3. Закономерности размещения и генезис промышленных типов месторождений самородной серы, залегающих в осадочных породах.

Осадочные: образуются в относительно неглубоких водоемах в застойном режиме придонных вод (лагуны, внутриконтинентальные моря – напр., Черное море). В застойном водоеме в придонной области накапливаются органические остатки, которые в отсутствии кислорода разлагаются до углеводородов. В восстановительном режиме в комфортных температурных условиях активизируется деятельность анаэробных микроорганизмов, которые питаются серой и накапливают ее в себе (с использованием энергии углеводородов). В результате восстановления серы сульфата образуется H₂S, который смешивается с углеводородом. В следствии повышения парциального давления тех и других газов в придонной области водоема, эта смесь газов диффундирует вверх в область пониженного парциального давления и достигает кислородной поверхности. Происходит неполное окисление серы до атомарного состояния. Тонкий порошок серы под действием сил гравитации погружается на дно и захороняется в известняке (CaSO₄+C=CaS+CO₂; CaS не устойчив и в присутствии H₂O и CO₂ преобразуется в CaCO₃ и H₂S: CaS+H₂O+CO₂=H₂S+CaCO₃; CaCO₃ погружается на дно, а H2S поднимается вверх, затем сера восстанавливается и погружается на дно). Этот процесс возможен при относительно невысокой степени засолености. Типичные представители – неогеновые месторождения о. Сицилия (стратиформное залегание серных залежей; полное пространственное совмещение серных залежей с лагунными отложениями; полное отсутствие контроля серных залежей разрывными нарушениями).

Биохимические и инфильтрационные месторождения, образованные в осадочных толщах: 1) месторождения всегда приурочены к осадочным толщам, содержащим большое скопление сульфатов (гипс, ангидрит); 2) все промышленные месторождения контролируются разломами; 3) все промышленные серные месторождения образованы в нефтегазоносных районах.

В районах выявляется гидрогеохимическая зональность подземных вод: вблизи поверхности залегают пресные гидрокарбонатные воды (в пустынях и полупустынях фиксируется повышенное содержание соли); глубже слой сульфатных вод, затем щелочноземельно-натриевые рассолы (с повышенной концентрацией радия). Глубины залегания не превышают 500 м (как на момент образования, так и в настоящее время). В условиях восстановительной среды функционирует множество анаэробных бактерий, сульфатные ионы взаимодействуют с восстановителями (углеводородными газами) в присутствии катализатора (анаэробные бактерии). Реакция та же, что и в предыдущем случае. В качестве окислителя участвуют сульфитные и сульфатные ионы (предположение). Сероводород накапливается в структурных ловушках (требуется его концентрация, а не рассеивание), где окисляется сульфитными и сульфатными ионами.

Условия локализации: четкий тектонический контроль – в трещиноватых породах, контроль разломами, встречается в виде гнезд, скоплений, линз и т.д. 1) литологический фактор; 2) скопление углеводородов: 3) разломная тектоника.

Вулканогенные гидротермальные месторождения имеют промышленное значение в Японии, на островах ЮВ Азии. Здесь образованы месторождения, представленные опалитовыми рудами, образующиеся в озерах, заполняющие кратеры потухших вулканов. Также включает серные потоки на склонах вулканических аппаратов, сложенные пропилитами. Во всех случаях источником серы сложат вулканические газы, сера поступает в форме сероводорода и в виде тонкой эмульсии с другими газами. Сера осаждается в породах, кратерах озер. Серные потоки образуются следующим образом. Они сложены массивной серы. Они образуются в результате аккумуляции серы при повторных извержениях вулканов, когда вулканические породы накаляются; сера плавится и стекает ручейками. В Японии добывают около 3 млн. тонн серы ежегодно.