Le mercure est un métal lourd toxique qui peut exister de manière stable sous forme de gaz, avec une forte volatilité et une distribution mondiale dans l'atmosphère. Les volcans représentent la principale source naturelle de mercure dans l’atmosphère, avec des effets significatifs sur les cycles du mercure à l’échelle mondiale et régionale. Mercure peut subir à la fois un fractionnement dépendant de la masse (MDF) et un fractionnement indépendant de la masse (MIF) dans les systèmes terrestres.
Le Hg-MDF est omniprésent et associé à de nombreux processus, tandis que le Hg-MIF peut fournir une signature unique pour identifier les voies spécifiques du Hg. Le Hg d'origine volcanique présente un ∆ 199 proche de zéro. Valeurs Hg. La photoréduction de Hg(II) génère un MIF négatif (∆ 199 Hg <0) dans le Hg(0) produit, laissant un MIF positif (∆ 199 Hg> 0) dans le pool aqueux résiduel de Hg(II) dans les colonnes d’eau. En conséquence, les systèmes marins et terrestres ont tendance à avoir des ∆ 199 positifs et négatifs. Valeurs Hg, respectivement.
L'utilisation d'isotopes stables du mercure pour retracer de manière fiable l'origine du mercure dans les enregistrements géologiques a été rapportée dans un certain nombre d'études. Les enregistrements isotopiques du mercure des enrichissements en Hg d'origine volcanique présentent des pics de Hg/COT (carbone organique total) avec un ∆ 199 proche de zéro. Valeurs de Hg qui reflètent un dépôt direct de Hg volcanique ou un léger ∆ 199 positif Valeurs de Hg qui reflètent la photoréduction du Hg(II) lors du transport atmosphérique du Hg volcanique.
On pensait que les « cinq grandes » extinctions de masse, plusieurs extinctions secondaires, les événements anoxiques océaniques (OAE) au cours de l'éon phanérozoïque et certains changements rédox atmosphériques au cours de la période précambrienne étaient tous liés à des isotopes de mercure d'origine volcanique, ce qui implique que le volcanisme a joué un rôle important. rôle important dans ces extinctions et événements environnementaux.
Les enregistrements isotopiques du mercure des enrichissements en Hg pour les origines non volcaniques présentent des caractéristiques différentes. L'enrichissement en mercure peut être dû aux changements rédox des océans, et l'apport de mercure peut être dérivé du ruissellement terrestre, de la combustion de sédiments riches en matières organiques, de l'impact d'astéroïdes et du Hg(0) atmosphérique, montrant une variation de ∆ 199 . Valeurs Hg.
Il existe certains facteurs d'influence sur les enrichissements sédimentaires en Hg et les variations isotopiques du Hg. Les différences de volcanisme global ou local, de volcanisme sous-marin ou subaérien, la distance au volcanisme, l'intensité éruptive volcanique et l'existence d'activités hydrothermales peuvent tous avoir des effets sur les concentrations de mercure et les isotopes du mercure.
L'état rédox de l'océan, tel que les conditions oxiques ou dysoxiques et les environnements anoxiques ou euxiniques, peuvent tous deux influencer principalement les phases hôtes du Hg. Et pendant et/ou après la diagenèse et le métamorphisme, les enrichissements en Hg et les isotopes du Hg peuvent également être affectés.
Les applications des enrichissements en mercure et des isotopes du mercure pour retracer les volcanismes majeurs dans les enregistrements géologiques peuvent améliorer considérablement la compréhension de la relation entre les éruptions LIP, les crises biotiques et les changements environnementaux dans des scénarios anciens, fournissant ainsi des preuves solides d'un véritable lien de cause à effet entre les LIP et événements géologiques catastrophiques.
Néanmoins, il reste encore des problèmes non résolus qui nécessitent des travaux futurs, notamment des controverses sur le mécanisme déclencheur du LIP pour certaines extinctions et des variations complexes des isotopes du mercure. Ainsi, des travaux futurs tels que l'extension de la portée de la recherche, l'application de modèles isotopiques du mercure et la combinaison du mercure avec d'autres proxys sont nécessaires pour obtenir des informations plus larges sur l'événement volcanique et les impacts environnementaux et biotiques associés.
Plus d'informations : Qing Gong et al, Applications des isotopes stables du mercure pour tracer le volcanisme dans les archives géologiques, Science China Earth Sciences (2024). DOI :10.1007/s11430-023-1236-8
Informations sur le journal : Sciences Chine Sciences de la Terre
Fourni par Science China Press
