沉积型黄铁矿原位硫、铁同位素综合分析

摘要

微生物铁还原(MIR)和微生物硫酸盐还原(MSR)是两种重要的厌氧代谢途径,MIR和MSR的产物(Fe2+和H2S)最终被埋藏为黄铁矿(FeS2).2CH2O+SO42-=2HCO3-+H2S(微生物硫酸盐还原)Fe2O3+CH2O=HCO3-+Fe2+(微生物铁还原)Fe2++H2S-FeS2(黄铁矿形成)MSR过程是在硫还原细菌的作用下,将硫酸根离子还原为H2S.MSR过程中最大存在～46‰的分馏(Fike,2015);而Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)过程中也有微生物的参与,据实验研究得铁同位素也存在大约～2‰的分馏作用(Johnson,2008);在第三步黄铁矿的形成过程中,硫化氢从液相进入固相,分馏值应为正,而有研究表明,铁同位素的分馏约为-3‰(Rolison,2018).因此,利用硫铁同位素体系能对黄铁矿形成过程进行约束.