| Titre | Clumped and oxygen isotopes reveal differential disequilibrium in the formation of carbonates from marine methane seeps |
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| Auteur | Savard, M M ;
Jautzy, J J; Lavoie, D; Dhillon, R S; Defliese, W |
| Source | Geochimica et Cosmochimica Acta vol. 298, 2021 p. 43-54, https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.01.041  Accès ouvert |
| Image |  |
| Année | 2021 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20200080 |
| Éditeur | Elsevier |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.01.041 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf |
| Province | Québec |
| SNRC | 22B/03; 22B/04; 22B/05; 22B/06; 22B/11; 22B/12; 22B/13; 22B/14; 22C; 22F/01; 22F/02; 22F/03; 22F/04; 22F/05; 22F/06; 22F/07; 22F/08; 22G/03; 22G/04; 22G/05; 22G/06 |
| Lat/Long OENS | -70.0000 -67.0000 49.5000 48.0000 |
| Sujets | gaz carbonique; diffusion; ciment, dérivé; milieux marins; équilibre; paléotempératures; Estuaire du Saint Laurent; géologie de l'environnement; géochimie; géologie marine; Nature et environnement;
paléontologie; Sciences et technologie |
| Illustrations | cartes de localisation; tableaux; graphiques |
| Programme | GEM2 : La géocartographie de l'énergie et des minéraux Synthèse de GEM |
| Diffusé | 2021 02 03 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
Recent studies using the CO2 carbonate clumped isotope (13C-18O-16O, i.e., D47) paleothermometer and bulk isotopes (d13C, d18O) have brought new insights into
the prevailing conditions during carbonate formation around marine methane seeps. These studies mostly revealed d18O or paired d18O and D47 disequilibria between precipitating minerals, water and DIC species. Here, we have sampled bivalves and
cements from two modern, slow-release methane seeps located in the St. Lawrence Estuary. The bivalve shells have marine isotopic signals, whereas the cements show wide D47 (up to +0.05 per mille) and minor d18O (+0.8 per mille) positive offsets
relative to marine equilibrium, with a narrow d13C range (-33.5 to -31.1 per mille). The observed isotopic trends show that, unlike in previous studies, the aragonite shells precipitated at full isotopic equilibrium, whilst the cements suggest
differential disequilibrium precipitation. We propose that the suite of results were generated by distinct D47 and d18O pathways, as supported by DIC-water isotopic exchange numerical experiments. The observed trends typify slow rates of methane
oxidation and carbonate precipitation from residual gas with high-d18O and low-D47 values after methane-derived CO2 diffusion. Overall, we suggest that the shells represent potential archives of seep conditions, and that the seep cements define a new
D47 and d18O domain widening the known spectrum of marine conditions producing natural carbonates. Our results, compiled with literature data, help refine the basis for interpreting carbonate precipitation mechanisms in ancient seeps or other
geological settings. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
La Commission géologique du Canada a développé un nouvel indicateur, les isotopes lords agglomérés (13C-18O-16O, c.-à-d., delta-47), pour
comprendre les conditions naturelles lors de la production de carbonates dans divers contextes géologiques. Ici, nous avons appliqué ce nouvel outil aux carbonates (aragonite) associés à deux évents méthaniques des fonds marins dans l'estuaire du
Saint-Laurent. Les isotopes lourds agglomérés des aragonites de coquilles de bivalves révèlent des conditions marines régulières, tandis que les ciments (matériau de remplissage des pores) présentent de grands écarts positifs des valeurs delta-47,
mais des écarts mineurs pour les d18O par rapport à l'équilibre marin, couplé à une étroite plage de valeurs d13C, qui reflètent une précipitation en déséquilibre différentiel. La tendance isotopique des ciments est sans précédent dans des carbonates
naturels. Ces résultats pointent vers des taux de livraison, d'oxydation et de précipitation du méthane lents, après la diffusion de gaz, et suggèrent un nouveau pôle dans le spectre des conditions dominantes dans les évents méthaniques. |
| GEOSCAN ID | 326154 |
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