Opis projektu
Badanie zmienności izotopów siarki w organicznych skałach osadowych
Wartość delta 34 S (δ34S) jest standaryzowaną metodą zapisywania pomiarów proporcji dwóch stabilnych izotopów siarki (34S:32S) w próbce w stosunku do równoważnych proporcji w znanym wzorcu odniesienia. Metoda ta była szeroko stosowana do rekonstrukcji warunków paleo-redoksowych wczesnych środowisk ziemskich. Istniejące zestawienia izotopów siarki δ34S na skałach pirytowych prawdopodobnie nie odzwierciedlają dokładnego składu izotopowego osadzonego na skale. Zespół finansowanego ze środków UE projektu MicroS wykorzysta metody analityczne in situ o wysokiej rozdzielczości – spektrometrię mas jonów wtórnych i spektroskopię rentgenowską – do zbadania mikroskalowej zmienności δ34S w skałach osadowych bogatych w substancje organiczne. Prace w ramach projektu pomogą lepiej zrozumieć procesy rządzące frakcjonowaniem izotopów siarki, przenoszenia δ34S do zapisu skalnego i jego zachowania na geologicznej skali czasu.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
51005 Tartu
Estonia