我国南方早古生代聚煤过程中硫的生物地球化学行为及成矿效应

详细信息   

• 责任者：姚素平^c南京大学^d1965^f教授 ; 丁海 ; 胡凯 ; 焦堃
• 刊名：地球科学进展
• 出版年：2010
• 卷期：25^b2总182
• 关键词：石煤 ; 生物地球化学11^a中国20^a早古生代 ; 成因 ; 生物成矿作用 ; 硫化物矿物 ; 伴生元素 ; 聚煤作用 ; 南部
• 页码：174～183
• 索书号：P206/208-147
• 图表：^c参87插图
• 分类号：0832,0300
• 文摘期号：2010/08

摘要

我国早古生代煤主要蕴藏在煤炭资源贫乏的南方各省，因坚硬似岩石又称之为石煤，储量极为丰富，仅浙江至广西就分布有长约1 600 km的石煤矿，石煤中含有或富集了多种金属元素，目前已发现的伴生元素达60多种，如钒、钼、磷、钡、镍、铀、金、银等，局部可形成工业矿床而作为某种矿物资源单独开采，是我国有待系统开发的潜在的多矿产资源。研究表明:石煤形成于以菌藻类为主的生物堆积和浅表海或古陆边缘的海相还原环境，含有大量的菌藻类(如蓝绿藻和褐藻)、古孢子、海绵骨针及一些分类尚不明确的原始动、植物等生物化石，具有低碳、高灰、高硫的特点，海相沉积环境和藻类对硫的机械富集与捕集是造成含石煤岩系中硫含量高的主要因素。石煤中富集的金属元素绝大多数是亲硫元素，早期聚煤作用过程是石煤中伴生元素富集的重要阶段，多金属硫化物是石煤中金属元素最重要的赋存形式，主要有硫磺、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方硫镍矿、辉镍矿、辉砷镍矿、针镍矿、含镍黄铁矿和硫钼矿等，大量实验及同位素研究资料揭示了细菌还原硫酸盐作用是导致大规模金属硫化物矿化最可能的生物营力，也是石煤和金属硫化物矿床主要的成煤和成矿机制，硫的生物地球化学行为直接影响了金属元素的富集与赋存状态，但早期聚煤过程中硫的生物地球化学转化过程和金属元素超常富集的关系等基础地质地球化学问题仍未得到完善解决。因此，深入研究早古生代聚煤过程中硫的生物地球化学行为，不仅可以揭示我国南方含石煤岩系与多金属硫化物的共生机理和成矿效应，为我国含煤岩系中硫的形成机理及金属微量元素的富集效应研究提供科学依据，而且可以为提炼石煤中的稀有金属提供理论支持，为我国国民经济建设提供更多急需的稀散、贵重金属材料。