L'abondance relative des isotopes du soufre, généralement exprimée en δ34S (déviation en ‰ du rapport 34S/32S par rapport à une référence), mesurée dans le sulfate dissous, les minéraux sulfureux (par ex. pyrite) et le soufre organique pour tracer les sources, processus et transformations rédox du soufre.

Principe

Les réactions microbiennes et abiotiques transformant le soufre fractionnent les isotopes du soufre ; la réduction microbienne du sulfate préfère 32S, produisant un sulfure isotopiquement léger, tandis que le comportement en système ouvert/fermé, les vitesses de réaction et la multiplicité des sources contrôlent la signature δ34S finale.

Démonstration

Dans une cuvette euxinique, la pyrite présente souvent des valeurs δ34S très négatives par rapport au sulfate marin parce que la réduction microbienne du sulfate produit un sulfure enrichi en 32S qui est piégé sous forme de pyrite ; les profils de δ34S du sulfate interstitiel peuvent révéler une fractionation progressive avec la profondeur.

Mauvaise application

Supposer une origine unique pour une valeur δ34S mesurée (par ex. attribuer tous les changements isotopiques à la réduction microbienne du sulfate) sans considérer le mélange, les réservoirs multiples de soufre, la réoxydation ou le surimpression diagénétique.

Conséquence

Interprétées avec le contexte adéquat, les mesures isotopiques du soufre permettent de reconstruire l'activité microbienne, les voies d'enfouissement du soufre et l'évolution rédox à grande échelle des environnements de dépôt et du système océan‑atmosphère.

Inversion

Utiliser seulement les concentrations de soufre ou la présence/absence de minéraux sulfurés sans information isotopique, ce qui fait perdre la discrimination des processus que fournissent les isotopes.

Limite

Couvre les mesures isotopiques du soufre dépendantes de la masse (couramment δ34S) dans les solides et les fluides pour l'interprétation biogéochimique ; exclut les anomalies non dépendantes de la masse, les isotopes 'clumped' et les isotopes radiogéniques sauf indication explicite.

Tension sémantique

Tension entre l'interprétation de δ34S comme mesure directe de l'intensité de la réduction microbienne du sulfate et comme signal intégrateur affecté par le comportement en système ouvert/fermé, la limitation en substrat et la préservation minérale.

Synthèse

Les rapports isotopiques du soufre (δ34S) sont des traceurs sensibles aux processus : leur fractionnement dépendant de la masse lors des transformations microbiennes et abiotiques du soufre enregistre les voies et l'étendue du cycle du soufre et, combiné aux concentrations et au contexte, contraint les états rédox et les processus d'enfouissement.