ค่าδ³⁴S (อ่านว่าเดลต้า 34S ) เป็นวิธีการมาตรฐานสำหรับการรายงานค่าอัตราส่วนของไอโซโทปเสถียรสองชนิดของ^{กำมะถัน}คือ ³⁴S ^: ³²S ^ในตัวอย่าง เทียบกับอัตราส่วนที่เทียบเท่าในมาตรฐานอ้างอิงที่ทราบค่า มาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือ Vienna-Canyon Diablo Troilite (VCDT) ผลลัพธ์จะรายงานเป็นค่าความแปรผันจากอัตราส่วนมาตรฐานในหน่วยส่วนต่อพัน ส่วนต่อพันหรือ ส่วน ต่อพันส่วนโดยใช้สัญลักษณ์ ‰ ไอโซโทปกำมะถันหนักและเบาจะเกิดการแยกส่วนในอัตราที่แตกต่างกัน และค่า δ³⁴S ที่ได้^ซึ่งบันทึกไว้ในซัลเฟตในทะเลหรือซัลไฟด์ ในตะกอน ได้รับการศึกษาและตีความว่าเป็นบันทึกของการเปลี่ยนแปลงวัฏจักรของกำมะถันตลอดประวัติศาสตร์ของโลก

จากไอโซโทปของกำมะถัน ที่รู้จัก 25 ชนิด มี 4 ชนิดที่เป็นไอโซโทปเสถียร^{[ 1 ]}ไอโซโทปเหล่านั้นเรียงตามลำดับความอุดมสมบูรณ์ได้แก่^32S (94.93%), ^34S (4.29%), ^33S (0.76%) และ^36S (0.02%) ^{[ 2 ]} ค่า δ ^34Sหมายถึงการวัดอัตราส่วนของไอโซโทปกำมะถันเสถียรที่พบมากที่สุด 2 ชนิด คือ^34S : ^32Sซึ่งวัดได้ในตัวอย่างเทียบกับอัตราส่วนเดียวกันที่วัดได้ในมาตรฐานอ้างอิงที่ทราบแล้วตัวอักษรเดลต้าตัวเล็กใช้ตามธรรมเนียมเพื่อให้สอดคล้องกับการใช้งานในด้านอื่นๆ ของเคมีไอโซโทปเสถียร [ ^{3 ] ค่า}ดังกล่าวสามารถคำนวณได้ในหน่วยเปอร์มิล (‰, ส่วนต่อพัน) ดังนี้: ^{[ 4 ]}

${\displaystyle \delta {\ce {^{34}S}}=\left({\frac {\left({\frac {{\ce {^{34}S}}}{{\ce {^{32}S}}}}\right)_{\mathrm {sample} }}{\left({\frac {{\ce {^{34}S}}}{{\ce {^{32}S}}}}\right)_{\mathrm {standard} }}}-1\right)\times 1000}$‰

โดยทั่วไปแล้ว หากมีการวัดความอุดมสมบูรณ์ของไอโซโทปที่เหมาะสม สามารถใช้สูตรที่คล้ายกันเพื่อหาปริมาณความแปรผันของอัตราส่วนระหว่าง³³ S และ³² S และ³⁶ S และ³² S ซึ่งรายงานเป็น δ ³³ S และ δ ³⁶ S ตามลำดับ^{[ 5 ]}

ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 พบว่ากำมะถันจากอุกกาบาตถูกกำหนดให้เป็นมาตรฐานอ้างอิงที่เหมาะสม เนื่องจากมีความแปรผันเล็กน้อยในอัตราส่วนไอโซโทป^{[ 6 ]}นอกจากนี้ยังเชื่อกันว่าเนื่องจากแหล่งกำเนิดนอกโลก อุกกาบาตจึงแสดงถึงสภาวะไอโซโทปดั้งเดิมของโลก^{[ 7 ]} ในระหว่างการประชุมของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติในเดือนเมษายน พ.ศ. 2505 ได้มีการกำหนด ให้โทรไลต์จากอุกกาบาตแคนยอนไดอาโบลที่พบในรัฐแอริโซนา สหรัฐอเมริกา เป็นมาตรฐานที่ใช้ในการคำนวณค่า δ ³⁴ S (และอัตราส่วนไอโซโทปเสถียรของกำมะถันอื่นๆ) ^{[ 6 ] [ 8 ]}มาตรฐานนี้รู้จักกันในชื่อ แคนยอนไดอาโบลโทรไลต์ (CDT) โดยมี อัตราส่วน ³² S: ³⁴ S เท่ากับ 22.220 และถูกใช้มาประมาณสามทศวรรษ^{[ 6 ]}ในปี พ.ศ. 2536 องค์การพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ได้กำหนดมาตรฐานใหม่ Vienna-CDT (VCDT) โดยอิงจากซิลเวอร์ซัลไฟด์ ที่เตรียมขึ้นเอง (IAEA-S-1) ซึ่งกำหนดให้มีค่า δ ³⁴ S _VCDTเท่ากับ −0.3‰ ^{[ 8 ]}ในปี พ.ศ. 2537 พบว่าวัสดุ CDT ดั้งเดิมนั้นไม่เป็นเนื้อเดียวกันทางไอโซโทป โดยมีความแปรผันภายในมากถึง 0.4‰ ซึ่งยืนยันว่าไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิง^{[ 6 ]}

กลไก การแยกส่วนสองแบบเกิดขึ้นซึ่งเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนไอโซโทปเสถียรของกำมะถัน ได้แก่ ผลกระทบทางจลนศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการเผาผลาญของแบคทีเรียที่ลดซัลเฟตและปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอโซโทปที่เกิดขึ้นระหว่างเฟสซัลไฟด์ตามอุณหภูมิ^{[ 9 ]}โดยใช้ VCDT เป็นมาตรฐานอ้างอิง พบว่าค่า δ ³⁴ S ตามธรรมชาติมีการเปลี่ยนแปลงระหว่าง −72‰ และ +147‰ ^{[ 10 ] [ 11 ]}

การมีอยู่ของแบคทีเรียที่ลดซัลเฟต ซึ่งทำหน้าที่ลดซัลเฟต ( SO₄²⁻)²⁻ ₄) ไปสู่ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H ₂ S) มีบทบาทสำคัญในค่า δ ³⁴ S ของมหาสมุทรตลอดประวัติศาสตร์ของโลก แบคทีเรียที่ลดซัลเฟตจะเผาผลาญ³² S ได้ง่ายกว่า³⁴ S ส่งผลให้ค่า δ ³⁴ S ในซัลเฟตที่เหลืออยู่ในน้ำทะเล เพิ่มขึ้น ^{[ 7 ]}ไพไรต์ยุคอาร์เคียน ที่พบในแบไรต์ในกลุ่มวาร์ราวูนาทางตะวันตกของออสเตรเลีย ซึ่งมีการแยกส่วนของกำมะถันมากถึง 21.1‰ บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของแบคทีเรียที่ลดซัลเฟตตั้งแต่3,470  ล้านปีก่อน^{[ 12 ]}

เป็นที่ทราบกันดีว่าระดับการแยกไอโซโทปในระหว่างการลดซัลเฟตของจุลินทรีย์ขึ้นอยู่กับอัตราการลดซัลเฟตเฉพาะเซลล์ของจุลินทรีย์ที่ลดซัลเฟต^{[ 13 ] [ 14 ]}ขอบเขตสัมพัทธ์ของกิจกรรมการแยกไอโซโทปของกำมะถัน รวมถึงการลดซัลเฟต การออกซิเดชันซ้ำของซัลไฟด์ และการไม่สมดุล จะกำหนดองค์ประกอบไอโซโทปของแร่ธาตุหรือของเหลวที่วัดได้^{[ 15 ]}นอกเหนือจากกิจกรรมของจุลินทรีย์และสภาพแวดล้อมแล้ว องค์ประกอบไอโซโทปยังเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการแพร่กระจาย การสะสม และการผสมหลังจากการฝัง^{[ 16 ] [ 17 ] [ 15 ]}

ค่า δ ³⁴ S ที่บันทึกโดยซัลเฟตในแร่ระเหย ในทะเล สามารถใช้ในการทำแผนที่วัฏจักรของกำมะถันตลอดประวัติศาสตร์ของโลกได้^{[ 7 ] [ 4 ]}เหตุการณ์ออกซิเจนเพิ่มขึ้นครั้งใหญ่เมื่อราว2,400  ล้านปีก่อนได้เปลี่ยนแปลงวัฏจักรของกำมะถันอย่างมาก เนื่องจากออกซิเจนในบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นทำให้กลไกที่สามารถแยกไอโซโทปของกำมะถันเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ค่า δ ³⁴ S เพิ่มขึ้นจาก ~0‰ ก่อนการเกิดออกซิเจน เมื่อประมาณ700  ล้านปีก่อน ค่า δ ³⁴ S ในซัลเฟตของน้ำทะเลเริ่มมีความผันแปรมากขึ้น และค่าในซัลเฟตของตะกอนก็มีค่าเป็นลบมากขึ้น นักวิจัยตีความการเปลี่ยนแปลงนี้ว่าเป็นตัวบ่งชี้ถึงการเพิ่มขึ้นของ ออกซิเจน ในมวลน้ำ โดยมีช่วงเวลาที่ ขาดออกซิเจนในน้ำลึกอย่างต่อเนื่อง ค่า δ ³⁴ S ของซัลเฟตในน้ำทะเลสมัยใหม่มีค่าคงที่ที่ 21.0 ± 0.2‰ ทั่วทั้งมหาสมุทรของโลก ในขณะที่ซัลไฟด์ในตะกอนมีค่าแตกต่างกันอย่างมาก ค่า δ ³⁴ S และδ ¹⁸ O ของซัลเฟตในน้ำทะเล แสดงแนวโน้มที่คล้ายคลึงกันซึ่งไม่พบในแร่ซัลไฟด์ในตะกอน^{[ 7 ]}

• δ ¹³ C
• δ ¹⁵ N
• ลายเซ็นไอโซโทป
• การวิเคราะห์ไอโซโทป
• ธรณีเคมีไอโซโทป

• Hoefs J (2009). ธรณีเคมีไอโซโทปเสถียร (ฉบับที่ 6). เบอร์ลิน: Springer-Verlag. doi : 10.1007/978-3-540-70708-0 . ISBN 978-3-540-70703-5.