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TitreLow-temperature formation and stabilization of rare allotropes of cyclooctasulfur (beta-S8 and gamma-S8) in the presence of organic carbon at a sulfur-rich glacial site in the Canadian High Arctic
AuteurLau, G; Cosmidis, J; Grasby, S; Trivedi, C; Spear, J; Templeton, A
SourceGeochimica et Cosmochimica Acta vol. 200, 2016 p. 218-231, https://doi.org/10.1016/j.gca.2016.11.036
Année2016
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20160213
ÉditeurElsevier
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.gca.2016.11.036
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
ProvinceTerritoires du Nord-Ouest; Nunavut
SNRC340; 540; 39; 49; 59; 69
Lat/Long OENS-104.0000 -72.0000 84.0000 76.0000
Sujetssoufre; carbone organique; glaciers; minéralisation; diffraction des rayons x; analyses par diffraction des rayons x; analyses à l'infrarouge; sulfures; géochimie; géologie régional
Illustrationslocation maps; photographs; schematic diagrams; tables; graphs; photomicrographs
ProgrammeLIP de l'haut-Arctique de l'ouest de l'Arctique, GEM2 : La géocartographie de l'énergie et des minéraux
Résumé(disponible en anglais seulement)
Large-scale deposits of elemental sulfur form annually on a glacier's surface at Borup Fiord Pass in the Canadian High Arctic. However, the mechanisms of mineralization and stabilization of elemental sulfur at this site are currently unknown. Here we show that x-ray diffraction (XRD) data for fresh sulfur precipitates collected from the surface of a melt pool over sulfide-rich ice reveal the presence of three sulfur allotropes, a-S8, ß-S8, and gamma-S8 (the three solid forms of cyclooctasulfur (S8)). The detection of the ß-S8 allotrope of elemental sulfur is notable, since ß-S8 typically only forms in high temperature environments (>96°C). The gamma-S8 allotrope is also rare in natural settings and has previously been implicated as a signature of microbial sulfur cycling. Using combustion and infrared spectroscopy approaches, organic carbon is also detected within the sample bearing the three allotropes of elemental sulfur. Electron microscopy and scanning transmission x-ray microscopy (STXM) at the C K-edge show that the sulfur precipitates are intimately associated with the organic carbon at the submicron scale. The occurrence of ß-S8 and gamma-S8 in this low-temperature setting indicates that there are unknown pathways for the formation and stabilization of these rare allotropes of elemental sulfur. In particular, we infer that the occurrence of these allotropes is related to their association with organic carbon. The formation of carbon-associated sulfur globules may not be a direct by-product of microbial activity; however, a potential role of direct or indirect microbial mediation in the formation and stabilization of ß-S8 and gamma-S8 remains to be assessed.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Des minéraux de soufre particuliers (appelés « soufre bêta » et « soufre gamma ») ont été trouvés dans l'Extrême-Arctique au cours de travaux sur le terrain dans le cadre du programme GEM. Il s'agit de composés sulfurés qui se forment à la surface d'un glacier. On pensait auparavant que ces minéraux ne se formaient que dans des milieux à température élevée. Cette découverte remet en question les modèles précédents en ce qui a trait aux contrôles sur la formation de ces minéraux. Les résultats sont importants, car ils indiquent que ces minéraux ne peuvent plus être utilisés comme indicateurs d'un milieu de formation à température élevée. Ils peuvent également s'avérer pertinents comme d'importants biomarqueurs, des signes de vie, ce qui est essentiel dans l'exploration interplanétaire.
GEOSCAN ID299316