Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Сульфаты, связанные с карбонатами (CAS), представляют собой разновидности сульфатов, обнаруженные в ассоциации с карбонатными минералами в виде включений , адсорбированных фаз или искаженных участков в решетке карбонатных минералов . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Он образуется в основном из растворенного сульфата в растворе, из которого осаждается карбонат . В океане источником этого сульфата является сочетание речных и атмосферных поступлений, а также продуктов морских гидротермальных реакций и биомассы. реминерализация . [9] [10] [11] [12] [13] КАС является обычным компонентом большинства карбонатных пород, имеющим концентрации в частях на тысячу в биогенных карбонатах и ​​в частях на миллион в абиогенных карбонатах. [14] [15] [16] [17] Благодаря своему обилию и изотопному составу серы, он обеспечивает ценную запись глобального цикла серы во времени и пространстве.

Важность серы (и КАС) для биогеохимии [ править ]

Соединения серы играют важную роль в глобальном климате, круговороте питательных веществ , а также в производстве и распределении биомассы . Они могут оказывать значительное влияние на образование облаков и парниковый эффект , а их распределение зависит от степени окисления атмосферы и океанов, а также от эволюции различных метаболических стратегий . Мы можем определить реакцию серы на биогеохимические изменения , измеряя количество и изотопный состав различных видов серы в разных средах в разное время.

Но как обилие и изотопный состав различных резервуаров серы влияет на наше понимание биогеохимических процессов? Окисление и восстановление соединений серы часто включают обрыв или образование химических связей с участием атомов S. Поскольку термодинамическая стабильность определенных связей часто выше, когда они включают более тяжелые изотопы , реакция окисления или восстановления может обогатить пул реагентов (резервуар) или пул продуктов соединениями, содержащими более тяжелые изотопы , относительно друг друга. Это известно как изотопный эффект.. Степень, в которой такая зависимая от массы реакция действует в мировом океане или атмосфере, определяет, насколько тяжелее или легче станут различные резервуары сернистых веществ.

Самый большой залежь серы на Земле - это морской сульфат или «морская вода». Традиционно изотопный состав сульфата морской воды определяется путем анализа сульфатных минералов в эвапоритах , которые несколько редки в геологической летописи, часто плохо сохранились и обязательно связаны со сложными и резкими событиями, такими как локальное изменение уровня моря. [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] Морские бариты также ограничены. [26] [27] [28] [29] [30]Связанный с карбонатом сульфат (CAS) предоставляет геохимикам более распространенный источник материала для прямого измерения сульфата морской воды, при условии, что степень вторичных изменений и диагенетическая история карбоната и CAS могут быть ограничены.

Сульфат и глобальный цикл серы [ править ]

Рисунок / схема цикла серы с описанием входов и выходов сульфата в морской воде.

Круговорот серы на Земле сложен. Вулканы выделяют в атмосферу как восстановленные, так и окисленные формы серы, где они дополнительно окисляются в результате реакции с кислородом до SO 2 и различных сульфатов . Эти окисленные разновидности серы попадают в подземные воды и океаны как напрямую (дождь / снег), так и путем включения в биомассу, которая разлагается до сульфатов и сульфидов , опять же в результате сочетания биологических и абиологических процессов. [31] [32] Некоторое количество этого сульфата восстанавливается за счет микробного метаболизма ( микробное восстановление сульфата или MSR) или гидротермальных процессов , в результате чегосульфиды , тиосульфат и элементарная сера. Некоторые виды восстановленной серы захоронены в виде соединений сульфидов металлов , некоторые циклически восстанавливаются и окисляются в океанах и отложениях на неопределенное время, а некоторые снова окисляются до сульфатных минералов , которые выпадают в осадок в приливных отмелях , озерах и лагунах в виде отложений эвапоритов или отложений. включены в структуру карбонатных и фосфатных минералов в океане (т.е. как КАС). [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39]

Поскольку окислительно-восстановительные реакции с частицами серы часто сопровождаются массовым фракционированием , изотопный состав серы различных пулов восстановленных и окисленных видов серы в водной толще, отложениях и породах является ключом к пониманию того, как сера перемещается между ними. бассейнов или переехал в прошлом. Например, сера во время образования Земли должна иметь (за исключением некоторых процессов фракционирования, связанных с аккрецией, о которых мало свидетельств), значение δ 34 S около 0 while, в то время как сульфат в современных океанах (доминирующие морские виды серы ) имеет δ 34 S около + 21 ‰. [40] [41] [6]Это означает, что в течение геологического времени резервуар соответственно истощенной (т.е. 34 бедной серы) серы был погребен в коре и, возможно, погружен в глубокую мантию. Это связано с тем, что восстановление сульфата до сульфида обычно сопровождается отрицательным изотопным эффектом, который (в зависимости от ферментативного механизма сульфатредуцирующего микроорганизма, температуры и других факторов) может достигать десятков промилле. [42] [43] [44] [45] [46] Этот эффект может быть усугублен за счет диспропорционирования серы , процесса, с помощью которого некоторые микробы восстанавливают сульфат до сульфидов и тиосульфата, оба из которых могут быть 34 обеднены серой на десятки процентов милл относительно исходного сульфатного пула.[47] [48] Обедненные сульфиды и тиосульфат могут затем повторно окисляться и восстанавливаться до тех пор, пока конечный общий пул сульфидов, который измеряется, не будет иметь значения δ 34 S -70 или -80-. [49] [47] [48] [50] Образование «более легкого» пула изотопов S оставляет после себя обогащенный бассейн, и поэтому обогащение сульфатом морской воды считается доказательством того, что некоторое большое количество восстановленной серы (в форма, возможно, из сульфидных минералов металлов) была погребена и внедрена в земную кору.

Запись сульфата морской воды [ править ]

Простая блок-схема, описывающая, как равновесное фракционирование изотопов серы может быть выражено в морском сульфатном бассейне через геологическое время.

Сульфат, связанный с карбонатом (CAS), представляет собой небольшую фракцию сульфата морской воды, погребенную (и в некоторой степени сохранившуюся) карбонатными отложениями. Таким образом, изменение значения δ 34 S CAS во времени теоретически должно масштабироваться с изменяющимся количеством восстановленных видов серы, захороненных в виде сульфидов металлов и соответственно обогащенного океана. Обогащение морского сульфата 34 S, в свою очередь, должно масштабироваться с такими вещами, как: уровень кислорода в океанах и атмосфере, первоначальное появление и распространение метаболизма, снижающего содержание серы среди микробных сообществ мира, и, возможно, климатические явления местного масштаба и тектонизм . [51] [52] [37] Чем положительнее δ34 S морского сульфата, должно происходить большее восстановление сульфата и / или захоронение / удаление восстановленных, 34 S-обедненных серы.

Однако существуют некоторые ограничения на использование изотопного состава связанного с карбонатом сульфата в качестве косвенного показателя изотопного состава морского сульфата (и, таким образом, в качестве косвенного показателя реакции серного цикла на основные климатологические и геобиологические события) во времени. Во-первых, возникает вопрос: насколько репрезентативен CAS морской сульфата в конкретной карбонатной породе во время отложения породы? Различные диагенетические процессы (то есть: деформация при захоронении и эксгумации , воздействие грунтовых вод и метеорных жидкостей, несущих частицы серы из более современных источников и т. Д.) Могут изменить численность и изотопный состав КАС. [53] Итак, кристаллы карбонатного минерала, используемые в качестве заместителя цикла серы, должны быть тщательно отобраны, чтобы избежать сильно измененного или перекристаллизованного материала.

Существенным для этой проблемы является то место, которое сульфат, связанный с карбонатом, занимает в структуре карбонатных минералов. Рентгеновская дифракция и спектроскопия отражения показали, как замена карбонатной группы тетраэдрами сульфат-иона расширяет кристаллическую решетку. (Отсюда следует, что более высокое содержание Mg в карбонате, которое само по себе зависит от выветривания океана, pH и т. Д. И увеличивает искажение кристаллической решетки и объема породы, также может позволить включение большего количествасульфата в структуру минерала.) Любые процессы, которые дополнительно искажают кристаллическую решетку, могут вызвать потерю сульфата из карбонатного минерала или добавление к нему, возможно, наложив на сигнал морского сульфата с момента осаждения. [54] [55] [56] [57] [58]

В итоге CAS сохраняет и регистрирует изотопный состав сульфата морской воды во время его отложения, при условии, что карбонат-хозяин не был полностью перекристаллизован или не претерпел замену серосодержащими флюидами после захоронения. Если карбонат-хозяин был изменен таким образом, CAS может содержать смесь сигналов, которую трудно охарактеризовать.

Измерение [ править ]

Измерение численности [ править ]

При измерении численности и изотопного состава CAS важно точно знать, что измеряется: CAS в отдельных фрагментах раковин, кораллах, микробиалитах , цементах и ​​т. Д. Поэтому первым шагом является выделение желаемого компонента для измерения. Это может означать бурение и измельчение породы (если требуется измерение всей породы по системе CAS) или сортировку отложений путем визуальной идентификации определенных микрофоссилий или минеральных фаз с использованием тонких пинцетов и сверл под микроскопом. Фрагменты, отложения или порошки следует очищать (вероятно, обработкой ультразвуком ) и подвергать воздействию только деионизированногои фильтрованная вода, так что никакие примеси серы не вводятся, и исходный CAS не восстанавливается, не окисляется или не изменяется иным образом. Затем необходимо измерить чистые образцы.

В одном методе эти образцы «перевариваются» в кислоте, вероятно, HCl , которая высвобождает CAS из включений или минеральной решетки за счет растворения минерала кальцита. Образовавшиеся сульфат-ионы осаждаются (часто смесью с хлоридом бария для получения сульфата бария ), а твердый сульфатный осадок фильтруется, сушится и переносится в трубопровод элементного анализа , что может включать сгорание образца и баланс массы его различные продукты сгорания (которые должны включать CO 2 и SO 2). Знание отношения серы к кислороду и другим компонентам в трубопроводе элементного анализа позволяет рассчитать количество сульфата, введенного в трубопровод пробой. Это, наряду с точным измерением массы и объема исходного образца, дает концентрацию сульфата для исходного образца. [6] [59] «Горение» и реакцию на SO 2 можно также обойти, пропустив раствор растворенной в кислоте пробы через ионную хроматографическую колонку, в которой разная полярность ионов определяет силу их взаимодействия с полимерами в колонке, например что они сохраняются в столбце в течение разного времени.

Концентрация CAS также может быть измерена спектроскопическими методами. Это может означать использование характерной индуцированной рентгеновскими лучами флуоресценции серы, кислорода, углерода и других элементов в образце для определения содержания и соотношения каждого компонента или энергетического спектра электронного луча, прошедшего через образец.

Также важно откалибровать ваши измерения с использованием стандартов с известной концентрацией сульфатов, чтобы сила / интенсивность сигнала, связанного с каждым образцом, могла быть сопоставлена ​​с определенным количеством.

Измерение изотопного состава [ править ]

Обилие КАНА в конкретном образце зависит как от обстоятельств конкретной карбонатной породы в формировании и диагенетической история , как это происходит на процессах , действующих на пуле морского сульфата , который сгенерировал его. Таким образом, важно иметь как численность / концентрацию CAS в образце, так и его изотопный состав, чтобы понять его место в морской сульфатной записи. Как упоминалось выше, различные биогеохимические процессы производят различные эффекты изотопов в равновесных и неравновесных условиях : микробное снижение содержания серы и диспропорционирование серы могут производить равновесие и кинетические эффекты изотоповмногих десятков промилле. Изотопный состав серы океана (или озера, лагуны или другого тела) имеет решающее значение для понимания степени, в которой эти процессы контролировали глобальный цикл серы на протяжении всего прошлого. Подобно тому, как изотопный состав углерода и кислорода карбонатной вмещающей породы может пролить свет на температуру и историю местного климата, изотопный состав серы и кислорода CAS может пролить свет на причинно-следственные связи между этой историей и циклом серы. Изотопный состав CAS и карбонатной вмещающей породы может быть измерен «элементным анализом», при котором сульфат или карбонат «сгорают» или испаряются иным образом, а ионизированные изотопы ускоряются по пути, длина и продолжительность которого являются функцией их масс. .Отношение различных изотопов друг к другу оценивается путем сравнения с холостыми пробами и стандартами. Однако SO2 , аналит, используемый в этом методе, представляет некоторые трудности, поскольку изотопный состав кислородного компонента также может изменяться, что влияет на измерение массы. SO 2 также может «прилипать» или реагировать с другими соединениями в линии масс-спектрометра. Таким образом, если требуется высокая точность, образцы сульфатов восстанавливаются до сульфидов, которые затем фторируются для получения инертного и свободного от стабильных изотопологов соединения SF 6 , которое можно пропустить через специализированный масс-спектрометр. Эти методы, масс-спектрометрия и масс-спектрометрия слипшихся изотопов , более подробно обсуждаются в их основных статьях. [60] [6] [59] [8]

Изотопный состав CAS часто обсуждается в терминах δ 34 S , который является способом выражения отношения изотопа 34 S к 32 S в образце по сравнению со стандартом, таким как Canyon Diablo Troilite . δ 34 S (выражается в ‰) равно . Изотопный эффект конкретного процесса (например, микробного восстановления сульфата) часто выражается как значение ε (также в), которое относится к разнице в значении δ пула реагентов и пула продуктов.

В то время как исследования изотопного состава серы сульфата морской воды, CAS, морского барита и эвапоритов обычно обсуждают относительное обогащение 34 S истощения этих бассейнов, существуют и другие второстепенные, но стабильные изотопы серы, которые также можно измерить, хотя и с меньшей точностью. учитывая их редкость. К ним относятся 33 S и 36 S. Массовозависимое и массово-независимое фракционирование второстепенных изотопов серы также может быть важным индикатором цикла серы в геологическом времени. Однако 33 S и 36 S необходимо измерить с высокой точностью путем фторирования до SF 6 перед прохождением через масс-спектрометр.

Интерпретация измерений [ править ]

Интерпретация изотопного состава серы CAS может быть сложной. Как обсуждалось выше, если сульфат морской воды в конкретном горизонте в геологической летописи становится более тяжелым (т. Е. Более обогащенным 34 S по сравнению с сульфатом морской воды до него), это может означать, что 34 S-обедненных продукта реакций восстановления серы захоронены как сульфидные минералы и удалены из океанов, возможно, из-за аноксии океана [61] [62] [63] или увеличения диссимиляционного восстановления сульфата морскими микроорганизмами. Но это также может означать, что CAS, измеренный на этом конкретном горизонте, был получен не из сульфата морской воды во время карбонатного отложения, а из флюидов, движущихся через отложения или пористую породу.из более поздних времен, когда сульфат мог быть обогащен процессами в более окислительном мире. Это может означать, что существует до сих пор не охарактеризованный кинетический изотопный эффект, связанный с включением сульфата в определенную структуру карбоната (кустарники против клубеньков против игольчатых цементов против других конформаций). Отличить влияние истинных изменений в динамике / химии древнего океана от влияния раннего и позднего диагенеза на изотопный состав CAS можно только путем тщательного анализа, который: сравнивает запись CAS с записью сульфата морской воды, сохранившейся в эвапоритах и ​​морских барита и тщательно проверяют образцы на их термодинамическую стабильность и признаки изменения. [3] [64] [4]Такие образцы могут включать фрагменты раковины брахиопод (которые сделаны из стабильного кальцита с низким содержанием магния, который заметно сопротивляется изменениям после цементирования). [4] [65] [66] [8] [67]

Некоторые важные выводы из исследований CAS [ править ]

Запись CAS может сохранять свидетельства серьезных изменений в степени окисления океана в ответ на климат. Например, Великое событие оксигенации привело к окислению восстановленных видов серы, увеличив приток сульфата в океаны. Это привело к соответствующему истощению 34 S в бассейне морских сульфатов - истощению, зарегистрированному в изотопном составе серы окраинных морских эвапоритовых отложений и CAS в морских карбонатах. [51] [52] [37]

До Великого события оксигенации, когда уровень кислорода в атмосфере и в морской среде был низким, ожидалось, что окисленные формы серы, такие как сульфат, были бы гораздо менее распространены. Насколько меньше можно оценить, исходя из значения δ 34 S осадков в современных аналогичных средах, таких как бескислородные озера, и их сравнения с сохранившимся сульфатом морской воды архейского возраста (как обнаружено в CAS). [68]

Великое событие оксигенации привело не только к насыщению кислородом океанов Земли, но и к развитию озонового слоя. До этого архейская Земля подвергалась воздействию высокоэнергетического излучения, которое вызывало массово-независимое фракционирование различных бассейнов, включая серу (что приводило к ожидаемому отрицательному отклонению δ 34 S в морском бассейне сульфата). Запись морского сульфата, сохранившаяся в CAS, усложняет эту точку зрения, поскольку образцы CAS позднего или неоархейского периода, по-видимому, имеют положительный δ 34 S. [59]

Запись CAS может (или не может) сохранить свидетельство роста микробной сульфатредукции в виде отрицательного отклонения δ 34 S между 2,7 и 2,5 млрд лет [69] [70].

Вариации изотопного состава серы сульфата, связанного с различными компонентами карбонатной или фосфатной породы, также могут дать представление о диагенетической истории образца и степени сохранения исходной текстуры и химического состава в различных типах зерен. [37] [8]

Текущие улучшения в исследованиях CAS [ править ]

Большая часть текущей работы в области карбонат-ассоциированного сульфата посвящена характеристике источников вариаций в записи CAS, отвечая на такие вопросы, как: как сульфат-ионы включаются в минеральную структуру различных морфотипов Ca-карбоната и Ca-Mg-карбоната. , механически говоря? И какие морфотипы, скорее всего, содержат CAS, полученный из первичного морского сульфата?

Как и в случае с другими геохимическими заместителями, полезность и надежность измерений CAS улучшатся с появлением более чувствительных методов измерения и определения характеристик большего количества изотопных стандартов.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Каплан, ИК; Эмери, КО; Rittenbebg, SC (апрель 1963 г.). «Распределение и изотопное содержание серы в недавних морских отложениях у южной Калифорнии». Geochimica et Cosmochimica Acta . 27 (4): 297–331. Bibcode : 1963GeCoA..27..297K . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (63) 90074-7 .
  2. ^ Махитиева, V (1974). «Изотопный состав серы раковин ископаемых моллюсков как индикатор гидрохимических условий в древних бассейнах». Международная геохимия . 11 : 1188–1192.
  3. ^ а б У. Бёрдетт, Джеймс; А. Артур, Майкл; Ричардсон, Марк (сентябрь 1989 г.). «Кривая возраста изотопов серы в морской воде неогенового периода из известковых пелагических микрофоссилий». Письма о Земле и планетологии . 94 (3–4): 189–198. Bibcode : 1989E & PSL..94..189B . DOI : 10.1016 / 0012-821X (89) 90138-6 .
  4. ^ a b c Kampschulte, A; Штраус, H (апрель 2004 г.). «Изотопная эволюция серы фанерозойской морской воды на основе анализа структурно замещенных сульфатов в карбонатах». Химическая геология . 204 (3–4): 255–286. Bibcode : 2004ChGeo.204..255K . DOI : 10.1016 / j.chemgeo.2003.11.013 .
  5. ^ Поправить, Ян П .; Эдвардс, Катрина Дж .; Лайонс, Тимоти В. (2004). Биогеохимия серы: прошлое и настоящее . Геологическое общество Америки. ISBN 9780813723792.
  6. ^ a b c d Париж, Гийом; Сессии, Alex L .; Субхас, Адам V .; Адкинс, Джесс Ф. (май 2013 г.). «Измерение MC-ICP-MS δ34S и ∆33S в небольших количествах растворенного сульфата». Химическая геология . 345 : 50–61. Bibcode : 2013ChGeo.345 ... 50P . DOI : 10.1016 / j.chemgeo.2013.02.022 .
  7. ^ Пэрис, Гийом; Ференбахер, Дженнифер С .; Сессии, Alex L .; Spero, Howard J .; Адкинс, Джесс Ф. (апрель 2014 г.). «Экспериментальное определение карбонат-ассоциированного сульфата δ S в раковинах планктонных фораминифер» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 15 (4): 1452–1461. Bibcode : 2014GGG .... 15.1452P . DOI : 10.1002 / 2014GC005295 .
  8. ^ a b c d Настоящее, Теодор М .; Пэрис, Гийом; Берк, Андреа; Фишер, Вудворд У .; Адкинс, Джесс Ф. (декабрь 2015 г.). «Большая изотопная изменчивость связанных с карбонатами сульфатов между брахиопод, микритами и другими осадочными компонентами в отложениях позднего ордовика» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 432 : 187–198. Bibcode : 2015E и PSL.432..187P . DOI : 10.1016 / j.epsl.2015.10.005 .
  9. ^ Cuif, Жан-Пьер; Дофин, Яннике; Дусе, Жан; Саломея, Мюриэль; Сусини, Жан (январь 2003 г.). «XANES-картирование органических сульфатов в трех склерактиниевых скелетах кораллов». Geochimica et Cosmochimica Acta . 67 (1): 75–83. Bibcode : 2003GeCoA..67 ... 75C . DOI : 10.1016 / S0016-7037 (02) 01041-4 .
  10. Перейти ↑ Dauphin, Y. (1 ноября 2005 г.). «Виды и распределение серы в раковине моллюска, как показано на картах in situ с использованием спектроскопии рентгеновской абсорбционной структуры вблизи края (XANES) на S K-крае». Американский минералог . 90 (11–12): 1748–1758. Bibcode : 2005AmMin..90.1748D . DOI : 10,2138 / am.2005.1640 .
  11. ^ Кьюсак, Мэгги; Дофин, Яннике; Куиф, Жан-Пьер; Саломе, Мюриэль; Фриер, Энди; Инь, Хуабин (август 2008 г.). «Микро-XANES картирование серы и ее ассоциации с магнием и фосфором в панцире брахиопод, Terebratulina retusa». Химическая геология . 253 (3–4): 172–179. Bibcode : 2008ChGeo.253..172C . DOI : 10.1016 / j.chemgeo.2008.05.007 .
  12. ^ Балан, Этьен; Афорт, Джули; Пуйе, Софи; Дабос, Мари; Бланшар, Марк; Лазцери, Микеле; Роллион-Бард, Клэр; Бламарт, Доминик (26 июня 2017 г.). «Инфракрасное спектроскопическое исследование сульфатсодержащего кальцита из глубоководных бамбуковых кораллов». Европейский журнал минералогии . 29 (3): 397–408. Bibcode : 2017EJMin..29..397B . DOI : 10.1127 / EJM / 2017 / 0029-2611 .
  13. ^ Перрин, Дж .; Rivard, C .; Vielzeuf, D .; Laporte, D .; Fonquernie, C .; Ricolleau, A .; Cotte, M .; Флоке, Н. (январь 2017 г.). «Координация серы в синтетических и биогенных кальцитах Mg: случай красных кораллов». Geochimica et Cosmochimica Acta . 197 : 226–244. Bibcode : 2017GeCoA.197..226P . DOI : 10.1016 / j.gca.2016.10.017 .
  14. ^ W. Burdett, Джеймс; А. Артур, Майкл; Ричардсон, Марк (1989-09-01). «Кривая возраста изотопов серы в морской воде неогенового периода из известковых пелагических микрофоссилий». Письма о Земле и планетологии . 94 (3): 189–198. Bibcode : 1989E & PSL..94..189B . DOI : 10.1016 / 0012-821X (89) 90138-6 . ISSN 0012-821X . 
  15. ^ Kampschulte, A .; Bruckschen, P .; Штраус, Х. (2001-05-01). «Изотопный состав серы в следовых количествах сульфатов в брахиоподах каменноугольного периода: значение для одновозрастной морской воды, корреляция с другими геохимическими циклами и изотопной стратиграфией». Химическая геология . Реакция океанических / атмосферных систем на прошлые глобальные изменения. 175 (1): 149–173. Bibcode : 2001ChGeo.175..149K . DOI : 10.1016 / S0009-2541 (00) 00367-3 . ISSN 0009-2541 . 
  16. ^ Бузенберг, Эврибиад; Нил Пламмер, Л. (март 1985 г.). «Кинетические и термодинамические факторы, контролирующие распределение SO32– и Na + в кальцитах и ​​некоторых арагонитах». Geochimica et Cosmochimica Acta . 49 (3): 713–725. Bibcode : 1985GeCoA..49..713B . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (85) 90166-8 .
  17. ^ Staudt, Wilfried J .; Schoonen, Мартин AA (1995). «Включение сульфатов в осадочные карбонаты». Геохимические преобразования осадочной серы . Серия симпозиумов ACS. 612 . С. 332–345. DOI : 10.1021 / Б.К.-1995-0612.ch018 . ISBN 0-8412-3328-4.
  18. ^ Клейпул, Джордж Э .; Хольсер, Уильям Т .; Каплан, Исаак Р .; Сакаи, Хитоши; Зак, Израиль (1980). «Возрастные кривые изотопов серы и кислорода в морских сульфатах и ​​их взаимная интерпретация». Химическая геология . 28 : 199–260. Bibcode : 1980ChGeo..28..199C . DOI : 10.1016 / 0009-2541 (80) 90047-9 .
  19. ^ Гарди, LA (1 марта 1984). «Эвапориты; морские или неморские?». Американский журнал науки . 284 (3): 193–240. Bibcode : 1984AmJS..284..193H . DOI : 10,2475 / ajs.284.3.193 .
  20. ^ Гровер, G .; Харрис, П. (1989). Исследование недр и обнажений на окраине Кэпитан-шельфа, северная часть бассейна Делавэр: основной семинар SEPM No. 13, Сан - Антонио, 23 апреля 1989 . Талса, ОК: Общество экономических палеонтологов и минералогов. ISBN 9780918985804.
  21. Перейти ↑ Wiley, N. (1989). Эволюция глобальной биогеохимии: цикл серы . С. 57–64.
  22. ^ Утрилла, Роза; Пьер, Екатерина; Орти, Федерико; Пуэйо, Хуан Хосе (декабрь 1992 г.). «Изотопный состав кислорода и серы как индикаторы происхождения мезозойских и кайнозойских эвапоритов из Испании». Химическая геология . 102 (1–4): 229–244. Bibcode : 1992ChGeo.102..229U . DOI : 10.1016 / 0009-2541 (92) 90158-2 .
  23. Перейти ↑ Strauss, H. (август 1997 г.). «Изотопный состав осадочной серы во времени». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология . 132 (1–4): 97–118. Bibcode : 1997PPP ... 132 ... 97S . DOI : 10.1016 / S0031-0182 (97) 00067-9 .
  24. ^ Лу, FH; Мейерс, WJ (1 мая 2003 г.). «Изотопы Sr, S и OSO4 и условия осадконакопления эвапоритов верхнего миоцена, Испания». Журнал осадочных исследований . 73 (3): 444–450. Bibcode : 2003JSedR..73..444L . DOI : 10.1306 / 093002730444 .
  25. ^ Плайя, Элизабет; Сендон, Диони I .; Траве, Анна; Chivas, Allan R .; Гарсия, Адриана (октябрь 2007 г.). «Неморские эвапориты с унаследованными морскими и континентальными признаками: залив Карпентария, Австралия, ~ 70 тыс. Лет назад». Осадочная геология . 201 (3–4): 267–285. DOI : 10.1016 / j.sedgeo.2007.05.010 .
  26. ↑ Епископ, Джеймс КБ (24 марта 1988 г.). «Барит-опал-органический углерод в океанических твердых частицах». Природа . 332 (6162): 341–343. Bibcode : 1988Natur.332..341B . DOI : 10.1038 / 332341a0 .
  27. ^ Paytan, A .; Кастнер, М .; Martin, EE; Macdougall, JD; Герберт, Т. (2 декабря 1993 г.). «Морской барит как монитор изотопного состава стронция морской воды». Природа . 366 (6454): 445–449. Bibcode : 1993Natur.366..445P . DOI : 10.1038 / 366445a0 .
  28. ^ Paytan, A. (20 ноября 1998). «Изотопный состав серы кайнозойского сульфата морской воды». Наука . 282 (5393): 1459–1462. CiteSeerX 10.1.1.528.6626 . DOI : 10.1126 / science.282.5393.1459 . PMID 9822370 .  
  29. ^ Пайтан, Адина; Мирон, Сара; Кобб, Ким; Кастнер, Мириам (2002). «Происхождение морских месторождений барита: изотопная характеристика Sr и S». Геология . 30 (8): 747. Bibcode : 2002Geo .... 30..747P . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (2002) 030 <0747: OOMBDS> 2.0.CO; 2 .
  30. ^ Торрес, Мэн; Brumsack, HJ; Bohrmann, G .; Emeis, KC (январь 1996 г.). «Баритовые фронты в отложениях континентальной окраины: новый взгляд на ремобилизацию бария в зоне сульфатредукции и образование тяжелых баритов в диагенетических фронтах». Химическая геология . 127 (1–3): 125–139. Bibcode : 1996ChGeo.127..125T . DOI : 10.1016 / 0009-2541 (95) 00090-9 .
  31. ^ Meybeck, М. (2003). Глобальное присутствие основных элементов в реках . Трактат по геохимии . 5 . С. 207–223. Bibcode : 2003TrGeo ... 5..207M . DOI : 10.1016 / B0-08-043751-6 / 05164-1 . ISBN 9780080437514.
  32. ^ Бернер, EK; Бернер, Р.А. (2012). Глобальная среда: вода, воздух и геохимические циклы (2-е изд.). Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. ISBN 9780691136783.
  33. ^ Ault, WU; Kulp, JL (июль 1959). «Изотопная геохимия серы». Geochimica et Cosmochimica Acta . 16 (4): 201–235. Bibcode : 1959GeCoA..16..201A . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (59) 90112-7 .
  34. ^ Гаррелс, RM; Лерман, А. (1 ноября 1984 г.). «Связь осадочных циклов серы и углерода; улучшенная модель». Американский журнал науки . 284 (9): 989–1007. Bibcode : 1984AmJS..284..989G . DOI : 10,2475 / ajs.284.9.989 .
  35. Перейти ↑ Jarvis, I. (1995). «Геохимия фосфоритов: современное состояние и проблемы окружающей среды». Обзор океанографической литературы . 42 (8): 639.
  36. ^ Альт, Джеффри С. (1995). «Изотопный профиль серы через океаническую кору: подвижность серы и обмен серы между морской водой и земной корой во время гидротермальных изменений». Геология . 23 (7): 585. Bibcode : 1995Geo .... 23..585A . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1995) 023 <0585: SIPTTO> 2.3.CO; 2 .
  37. ^ a b c d Кэнфилд, Делавэр (1 декабря 2004 г.). «Эволюция резервуара серы на поверхности Земли». Американский журнал науки . 304 (10): 839–861. Bibcode : 2004AmJS..304..839C . DOI : 10,2475 / ajs.304.10.839 .
  38. ^ Халеви, I .; Peters, SE; Фишер, WW (19 июля 2012 г.). «Ограничения захоронения сульфатов в фанерозойском цикле серы» (PDF) . Наука . 337 (6092): 331–334. Bibcode : 2012Sci ... 337..331H . DOI : 10.1126 / science.1220224 . PMID 22822147 .  
  39. ^ Тостевин, Розали; Турчин, Александра В .; Фаркуар, Джеймс; Джонстон, Дэвид Т .; Eldridge, Daniel L .; Епископ, Джеймс КБ; Макилвин, Мэтью (июнь 2014 г.). «Множественные ограничения изотопов серы в современном цикле серы» . Письма о Земле и планетологии . 396 : 14–21. Bibcode : 2014E и PSL.396 ... 14T . DOI : 10.1016 / j.epsl.2014.03.057 .
  40. ^ Джонстон, ДТ; Гилл, Британская Колумбия; Мастерсон, А .; Beirne, E .; Casciotti, KL; Knapp, AN; Берельсон, В. (25 сентября 2014 г.). «Установление верхнего предела загадочного круговорота морской серы». Природа . 513 (7519): 530–533. Bibcode : 2014Natur.513..530J . DOI : 10,1038 / природа13698 . ISSN 1476-4687 . PMID 25209667 .  
  41. ^ Рис, CE; Дженкинс, WJ; Монстр, янв (апрель 1978 г.). «Изотопный состав серы сульфата океанской воды». Geochimica et Cosmochimica Acta . 42 (4): 377–381. Bibcode : 1978GeCoA..42..377R . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (78) 90268-5 .
  42. ^ Харрисон, AG; Тоде, HG (1958). «Механизм бактериального восстановления сульфата из исследований фракционирования изотопов». Труды общества Фарадея . 54 : 84. DOI : 10.1039 / TF9585400084 .
  43. ^ Habicht, Кирстен S .; Кэнфилд, Дональд Э. (декабрь 1997 г.). «Фракционирование изотопов серы при восстановлении бактериального сульфата в отложениях, богатых органическими веществами». Geochimica et Cosmochimica Acta . 61 (24): 5351–5361. Bibcode : 1997GeCoA..61.5351H . DOI : 10.1016 / S0016-7037 (97) 00311-6 . PMID 11541664 . 
  44. Перейти ↑ Canfield, DE (апрель 2001 г.). «Изотопное фракционирование естественными популяциями сульфатредуцирующих бактерий». Geochimica et Cosmochimica Acta . 65 (7): 1117–1124. Bibcode : 2001GeCoA..65.1117C . DOI : 10.1016 / S0016-7037 (00) 00584-6 .
  45. ^ Бруннер, Бенджамин; Бернаскони, Стефано М. (октябрь 2005 г.). «Пересмотренная модель фракционирования изотопов для диссимиляционного восстановления сульфата у сульфатредуцирующих бактерий». Geochimica et Cosmochimica Acta . 69 (20): 4759–4771. Bibcode : 2005GeCoA..69.4759B . DOI : 10.1016 / j.gca.2005.04.015 .
  46. ^ Sim, Min Sub; Оно, Шухей; Донован, Кэти; Темплер, Стефани П .; Босак, Таня (август 2011 г.). «Влияние доноров электронов на фракционирование изотопов серы морским Desulfovibrio sp». Geochimica et Cosmochimica Acta . 75 (15): 4244–4259. Bibcode : 2011GeCoA..75.4244S . DOI : 10.1016 / j.gca.2011.05.021 .
  47. ^ a b Йоргенсен, BB (13 июля 1990 г.). «Тиосульфатный шунт в серном цикле морских отложений». Наука . 249 (4965): 152–154. Bibcode : 1990Sci ... 249..152B . DOI : 10.1126 / science.249.4965.152 . PMID 17836966 . 
  48. ^ a b Canfield, D .; Тамдруп Б. (23 декабря 1994 г.). «Производство сульфида, обедненного 34S, при бактериальном диспропорционировании элементарной серы». Наука . 266 (5193): 1973–1975. Bibcode : 1994Sci ... 266.1973C . DOI : 10.1126 / science.11540246 . PMID 11540246 . 
  49. ↑ Йоргенсен, Бо Баркер (март 1979). «Теоретическая модель распределения стабильных изотопов серы в морских отложениях». Geochimica et Cosmochimica Acta . 43 (3): 363–374. Bibcode : 1979GeCoA..43..363J . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (79) 90201-1 .
  50. ^ Gomes, Maya L .; Хюртген, Мэтью Т. (май 2015 г.). «Фракционирование изотопов серы в современных эвксиновых системах: значение для палеоэкологических реконструкций парных записей сульфат-сульфидных изотопов». Geochimica et Cosmochimica Acta . 157 : 39–55. Bibcode : 2015GeCoA.157 ... 39G . DOI : 10.1016 / j.gca.2015.02.031 .
  51. ^ a b Кэнфилд, Дональд Э .; Теске, Андреас (11 июля 1996 г.). «Позднее протерозойское повышение концентрации кислорода в атмосфере, полученное на основе филогенетических исследований и исследований изотопов серы». Природа . 382 (6587): 127–132. Bibcode : 1996Natur.382..127C . DOI : 10.1038 / 382127a0 . PMID 11536736 . 
  52. ^ a b Canfield, D .; Raiswell, R. (1999). «Эволюция круговорота серы». Американский журнал науки . 299 (7–9): 697–723. Bibcode : 1999AmJS..299..697C . DOI : 10.2475 / ajs.299.7-9.697 . S2CID 5354992 . 
  53. ^ Гилл, Бенджамин С .; Лайонс, Тимоти У .; Фрэнк, Трейси Д. (2008-10-01). «Поведение карбонат-ассоциированного сульфата во время метеорного диагенеза и последствия для палеопрокси изотопа серы». Geochimica et Cosmochimica Acta . 72 (19): 4699–4711. Bibcode : 2008GeCoA..72.4699G . DOI : 10.1016 / j.gca.2008.07.001 . ISSN 0016-7037 . 
  54. Перейти ↑ Takano, B. (июнь 1985). «Геохимические последствия сульфата в осадочных карбонатах». Химическая геология . 49 (4): 393–403. Bibcode : 1985ChGeo..49..393T . DOI : 10.1016 / 0009-2541 (85) 90001-4 .
  55. ^ Пингиторе, Николас Э .; Мейтцнер, Джордж; С любовью, Карен М. (июнь 1995 г.). «Идентификация сульфатов в природных карбонатах методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии». Geochimica et Cosmochimica Acta . 59 (12): 2477–2483. Bibcode : 1995GeCoA..59.2477P . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (95) 00142-5 .
  56. ^ Контрек, Ясминка; Краль, Дамир; Bre? Evi ?, Ljerka; Фалини, Джузеппе; Фермани, Симона; Ноэтиг-Ласло, Весна; Миросавлеви ?, Крунослав (декабрь 2004 г.). «Включение неорганических анионов в кальцит». Европейский журнал неорганической химии . 2004 (23): 4579–4585. DOI : 10.1002 / ejic.200400268 .
  57. ^ Фернандес-Диас, Лурдес; Фернандес-Гонсалес, Анхелес; Прието, Мануэль (ноябрь 2010 г.). «Роль сульфатных групп в контроле полиморфизма CaCO3». Geochimica et Cosmochimica Acta . 74 (21): 6064–6076. Bibcode : 2010GeCoA..74.6064F . DOI : 10.1016 / j.gca.2010.08.010 . hdl : 10651/10897 .
  58. ^ Балан, Этьен; Бланшар, Марк; Пинилья, Карлос; Лазцери, Микеле (май 2014 г.). «Первые принципы моделирования включения сульфатов и фракционирования изотопов 34S / 32S в различных карбонатах кальция». Химическая геология . 374–375: 84–91. Bibcode : 2014ChGeo.374 ... 84В . DOI : 10.1016 / j.chemgeo.2014.03.004 .
  59. ^ a b c Париж, G .; Адкинс, JF; Сессии, AL; Уэбб, С.М. Фишер, WW (6 ноября 2014 г.). «Неоархейский карбонат-ассоциированный сульфат регистрирует положительные аномалии 33S». Наука . 346 (6210): 739–741. DOI : 10.1126 / science.1258211 . PMID 25378622 . 
  60. ^ де Гроот, Пьер А. (2009). Справочник по аналитическим методам стабильных изотопов (1-е изд.). Амстердам: Эльзевир. ISBN 9780444511157.
  61. ^ Оуэнс, Джереми Д .; Гилл, Бенджамин С .; Jenkyns, Hugh C .; Бейтс, Стивен М .; Северманн, Силке; Kuypers, Marcel MM; Woodfine, Ричард Дж .; Лайонс, Тимоти В. (2013-11-12). «Изотопы серы отслеживают глобальные масштабы и динамику эуксинии во время аноксии 2 в океаническом меловом периоде» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (46): 18407–18412. Bibcode : 2013PNAS..11018407O . DOI : 10.1073 / pnas.1305304110 . ISSN 1091-6490 . PMC 3831968 . PMID 24170863 .   
  62. ^ Гилл, Бенджамин С .; Лайонс, Тимоти У .; Янг, Сет А .; Kump, Lee R .; Knoll, Andrew H .; Зальцман, Мэтью Р. (06.01.2011). «Геохимические свидетельства широкого распространения эвксинии в более позднем кембрийском океане» . Природа . 469 (7328): 80–83. Bibcode : 2011Natur.469 ... 80G . DOI : 10,1038 / природа09700 . ISSN 1476-4687 . PMID 21209662 .  
  63. ^ Гилл, Бенджамин С .; Лайонс, Тимоти У .; Дженкинс, Хью С. (15 декабря 2011 г.). «Глобальное нарушение цикла серы во время аноксического явления в Тоарском океане». Письма о Земле и планетологии . 312 (3): 484–496. Bibcode : 2011E и PSL.312..484G . DOI : 10.1016 / j.epsl.2011.10.030 . ISSN 0012-821X . 
  64. ^ Kampschulte, A .; Bruckschen, P .; Штраус, Х. (май 2001 г.). «Изотопный состав серы в следовых количествах сульфатов в брахиоподах каменноугольного периода: значение для одновозрастной морской воды, корреляция с другими геохимическими циклами и изотопной стратиграфией». Химическая геология . 175 (1–2): 149–173. Bibcode : 2001ChGeo.175..149K . DOI : 10.1016 / S0009-2541 (00) 00367-3 .
  65. ^ Маренко, Педро Дж .; Corsetti, Frank A .; Hammond, Douglas E .; Кауфман, Алан Дж .; Боттьер, Дэвид Дж. (Январь 2008 г.). «Окисление пирита при извлечении карбонатно-ассоциированного сульфата». Химическая геология . 247 (1–2): 124–132. Bibcode : 2008ChGeo.247..124M . DOI : 10.1016 / j.chemgeo.2007.10.006 .
  66. ^ Вотт, Томас; Шилдс-Чжоу, Грэм А .; Штраус, Харальд (октябрь 2012 г.). «Связанный с карбонатом сульфат: экспериментальные сравнения общих методов экстракции и рекомендации по стандартному аналитическому протоколу». Химическая геология . 326–327: 132–144. Bibcode : 2012ChGeo.326..132W . DOI : 10.1016 / j.chemgeo.2012.07.020 .
  67. ^ Theiling, Бетани П .; Коулман, Макс (сентябрь 2015 г.). «Уточнение методологии извлечения карбонатно-ассоциированного сульфата: данные синтетических и природных карбонатных образцов». Химическая геология . 411 : 36–48. Bibcode : 2015ChGeo.411 ... 36T . DOI : 10.1016 / j.chemgeo.2015.06.018 .
  68. ^ Кроу, SA; Paris, G .; Кацев, С .; Jones, C .; Kim, S.-T .; Zerkle, AL; Nomosatryo, S .; Фаул, Д.А.; Адкинс, JF; Сессии, AL; Farquhar, J .; Кэнфилд, Делавэр (6 ноября 2014 г.). «Сульфат был следовым компонентом архейской морской воды» (PDF) . Наука . 346 (6210): 735–739. Bibcode : 2014Sci ... 346..735C . DOI : 10.1126 / science.1258966 . PMID 25378621 .  
  69. ^ Шен, Яньань; Бьюик, Роджер; Кэнфилд, Дональд Э. (1 марта 2001 г.). «Изотопные доказательства уменьшения содержания сульфата микробов в раннюю архейскую эру». Природа . 410 (6824): 77–81. Bibcode : 2001Natur.410 ... 77s . DOI : 10.1038 / 35065071 . PMID 11242044 . 
  70. ^ Hurtgen, Мэтью Т .; Артур, Майкл А .; Халверсон, Гален П. (2005). «Неопротерозойские изотопы серы, эволюция микробных разновидностей серы и эффективность захоронения сульфида в виде осадочного пирита». Геология . 33 (1): 41. Bibcode : 2005Geo .... 33 ... 41H . DOI : 10.1130 / G20923.1 .