Triple-Sauerstoffisotopenanalysen zur Identifizierung des Ursprungs und der diagenetischen Geschichte von enigmatischen Ediacara-Karbonaten

• Antragsteller: Dr. David Bajnai
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 548933705

Die Shuram-Kohlenstoffisotopenanomalie im Ediacarium (vor ca. 574-563 Millionen Jahren) ist die markanteste negative Karbonat-Kohlenstoffisotopenanomalie der Erde. Einige Karbonate dieses Alters sind stärker an dem schweren 13C-Isotop verarmt als der Erdmantel und weisen auf eine fundamentale Störung des Kohlenstoffkreislaufs hin, die scheinbar mit der Entstehung von komplexem Leben einhergeht. Der Ursprung der Shuram-Exkursion ist jedoch noch nicht vollständig verstanden. Die am weitesten verbreiteten Hypothesen umfassen 1) die Oxidation mariner organischer Substanz und nachfolgende authigene Karbonatfällung, 2) einen sekundären Ursprung aufgrund postdepositionaler diagenetischer Veränderungen und/oder 3) den Beitrag von Karbonatiten. Für den Zeitpunkt und das Ausmaß der Shuram-Exkursion ist es entscheidend, zwischen diesen Hypothesen zu unterscheiden und die Umweltbedingungen zu rekonstruieren, unter denen sich komplexes Leben entwickelt hat. Diese Hypothesen anhand von Triple-Sauerstoffisotopenanalysen von Karbonaten (d. h. Analysen des 17O/16O-Verhältnisses neben dem üblicherweise untersuchten 18O/16O-Verhältnis) aus gut untersuchten Ediacara-Lagerstätten zu untersuchen ist das Ziel des Antrags. Die Sauerstoffisotopenzusammensetzung von Karbonaten hängt von den an ihrer Bildung beteiligten Prozessen und Reaktanten sowie von der Bildungstemperatur ab. Es wird erwartet, dass Karbonate unterschiedlichen Ursprungs (d. h. authigen, diagenetisch, primär) charakteristische isotopische Signaturen aufweisen, die mit der gegenwärtigen erreichten analytischen Präzision deutlich unterscheidbar sind. Die vorgeschlagenen Analysen könnten auch Hinweise auf die Temperatur des Meerwassers und deren Sauerstoffisotopenzusammensetzung liefern. Neben der Untersuchung der Shuram-Exkursion umfasst der aktuelle Antrag auch grundlegende methodische Arbeiten, wie die Untersuchung von Säurefraktionierungsfaktoren zwischen Karbonat und CO2.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen