Войти
Desulfovibrio desulfuricans - один из видов сульфатредуцирующих бактерий, которые могут изменять глобальные значения δ 34 S. Значение δ 34 S (произносится как дельта 34 S) представляет собой стандартизованный метод представления результатов измерений отношения двух стабильных изотопов серы, 34 S: 32 S, в образце по сравнению с эквивалентным соотношением в известном эталонном стандарте. В настоящее время наиболее часто используемым стандартом является венский каньон Diablo Troilite (VCDT). Результаты представлены как отклонения от стандартного соотношения в частях на тысячу, промилле или промилле с использованием символа. Тяжелые и легкие изотопы серы фракционируются с разной скоростью, и результирующие значения δ 34 S, зарегистрированные в морских сульфатах или осадочных сульфидах, были изучены и интерпретированы как записи об изменении цикла серы на протяжении всей истории Земли.
Из 25 известных изотопов серы четыре стабильны. В порядке их содержания эти изотопы составляют 32 S (94,93%), 34 S (4,29%), 33 S (0,76%) и 36 S (0,02%). Значение δ 34 S относится к измерению отношения двух наиболее распространенных стабильных изотопов серы 34 S: 32 S, измеренного в образце, по сравнению с тем же соотношением, измеренным в известном эталонном стандарте. В нижнем регистре дельта - символ используется по соглашению, чтобы быть совместимыми с использованием в других областях стабильного изотопа химии. Это значение можно рассчитать в промилле (‰, частей на тысячу) как:
Реже, если измеряется соответствующее содержание изотопов, аналогичные формулы могут использоваться для количественной оценки вариаций соотношения между 33 S и 32 S, а также 36 S и 32 S, которые обозначаются как δ 33 S и δ 36 S, соответственно.
Троилит из метеорита Каньон Диабло был первым эталоном для δ 34 S. В начале 1950-х годов сера из метеоритов была определена в качестве адекватного эталона, поскольку она демонстрирует небольшую изменчивость изотопных соотношений. Также считалось, что из-за своего внеземного происхождения метеоры представляют собой исконные земные изотопные условия. Во время собрания Национального научного фонда в апреле 1962 года троилит из метеорита Каньон Диабло, обнаруженного в Аризоне, США, был установлен в качестве стандарта, с помощью которого можно было рассчитать значения δ 34 S (и другие соотношения стабильных изотопов серы). Известный как Canyon Diablo Troilite (CDT), стандарт был установлен как имеющий соотношение 32 S: 34 S, равное 22,220, и использовался в течение примерно трех десятилетий. В 1993 году Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) установило новый стандарт Vienna-CDT (VCDT), основанный на искусственно приготовленном сульфиде серебра (IAEA-S-1), для которого было определено значение δ 34 S VCDT, равное -0,3. ‰. В 1994 году было обнаружено, что исходный материал CDT не является изотопно однородным с внутренними отклонениями до 0,4, что подтверждает его непригодность в качестве эталона.
Значения δ 34 S VCDT для нескольких геологических резервуаров Происходит два механизма фракционирования, которые изменяют соотношение стабильных изотопов серы: кинетические эффекты, особенно из-за метаболизма сульфатредуцирующих бактерий, и реакции изотопного обмена, которые происходят между сульфидными фазами в зависимости от температуры. При использовании VCDT в качестве эталона естественные колебания значения δ 34 S были зарегистрированы между -72 ‰ и + 147.
Наличие сульфатредуцирующих бактерий, восстанавливающих сульфат ( SO2- 4) в сероводород (H 2 S), играл значительную роль в значении δ 34 S в океане на протяжении всей истории Земли. Сульфатредуцирующие бактерии метаболизируют 32 S быстрее, чем 34 S, что приводит к увеличению значения δ 34 S в остающемся сульфате в морской воде. Архейский пирит, обнаруженный в барите в группе Варравуна, Западная Австралия, с фракциями серы до 21,1 ‰, намекает на присутствие сульфатредукторов еще 3 470 миллионов лет назад.
Значение δ 34 S, зарегистрированное сульфатом в морских эвапоритах, можно использовать для построения графика цикла серы на протяжении всей истории Земли. Большая оксигенация Событие около 2400 миллионов лет назад изменило цикл серы коренным образом, поскольку увеличена атмосферный кислород допускается увеличение в механизмах, которые могут фракционирование изотопов серы, что приводит к увеличению в δ 34 значении S из \ 0 ‰ предварительно оксигенации. Приблизительно 700 миллионов лет назад значения δ 34 S в сульфатах морской воды стали больше изменяться, а в осадочных сульфатах стали более отрицательными. Исследователи интерпретировали эту экскурсию как свидетельство увеличения оксигенации водяного столба с продолжающимися периодами аноксии в самых глубоких водах. Значения δ 34 S сульфата современной морской воды в мировом океане стабильно составляют 21,0 ± 0,2 ‰, в то время как осадочные сульфиды широко варьируются. Значения δ 34 S и δ 18 O сульфата морской воды демонстрируют аналогичные тенденции, которых не наблюдается в осадочных сульфидных минералах.
Цитаты
‰