Summary
메탄 베어링 퇴적 물에서 황의 유황 동위 원소 구성 (δ34S)의 분석 일반적으로 대량 샘플에 집중 했다. 여기, 우리는 다양 한 황 세대 pyritization diagenetic 역사 이해의 δ34S 값을 분석 2 차 이온 질량 분광학 적용.
Abstract
Authigenic 황의 다른 유황 동위 원소 조성은 일반적으로 메탄의 황산 구동 혐 기성 산화에서 결과 (등4-AOM)와 감소 (OSR) 해양 퇴적 물에 황산 organiclastic. 그러나, 몇몇 복잡 한 pyritization 시퀀스는 도전 때문에 서로 다른 순차적으로 구성 된 pyrite 단계의 공존. 이 원고 2 차 이온 질량 분광학 (심즈) 다양 한 황 세대의 δ34S 값 제자리에서 사용할 수 있도록 샘플 준비 절차를 설명 합니다. 이로써 제한 연구원은 어떻게 이렇게 메탄 베어링 퇴적 물에4-AOM 영향 pyritization. SIMS 분석 공개 δ34S 값, 동일한 샘플의 전통적인 대량 유황 동위 원소 분석에 의해 가져온 δ34S 값의 범위 보다 훨씬 넓은 하-41.6 + 114.8‰, 스패닝에 극단적인 범위. 34S 고갈 framboids, OSR에 의해 초기 diagenetic 형성 제안가 얕은 앙금에 황에 의하여 주로 이루어져 있다. 깊은 침전 물, 더 황 overgrowths는 framboids 보다 훨씬 높은 심즈 δ34S 값을 표시 하는 euhedral 결정으로 발생 합니다. 이러한 34S 농축 pyrite 향상된 등4관련 OSR postdating 황산 메탄 전환 영역에서-AOM. 고해상도 제자리에 심즈 황 동위 원소 분석 대량 유황 동위 원소 분석으로 확인할 수 없는 pyritization 프로세스의 재건에 대 한 허용.
Introduction
퇴적 물에서 메탄 배출량은 대륙 여백1,2따라 일반적 이다. 그러나, 등4-AOM (공식 1)3,4로 알려진 프로세스 방산 누수 지역에서 메탄의 대부분 퇴적 물, 내 황산 비용 산화는. 이 과정에서 황 화물의 생산 황의 강 수 일반적으로 발생합니다. 또한, OSR 또한 황화 (식 2)5를 출시 하 여 황의 형성을 드라이브.
채널4 + 이렇게42- → HS- + HCO3- , H2O (1)
2CH2O + 이렇게42- → H2S + 2HCO3- (2)
그것은에서 발견 된 그 authigenic 황화 황산-메탄 전환 영역 (SMTZ) 밝혀 높은 δ34S 값, 강화 등4에 의해 발생할 수 건의 했다-AOM 누수6,7의 분야에서 8. 반면, pyrite OSR에 의해 유도 된 일반적으로 낮은 δ34S 값9를 표시 합니다. 그러나, 그것은이 프로세스에 의해 유도 된 다른 황 세대 식별 도전 (즉, OSR과 등4-AOM) 연속적으로 형성 된 이후 대량 유황 동위 원소 측정을 사용 하는 경우에 interfingering 황 세대 다른 동위 원소 구성이 특징 이다. 따라서, 미 라에 유황 동위 원소 분석 실제 mineralizing 프로세스10,,1112에 대 한 우리의 이해를 개선 하기 위해 필요 합니다. 제자리에 동위 원소 분석을 위한 다양 한 기법으로 심즈의 비파괴 기법으로 그 명칭을 촉발 샘플만 몇 nanograms를 필요 합니다. 기본 이온 빔 sputters13측정 질량 분 서 계에 이송 이후에 2 차 이온의 방출을 일으키는 원인이 되는 대상. 초기 현장에 유황에서 심즈, Pimminger 그 외 여러분 의 응용 프로그램은 성공적으로 10-30 µ m 직경을 사용 하 여 galena에서 δ34S 값을 분석 하는 동위 원소 분석14빔. 이 이렇게 점점 두 측정 정밀도 및 해상도11,,1213 에 상당한 개선 황 화물, 유황 동위 원소 작곡의 microanalysis에 적용 된 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20. 다양 한 형태 론 적 특성 및 고유 황 안정 동위 원소 패턴 pyrite 침투 및 비 침투 환경21,22,,2324에서 보고 되었습니다. 그러나, 우리의 최근 심즈 연구6, 단 한 연구 사용 전에 우리의 지식의 베스트는 제자리에 침투 환경에서 황의 동위 원소 분석을 황 고 생물 기원 황25큰 유황 동위 원소 분포도 공개.
이 연구에서 우리는 심즈의 OSR-등4-AOM 파생 황 미 차별에 대 한 허용 되는 남쪽 중국 바다에 누수 사이트에서 authigenic 황의 다른 세대의 δ34S 값을 분석 하 적용.
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Protocol
1. 퇴적 코어에서 샘플 컬렉션
참고: 코어 HS148 2006 년에 R/V 해양 Sihao의 크루즈 동안 남중국 해, Shenhu 영역에서 영역을 드릴링 하는 가스 하이드 레이트 근처의 사이트에서 얻은 했다.
- 잘라 피스톤 코어 (여기, HS148) 하단에 상단에서 0.7 m의 간격 섹션으로 (온보드 선박) 검색 후 저장 섹션 콜드 룸 (4 ° C)에 전송.
- 는 크루즈 후 저장에 대 한 토지 기반 실험실에서 콜드 룸 (4 ° C) 코어 섹션을 전송. 차가운 방에서 섹션을가지고 고 톱을 사용 하 여 세로로 반으로 그들을 잘라.
- 는 토사의 표면을 청소 하 고 침전 물 샘플의 집합을 수집 (길이 15 cm, 퇴적 코어의 1/4) 칼을 사용 하 여 전체 길이 걸쳐. 지퍼가 달린 비닐 봉지에 젖은 샘플을 개별적으로 포장 하 고 마커를 사용 하 여 레이블을.
- 미리 청소 비 커에 젖은 토사 샘플 (~ 30 g)를 배치 하 고 24 h 동안 건조 오븐에서 40 ° C에서 그들을 건조. 건조 후, 두 개의 aliquots로는 앙금 분리: (즉, authigenic 황), 황의 컬렉션 및 대량 황 추출에 대 한 다른 하나 (3 단계 참조).
- 는 건조 토사의 한 약 수 비 커 넣고 증류수로 씻어 0.063 m m 체를 부드럽게 2 h. 전송에 대 한 앙금 슬러리 (비 커의 퇴적 물 및 물 포함)에 증류수를 추가.
- 모든 곡물을 잘 되도록 증류수로 침전 물 구별 (< 0.063 m m)를 통해 세척 된다. 비 커에 거친 분수 (예, 석 영 곡물, 화석 포탄, 및 authigenic 미네랄)를 수집 하 고 24 h. 위해 건조 오븐에서 40 ° C에서 건조
- 거친 세그먼트 분수의 일부 쌍 안 현미경 (20 배 확대)에서 유리 슬라이드에 배치. 거친 분수에서 황 집계를 식별 합니다. 바늘을 사용 하 여 같은 황 집계를 따 고 개별적으로 지퍼가 달린 비닐 봉지에 그들을 팩.
참고: 황 집계의 대부분은 색깔에서 검정색과 모양에서 관. - 정밀한 분말으로 건조 침전 물 샘플의 두 번째 약 수를 격파 (< 0.074 m m)는 마 노 박격포를 사용 하 여 추가 대량 황 추출에 대 한 (3 단계 참조).
2. 관측 변수 형태학의
- 선택 일부 대표 황 형태학 그리고 텍스처를 두꺼운 섹션 준비에 대 한 쌍 안 현미경 (20 배 확대)에서 손수 pyrite 집계에서 튜브 pyrite 집계 기능.
- 는 슬라이드에 양면 테이프를 충실 하 고 테이프에 선택 된 pyrite 튜브를 놓습니다. 모든 황 집계 커버를 슬라이드에 장착 튜브 (지름 25 mm)를 넣어. 에폭시의 혼합 10 mL 1.3 mL 실내 온도에 경화제와 수 지와 장착 튜브에 혼합 액체를 붓는 다.
- 장소 슬라이드 및 장착 튜브 진공 챔버로
- . 펌프 챔버에서 압력까지 챔버 공기는 0.2 바, 아래는 샘플의 모든 기 공 공간 에폭시로 가득 차 있습니다. 에폭시를 챔버 슬라이드와 장착 튜브 이동 시키고 12 헤에 대 한 실 온에서 치료
- 에폭시는 치료 후 손 갈기는 pyrite 튜브 고정된, 9 µ m 다이아몬드 pyrite 곡물 노출 되는 때까지 패드 메쉬. 손-폴란드어 연속적으로 5, 3 및 1 µ m 다이아몬드를 사용 하 여 부드럽고 평평한 표면 생산 pyrite 곡물.
참고:이 단계는 지구 과학의 학교 및 지질 공학, 썬 얏-센 대학교에서 수행 되었다.
3. 유황 동위 원소 분석을 대량
참고: 총 유황 (황 화물)로 황화 수소를 통해 습식된 화학 연속 추출 26 , 27에서 추출 된는 인에 Geologie und Paläontologie, Westfälische 빌헬름 대학 Münster.
- 장소 4 g 말린된 샘플의 분말 또는 황의 10 mg 둥근 바닥 플라스 크에 플라스 크 당 집계 하 고 촉매로 서 각 플라스 크에 에탄올 10 mL를 추가 합니다.
황화 수소 트랩을 500 mL 유리 플라스 크에
- 준비 아연 아세테이트 (%3) 초 산 솔루션. 샘플 포함 된 플라스 크에 아연 아세테이트 포함 된 플라스 크를 연결 합니다. 플라스 크의 연결을 확인 하 고 공기를 제거를 플라스 크에 질소를 플러시.
- 샘플에서 산-휘발성 (모노) 황 화물 (AVS)를 해방 하는 주사기를 사용 하 여 둥근 바닥 플라스 크에 HCl 용액 (25%)의 20 mL를 주입, 실 온에서 1 h 반응 샘플 수.
참고: 여기, 분석 공개 아무 AVS 공부 샘플에 존재 했다. - 위의 반응이 완료 되 면 30 mL 1 M CrCl 2 솔루션의 둥근 바닥 플라스 크에 주입, 2 h 85에 대 한 반응 샘플 허용 ° c.
참고: 크롬 줄일 수 황 (CRS, pyrite) 반응 후 황화 수소 (H 2 S)를 감소 시키고 아연 황화 아연 아세테이트 함정에서로 침전. - 비 커에 포함 된 아연 황 화물 침전 하는 모든 솔루션을 전송 하 고는 비 커에 0.1 m M AgNO 3 솔루션을 추가 하 여 실버 황 화물 (Ag 2 S)를 아연 황 화물 침전을 변환 합니다. 난방에는 비 커를 놓고 잘게 전파 Ag 2 S 더 나은 coagulates를 90 ° C에 그들을 열.
- Ag 2 S 침전 여과 의해 수집 (< 0.45 μ m) 솔루션은 40에서 하룻밤 여과 액을 건조 하며 온도에 냉각 후 ° c.
- Ag 2 S의 무게 200 µ g 침전와 주석 컵에서 V 2 O 5의 동일한 금액을 함께 섞는다. (EA-IRMS) 6 원소 분석기에 연결 된 2 분자 질량 분석기를 사용 하 여 연소를 통해 때문에 분석 유황 성분 있다.
참고: 위의 단계에서 인 모피 Geologie und Paläontologie, Westfälische 빌헬름 대학 Münster에서 수행 되었다.
4. 제자리에서 SIMS 분석
- 선택 대표 pyr특징이 크리스탈 습관 ite 집계 (예: framboids, overgrows, 그리고 euhedral 결정) 암석 연구 후 다른 앙금 견본에서. 스틱 선택 된 pyrite 집계 및 Sonora pyrite 표준 양면 테이프의 조각. 25 mm 에폭시 마운트의 센터의 5 개 mm 이내 금형.
참고: 에폭시 디스크 생산 과정은 단계 2.2에서와 같이. - 에폭시는 치료 후
- , 손 갈기 고정된 9 µ m 다이아몬드 메쉬에 디스크 패드를 원하는 수준 그래서 곡물 노출 되는 황. 손-폴란드어 부드럽고, 평평한 표면, 5, 3 및 심즈 28에 의해 높은-정밀 동위 원소 비율 분석에 필요한 1 µ m 다이아몬드를 사용 하 여 연속적으로 생산 하기 위해 에폭시 디스크.
- 관찰 1000 X 스캐닝 전자 현미경에서 다시 샘플 확대 (예: framboids, overgrows, 그리고 euhedral 결정) 심즈에 대 한 분석.
참고: 높은 공간 해상도 심즈 유황 동위 원소 분석 다른 황 종류의 유황 동위 원소 가변성을 적용 했다.
참고: 지구 화학, 과학의 중국 아카데미의 광저우 연구소의 심즈 실험실에서 수행. 유황 동위 원소 비율을 측정 하기 위해
- Cs +를 사용 하 여 기본 이온 빔 (34 S / 32 S) 황의. 10의 에너지에서 자리는 15 µ m × 10 µ m에 Cs + 기본 이온 빔 초점 2.5 나 전류 kV. 32 S, 33 S, 그리고 34 S 다중 수집 모드에서의 동시 측정을 위한 3 개의 축에서 패러데이 컵을 사용 하 여 슬릿 폭 60 µ m의 입구와 출구 슬릿 각 3 패러데이 컵에 500 µ m의 폭 탐지기.
- 일반에서 표준으로 분석 Sonora pyrite 간격, 모든 5-6 샘플 분석.
참고: 첸 외. 더 자세한 분석 방법 및 악기 매개 변수 19.
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Representative Results
데이터 식을-대량 유황 동위 원소:
대량 황 동위 원소 비율에서 비엔나 캐년 디아블로 Troilite (V-CDT) 표준, 관련 표현 그리고 분석 정밀도 ±0.3‰ 보다 낫다. 유황 동위 원소 측정 했다 국제적인 참고 자료와 보정: IAEA S1 (δ34S =-0.30‰), IAEA-S2 (δ34S =-21.55‰), IAEA-S3 (δ34S =-31.4‰), NBS 127 (δ34S = 20.30‰).
데이터 식을-심즈 유황 동위 원소:
34S의 비율 측정 / 심즈 분석에서32S V CDT 표준을 사용 하 여 정규화 됩니다 및 다음과 같은 표준 델타 표기법 "원시" δ34S 값으로 계산 됩니다:
Pyrite 측정에 대 한 δ34S 값의 수단이 바이어스의 수정 계수 (α) Sonora pyrite17 bracketing 분석의 δ34S원시 값을 사용 하 여 계산 되었다 (δ34S = + 1.61‰)로 다음과 같습니다.
Δ34S 값의 예제는 다음과 같이 측정된 δ34S 값과 수정 계수 (α), 측정 된다:
결과:
손을-고른는 침전 물에서 하는 대부분 황 집계는 색깔에서 검정색과 8 m m 길이 직경 (그림 1) 0.2 0.6 m m 3에서 다양 한 형태로 관. Pyrite 집계는 주로 다른 형태학과 pyrite의 세 가지 형식으로 구성 됩니다: (1) framboids, (2) 자라 난 레이어 framboidal 코어, 및 (3) euhedral 결정. 483 cmbsf의 깊이 위에 침전 하는 얕은 물에서 framboids로 발생 하는 대부분 황 자라 난 레이어 및 euhedral 결정 될 더 큰 깊이에서 풍부한, 반영 깊이 (그림 2)와 황 크리스탈 습관의 변화.
총 CRS 콘텐츠 범위 0.0 wt.%에서 0.98 wt.% (n = 29). 50 cmbsf, 아래 평균 값 (0.44 wt.%)와 두 가지 정상 0.98 wt.% 490 cmbsf에서 590 cmbsf6 (표 1 및 그림 3A)에서 0.78 wt.% 사소한 변동 전시 한다. Δ34SCRS 값-40.5 사이을 및 + 41.0‰ (n = 28), 그리고 손을-고른 pyrite 범위를-37.6 + 52.7‰의 δ34Spy 값 (n = 28)6 (그림 3B). 483 cmbsf, 위에 두 δ34SCRS 및 δ34Spy 값 깊이와 거의 선형 증가 반영, 비슷한 추세를 표시 합니다. 추가, δ34SCRS 값의 두 개의 완전히 다른 그룹은 관찰, 반영 값 SCRS 높은 δ34-34-27‰, 그리고 두 번째 그룹 사이의 값을 가진 주목할 만한 34S 소모 하나 하-8 + 41‰에 이르기까지. 모든 손을-고른 pyrite 집계 독점적으로 긍정적인 δ34S 값을 전시 하는 반면, (> + 20‰), (75‰)까지 총 황 황에 비해 34S 농축 공개 (그림 3B).
Pyrite 집계 사이트 HS148에서에서 매우 변수 제자리에 δ34S 값 표시,-41.6 사이 및 + 114.8‰ (n = 81), 156.4‰의 전체 범위를 반영6 (표 2 와 그림 3B). 이러한 심즈 데이터 공개 비슷한 코어 추세, CRS의와 황의 δ34S 값 처럼 내려. CRS와 황 집계 포함 되며 대량 황 아래 라고. 500 cmbsf, 위에 모두 제자리에 및 대량 황 δ34S 값 34S 고갈 (낮은-41.6‰)을 반영합니다. (아래 500 cmbsf) 깊이 증가 함께 심즈 δ34S 값 공개 극단적인 34S 농축 (최대 + 114.8‰), 대량 황만 도달 + 52.7‰의 높은 δ34S 값을 동안. 또한, 모든 overgrowths 및 euhedral 크리스탈 표시 높은 δ 대량 황 보다34S 값은 framboids의 대부분은 낮은 δ34S 값을 표시 하는 동안. 황의 다른 종류에 δ34S 값 단일 pyrite 튜브에 100‰ 보다는 더 많은 것의 변화를 공개 했다.
그림 1입니다. Authigenic 황의 일반적인 형태학. 퇴적 물에서 가져온 다양 한 크기의 (A) 황 튜브. (B) 황 관; SEM 현미경 사진입니다. (C, D) 빈 인테리어와 다른 벽 두께; 황 관의 경도 횡단면 반사 빛 사진입니다. 이 그림에서 린 외 수정 되었습니다. 6. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2입니다. 황 황 집계에 동위 원소 구성. V-CDT 대 ‰에 δ34S 값 2 차 이온 질량 분석;에 의해 분석 되었다 해당 자리 위치 반영 빛 photomicrographs (빨간색 원 참조)에 표시 됩니다. (A-D) 얕은 깊은 앙금에서 전형적인 황 집계합니다. ( A) 황의 대부분 framboidal 이며 overgrowths 및 euhedral 크리스탈 34S에에서 농축 (B-d) 풍부한 동안 34S, 고갈. (D) 에서 제공 하는 규모는 모든 현미경에 대 한 동일 합니다. 이 그림에서 린 외 수정 되었습니다. 6. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3입니다. 사이트 HS148에서 황화 광물의 내용과 황 동위 원소 구성. (A) CRS 콘텐츠; CRS와 손을-고른 pyrite 집계의 황 및 δ34S 값의 세 가지 종류의 (B) 심즈 δ34S 값입니다. 파선 구분 영역 왼쪽을 OSR에 의해 지배 되어야 제안 하 고 오른쪽 영역 등4에 의해 지배 되어야 제안-AOM. 음영된 지역 등4에 의해 영향을 받는 영역을 말합니다-AOM. 이 그림에서 린 외 수정 되었습니다. 6. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 깊이 (cmbsf) | CRS (wt.%) | Δ34SCRS (‰ V-CDT) | Δ34S황 (‰ V-CDT) |
| 0-20 | 0 | - | - |
| 35-50 | 0.15 | -40.5 | - |
| 65-80 | 0.48 | -39.3 | -37.6 |
| 95-113 | 0.39 | -39.4 | - |
| 113-133 | - | - | - |
| 133-148 | 0.41 | -37.3 | - |
| 148-163 | 0.46 | -36.5 | - |
| 163-178 | - | - | -35.2 |
| 183-203 | 0.47 | -35.6 | -29.4 |
| 218-233 | 0.56 | -33.9 | - |
| 253-273 | - | - | - |
| 273-288 | 0.49 | -33.2 | - |
| 288-303 | - | - | -32 |
| 303-318 | 0.5 | -33.2 | - |
| 323-343 | - | - | -24.5 |
| 343-358 | 0.44 | -31.8 | - |
| 358-373 | 0.6 | -29.7 | -22.2 |
| 393-413 | - | - | - |
| 413-428 | 0.51 | -23.9 | -14.2 |
| 428-443 | 0.63 | -21.5 | -11.3 |
| 443-458 | 0.41 | -22.5 | -18.9 |
| 463-483 | 0.56 | -20.4 | -15.2 |
| 483 498 | 0.98 | 2.2 | 30.4 |
| 498-513 | 0.4 | -2.6 | 36.4 |
| 513-528 | 0.49 | 9.5 | 25.2 |
| 533-553 | 0.37 | -30.7 | - |
| 553-568 | 0.24 | -33.2 | 38.7 |
| 568-583 | 0.47 | -2.1 | 38.6 |
| 583-598 | 0.78 | 41 | 52.7 |
| 603-623 | 0.21 | -34.1 | - |
| 623-638 | 0.38 | -26.9 | 35.6 |
| 638-653 | 0.43 | -8.3 | - |
| 653-668 | 0.27 | -29.1 | - |
| 683-698 | 0.3 | -30.2 | 44.9 |
| 699-719 | 0.27 | -28 | - |
표 1입니다. CRS와 황 동위 원소 구성의 콘텐츠입니다. CRS의 CRS와 황 동위 원소 구성의 사이트 HS1486에서 황의 풀링된, 손을-고른 샘플 콘텐츠.
| 깊이 (cmbsf) | Δ34S (‰ V-CDT) | 2SD | 황 형식 |
| 113-133 | -35.9 | 0.1 | F |
| 113-133 | -37.4 | 0.1 | F + O |
| 113-133 | -36 | 0.13 | F |
| 113-133 | -37.3 | 0.07 | F + O |
| 113-133 | -36.6 | 0.11 | F |
| 113-133 | -35.9 | 0.11 | F |
| 113-133 | -36.8 | 0.1 | F |
| 113-133 | -37.7 | 0.13 | F |
| 113-133 | -36.1 | 0.02 | F + O |
| 113-133 | -35.9 | 0.11 | F |
| 113-133 | -36 | 0.1 | F + O |
| 113-133 | -35.8 | 0.12 | F |
| 253-273 | -39.4 | 0.12 | F |
| 253-273 | -40.6 | 0.03 | F + O |
| 253-273 | -33.6 | 0.09 | F |
| 253-273 | -40.1 | 0.14 | F |
| 253-273 | -32.7 | 0.17 | F + O |
| 253-273 | -33 | 0.08 | F + O |
| 253-273 | -36.9 | 0.08 | F |
| 443-458 | -33 | 0.11 | F |
| 443-458 | -34.8 | 0.1 | F |
| 443-458 | -41.6 | 0.05 | F |
| 443-458 | -34.8 | 0.15 | F |
| 443-458 | -11.9 | 0.25 | F + O |
| 443-458 | -29.5 | 0.05 | F |
| 443-458 | -13.8 | 0.23 | F + O |
| 498-513 | 38.6 | 0.35 | F |
| 498-513 | 98.6 | 0.26 | O |
| 498-513 | 67.5 | 0.09 | F |
| 498-513 | 99.6 | 0.15 | O |
| 498-513 | 93.6 | 0.25 | O |
| 498-513 | 95.5 | 0.02 | O |
| 49 |
표 2. 제자리에서 황 황의 다른 종류의 동위 원소 구성. 제자리에서 황 황, 이차 이온 질량 분석 사이트 HS148에 의해 분석의 다양 한 종류의 동위 원소 구성. F = framboid, O 자라 난, E = euhedral 크리스탈, F + O = framboid와 자라 난6의 혼합.
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Discussion
황의 유황 동위 원소 분석은 유용한 접근 및 pyritization에 영향을 주는 생물 지구 화학적 프로세스를 식별 수 있습니다. 그러나, 대량 황 동위 원소 분석을 적용 하는 경우 취득된 유황 동위 원소 서명 일반적으로 나타냅니다 혼합된 신호를, 퇴적암 pyrite 집계는 일반적으로 여러 세대를 밀접 하 게 interfingering의 구성으로. 여기, 우리는 방법을 제시 (즉, 심즈 분석)는 현장에서 분석 하기 위한 다양 한 황 세대 마이크로 스케일에서의 동위 원소 구성을 황. 이 프로토콜 내에서 중요 한 단계를 포함: (1) 다른 퇴적 물 깊이 (예: framboids, overgrowths, 및 euhedral 곡물);에서 잘 특징이 pyrite 세대의 선택 (2) 황의 식별 충분히 큰 집계 (> 20 µ m) 심즈 분석을 다른 paragenetic 단계;의 혼합을 방지 하기 위해 (3) 관광 명소 (즉, 적어도 10 명소 샘플, 가능 하면 당), 획득된 동위 원소 패턴 대표, 황 철 광 형성 동안 환경 조건 반영 되도록 충분 한 수의 분석.
이 연구에서 우리는 심즈 제자리에 δ34S 값 다른 형태학, framboids, overgrowths, euhedral 곡물 등으로 다양 한 황 세대의 분석을 적용. 또한, 전체 CRS와 손을-고른 pyrite 집계의 대량 δ34S 값 (> 0.063 m m)는 앙금에 비교에 대 한 결정도 있었다. 그것은 분명 심즈 δ34S 값 보다 대량 황의 (에-41.6 + 114.8‰)에서 훨씬 더 넓은 범위를 커버. 심즈 분석에서 그것은 명백한 34S 고갈 framboids는 또한 대량 황의 34S 고갈에 의해 기록 된 얕은 앙금 (즉, 483 cmbsf 이상)에서 특히 풍부 하 된다. 이러한 유황 동위 원소 패턴 OSR 연구 영역6,9에서 침전 하는 얕은 물에서 지배적인 diagenetic 프로세스 임을 나타냅니다.
(즉, 483 cmbsf 아래) 깊이 증가 함께 모두 제자리에 및 대량 황 분석 높은 δ (로 높은 + 114.8‰)으로 매우 높은 심즈 δ34S 값을 포함 한34S 값을 얻지 못했다. 그것은 흥미로운 CRS 콘텐츠 및 δ34SCRS 값의 동기 증가 함께 일부 개별 영역 앙금 열 통해 확인 될 수 있다 ( 그림3에서 화살표 참조). 이러한 동기 증가 등4동안 점차적으로 34S 농축 황화 수소의 대형에 기인-AOM paleo-SMTZ6,,823에. 또한, 483 cmbsf 아래 방사형 overgrowths 및 euhedral 결정의 심즈 δ34S 값은 체계적으로 framboids의 그들 보다는 더. 자라 난 레이어와 개별 pyrite 집계 내 euhedral 결정을 framboidal 코어에서 transect δ34S 값 증가 가장 나중 pyrite 세대 등에서 파생 된의 후속 성장에 의해 설명 된다4 -AOM 초기 framboids 이상의 얕은 깊이6에서 OSR에서 파생 된. 다른 황 세대의 δ34S 값에 같은 큰 다양성의 pyritization, 전통적인 대량 유황 동위 원소 분석으로 확인할 수 없는 복잡 한 diagenetic 역사를 보여준다.
심즈 제자리에 동위 원소 분석을 위한 다양 한 기술 이지만 여전히 그것의 광범위 한 응용 프로그램을 제한 하는 몇 가지 요인. 예, 그것은 도전, 불가능 한, 미네랄이 방법 (~ 10 µ m)15,16의 공간 해상도 보다 작은 크리스탈 직경에 심즈를 적용할 경우. 또한, 심즈 해당 미네랄 표준 (알려진된 동위 원소 성분과 같은 미네랄)은 사용 가능한14,15광물의 동위 원소 조성 분석에 사용할 수 있습니다.
메탄 베어링 퇴적 물에서 authigenic 황의 우리의 연구에서 높은 공간 해상도 심즈 분석 입증 OSR의 효과 구별 하는 잠재력과 등4-AOM pyritization에. 이 분석 방법은 해양 퇴적 물에 diagenesis 동안 개발 pyritization 시퀀스를 재구성을 위해 중요 한 도구로 사용할 수 있습니다. 이 프로토콜의 미래 응용 프로그램 또한 광물 형성에 다른 생물 지구 화학적 프로세스의 효과 기 공 물 데이터 부족 해결을 목표로 고 대 퇴적 시퀀스를 대상 한다.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 연구는 공동 자금과 해 가스 하이드 레이트 자원 탐사 (제에 대 한 중국 지질 조사 프로젝트는 자연 과학 재단의 중국 (번호 91128101, 41273054, 및 41373007)에 의해 지원 DD20160211), 중앙 대학 (No. 16lgjc11)에 대 한 기초 연구 자금 및 광 동 지방 대학과 대학 진주 강 학자 자금 계획 (No. 2011). Zhiyong 린 중국 장학금 위원회 (No. 201506380046)에서 제공 하는 금융 지원을 인정 합니다. 양 루 감사 광저우 엘리트 프로젝트 (제 JY201223)와 중국 박사 후 과학 재단 (No. 2016 M 592565). 우리는 샘플 및 가치 제안을 제공 박사 Shengxiong 양, Guangxue 장, 및 박사 Jinqiang Liang 광저우 해양 지질 조사에의 감사. 우리에 대 한 도움말 심즈 분석 박사 Xianhua Li 및 연구소의 지질학 및 지구 물리학 (베이징), 중국 과학원, Lei 첸 박사 감사합니다. 박사 핑 쌰가이 기사 촬영에 대 한 지구 화학, 과학의 중국 아카데미의 광저우 연구소의 심즈 실험실 사용할 수 만들기 위한 감사 이다. 원고 박사 Alisha 니 의견에서 혜택, 정돈, 그리고 두 명의 익명 심판의 편집자를 검토.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| secondary ion mass spectroscopy | Cameca | IMS-1280 | |
| thermal field emission scanning electron microscopy | Quanta | Quanta 400F | |
| elemental analyser - isotope ratio mass spectrometry | ThermoFinnigan | ThermoFinnigan Delta Plus | |
| binocular microscope | any | NA | |
| reflected light microscope | Carl Zeiss | 3519001617 | |
| polishing machicine | Struers | 60210535 | |
| cutting machicine | Struers | 50110202 | |
| carbon/gold coating machicine | any | NA | |
| ethanol | any | NA | |
| acetic acid | any | NA | |
| zinc acetate solution (3%) | any | NA | |
| HCl solution (25%) | any | NA | |
| 1 M CrCl2 solution | any | NA | |
| 0.1 M AgNO3 solution | any | NA | |
| V2O5 powder | any | NA | |
| pure nitrogen | any | NA | |
| syringe | any | NA | |
| filter(<0.45 µm) | any | NA | |
| tin cups | any | NA | |
| round bottom flasks | any | NA | |
| epoxy | Struers | 41000004 |
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