Description du projet
Analyser la variabilité des isotopes du soufre dans les roches sédimentaires organiques
La valeur du delta 34 S (δ34S) correspond à une méthode standardisée permettant de situer le rapport entre deux isotopes stables du soufre (34S:32S) mesuré dans un échantillon par rapport à un étalon de référence connu. Cette méthode a été largement utilisée pour reconstituer les conditions paléo-redox des premiers environnements terrestres. Les compilations existantes de δ34S concernant les isotopes du soufre sur les blocs de pyrite ne reflètent peut-être pas la composition exacte des isotopes déposés sur la roche. Le projet MicroS, financé par l’UE, aura recours à des méthodes analytiques in situ à haute résolution – la spectrométrie de masse des ions secondaires et la spectroscopie des rayons X – pour étudier la variabilité du δ34S à micro-échelle dans les roches sédimentaires riches en matières organiques. Les travaux du projet contribueront à améliorer notre compréhension des processus régissant le fractionnement des isotopes du soufre, la transmission du δ34S dans la signature de la roche et sa préservation à l’échelle des temps géologiques.
Objectif
Sedimentary sulfur (S) isotope systematics (δ34S) has been widely used in paleoredox reconstruction of early Earth’s environments. Large-scale variations in the δ34S record are typically interpreted to reflect fluctuations in the global S cycle. However, the expression of S isotope fractionation is sensitive to open- vs. closed-system conditions and heterogeneous micro-scale δ34S patterns can form in S-bearing phases that precipitate over time in evolving pore-water conditions. Such intra-sample δ34S variability is undetectable in traditional bulk analyses, which has been the conventional approach in time-series δ34S compilations. Moreover, early- and late-stage interactions between organic matter and inorganic sulfide (thermochemical sulfate reduction) can impact δ34S signatures at different stages of sulfide formation leading to sulfide species with distinct δ34S compositions. Therefore, the existing stratigraphic bulk-rock pyrite δ34S compilations possibly integrate a whole spectrum of δ34S variability that may not reflect the depositional isotope composition. MicroS project will take advantage of high-resolution in situ analytical methods (SIMS, synchrotron-based X-ray spectroscopy) to investigate the micro-scale variability in organic-rich sedimentary rocks and its applicability to key intervals of Earth’s history. The project focuses on three organic-rich sedimentary basins: ~2.0 Ga Onega, ~2.1 Ga Francevillian and the modern Guaymas Basins, that share several characteristics, such as a semi-restricted rift environment, syndepositional magmatism and hydrocarbon seepage. By examining the δ34S composition of the co-existing sulfide species (e.g. pyrite, pyrrhotite, organic sulfur) and placing them into the geologic context of the individual basins, the project aims to decipher the current gap in understanding processes that govern S isotope fractionations, the transfer of δ34S to the rock record and its preservation over geologic time.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
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51005 Tartu
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