EPSL：局地沉积效应塑造了大氧化事件后关键硫记录

Marine Sedimentology · 公众号 · · 2024-11-18 00:00

主要观点总结

EPSL发表文章强调局部沉积过程对硫同位素信号的控制作用，这对揭示地质记录中的硫信号具有重要意义。文章主要探讨了在大氧化事件后，地球表面氧化剂收支的理解依赖于碳和硫同位素比值的解释。研究中发现局地环境和成岩条件的变化影响了硫同位素记录，使得评估GOE后硫循环变化的意义变得不明确。

关键观点总结

关键观点1: 局部沉积过程对硫同位素信号的控制作用

局部沉积过程在地质记录中扮演着重要的角色，通过对硫同位素的局部影响，塑造关键的硫记录。这一发现对于理解地球表面的氧化事件具有重要意义。

关键观点2: 大氧化事件后的地球表面氧化剂收支理解

碳和硫同位素的解释是理解大氧化事件后地球表面氧化剂收支的关键。然而，局地环境和成岩条件的变化使得这一理解变得复杂。

关键观点3: 局地环境与成岩条件变化的影响

研究发现，先前报道的硫同位素趋势反映了局地环境和成岩条件的变化。这种变化使得利用这些趋势评估大氧化事件后硫循环变化的意义变得不明确。

关键观点4: 新的硫、钙和镁同位素及锶丰度数据的重要性

文章提供了约二十亿年前俄罗斯沉积物的新数据，包括硫、钙和镁同位素以及锶丰度数据。这些数据为深入探索地球表面的氧化演化提供了重要信息。

正文

近日，EPSL发表文章，再次强调了局部沉积过程对硫同位素信号的控制作用，对揭示地质记录中的硫信号具有重要意义。

题目： Local sedimentary effects shaped key sulfur records after the Great Oxidation Event

作者： Roger N. Bryant, Jordan P. Todes, Jocelyn A. Richardson, Tara C. Kalia, Anthony R. Prave, Aivo Lepland, Kalle Kirsimäe, Clara L. Blättler

期刊： Earth and Planetary Science Letters

摘要： 对大氧化事件（GOE）后地球表面氧化剂收支的理解，主要依赖于碳（δ¹³C）和硫（δ³⁴S）同位素比值的解释。同位素数据表明，在GOE期间海洋硫酸盐浓度上升至>10 mM之后，可能出现了硫酸盐储库的“崩溃”。然而，碳酸盐中的δ³⁴S和δ¹³C值通常反映沉积环境和成岩作用的局地条件。为评估全球与局地/成岩控制的相对重要性，我们分析了俄罗斯Onega盆地Tulomozero地层和上覆Zaonega地层（约2.1–2.0 Ga）中的δ³⁴S、δ²⁶Mg、δ⁴⁴/⁴⁰Ca和微量金属数据，并结合现有的δ¹³C数据。在此过渡区间，δ³⁴S和Sr/(Ca+Mg)值升高，而δ¹³C和δ⁴⁴/⁴⁰Ca值降低。 X射线吸收光谱表明，岩石中硫的主要形式从矿化硫酸盐和碳酸盐结合硫酸盐（CAS）转变为硫化物、磺酸盐和CAS的可变混合物。这些变化与沉积环境从浅海转向深海斜坡环境的转变相关。 δ⁴⁴/⁴⁰Ca和Sr/(Ca+Mg)数据表明，沉积环境的变化驱动了从海水缓冲型碳酸盐重结晶向沉积物缓冲型重结晶的转变。因此，我们认为先前报道的δ³⁴S趋势反映了局地环境和成岩条件的变化，这使得利用这些趋势评估GOE后硫循环变化的意义变得不明确。我们的研究为利用稳定同位素记录深入探索地球表面氧化演化提供了一个范例。

亮点：

提供了约20亿年前俄罗斯沉积物的新硫、钙和镁同位素及锶丰度数据。
发现钙同位素与碳酸盐结合硫酸盐的硫同位素之间的相关性。
硫同位素受重结晶和微生物硫酸盐还原的叠加影响。