Isotopic dynamics between methane-derived authigenic carbonates and gas hydrates: Insights from two deep-sea cold seeps
Notice bibliographique
Résumé
The use of clumped isotopes (Δ 47 ) as a geothermometer in carbonates has become widespread in geosciences because carbonates are ubiquitous in the environment and this technique also constrains the precipitating fluid δ 18 O composition. However, in some contexts, Δ 47 values cannot be used as a geothermometer. Instead, they provide insights into processes affecting the isotopic composition of CO 2 and dissolved inorganic carbon (DIC) prior to and during precipitation, as observed in speleothems, corals, and cold seep-associated authigenic carbonates. Among all these precipitates, authigenic carbonates associated with cold seeps stand out, as the measurement of their clumped isotopic abundances has revealed an unprecedented range of isotopic ordering, and several explanations were put forward to explain the various signals observed. To get a firmer understanding of the cause of natural variability in modern cold seeps, here we report δ 13 C, δ 18 O and Δ 47 results performed on carbonates from two deep-sea cold seeps offshore Nova Scotia, Canada, i.e., >2300 m water depth and within the gas hydrate stability zone. We report a broad Δ 47 range ( i.e., 0.502–0.663 ‰ I-CDES) that differs from values expected at isotopic equilibrium at seafloor temperatures ( i.e. , 0.671–0.672 ‰ I-CDES). Using micro computed X-ray tomography, micro-X-ray fluorescence, and micro sampling, we demonstrate that methane-derived authigenic carbonates at these deep-water sites are closely associated with colocalized methane-hydrate dissolution. The isotopic composition of these authigenic carbonates are influenced by the complex mixing of different dissolved inorganic carbon (DIC) pools at various stages of isotopic re-equilibration, resulting in fine-scale isotopic variability. We propose several mixing models and stages of DIC re-equilibration to explain this isotopic variability and apply them to evaluate the contributions of the proposed sources of DIC. The isotopic domains resulting from this exercise encompass the entire range of dual isotopic values (δ 18 O and Δ 47 ) ever observed in cold seeps and suggests that the isotopic diversity observed in these environments may be broader than that observed to date
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».