The sulphur isotopic evolution of Neoarchean and Paleoproterozoic seawater - clues for reconstructing Earth's oxygenation and sulphur metabolism
Final Report Abstract
Auf der Grundlage eines systematischen Multi-Isotopendatensatzes, erhoben für eine repräsentative Sedimentabfolge aus der Transvaal Hauptgruppe, Kaapvaal Kraton, Südafrika, konnte für den Archaikum-Proterozoikum-Übergang (2600-1900 Millionen Jahre vor heute) die Entwicklung des Atmosphäre-Ozean-Systems nachgezeichnet und die Wechselwirkung mit der Biosphäre aufgezeigt werden. Parallele Isotopenkurven für 5^''S und A^^S des Karbonat-gebundenen Sulfats als Proxy für das ursprüngliche Meerwassersulfat und des sedimentären Pyrits sowie für den 5^^C-Wert des Karbonatkohlenstoffs deuten auf eine kausale Verknüpfung der Entwicklungen der globalen Schwefel- und Kohlenstoffkreisläufe hin. So lässt sich rekonstruieren, dass sich aufgrund einer verstärkten (anteiligen) Ablagerung • organischen Materials die Sauerstoffkonzentration der Erdatmosphäre erhöhte. Als direkte Konsequenz endete im frühen Paläoproterozoikum die massenunabhängige Schwefelisotopenfraktionierung. Gleichzeitig wird durch das höhere atmosphärische Sauerstoffangebot die oxidative Verwitterung auf den Kontinenten verstärkt. In verstärktem Maße würde dadurch Sulfat aus der Pyritverwitterung über die Flüsse ins Meer eingetragen. Diese Erhöhung der Sulfatkonzentration führte zü einer Stimulation der bakteriellen Sulfatreduktion, was sich in einer Erhöhung des 5^S-Wertes des Meenwassersulfats widerspiegelt Die offensichtlichen kausalen Zusammenhänge sind in dieser Klarheit das Ergebnis des analytischen Ansatzes, aus jeweils derselben Probe die verschiedenen geochemischen Parameter zu gewinnen. Dadurch wurden die in früheren Studien aufgetretenen Probleme der Korrelation von Ergebnissen unterbunden.
Publications
- Guo, Q., Strauss, H., Schröder, S., Gutzmer, J. (2007) The sulphur isotopic evolution of late Neoarchean and early Paleoproterozoic seawater. Geochimica et Cosmochimica Acta 71: A363.
- Strauss, H., Guo, Q., Peters, M., Farquhar, J., Kaufman, A.J. (2008) Earth system evolution across the Archean-Proterozoic transition: sulphur isotope evidence. 33^'^ International Geological Congress, Oslo. Abstract Volume, p. 281.
- Strauss, H., Peters, M., Farquhar, J., Johnston, D., Wiechert, U., Stögbauer, A. (2007) Multiple sulphur isotopes reflecting compositional changes in Earth's early atmosphere. Geochimica et Cosmochimica Acta 71: A 978.
