Emisje metanu z osadów są powszechne wzdłuż obrzeży kontynentów1,2. Jednak większość metanu w obszarach przesiąkania dyfuzyjnego jest utleniana kosztem siarczanu w osadach, proces znany jako SO 4-AOM (równanie 1)3,4. Wytwarzanie siarczku podczas tego procesu zwykle powoduje wytrącanie się pirytu. Ponadto OSR napędza również tworzenie pirytu poprzez uwalnianie siarczku (równanie 2)5.
CH4 + SO42– → HS– + HCO3– + H2O (1)
2CH2O + SO42– → H2S + 2HCO3– (2)
Stwierdzono, że autosiarczek w strefie przejściowej siarczan-metan (SMTZ) wykazuje wysokie wartości δ34S, co sugerowano, że jest spowodowane zwiększonym SO4-AOM w obszarach przesiąkania6,7,8. Natomiast piryt indukowany przez OSR zwykle wyświetla niższe δ34wartości S9. Jednak trudno jest zidentyfikować różne generacje pirytu indukowane tymi procesami (tj. OSR i SO 4-AOM), jeśli stosuje się tylko pomiar masowego izotopu siarki, ponieważ kolejno powstające generacje pirytu krzyżującego się charakteryzują się różnymi składami izotopowymi. W związku z tym analiza izotopów siarki in situ w mikroskali jest niezbędna, aby lepiej zrozumieć rzeczywiste procesy mineralizacji10,11,12. Jako wszechstronna technika analizy izotopowej in situ, SIMS wymaga jedynie kilku nanogramów próbki, co spowodowało jej określenie jako techniki nieniszczącej. Pierwotna wiązka jonów rozpyla się na cel, powodując emisję jonów wtórnych, które są następnie transportowane do spektrometru mas w celu pomiaru13. We wczesnej aplikacji SIMS do analizy izotopów siarki in situ, Pimminger i in. z powodzeniem przeanalizowali wartości δ34S w galenie przy użyciu wiązki o średnicy 10 - 30 μm14. Podejście to jest coraz częściej stosowane do mikroanalizy składu izotopowego siarki w siarczkach, ze znaczną poprawą zarówno precyzji pomiaru, jak i rozdzielczości11,12,13,14,15,16,17,18,19,20. Piryt o różnych właściwościach morfologicznych i wyraźnych wzorcach stabilnych izotopów siarki został zgłoszony ze środowisk przesiąkających i nieprzesiąkających21,22,23,24. Jednakże, zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, przed naszym ostatnim badaniem SIMS6, tylko w jednym badaniu wykorzystano analizę izotopów siarki in situ pirytu ze środowisk przesiąkających i ujawniono dużą zmienność izotopów siarki w pirycie biogenicznym25.
W tym badaniu zastosowaliśmy SIMS do analizy wartości δ34S różnych generacji pirytu autogenicznego z miejsca przesiąkania na Morzu Południowochińskim, co pozwoliło na mikroskalową dyskryt pochodzący z OSR i SO 4-AOM.