在雷利蒸引起的深海沉积物中,独特的低稳定铁同位素特征是由雷利蒸引起的
Male Köster1,2, Michael Staubwasser3, Anette Meixner4,5
1Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany. male.koester@awi.de.
Scientific reports
|June 24, 2023
概括
溶解铁还原 (DIR) 是一种关键的微生物过程. 深沉沉积物中异常轻的铁同位素表明非生物吸附,而不仅仅是微生物活动,解释了这些独特的价值.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 微生物学 微生物学
- 生物地质化学生物地质化学
背景情况:
- 溶解铁还原 (DIR) 是一种原始的微生物呼吸,对于沉积物中的铁循环至关重要.
- 微生物铁循环导致铁同位素分离,使稳定的铁同位素成为生物活动的宝贵标记物.
- 海底沉积物提供了关于古代生物地球化学过程的见解.
研究的目的:
- 为了研究来自南开沟的深度,热的地下沉积物中的铁同位素标志.
- 确定在这些环境中观察到的异常轻的溶解铁同位素值的过程.
- 评估这些发现对解释深层地下沉积物中铁同位素数据的影响.
主要方法:
- 在溶解并顺序提取的沉积体铁池中分析稳定的铁同位素组成 (δ57Fe,δ56Fe).
- 应用雷利蒸模型来解释观察到的同位素变化.
- 从南开峡谷采集深层和热层地下沉积物的样本.
主要成果:
- 溶解的铁 (Fe ((II) aq) 在整个铁质沉积物间隔中呈现出同位素光值.
- 一些样本显示出非常轻的铁同位素值,在自然海洋环境中是前所未有的.
- 这些光值最好解释为Fe(II) aq在铁 (氧化) 氧化物表面的持续无生物吸附,在高温下取代微生物DIR.
结论:
- 溶解铁的非生物吸附在控制铁同位素特征的过程中起着重要作用,在深层,热层下层沉积物中发挥重要作用.
- 由于高温导致微生物活动的停止并不会阻止铁同位素分离,因为非生物过程仍在继续.
- 了解这些非生物控制对于准确解释深层地下环境中溶解的铁同位素数据和重建过去的生物地球化学条件至关重要.


