제자리에서 유황 동위 원소 분석 심즈를 사용 하 여 메탄 베어링 퇴적 물에서 Authigenic 황의 준비
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.
Protocol
Representative Results
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 …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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
| 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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