Sulphur isotope signature across the Early-Middle Cambrian boundary interval and its potential for the reconstruction of seawater and climate evolution, and the intercontinental correlation
Final Report Abstract
374 Proben aus 12 unter-mittelkambrischen Profilen Gondwanas, Laurentias und der sibirischen Plattform wurden im Hinblick auf ihre Schwefel- und Kohlenstoffisotopie untersucht. Spurensulfatanalysen fanden an 225 Karbonatproben statt. Aus diesen Untersuchungen konnten 170 δ34SCAS-Werte generiert werden. Aus den Löserückständen der 225 Proben sowie aus 46 Tonsteinen der chinesischen Abfolge Wuliu wurden 259 δ34SCRS-Werte gewonnen. Neben den δ34S-Untersuchungen wurden an 159 Kabonaten δ13Ccarb- und δ18Ocarb-Analysen vorgenommen. Von 213 Karbonat- und Tonsteinproben wurden außerdem die Elementgehalte (Ca, Fe, Mg, Mn, Sr) ermittelt. Im Rahmen dieses Projektes wurden die zur Spurensulfatextraktion verwendeten Methoden (NaCl, NaOCl, H2O2, H2O-Methoden) miteinander verglichen, um deren Effekte auf die generierten δ34SCAS- und δ34SCRS-Werte zu eruieren. Es konnte nachgewiesen werden, dass ausschließlich eine Behandlung der Proben mit NaCl-Lösung die genauesten Daten liefert. Dies empfiehlt diese Methode als Standardprozedur für die Gewinnung von Spurensulfaten. Diagenetische Untersuchungen zeigen, das von den 170 δ34SCAS-Werte möglicherweise nur 128 Proben die primäre Schwefelisotopie des kambrischen Meerwassers widerspiegeln. Hingegen könne alle 159 δ13Ccarb-Daten als primär angesehen werden. Die Untersuchungen der Spurensulfate zeigen, dass die entsprechenden δ34SCAS-Werte keine zusätzliche Möglichkeit für eine Korrelation der unter-mittelkambrischen Abfolgen liefert. Fluktuationen in den jeweiligen δ34SCAS-Kurven können nicht miteinander korreliert werden. Dennoch liefern sowohl die generierten δ34S-Daten als auch die CAS und CRS Konzentrationen wertvolle Proxies um zwischen proximalen und distalen Bereichen der Ablagerungsräume zu unterscheiden sowie Rückschlüsse auf Süßwassereinträge und terrigenen Input zu ziehen. Die fehlende regionale und interkontinentale Korrelationsmöglichkeit der unter-mittelkambrischen δ34SCAS-Daten ist somit vor allem auf die Heterogenität im kambrischen Meerwassersulfatpool zurückzuführen. Wichtige Informationen für eine chemostratigraphische Korrelation der untermittelkambrischen Abfolgen lieferten die Analysen der Kohlenstoffisotope. Bereits in vorhergehenden Untersuchungen konnte der Antragsteller auf der Basis von δ13C entsprechende Abfolgen Spaniens und Frankreich regional korrelieren. Im Rahmen des hier abzurechnenden Projektes zeigen die δ13Ccarb-Kurven der untersuchten sibirischen und amerikanischen Profile für den betrachteten stratigraphischen Grenzbereich zwei prominente positive Exkursionen. Ob diese Exkursionen aber ein globales Meerwassersignal widerspiegeln bedarf weiterer Untersuchungen.
Publications
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2008. S-isotope data from the Lower–Middle Cambrian boundary interval of the Cantabrian zone: A potential tool to support the intercontinental correlation? The 13th International Field Conference of the Cambrian Stage Subdivision Working Group, The Siberian Platform, Western Yakutia, July 20th–August 1st, Abstracts, p. 76
Wotte, T.
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2009. S isotope data from the undefined Cambrian Series 2 and Series 3 of Gondwana: Evidence for regional variations in the global sulphur cycle and/or proxies for a chemostratigraphic correlation? 19th Annual V.M. Goldschmidt Conference, Davos/Switzerland, June, 21.–26.2009, Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (Supplement 1), p. A1453
Wotte, T., Strauss, H.
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2009. Sulphur isotope data from the traditional Lower–Middle Cambrian of Siberia and West Gondwana. 14th International Field Conference of the Cambrian Stage Subdivision Working Group, Malyi Karatau Range, Southern Kazakhstan, August 24th– September 2nd, Abstracts, pp. 39–40
Wotte, T.
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2010. δ34S isotopes from carbonate associated sulfate and chromium-reducible sulfur from the traditional Lower– Middle Cambrian. 20th Annual V.M. Goldschmidt Conference, Knoxville Tennessee/USA, June, 13.–18.2010, Geochimica et Cosmochimica Acta 74 (Supplement 1), p. A1141
Wotte, T., Strauss, H., Fugmann, A., Cording, A., Rabe, K.
