NGV-Geonieuws 9 artikel 106

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 Oktober 2000, jaargang 2 nr. 3 artikel 106

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 9! Op de huidige pagina is alleen artikel 106 te lezen.

<< Vorig artikel: 105 | Volgend artikel: 107 >>

106 Zuurstofisotopenverhouding in sulfaten spot met theorie
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

    Klik hier om dit artikel af te drukken !

Amerikaanse onderzoekers hebben twee afzettingen van sulfaten gevonden waarin de verhouding tussen twee zuurstofisotopen een tot nu toe ongekend patroon laat zien. Ze concluderen daaruit dat er in de aardatmosfeer processen optreden die tot nu toe niet bekend waren.

In de aardatmosfeer komen O-18, O-17 en O-16 in ongeveer constante verhoudingen voor, maar er treden door fysische, chemische en biologische processen variaties in op. Daarbij verandert de verhouding tussen O-16 en O-18 altijd ongeveer tweemaal zo sterk als de verhouding tussen O-18 en O-17 (D 17O = d 17O-0,52d 18O). Deze verhouding is vast gegeven dat in (bijna) alle gesteenten (voor zover gevormd onder atmosferische omstandigheden) eveneens wordt teruggevonden. De paar gesteenten waarin O-17 in 'te grote' hoeveelheden ten opzichte van O-18 voorkomt, zijn alle meteorieten (die worden geacht een andere isotopenverhouding in hun gebied van oorsprong te weerspiegelen) of dateren van meer dan 3,7 miljard jaar geleden, toen de aarde nog een reducerende atmosfeer bezat.

De twee pakketten aardse gesteenten van veel jongere datum waarin onderzoekers nu een afwijkende isotopenfractionering hebben aangetroffen, zijn een sulfaatrijk bodemprofiel in de centrale Namib-woestijn, en lagen van vulkanische as in Noord-Amerika. De waarde van D17O loopt hierin zelfs op tot +0,46%. Dat lijkt misschien niet zoveel, maar het is genoeg om een schok teweeg te brengen, want de tot nu toe gevonden afwijkingen van bovenvermelde relatie bedragen nooit meer dan -0,0040,005%. De onderzoekers achten het mogelijk dat de gevonden anomalie een gevolg is van oxidatie van de zwavel in de atmosfeer (vooral onder invloed van een hoog ozongehalte), waardoor een soort mengsel van zuurstofisotopen zou zijn ontstaan dat deels de isotopenverhouding in de aardatmosfeer weerspiegelt, deels de verhouding in het inwendige der aarde.

De implicaties van de ontdekking zijn groot. De waarde van D17O in sulfaten uit vulkanische as zou namelijk kunnen worden gebruikt om het ozongehalte in de vroegere aardatmosfeer (bij benadering) te bepalen, evenals de biochemische zwavelcyclus in woestijnen (waar atmosferische zwavel een groot aandeel in het totale zwavelaanbod vertegenwoordigt). Daarmee zou een belangrijke uitbreiding van onze kennis van de vroegere aardatmosfeermogelijk worden, want die berust momenteel voornamelijk op de analyse van luchtbelletjes die in de ijspakketten van Antarctica en Groenland zitten opgesloten. De ouderdom daarvan bedraagt echter niet meer dan maximaal 400.000 jaar. Met de nieuwe methode zou een veel groter deel van de geschiedenis van de aardatmosfeer kunnen worden achterhaald.

Referenties:
  • Bao, H., Thiemens, M.H., Farquhar, J., Campbell, D.A., Lee, C. C.-W., Heine, K. & Loope, D.B., 2000. Anomalous D17O compositions in massive sulphate deposits on the Earth. Nature 406, p. 176-178.
  • Clayton, R.N., 2000. Rock signature from the sky. Nature 406, p. 137-137.


Copyright NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl