Préparatifs de Pyrite authigènes de méthane-sédiments In Situ analyse isotopique du soufre à l’aide de SIMS

Zhiyong Lin; Xiaoming Sun; Jörn Peckmann; Yang Lu; Harald Strauss; Li Xu; Hongfeng Lu; Barbara M.A. Teichert

doi:10.3791/55970

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Article de méthode

Préparatifs de Pyrite authigènes de méthane-sédiments In Situ analyse isotopique du soufre à l’aide de SIMS

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DOI :

10.3791/55970

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31 août 2017

Zhiyong Lin¹^,³ , Xiaoming Sun¹^,²^,³^,⁴ , Jörn Peckmann⁵ , Yang Lu²^,³ , Harald Strauss⁶ , Li Xu²^,³ , Hongfeng Lu⁷ , Barbara M.A. Teichert⁶

¹School of Earth Sciences and Engineering, Sun Yat-sen University, ²School of Marine Sciences, Sun Yat-sen University, ³Guangdong Provincial Key Laboratory of Marine Resources and Coastal Engineering, ⁴South China Sea Bio-Resource Exploitation and Utilization Collaborative Innovation Center, ⁵Institut für Geologie, Universität Hamburg, ⁶Institut für Geologie und Paläontologie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, ⁷Guangzhou Marine Geological Survey

Dans cet article

Résumé

Analyses de la composition isotopique du soufre (δ³⁴S) de pyrite de méthane-sédiments portent généralement sur des échantillons en vrac. Ici, nous avons appliqué la spectroscopie de masse des ions secondaires pour analyser les valeurs de³⁴S δ de différentes générations de pyrite à comprendre l’histoire diagénétique de pyritisation.

Résumé

Les compositions isotopiques différentes soufre de pyrite authigènes typiquement résultent de l’oxydation anaérobie pilotée par le sulfate de méthane (SO₄- AOM) et organiclastic sulfatoréduction (OSR) dans les sédiments marins. Cependant, démêler la complexe pyritisation séquence est un défi en raison de la coexistence des différentes phases de pyrite séquentiellement formé. Cet article décrit une procédure de préparation d’échantillon qui permet l’utilisation de la spectroscopie de masse des ions secondaires (SIMS) afin d’obtenir en situ δ³⁴S valeurs de différentes générations de pyrite. Cela permet aux chercheurs de contraindre comment faire₄- AOM affecte pyritisation dans les sédiments de méthane-roulement. SIMS l’analyse a révélé une gamme extrême dans les valeurs δ³⁴S, qui s’étend de-41.6 à + 114.8‰, qui est beaucoup plus large que la gamme des δ³⁴S valeurs obtenues par l’analyse d’isotopes de soufre traditionnelles en vrac des mêmes échantillons. Pyrite dans les sédiments peu profonds se compose principalement de ³⁴framboids appauvri en S, ce qui suggère la formation de diagenèse précoce par l’OSR. Plus profondément dans les sédiments, plus pyrite se produit comme des excroissances et cristaux automorphes, qui affichent des valeurs beaucoup plus élevées de³⁴S de δ des SIMS que le framboids. Ce ³⁴S enrichi pyrite est associé à amélioré SO₄- AOM à la zone de transition de sulfate-méthane, post-datant OSR. Haute résolution in situ SIMS soufre isotope analyses permettent la reconstruction des processus pyritisation, qui ne peut être résolu par l’analyse isotopique du soufre en vrac.

Introduction

Les émissions de méthane provenant des sédiments sont fréquentes le long des marges continentales¹^,². Cependant, la plupart du méthane dans les zones d’infiltration par diffusion est oxydé au détriment de sulfate dans les sédiments, un processus appelé SO₄- AOM (équation 1)³^,⁴. La production de sulfure au cours de ce processus entraîne souvent dans la précipitation de la pyrite. En outre, OSR conduit également la formation de la pyrite en libérant des sulfures (équation 2)⁵.

CH₄ ....