PDF《第27卷第1期》

40773040) 特约专稿 作者简介:林明月(1955一),女,I匹lJtl彭山人.教授,从事生物及有机成矿规律研究. 第1期 林明月等:欧洲二叠纪含铜页岩中含硫多环芳烃的成因探讨 7l 是在成岩作用早期发生的,并主要由其沉积环境 所决定.高硫干酪根和低分子量的硫化物是在含 硫化氢的环境下形成的,而硫化氢是硫酸盐细菌 与有机质反应的结果.Rowland等【3】通过实验验 证明了硫元素可以与有机质反应生成噻吩.然而,硫与有机质反应的真正机理和成岩阶段含硫 多环芳烃的形成途径目前还没有合理的解释. 在欧洲二叠纪含铜页岩中,含硫有机质化合 物明显存在.PutⅡnann【4】对取自波兰自苏德山北 部的含铜页岩中的可抽提有机质进行了研究后, 提出剖面底部的迁移产物中的含硫多环芳烃,可 能来源于黑色页岩下伏的石炭系地层,后来被上 升的卤水(流体)携带到上部的含铜页岩中,而黑 色页岩作为一道捕获金属元素的屏障,使随卤水 上升的金属元素和含硫多环芳烃在这里聚集起 来.Rospondek等[5】对波兰西南部的四个含铜页岩 样进行了分析以后,提出迁移产物中的含硫多环 芳烃(苯噻吩,苯并噻吩和苯萘噻吩)都是成岩阶 段的产物,他们源于具有更大流动性、形成于成岩 阶段早期、位于沉积物还原层表面的含硫硫化合 物如噻吩之类.Grice报道过[6】,没有贱金属或贱 金属富集较低的莱茵河盆地的含铜页岩中含硫有 机化合物的种类,仅仅代表可抽提有机质的-/J, 部分.这个研究结果说明一些硫化合物是在沉积 阶段或成岩阶段早期形成的,而且含铜页岩含有 的高含量的含硫多环芳烃也有其他来源.关于沉 积阶段和成岩阶段早期含硫化合物的形成机理已 经有很多科学家进行研究并被广泛接受.对4个 含铜页岩剖面中的44个样品进行了研究,试图找 出含铜页岩中的含硫多环芳烃是否存在其他的形 成机理. 1地质背景和取样 舅k 8ERL聃FoRE,sUDEllc 图1研究区域位置图 Fig.1 Location plan of research area 本文选取了代表不同的沉积环境和地质构造 的四个剖面,进行研究含硫多环芳烃化合物 (PASC)的富集机理(图1). Konrad剖面选自波兰北苏德台,该地区含铜 页岩的沉积环境为浅海相,水深不过几十米.可 能有时有淡水的注入[7.引.淡水的补给会降低海 水的盐度,在该区域的沉积物中发现的有孔虫化 石,说明该区为低盐度或者正常海水环境.该区 域的含铜页岩是一套灰色或者白色的泥灰岩夹白 云质石灰岩和页岩的岩层,厚约1.2m. 位于德国的Oberkat,,

剖面,有机物的成熟度 高.含铜页岩的金属富集属于构造控制成矿类 型峥】.Oberkatz含铜页岩可以划分为四部分:含铜 页岩的底部是白云质泥灰岩,其上覆岩层为方解 石白云质泥灰岩,中部为白云质灰岩和其上覆的 层状白云质灰岩. 选自德国的S锄gerhaus即剖面,所在地区贱 金属的含量高[10|.岩性柱的底部岩层是厚约2cm 的黑色页岩;

上覆岩层为一套黑色或灰色的沥青 质泥灰质页岩.剖面的上部为层状泥灰岩和灰色 泥灰岩.白云质灰岩出现在含铜页岩的镁灰岩 之上. 含铜页岩中贱金属的富集通常与我们所谓的 红腐层 有关. 红腐层 是指一个与含铜页岩有 一定联系的红色赤铁矿区,有时甚至直接穿透含 铜页岩层面,至使氧化性流体在含铜页岩沉积之 后直接侵入岩体.在Konrad矿区 红腐层 随处可 见.第四剖面在Sierozowice.在salagerhausen和si. erozowice剖面中红腐层出现在距离剖面底部少于 lm的位置;