Name: Preparazione di pirite Autigenesi da sedimenti di metano-cuscinetto per In Situ lanalisi di isotopi di zolfo utilizzando SIMS (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-31T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 31 s
Description: Scopri la preparazione di pirite autigenesi da sedimenti metaniferi per l'analisi in situ degli isotopi dello zolfo tramite SIMS. Questo metodo ad alta risoluzione rivela i processi biogeochimici della pirizzazione.

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Questa ricerca è stata finanziata congiuntamente e supportato dal Natural Science Foundation della Cina (No. 91128101, 41273054 e 41373007), il progetto di indagine geologica di Cina per esplorazione di South China Sea Gas idrato delle risorse (No. DD20160211), ricerca fondamentale fondi per le Università centrale (n. 16lgjc11), e Guangdong provincia Università e collegi Pearl River studioso finanziato Scheme (n. 2011). Zhiyong Lin riconosce il sostegno finanziario fornito dal Consiglio di borsa di studio Cina (No. 201506380046). Yang Lu grazie al progetto Elite di Guangzhou (No. JY201223) e la Fondazione di scienza post-dottorato della Cina (No. 2016 M 592565). Siamo grati al Dr. Shengxiong Yang, Guangxue Zhang e Dr. Jinqiang Liang del servizio geologico Marine Guangzhou per la fornitura di campioni e preziosi suggerimenti. Ringraziamo la dottoressa Xianhua Li e Dr. Lei Chen del Istituto di geologia e geofisica (Pechino), Accademia cinese delle scienze, per aiuto con l'analisi di The SIMS. Dr. Xiaoping Xia è ringraziato per aver reso disponibile il laboratorio SIMS di Guangzhou Istituto di geochimica, Accademia cinese delle scienze, per le riprese di questo articolo. Il manoscritto ha beneficiato commenti da Dr. Alisha Dsouza, redattore di Giove e due referees anonimi.

1. raccolta di campioni da un nucleo di sedimenti Nota: il nucleo HS148 è stato ottenuto da un sito vicino l'idrato del gas foratura di zona in zona Shenhu, mare di Cina del sud, durante una crociera di Nicola di Haiyang della R/V nel 2006.
<ol><li>Tagliare il nucleo di pistone (qui, HS148) in sezioni ad intervalli di 0,7 m dall'alto verso il basso (a bordo della nave) e trasferire le sezioni in una camera fredda (4 ° C) per deposito dopo il recupero.</li>
	<li>Trasferire le sezioni principali in una camera fredda (4 ° C) in laboratorio terrestri per deposito dopo la crociera. Prendere le sezioni fuori dalla stanza fredda e utilizzare una sega per tagliarle a metà nel senso della lunghezza.</li>
	<li>Pulire la superficie del sedimento e raccogliere una serie di campioni di sedimento (15 cm di lunghezza; 1/4 del nucleo di sedimento) su tutta la lunghezza con un coltello. Imballare i campioni bagnati singolarmente in sacchetti di plastica con cerniera e con l'etichetta con un pennarello.</li>
	<li>Inserire i campioni di sedimento umido (~ 30 g) in bicchieri pre-puliti e asciugarli a 40 ° C in un forno di essiccazione per 24 h. Dopo l'essiccazione, separare i sedimenti in due aliquote: una per la raccolta degli aggregati di pirite (cioè, Autigenesi pirite) e l'altro per l'estrazione dello zolfo alla rinfusa (vedi passo 3).</li>
	<li>Mettere un'aliquota di sedimenti asciutti in Becher e aggiungere acqua per ammorbidire il sedimento per 2 h. Trasferimento liquami (compresi i sedimenti e acqua nel becher) distillata a un setaccio 0,063 mm lavato con acqua distillata.
	<ol><li>Sift il sedimento con acqua distillata in modo che tutto va bene grani (&#60; 0,063 mm) vengono lavati attraverso. Raccogliere la frazione grossolana (ad es., granelli di quarzo, conchiglie fossili e minerali Autigenesi) in bicchieri e asciugarli a 40 ° C in un forno di essiccazione per 24 h.</li>
	</ol></li> <li>Alcune delle frazioni grossolane segmento posto su un vetrino al microscopio binoculare (20 ingrandimenti). Identificare gli aggregati di pirite dalla frazione grossolana. Accuratamente tali aggregati di pirite utilizzando un ago e imballarli singolarmente in sacchetti di plastica con cerniera. 
	Nota: la maggior parte degli aggregati pirite sono tubolari in forma e colore nero.</li>
	<li>Polverizzare una seconda aliquota di campione secco sedimento in una polvere fine (&#60; 0.074 mm) utilizzando un mortaio di agata per ulteriore estrazione di zolfo di massa (vedi passo 3).</li>
</ol> 2. Osservazione delle morfologie variabile <ol><li>selezionare qualche rappresentanza pirite tubi da aggregati selezionati pirite sotto un microscopio binoculare (ingrandimento X 20) per la preparazione di spessore sezione esaminare la morfologica e strutturale caratteristiche degli aggregati pirite.</li>
	<li>Bastone nastro biadesivo su un vetrino e posizionare i tubi di pirite selezionato sul nastro. Mettere un tubo di montaggio (25 mm di diametro) sulla diapositiva per coprire tutti gli aggregati di pirite. Miscelare 10 mL di resina epossidica resina con 1,3 mL di indurente a temperatura ambiente e versare il liquido di miscelazione nel tubo di supporto.
	<ol><li>Posto della diapositiva e il montaggio del tubo in una camera a vuoto. Pompare l'aria fuori la camera fino a quando la pressione nella camera è inferiore a 0,2 bar, affinché tutti gli spazi dei pori dei campioni sono riempiti con resina epossidica. Spostare la diapositiva e dal tubo fuori dalla camera e lasciare che la resina epossidica della cura a temperatura ambiente per 12 h.</li>
		<li>Dopo la resina epossidica ha guarito, mano-macinare la pirite tubi su un fisso, diamond 9-µm mesh pad fino a quando i granuli di pirite sono esposti. Mano-polacco i grani di pirite per produrre una superficie liscia e piana, utilizzando successivamente 5 - 3- e diamanti da 1 µm.</li>
	</ol></li> <li>Osservare la morfologia e la texture della pirite sotto un microscopio a luce riflessa a 200 ingrandimenti, con una distanza di lavoro ~ 3 mm.</li>
	<li>Eseguire petrografico osservazione sotto un microscopio a luce riflessa 6 e poi ricoprire le sezioni spesse con uno strato di 25 nm di carbonio. Esaminare le loro caratteristiche morfologiche e tessiturali utilizzando un microscopio elettronico a scansione termica emissione di campo con formazione immagine secondaria dell'elettrone e backscattered electron modalità 6 , 19. 
	Nota: Questo passaggio è stato eseguito presso la scuola di Scienze della terra e geologico Engineering, Università Sun Yat-sen.</li>
</ol> 3. Analisi degli isotopi dello zolfo di massa Nota: lo zolfo totale (come solfuro) è stata estratta come solfuro dell'idrogeno via bagnato estrazione chimica sequenziale 26 , 27 presso il Institut für Geologie und Paläontologie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster.
<ol><li>Place 4 g del campione essiccato in polvere o 10 mg di pirite aggrega per fiaschetta in palloni a fondo tondo ed aggiungere 10 mL di etanolo in ciascuna beuta come catalizzatore.
	Soluzione di acido acetico <ol><li>preparare zinco acetato (3%) in un fiasco di vetro 500 mL per intrappolare il solfuro dell'idrogeno. Collegare il pallone di contenenti acetato di zinco nel matraccio contenente campione. Controllare i collegamenti delle beute e azoto a filo in palloni per eliminare l'aria.</li>
	</ol></li> <li>Iniettare 20 mL della soluzione di HCl (25%) i palloni a turno-fondo utilizzando una siringa per liberare i solfuri (mono) di acido volatile (AVS) dal campione; consentire ai campioni di reagire per 1 h a temperatura ambiente. 
	Nota: Qui, l'analisi ha rivelato che nessun AVS era presente nei campioni studiati.</li>
	<li>Iniettare le beute di turno-fondo 30 mL di soluzione 1 M CrCl 2 quando viene completata la reazione sopra; consentire ai campioni di reagire per 2 ore a 85 ° C. 
	Nota: Zolfo riducibile cromo (CRS, pirite) riduce al solfuro di idrogeno (H 2 S) dopo la reazione e precipita come solfuro di zinco nella trappola di acetato di zinco.</li>
	<li>Trasferire tutte le soluzioni contenenti solfuro di zinco precipita a bicchieri e convertire i precipitati di solfuro di zinco solfuro di argento (Ag 2 S) aggiungendo una soluzione di 3 AgNO 0,1 M ai bicchieri. Posizionare il beaker sulla piastra riscaldante e riscaldarli a 90 ° C affinché il finemente diffusa Ag 2 S meglio coagula.
	<ol><li>Collect Ag 2 S precipita per filtrazione (&#60; da 0,45 µm) dopo che la soluzione sia raffreddato a temperatura ambiente e asciugare il filtrato durante la notte a 40 ° C.</li>
	</ol></li> <li>Pesare 200 µ g di Ag 2 S precipitano e mescolare con una quantità uguale di V 2 O 5 in coppe di latta. Hanno la composizione di zolfo analizzata il modo 2 molecole tramite combustione utilizzando uno spettrometro di massa collegato ad un analizzatore elementare (EA-IRMS) 6. 
	Nota: Il punto di cui sopra è stato effettuato presso l'Institut für Geologie und Paläontologie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster.</li>
</ol> 4. In Situ Analisi SIMS <ol><li>selezionare rappresentante pyrITE aggregati con abitudini di cristallo caratterizzati (ad es., framboids, overgrows e cristalli euedrali) da campioni di sedimento diversa dopo studio petrografico. Bastone di aggregati selezionati pirite e pezzi di pirite Sonora standard di nastro biadesivo. Li stampo entro 5 mm al centro di un supporto di resina epossidica 25 mm. 
	Nota: Il processo di produzione del disco di resina epossidica è lo stesso come descritto al punto 2.2.
	<ol><li>Dopo la resina epossidica ha curato, mano-macinare il disco su una maglia di diamante fisso 9-µm pad per il livello desiderato così quel pirite grani sono esposti. Mano-polacco i dischi di resina epossidica per produrre una superficie liscia, piana, successivamente utilizzando 5 - 3- e diamanti da 1 µm, che sono necessario per analisi di rapporto dell'isotopo ad alta precisione da SIMS 28.</li>
	</ol></li> <li>Pulire la superficie del disco a resina epossidica con acqua deionizzata ed etanolo. Inserire il disco di resina epossidica in una macchina di rivestimento in oro e rivestire le sezioni di superficie asciutte con uno strato di 25 nm di oro.
	<ol><li>Osservare il campione nuovamente sotto un microscopio elettronico a scansione a 1.000 X ingrandimento, con una distanza di lavoro di 9 mm, per selezionare punti caratterizzate con abitudini di cristallo differenti (ad es., framboids, overgrows e cristalli euedrali) per The SIMS analisi. 
		Nota: Risoluzione spaziale alta analisi di isotopi di zolfo SIMS è stato applicato per rivelare la variabilità di isotopo di zolfo dei tipi differenti di pirite.</li>
	</ol></li> <li>SIMS eseguire analisi 15 , 16. 
	Nota: Eseguite presso il laboratorio di SIMS di Guangzhou Istituto di geochimica, Accademia cinese delle scienze.
	Fascio di ioni primari di <ol><li>uso una Cs + per misurare i rapporti isotopici di zolfo (34 S / 32 S) di pirite. Focalizzazione del fascio di ioni primari Cs + su un 15 µm × 10 µm posto a un'energia di 10 kV, con corrente di 2,5-nA. Utilizzare tre tazze di Faraday fuori asse per la misura simultanea di 32 S, 33 S e 34 S in modalità multi-collettore, con un ingresso larghezza di 60 µm a fessura e un'uscita a taglio larghezza di 500 µm su ciascuno dei tre Coppa di Faraday rivelatori di.</li>
	</ol></li> <li>Svolgere analisi isotopiche di zolfo in sequenze automatiche, con ogni analisi che consiste di 30 s di pre-sputtering, 60 s di ioni secondari automatizzato centraggio e 160 s di integrazione dei dati acquisizione e zolfo dell'isotopo segnale (40 cicli × 4 s).
	<ol><li>Pirite Sonora analizzare come standard a intervalli regolari intervalli, ogni analisi del campione di 5-6. 
		Nota: Vedere Chen et al. 19 per metodi di analisi più dettagliate e parametri dello strumento.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

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</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

L'analisi degli isotopi dello zolfo di pirite è un approccio utile e può aiutare a identificare i processi biogeochimici che impatto pyritization. Tuttavia, se viene applicata l'analisi dell'isotopo di massa dello zolfo, le firme di isotopo di zolfo ottenuti comunemente rappresentano segnali contrastanti, come aggregati di pirite sedimentarie costituite in genere da multiplo, strettamente interfingering generazioni. Qui, presentiamo un metodo (cioè, SIMS analisi) per analizzare la in situ di zolfo compo...

Le emissioni di metano da sedimenti sono comuni lungo i margini continentali1,2. Tuttavia, la maggior parte del metano nelle aree di infiltrazione diffusivo è ossidato a scapito di solfato entro i sedimenti, un processo noto come SO4- AOM (equazione 1)3,4. La produzione di solfuro durante questo processo comunemente provoca la precipitazione di pirite. Inoltre, OSR guida anche la formazione di pirite liberando solfuro (equazione 2)5.
CH4 +4così2 – → HS– + HCO3– + H2O (1)
2chcosì42 – → H2S +2O + 2HCO3– (2)
Si è constatato che il solfuro Autigenesi di solfato-metano valori di transizione fuso (SMTZ) rivela alta δ34S, che è stata suggerita per essere causato da una maggiore SO4- AOM nelle aree di infiltrazione6,7, 8. Al contrario, pirite indotta da OSR comunemente Visualizza inferiore δ34S valori9. Tuttavia, è difficile da identificare pirite diverse generazioni indotte da questi processi (cioè, OSR e SO4- AOM) se solo una misurazione di isotopo di massa dello zolfo è usata, poiché successivamente formata interfingering generazioni di pirite sono caratterizzate da composizioni isotopiche differenti. Pertanto, per migliorare la nostra comprensione del reale mineralizzante processi10,11,12è necessaria su microscala in situ analisi di isotopi dello zolfo. Come una tecnica versatile per l'analisi in situ dell'isotopo, SIMS richiede solo pochi nanogrammi di campione, che ha scatenato la sua designazione come una tecnica non distruttiva. Un fascio di ioni primari sputa il bersaglio, causando l'emissione di ioni secondari che vengono successivamente trasportati in uno spettrometro di massa per la misura13. In un precoce in situ zolfo analisi isotopica applicazione di SIMS, Pimminger et al. analizzato correttamente i valori δ34S a galena utilizzando un 10-30 µm-diametro larghezza14. Questo approccio è stato sempre più applicato per la microanalisi delle composizioni isotopiche dello zolfo in solfuri, con miglioramenti significativi in entrambi misurazione precisione e risoluzione11,12,13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20. pirite con vari attributi morfologici e zolfo distinte isotopo stabile modelli è stata segnalata da seep e ambienti non-seep21,22,23,24. Tuttavia, al meglio della nostra conoscenza, prima del nostro recente SIMS Studio6, solo uno studio ha utilizzato l' in situ analisi isotopica di pirite da seep ambienti di zolfo e ha rivelato la variabilità di isotopo grande zolfo pirite biogenica25.
In questo studio, abbiamo applicato SIMS per analizzare i valori δ34S di diverse generazioni di pirite Autigenesi da un sito di infiltrazione nel mare di Cina del sud, che ha permesso per la discriminazione di Microscala di OSR - e SO4- AOM-derivato pirite.

<table><tbody><tr><td>spettroscopia di massa di ioni secondari</td><td>Cameca</td><td>IMS-1280</td><td></td></tr><tr><td>microscopia elettronica a scansione a emissione di campo termico</td><td>Quanta</td><td>Quanta 400F</td><td></td></tr><tr><td>analizzatore elementare - spettrometria di massa del rapporto isotopico</td><td>ThermoFinnigan ThermoFinnigan</td><td>ThermoFinnigan Delta Plus</td><td></td></tr> qualsiasi <tr><td></td><td></td><td></td> microscopio a luce riflessa NA <td></td></tr><tr><td></td><td>Carl Macchina</td> per lucidatura <td>3519001617</td><td></td>Zeiss</tr><tr><td></td><td>Struers</td><td>60210535</td><td></td></tr><tr><td>macchina per il taglio</td><td>Struers</td><td>50110202</td><td></td></tr><tr><td>macchina per rivestimento in carbonio/oro</td><td>qualsiasi</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>etanolo</td><td>qualsiasi</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>acido acetico</td><td>qualsiasi</td><td>NA</td><td></td>soluzione</tr> di <tr><td>acetato di zinco (3%)</td><td>qualsiasi</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di HCl (25%),</td> <td>qualsiasi</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>1 M, CrCl2</td><td>soluzione, qualsiasi</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>0,1 M, AgNO3 soluzione</td>, <td>qualsiasi</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>V2O5 polvere</td>, <td>qualsiasi</td><td>azoto puro NA</td><td></td></tr>, <tr><td></td><td>qualsiasi</td><td></td> siringa NA <td></td></tr><tr><td></td><td>qualsiasi</td> filtro <td>NA</td><td></td></tr>(<tr><td>< 0,45 & micro; m)</td><td>qualsiasi</td><td></td> tazza di latta NA<td></td></tr>, <tr><td></td><td>qualsiasi</td><td></td> pallone a fondo tondo NA<td></td></tr>, <tr><td></td><td>qualsiasi</td><td></td> Struers epossidico NA <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td>41000004</td><td></td></tr></tbody></table>

preparazione di pirite autigenesi da sedimenti di metano-cuscinetto per in situ l'analisi di isotopi di zolfo utilizzando sims

Preparation of Authigenic Pyrite from Methane-bearing Sediments for In Situ Sulfur Isotope Analysis Using SIMS

Composizioni di isotopo di zolfo diversi di Autigenesi pirite solitamente sono conseguenza dell'ossidazione anaerobica solfato-driven del metano (SO4- AOM) e organiclastic solfato riduzione (OSR) nei sedimenti marini. Tuttavia, sequenza dipanarsi il complesso pyritization è una sfida a causa della coesistenza di diverse fasi in sequenza formata pirite. Questo manoscritto descrive una procedura di preparazione del campione che consente l'utilizzo della spettroscopia di massa a ioni secondari (SIMS) per ottenere in situ δ34S valori di varie generazioni di pirite. Questo permette ai ricercatori di vincolare così come4- AOM colpisce pyritization nei sedimenti di metano-cuscinetto. Analisi SIMS ha rivelato una gamma estrema nei valori di δ34S, che vanno dalla -41.6 a + 114.8‰, che è molto più ampia rispetto alla gamma di δ34S valori ottenuti con l'analisi di isotopi dello zolfo tradizionale alla rinfusa dei campioni stessi. Pirite nel sedimento superficiale è costituito principalmente da 34framboids S-vuotati, suggerendo la formazione iniziale diagenetica di OSR. Più in profondità nel sedimento, pirite più si presenta come overgrowths e cristalli euedrali, che mostrano valori molto più alti SIMS δ34S rispetto al framboids. Tali pirite di S-arricchita di 34è relativo a una maggiore SO4- AOM presso la zona di transizione di solfato-metano, estendendolo OSR. Ad alta definizione in situ SIMS zolfo isotopo analisi permettono per la ricostruzione dei processi pyritization, che non possono essere risolti mediante analisi dell'isotopo di massa dello zolfo.

Espressione di dati - isotopi dello zolfo alla rinfusa:
Il rapporto isotopico di zolfo massa è espressa in relazione alla Vienna Canyon Diablo Troilite (V-CDT) standard, e la precisione analitica è meglio di ±0.3‰. Le misurazioni di isotopo di zolfo sono state calibrate con materiali di riferimento internazionale: AIEA-S1 (δ34S = - 0.30‰), AIEA-S2 (δ34S = - 21.55‰), AIEA-S3 (δ34S = - 31.4‰) e 127 NB...

Analisi della composizione isotopica dello zolfo (δ34S) di pirite da sedimenti di metano-cuscinetto hanno messo a fuoco tipicamente sui campioni di massa. Qui, abbiamo applicato la spettroscopia di massa di ioni secondari per analizzare i valori δ34S di varie generazioni di pirite per capire la storia diagenetica di pyritization.

Preparazione di pirite Autigenesi da sedimenti di metano-cuscinetto per In Situ l'analisi di isotopi di zolfo utilizzando SIMS

Different sulfur isotope compositions of authigenic pyrite typically result from the sulfate-driven anaerobic oxidation of methane (SO4-AOM) and ...

L'obiettivo generale di questa procedura è analizzare le composizioni isotopiche del zolfo in situ di diverse generazioni di pirite mediante spettrometria di massa a ioni secondari, al fine di comprendere la storia diagenetica della piritizzazione in sedimenti contenenti metano. Questo metodo può aiutare a identificare i processi biogeochimici che influenzano la piritizzazione, come la riduzione batterica del solfato e l'ossidazione anaerobica del metano indotta dal zolfo, che ora possono essere risolti grazie a una serie di analizzatori isotopici. Il principale vantaggio di questa tecnica è l'elevata risoluzione e precisione, che ci ha permesso di analizzare la composizione isotopica del zolfo in una pirite su scala microscopica.La procedura analizzata tramite SIMS sarà dimostrata da Qing Yang, un tecnico del laboratorio SIMS presso l'Istituto di Geochimica di Guangzhou. Per iniziare, pulire la superficie di un campione di nucleo sedimentario e raccogliere una serie di campioni lungo tutta la sua lunghezza utilizzando un coltello. Imballare i campioni umidi singolarmente in sacchetti di plastica con chiusura lampo e etichettarli con un pennarello.Quando si è pronti per proseguire, trasferire i campioni di sedimenti umidi in becher precedentemente puliti e collocarli in un forno a 40 gradi Celsius per 24 ore per farli asciugare. Dopo l'essiccazione, separare i sedimenti in due aliquote, una per la raccolta degli aggregati di pirite e l'altra per l'estrazione del zolfo totale. Aggiungere 400 millilitri di acqua distillata per ammorbidire un'aliquote di sedimento per due ore.Trasferire la sospensione in un setaccio da 0,63 millimetri e setacciare il sedimento con acqua distillata in modo che tutti i granuli fini passino attraverso il setaccio. Raccogliere la frazione grossolana in becher e asciugarla in stufa a 40 gradi Celsius per 24 ore. Una volta asciutta, posizionare una parte delle frazioni della frazione grossolana su un vetrino e collocare il vetrino sotto un microscopio binoculare.Passare all'obiettivo 20x e identificare gli aggregati di pirite. Raccogliere manualmente gli aggregati di pirite identificati utilizzando un ago e riporli singolarmente in sacchetti di plastica con chiusura ermetica. Ridurre in polvere fine un secondo aliquota del campione di sedimento secco utilizzando un mortaio in agata per ulteriori estrazioni di zolfo totale.Conservare la polvere in sacchetti di plastica con chiusura lampo. Selezionare alcuni tubuli di pirite rappresentativi dagli aggregati scelti al microscopio stereoscopico per esaminare le caratteristiche morfologiche e testurali degli aggregati di pirite. Applicare nastro adesivo doppio su un vetrino e posizionare i tubuli di pirite selezionati sul nastro.Quindi, posizionare un tubo di montaggio di diametro 25 millimetri sul vetrino in modo da coprire tutti gli aggregati di pirite. Mescolare 10 millilitri di resina epossidica con 1,3 millilitri di indurente a temperatura ambiente e versare il liquido mescolato nel tubo di montaggio. Successivamente, inserire il vetrino e il tubo di montaggio in una camera a vuoto.Estrarre l'aria dalla camera fino a quando la pressione all'interno della camera è inferiore a 0,2 bar in modo che tutti gli spazi porosi dei campioni siano riempiti con l'epossidico. Successivamente, rimuovere il vetrino e il tubo di montaggio dalla camera e lasciare polimerizzare l'epossidico a temperatura ambiente per 12 ore. Una volta che l'epossidico è polimerizzato, levigare manualmente i tubi di pirite su una superficie diamantata fissa da nove micrometri fino a quando i granuli di pirite non sono esposti.Quindi, lucidare manualmente i granuli di pirite per ottenere una superficie liscia e piana. Osservare la morfologia e la tessitura della pirite al microscopio in luce riflessa con un ingrandimento di 200x, utilizzando una distanza lavorativa di tre millimetri. Selezionare aggregati rappresentativi di pirite con abiti cristallini caratterizzati da diversi campioni di sedimenti, dopo lo studio petrografico.E quindi attaccarli al nastro adesivo doppio. Successivamente, posizionare i campioni entro cinque millimetri dal centro di un supporto da 25 millimetri e aggiungere l'epossidico. Dopo che l'epossidico si è indurito, levigare manualmente il disco su un tampone in maglia di diamante da nove micrometri fissato fino al livello desiderato, in modo da esporre i granuli di pirite.Come in precedenza, lucidare manualmente i dischi di resina epossidica per ottenere una superficie liscia e piana, utilizzando successivamente paste diamantate da cinque, tre e un micrometro. Successivamente, pulire la superficie del disco di resina epossidica con acqua deionizzata, seguita da etanolo. Osservare il campione al microscopio ottico a luce riflessa con un ingrandimento di 200x e una distanza di lavoro di tre millimetri.Per un ingrandimento maggiore, rivestire il campione con uno strato d'oro ed esaminarlo mediante microscopio elettronico. Per l'analisi SIMS, utilizzare un fascio ionico primario di cesio per misurare i rapporti isotopici dello zolfo nella pirite. Focalizzare il fascio ionico primario di cesio su un'area di 15 micrometri per 10 micrometri a un'energia di 10 kilobolts, con una corrente di 2,5 nanoampere.L'identificazione degli aggregati di pirite dovrebbe essere abbastanza ampia da evitare di trascurare le facce pirogenetiche ottimali. Inoltre, è preferibile analizzare un numero sufficiente di punti per garantire che gli isotopi ottenuti in natura siano rappresentativi. Utilizzare tre collettori di Faraday fuori asse per la misurazione simultanea di zolfo-32, zolfo-33 e zolfo-34 in modalità multi-collettore, con una larghezza della fessura di ingresso di 60 micrometri e una larghezza della fessura di uscita di 500 micrometri su ciascuno dei tre detector a collettore di Faraday.Eseguire le analisi degli isotopi dello zolfo e le sequenze automatizzate, con ciascuna analisi che prevede 30 secondi di pre-sputtering, 60 secondi di centratura automatica degli ioni secondari e 160 secondi di acquisizione dati e integrazione del segnale degli isotopi dello zolfo. Analizzare la pirite di Sonora come standard a intervalli regolari tra ogni cinque-sei campioni. La maggior parte degli aggregati di pirite selezionati manualmente dal sedimento è di colore nero e di forma tubolare, con lunghezza variabile da tre a otto millimetri e diametro da 0,2 a 0,6 millimetri.Queste sezioni trasversali longitudinali dei tubuli di pirite mostrano interni tipicamente cavi e diversi spessori della parete. Quando analizzata mediante spettrometria di massa a ioni secondari, la pirite presente nelle zone superficiali è principalmente framboide e povera di zolfo-34. Nel frattempo, le sovra-crescite e i cristalli euedrali arricchiti in zolfo-34 sono abbondanti nelle zone più profonde.Il contenuto di zolfo riducibile al cromo varia da zero percento in peso fino a 0,98 percento in peso nel campione mostrato qui. A meno di 50 centimetri al di sotto del fondo marino, il campione mostra lievi fluttuazioni attorno al valore principale dello 0,44 percento in peso. Sono inoltre presenti due picchi distinti di 0,98 percento in peso a 490 centimetri al di sotto del fondo marino e di 0,78 percento in peso a 590 centimetri al di sotto del fondo marino.La composizione isotopica dello zolfo di tre tipi di pirite, in relazione ai valori delta dello zolfo-34 dello zolfo riducibile al cromo e degli aggregati di pirite selezionati manualmente, è mostrata qui. La porzione ombreggiata del grafico si riferisce all'area influenzata dall'ossidazione anaerobica del metano guidata dal solfato. La linea tratteggiata separa una zona a sinistra, ritenuta dominata dalla riduzione del solfato di tipo organoclastico, dalla zona a destra, ritenuta dominata dall'ossidazione anaerobica del metano guidata dal solfato.Dopo aver visto questo video, si potrà acquisire una buona comprensione di come preparare piriti ortogeniche da sedimenti con bassa concentrazione di pirite per l'analisi isotopica dello zolfo mediante SIMS. Seguendo questa procedura, sono necessari solo pochi campioni di materiale piriteo per l'analisi isotopica dello zolfo e i risultati possono essere ottenuti in pochi minuti, risultando molto più efficace rispetto all'analisi isotopica tradizionale su campioni totali. Questo approccio può fungere da strumento sensibile per ricostruire le sequenze di formazione della pirite che si sviluppano durante la diagenesi nei sedimenti marini moderni.Inoltre, dovrebbe anche mirare a sequenze sedimentarie antiche al fine di analizzare l'impatto di diversi processi biogeochimici sulla formazione minerale quando i dati sono carenti.

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