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GÉOCHIMIE MARINE
sulfates dissous dans l’eau de mer pour former des sulfures sédimentaires. Ces sulfures sont
appauvris en 34S (A « -50 %o) par rapport aux sulfates à cause de la réduction bactérienne
(A = -15 %o) d’une part et à cause de la réoxydation progressive des sulfures (A « -35 %o) qui
n’est possible qu’avec une eau de mer suffisamment oxygénée, d’autre part.
Les compositions isotopiques des sulfates et des sulfures marins anciens permettent de
reconstituer l’évolution du cycle océanique du soufre (Canfield, 1998). Le Ô34S des sulfates
dissous dans l’eau de mer est enregistré par les minéraux sulfatés (gypse, anhydrite, barytine)
qui précipitent sans fractionnement à partir de l’eau de mer dans des milieux confinés où
l’évaporation intense fait augmenter la salinité. La distribution du Ô34S des sulfures marins a
évolué au cours des temps géologiques (Figure 11.2) :
1) Avant 2,2 milliards d’années, le Ô34S des sulfures marins est proche de celui de l’eau de
mer. L’absence de fractionnement implique que la transformation sulfate -* sulfure était
complète. Les bactéries sulfato-réductrices disposaient d’une faible concentration en sulfate dissous (moins de 0,2 mM contre 28 mM aujourd’hui ; Habitch et al., 2002), ce qui
implique une très faible concentration en O, dans l’océan et dans l’atmosphère (moins
de 1 % de la teneur atmosphérique actuelle).
2) Entre 2,2 milliards d’années et 0,8 milliard d’années, les sulfures marins sont appauvris
en 34S avec une gamme de ô34S correspondant à l’activité de bactéries sulfato-réductrices
non limitées par la concentration en sulfates dissous mais sans réoxydation des sulfures.
3) Depuis 0,8 milliard d’années, les sulfures marins ont une gamme de ô34S équivalente à
celle des sédiments actuels. La teneur en O, à la surface de la Terre est devenue suffisante
60Âge (Ga)
Figure 11.2. Évolution du
dans les sulfures sédimentaires
au cours des temps géologiques.
Les points correspondent aux sulfures marins. La bande grisée supérieure indique l’évolution
du ôMS des sulfates marins et donc de l'eau de mer dans laquelle ils se forment et la ligne
inferieure représente simplement le ôMS d’un sulfure formé à partir des sulfates marins avec
un fractionnement de -50 %o (fractionnement par les bactéries et la réoxydation). Modifié
d'après Canfield, 1998.
GÉOCHIMIE MARINE
sulfates dissous dans l’eau de mer pour former des sulfures sédimentaires. Ces sulfures sont
appauvris en 34S (A « -50 %o) par rapport aux sulfates à cause de la réduction bactérienne
(A = -15 %o) d’une part et à cause de la réoxydation progressive des sulfures (A « -35 %o) qui
n’est possible qu’avec une eau de mer suffisamment oxygénée, d’autre part.
Les compositions isotopiques des sulfates et des sulfures marins anciens permettent de
reconstituer l’évolution du cycle océanique du soufre (Canfield, 1998). Le Ô34S des sulfates
dissous dans l’eau de mer est enregistré par les minéraux sulfatés (gypse, anhydrite, barytine)
qui précipitent sans fractionnement à partir de l’eau de mer dans des milieux confinés où
l’évaporation intense fait augmenter la salinité. La distribution du Ô34S des sulfures marins a
évolué au cours des temps géologiques (Figure 11.2) :
1) Avant 2,2 milliards d’années, le Ô34S des sulfures marins est proche de celui de l’eau de
mer. L’absence de fractionnement implique que la transformation sulfate -* sulfure était
complète. Les bactéries sulfato-réductrices disposaient d’une faible concentration en sulfate dissous (moins de 0,2 mM contre 28 mM aujourd’hui ; Habitch et al., 2002), ce qui
implique une très faible concentration en O, dans l’océan et dans l’atmosphère (moins
de 1 % de la teneur atmosphérique actuelle).
2) Entre 2,2 milliards d’années et 0,8 milliard d’années, les sulfures marins sont appauvris
en 34S avec une gamme de ô34S correspondant à l’activité de bactéries sulfato-réductrices
non limitées par la concentration en sulfates dissous mais sans réoxydation des sulfures.
3) Depuis 0,8 milliard d’années, les sulfures marins ont une gamme de ô34S équivalente à
celle des sédiments actuels. La teneur en O, à la surface de la Terre est devenue suffisante
60Âge (Ga)
Figure 11.2. Évolution du
dans les sulfures sédimentaires
au cours des temps géologiques.
Les points correspondent aux sulfures marins. La bande grisée supérieure indique l’évolution
du ôMS des sulfates marins et donc de l'eau de mer dans laquelle ils se forment et la ligne
inferieure représente simplement le ôMS d’un sulfure formé à partir des sulfates marins avec
un fractionnement de -50 %o (fractionnement par les bactéries et la réoxydation). Modifié
d'après Canfield, 1998.