当前位置: X-MOL 学术Chem. Geol. › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Triple oxygen isotope fractionation between CaCO3 and H2O in inorganically precipitated calcite and aragonite
Chemical Geology ( IF 3.9 ) Pub Date : 2020-04-01 , DOI: 10.1016/j.chemgeo.2020.119500
Ny Riavo G. Voarintsoa , Eugeni Barkan , Shelly Bergel , Rolf Vieten , Hagit P. Affek

Abstract Carbonate bearing materials, such as foraminifera, mollusks shells, or speleothems, have the potential to preserve geochemical and isotopic signatures reflecting the environmental conditions at the time they formed. Beyond the conventional δ18O, information from triple oxygen isotopes (reported as 17Oexcess, which is defined as (ln (δ17O/1000 + 1) − λref ln (δ18O/1000 + 1)) × 106) in these archives promises to be a valuable tool to reconstruct past hydrological processes. The goal of this study is to determine the triple oxygen isotope fractionation between CaCO3 and H2O under well-constrained laboratory conditions. We performed laboratory experiments to precipitate CaCO3 polymorphs, either calcite or aragonite, at temperatures between 10 and 35 °C. We then evaluated the effect of polymorphism, temperature, and solution concentration on the 17Oexcess of CO2 extracted from these carbonates and the 17O isotopic fractionation (17α) between water and CaCO3. The obtained values of 18α and 17α between CO2 extracted from CaCO3 and parent water allow us to calculate the fractionation slope θ (=ln17α/ln18α). Our observations suggest that θ is indistinguishable at temperatures of 10 and 27 °C, but is slightly lower at 35 °C. The lower value at 35 °C may be related to disequilibrium during these experiments. We found that θ is independent of polymorph and of solution concentration, indicating that 17Oexcess is less sensitive than δ18O to these geochemical parameters and can thus be a robust proxy for reconstructing 17Oexcess of parent water.

中文翻译:

CaCO3 和 H2O 在无机沉淀方解石和文石中的三重氧同位素分馏

摘要 含碳酸盐材料,例如有孔虫、软体动物壳或洞穴动物,有可能保留反映它们形成时环境条件的地球化学和同位素特征。除了传统的 δ18O 之外,来自这些档案中的三重氧同位素(报告为 17Oexcess,定义为 (ln (δ17O/1000 + 1) − λref ln (δ18O/1000 + 1)) × 106)的信息有望成为有价值的重建过去水文过程的工具。本研究的目的是确定在严格限制的实验室条件下 CaCO3 和 H2O 之间的三重氧同位素分馏。我们进行了实验室实验,以在 10 到 35 °C 的温度下沉淀 CaCO3 多晶型物,无论是方解石还是文石。然后我们评估了多态性、温度、从这些碳酸盐中提取的 17O 过量 CO2 以及水和 CaCO3 之间的 17O 同位素分馏 (17α) 和溶液浓度。从 CaCO3 提取的 CO2 与母水之间获得的 18α 和 17α 值允许我们计算分馏斜率 θ (=ln17α/ln18α)。我们的观察表明 θ 在 10 和 27 °C 的温度下无法区分,但在 35 °C 时略低。35 °C 下的较低值可能与这些实验中的不平衡有关。我们发现 θ 与多晶型和溶液浓度无关,表明 17Oexcess 对这些地球化学参数的敏感度低于 δ18O,因此可以作为重建 17Oexcess 母水的有力代表。从 CaCO3 提取的 CO2 与母水之间获得的 18α 和 17α 值允许我们计算分馏斜率 θ (=ln17α/ln18α)。我们的观察表明 θ 在 10 和 27 °C 的温度下无法区分,但在 35 °C 时略低。35 °C 下的较低值可能与这些实验中的不平衡有关。我们发现 θ 与多晶型和溶液浓度无关,表明 17Oexcess 对这些地球化学参数的敏感度低于 δ18O,因此可以作为重建 17Oexcess 母水的有力代表。从 CaCO3 提取的 CO2 与母水之间获得的 18α 和 17α 值允许我们计算分馏斜率 θ (=ln17α/ln18α)。我们的观察表明 θ 在 10°C 和 27°C 的温度下无法区分,但在 35°C 时略低。35 °C 下的较低值可能与这些实验中的不平衡有关。我们发现 θ 与多晶型和溶液浓度无关,表明 17Oexcess 对这些地球化学参数的敏感度低于 δ18O,因此可以作为重建 17Oexcess 母水的有力代表。35 °C 下的较低值可能与这些实验中的不平衡有关。我们发现 θ 与多晶型和溶液浓度无关,表明 17Oexcess 对这些地球化学参数的敏感度低于 δ18O,因此可以作为重建 17Oexcess 母水的有力代表。35 °C 下的较低值可能与这些实验中的不平衡有关。我们发现 θ 与多晶型和溶液浓度无关,表明 17Oexcess 对这些地球化学参数的敏感度低于 δ18O,因此可以作为重建 17Oexcess 母水的有力代表。
更新日期:2020-04-01
down
wechat
bug