El mercurio es un metal pesado tóxico que puede existir de forma estable como gas, con alta volatilidad y distribución global en la atmósfera. Los volcanes representan una fuente natural primaria de Hg en la atmósfera, con efectos significativos en los ciclos del Hg tanto a escala global como regional. Mercurio puede sufrir tanto fraccionamiento dependiente de la masa (MDF) como fraccionamiento independiente de la masa (MIF) en los sistemas terrestres.
El Hg-MDF está omnipresente y está asociado con numerosos procesos, mientras que el Hg-MIF puede proporcionar una firma única para identificar las vías específicas del Hg. El Hg de origen volcánico presenta un ∆ 199 cercano a cero Valores de Hg. La fotorreducción de Hg(II) genera MIF negativo (∆ 199 Hg <0) en el Hg(0) producido, dejando un MIF positivo (∆ 199 Hg> 0) en la piscina acuosa residual de Hg(II) en columnas de agua. Como resultado, los sistemas marino y terrestre tienden a tener ∆ 199 positivos y negativos. Valores de Hg, respectivamente.
En varios estudios se ha informado sobre la utilización de isótopos estables de Hg para rastrear de manera confiable el origen del Hg en el registro geológico. Los registros de isótopos de mercurio de enriquecimiento de Hg de origen volcánico muestran picos de Hg/TOC (carbono orgánico total) con un ∆ 199 cercano a cero. Valores de Hg que reflejan deposición directa de Hg volcánico o ∆ 199 ligeramente positivo. Valores de Hg que reflejan la fotorreducción de Hg(II) durante el transporte atmosférico de Hg volcánico.
Se ha pensado que las extinciones masivas de los "Cinco Grandes", varias extinciones secundarias, los eventos anóxicos oceánicos (OAE) en el Eón Fanerozoico y algunos cambios redox atmosféricos en el período Precámbrico exhiben isótopos de Hg de origen volcánico, lo que implica que el vulcanismo ha desempeñado un papel importante. papel importante en estas extinciones y eventos ambientales.
Los registros isotópicos de mercurio de enriquecimiento de Hg de origen no volcánico tienen características diferentes. El enriquecimiento de Hg puede ser impulsado por cambios redox en los océanos, y el aporte de Hg puede derivarse de la escorrentía terrestre, la combustión de sedimentos ricos en materia orgánica, el impacto de asteroides y el Hg(0) atmosférico, mostrando ∆ 199 variables. Valores de Hg.
Hay algunos factores que influyen en los enriquecimientos sedimentarios de Hg y las variaciones isotópicas de Hg. Las diferencias en el vulcanismo global o local, el vulcanismo submarino o subaéreo, la distancia al vulcanismo, la intensidad de la erupción volcánica y la existencia de actividades hidrotermales pueden tener efectos sobre las concentraciones de Hg y los isótopos de Hg.
El estado redox del océano, como las condiciones óxicas o disóxicas y los ambientes anóxicos o euxínicos, pueden influir principalmente en las fases del huésped de Hg. Y durante y/o después de la diagénesis y el metamorfismo, los enriquecimientos de Hg y los isótopos de Hg también pueden verse afectados.
Las aplicaciones de enriquecimientos de Hg e isótopos de Hg para rastrear vulcanismo importante en registros geológicos pueden mejorar significativamente la comprensión de la relación entre las erupciones de LIP, las crisis bióticas y los cambios ambientales en escenarios antiguos, proporcionando evidencia sólida de un verdadero vínculo de causa y efecto entre los LIP y eventos catastróficos geológicos.
Sin embargo, todavía quedan cuestiones sin resolver que requieren trabajo futuro, incluidas controversias sobre el mecanismo desencadenante del LIP para ciertas extinciones y variaciones complicadas en los isótopos de Hg. Por lo tanto, se necesita trabajo futuro, como ampliar el alcance de la investigación, la aplicación de modelos de isótopos de Hg y la combinación de Hg con otros sustitutos, para obtener conocimientos más amplios sobre el evento volcánico y los impactos ambientales y bióticos relacionados.
Más información: Qing Gong et al, Aplicaciones de isótopos estables de mercurio para rastrear el vulcanismo en el registro geológico, Ciencias de la Tierra de China (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1236-8
Información de la revista: Ciencia China Ciencias de la Tierra
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