Siarka występuje w naturze w bogactwie form – jako siarka elementarna, siarczki, siarczany, organiczne związki siarki (OZS, ang. organic sulfur compounds, OSC). W pracy zbadano zależności pomiędzy występowaniem siarki w ropach i skałach macierzystych. Wydzielono siarkę pirytową, pierwiastkową, organiczną w kerogenie oraz OZS w bituminach. Do rozdzielenia siarki pirytowej pozostałej po izolacji kerogenu zastosowano metodę redukcji kwaśnym roztworem chlorku chromu (II) (ang. chromium reducible sulfur method, CRS), przeprowadzaną w inertnej atmosferze azotu w komorze rękawicowej. Zastosowanie CrCl2 w obecności HCl powoduje wydzielenie siarki pirytowej w postaci H2S. Siarkowodór jest następnie wprowadzany do roztworu AgNO3, gdzie zachodzi reakcja z wytrąceniem się czarnego osadu Ag2S. Ilość wytrąconej siarki była oznaczana wagowo, a kerogen i siarczek srebra (I) były poddawane badaniom izotopów siarki. Analiza elementarna badanego materiału przed usunięciem i po usunięciu siarki pirytowej oraz obliczenie stosunków atomowych H/C, O/C, N/C, S/C potwierdziły przydatność metody wykazanej w poprzednich badaniach i nie uwidoczniły istotnych zmian w badanym kerogenie. W pracy oddzielono siarkę pirytową od organicznej w kerogenie z wybranych próbek warstw menilitowych z zewnętrznych Karpat fliszowych oraz poddano obie formy tego pierwiastka badaniom izotopowym, a także skorelowano z danymi dotyczącymi innych form występowania siarki w skałach, bituminach i ropach. Co istotne, znaczną część siarki całkowitej w kerogenie stanowi siarka pirytowa, co implikuje konieczność rozdzielenia jej od siarki organicznej w celu sformułowania poprawnych wniosków dotyczących energii aktywacji kerogenu i tempa generacji węglowodorów. Badania izotopowe potwierdzają wcześniejsze interpretacje pochodzenia pirytu z procesu bakteryjnej redukcji siarczanów i euksynicznego środowiska depozycji oligoceńskich osadów w basenie Paratetydy.
EN
Sulphur occurs in nature in a variety of forms: as elemental sulphur, sulphides, sulphates, and organic sulphur compounds (OSC). The work investigated the relationship between the presence of sulphur in crude oil and source rocks. Pyritic and organic sulphur was isolated in kerogen, while OSC and elemental sulphur was isolated in bitumens. The chromium reducible sulphur method (CRS) carried out in an inert nitrogen atmosphere in a glove box was used to separate pyritic sulphur remaining after kerogen isolation. The use of a CrCl2 solution in HCl results in the release of pyritic sulphur in the form of H2S. Hydrogen sulphide is later introduced into the AgNO3 solution, where reaction occurs resulting in precipitation of black Ag2S. The amount of precipitated sulphur was determined by weight, while kerogen remains and silver (I) sulphide underwent sulphur isotope testing. The elemental analysis of the tested material before and after the removal of pyritic sulphur and the calculation of the atomic H/C, O/C, N/C, S/C ratios confirmed the usefulness of the method demonstrated in previous studies and did not show any significant changes in the tested kerogen. In the work, pyritic sulphur was separated from organic sulphur in kerogen from selected samples of Menilite Beds from the Outer Carpathians and subjected to isotope tests, and correlated with data on other forms of sulphur occurrence in rocks, bitumens and crudes. A significant part of the total sulphur in kerogen is pyritic sulphur, which without determining the content of organic sulphur may lead to incorrect assumptions regarding the activation energy of kerogen and the rate of hydrocarbon generation. Isotopic studies confirm earlier interpretations of the origin of pyrite by bacterial reduction of sulphates and the euxinic environment of the deposition of Oligocene sediments in the Paratethys Basin.
The Silurian Pelplin Formation is a part of a thick, mud-prone distal fill of the Caledonian foredeep, which stretches along the western margin of the East European Craton. The Pelplin Formation consists of organic carbon-rich mudstones that have recently been the target of intensive investigations, as they represent a potential source of shale gas. The Pelplin mudstones host numerous calcite concretions containing authigenic pyrite and barite. Mineralogical and petrographic examination (XRD, optical microscopy, cathodoluminoscopy, SEM-EDS) and stable isotope analyses (δ13Corg, δ13C and δ18O of carbonates, δ34S and δ18O of barite) were carried out in order to understand the diagenetic conditions that led to precipitation of this carbonate-sulfide-sulfate paragenesis and to see if the concretions can enhance the understanding of sedimentary settings in the Baltic and Lublin basins during the Silurian. Barite formed during early diagenesis before and during the concretionary growth due to a deceleration of sedimentation during increased primary productivity. The main stages of concretionary growth took place in yet uncompacted sediments shortly after their deposition in the sulfate reduction zone. This precompactional cementation led to preferential preservation of original sedimentary structures, faunal assemblages and earlydiagenetic barite, which have been mostly lost in the surrounding mudstones during burial. These components allowed for the reconstruction of important paleoenvironmental conditions in the Baltic and Lublin basins, such as depth, proximity to the detrital orogenic source and marine primary productivity. Investigation of the concretions also enabled estimation of the magnitude of mechanical compaction of the mudstones and calculation of original sedimentation rates. Moreover, it showed that biogenic methane was produced at an earlydiagenetic stage, whereas thermogenic hydrocarbons migrated through the Pelplin Formation during deep burial.
The article presents the problem of hydrogen sulfide (H2S) occurring in hydrocarbon deposits and copper mines. The presence of this gas is an immense problem due to the necessity of removing it from liquid and gaseous deposits, threat to miner’s life, a negative impact on the equipment and the need of its utilization. The authors try to determine the origin of hydrogen sulfide in sedimentary basins on the basis of literature data concerning Polish and foreign deposits. The main processes of hydrogen sulfide formation are bacterial sulfate reduction (BSR) and thermochemical sulfate reduction (TSR). Because of similar products of these reactions, the unequivocal identification of the process of hydrogen sulfide formation is a difficult problem to solve. It is necessary to use additional geological and geochemical indicators to identify the origin of this gas. In this article Polish and foreign deposits with documented symptoms of the presence of hydrogen sulfide are compared. In addition, major mechanisms of H2S generation and criteria necessary for the occurrence of BSR and TSR processes are presented. The knowledge gained is essential at the stage of planning the exploitation of the reservoirs in order to predict the hydrogen sulfide presence.
PL
W artykule poruszony został problem występowania siarkowodoru w złożach węglowodorów oraz rud miedzi. Obecność tego gazu jest dużym problemem ze względu na konieczność jego usunięcia z ciekłych i gazowych kopalin, zagrożenia życia górników prowadzących eksploatację w kopalniach, negatywny wpływ na urządzenia oraz konieczności jego zagospodarowania. Autorzy wskazują na genezę siarkowodoru w basenach sedymentacyjnych, na podstawie danych literaturowych dotyczących złóż polskich i światowych. Jako główne procesy powstawania H2S przyjmuje się bakteryjną redukcję siarczanów (BRS), a także termochemiczną redukcję siarczanów (TRS). Ze względu na jednakowe produkty tych reakcji, jednoznaczne określenie procesu powstania siarkowodoru jest problemem trudnym do rozwiązania. Niezbędne jest zastosowanie dodatkowych wskaźników geologicznych i geochemicznych w celu określenia genezy tego gazu. W prezentowanej pracy zestawiono krajowe i zagraniczne złoża w których odnotowano przejawy obecności siarkowodoru. Ponadto przedstawiono główne mechanizmy jego powstawania oraz kryteria które muszą zostać spełnione aby zaistniał proces BRS lub TRS. Zdobyta wiedza jest niezbędna na etapie planowania eksploatacji złóż celem przewidzenia możliwości wystąpienia siarkowodoru.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.