Características geoquímicas de algunos edificios típicos que contienen selenio en China
En los últimos diez años, especialmente desde el establecimiento del Proyecto de Comparación Internacional "Metallic Black Shale" (IGCP254) en 1987, se han descubierto varios depósitos metálicos relacionados en la serie de rocas negras ampliamente desarrollada en del sur de mi país, como Ni, Mo, Ag, V, Au, U, Cu, etc. (Zhang Aiyun et al., 1987; Mao et al., 1989; Chen Chao et al., 1986). Al mismo tiempo, también están aumentando los informes sobre sistemas de rocas negras ricos en selenio y se han descubierto varios depósitos que contienen selenio, como los depósitos del Cámbrico y el Pérmico en el noroeste de Sichuan, Ziyang, Gaolan, el noroeste de Hunan, Hunan y Guizhou. , y estratos ricos en selenio del período occidental de Hubei, depósito de selenio y oro de Larma, depósito de selenio de Yutangba, etc. (Liu Jiajun et al., 1997; Songcheng Group, 1989; Luo, 1995; Wen y Qiu, 2002.
Vale la pena señalar que la mayoría de estas formaciones con alto contenido de selenio son de la edad del Cámbrico temprano. Las combinaciones de rocas de las formaciones con alto contenido de selenio son muy características y se pueden comparar entre sí. Tienen un control temporal y una selectividad de roca obvios. Parece que el selenio está enriquecido en la serie de rocas negras. No es accidental. Debe haber una conexión inherente entre ellos. Sobre esta base, esta sección intenta profundizar en la geoquímica de la formación de estratos que contienen selenio. de fondo estructural, combinación de litología, combinación de elementos, ambiente de depósito y estado de aparición de selenio
1. Algunas formaciones típicas portadoras de selenio (SBF) en China
Las formaciones descubiertas hasta ahora son todas del Cámbrico Inferior o Pérmico, según combinaciones litológicas. Todas son rocas silíceas mixtas de lutita (pizarra), y la proporción de lutita (pizarra) a roca silícea es ligeramente diferente en diferentes lugares al analizar la estructura. En 1999, el autor se refirió por primera vez colectivamente a las combinaciones de rocas que contienen selenio, incluidas las * * * anteriores, como "formaciones que contienen selenio". que se definió como un conjunto de combinaciones de litología específicas con características de distribución espaciotemporal específicas y que contienen anomalías de múltiples elementos como el selenio, el contenido de selenio es generalmente mayor que 5 × 10-6. Los edificios típicos que contienen selenio en China incluyen las siguientes categorías. (Figura 6-3)
El valor de fondo del selenio en el Cámbrico Inferior en las Montañas Qinling Occidentales es de 5,47×10-6, en comparación con la abundancia de la corteza terrestre (0,05×10-6). El coeficiente alcanza 109. Las rocas desarrolladas son principalmente rocas silíceas y pizarras, con una pequeña cantidad de rocas carbonatadas y limolitas de diferentes litologías. El contenido de selenio es ligeramente diferente. Entre ellas, el contenido de selenio en las rocas silíceas es el más alto, alcanzando 8,70 ×. 10-6, y el contenido de selenio en la pizarra es menor, alcanzando 3,05 × 10-6. Comparando el contenido de selenio de estratos de diferentes edades, el contenido de selenio promedio de la Formación Gou es 0,16 × 10-6. de la Formación Surimutang del Ordovícico es 0,172×10-6, y el de la Formación Silúrica Xianyangchanggou es 0,947× 65438+
Fig. 6-3 Mapa de distribución de varias estructuras que contienen selenio y depósitos que contienen selenio en. China
Las estructuras que contienen selenio del Cámbrico Inferior en Ziyang y Gaolan en las montañas East Qinling son ricas en selenio. Desde un punto de vista litológico, el contenido de selenio en la pizarra es alto. 3,89×10-6, seguida de roca silícea con 2,86×10-6. El contenido de selenio en la piedra caliza es el más bajo con 0,36×10-6. Desde la perspectiva de las capas, Lujiaping se encuentra en la parte inferior del Cámbrico Inferior. El contenido de la formación es el más alto, con un promedio de 7,09 × 10-6, la Formación Jianzhuba superior es 0,78 × 10-6 y la Formación Cámbrica media Maoba es 1,92 × 10-6. En general, la Formación Lujiaping tiene el. El mayor contenido de selenio en toda el área de Qinling, la Formación Lujiaping corresponde al Grupo Suntop del Cámbrico Inferior en el oeste de Qinling, y su enriquecimiento de selenio es similar. Al mismo tiempo, el contenido de selenio promedio de la Formación Sinian Doushantuo subyacente es 0,158. ×10-6, que es similar al del oeste de Qinling. El sistema Sinian en las montañas Qinling es aproximadamente equivalente al Grupo Baiyigou.
La formación portadora de selenio del Cámbrico Inferior en el noroeste de Hunan La Formación Niutitang del Cámbrico Inferior en el noroeste de Hunan es un conjunto de rocas sedimentarias clásticas ricas en materia orgánica y pirita. Está compuesta principalmente de sílice, fósforo y carbono. Está compuesto por minerales, minerales arcillosos y micáceos, carbonatos y bioclastos, y es rico en diversos elementos metálicos. Su composición litológica se compone generalmente de tres tipos de rocas: ① capa de roca fosfórica, con un contenido de selenio de 10×10-6; ② lutitas silíceas carbonosas que contienen nódulos de fósforo, con un contenido de selenio de 40×10-6; que contiene roca silícea carbonácea negra de 20 × 10-6 (Zhang Aiyun et al., 1987).
Las formaciones portadoras de selenio del Cámbrico y Pérmico en el oeste de Hubei son ricas en selenio en todos los estratos en diferentes momentos. La Formación Shuijingtuo del Cámbrico Inferior es una combinación litológica de roca silícea carbonosa y lutita carbonosa, que contiene nódulos de pirita y fósforo, con un contenido promedio de selenio de 34,64×10-6. Además del Cámbrico Inferior, el Pérmico es la principal capa rica en selenio en el oeste de Hubei, y el depósito de selenio de Yutangba es el único depósito sedimentario independiente descubierto en el mundo.
Según las pruebas, el contenido promedio de selenio de la Formación Maokou del Pérmico Inferior es 224 × 10-6 (que contiene 827 muestras minerales), y el contenido promedio de selenio de la Formación Dalong del Pérmico Superior es 37,63 × 65438+. La combinación litológica del Pérmico es roca silícea carbonosa intercalada con lutita carbonosa.
Además de los edificios típicos que contienen selenio antes mencionados, también hay edificios similares que contienen selenio en algunas áreas, como los edificios que contienen selenio del Cámbrico Inferior en el área de Tarim, que se distribuyen principalmente en el área de Ush-Aksu en el norte y sur de la zona de elevación de la cuenca del Tarim. Gracias a la perforación, el horizonte correspondiente se ha convertido en un conjunto de tierra de diatomeas. Esta formación está ubicada en la parte norte de la cuenca del Tarim y se llama Formación Yurtus. El horizonte está en la base del Cámbrico Inferior, con una discordancia paralela superpuesta al Sistema Siniano. La combinación de rocas está compuesta principalmente por lutitas carbonosas y rocas silíceas carbonosas, con una pequeña cantidad de piedra caliza. Después de la prueba, el contenido de selenio es (0,64 ~ 91,1)×10-6, con un valor promedio de 25,2×10-6. La Formación Liuchapo del Cámbrico Inferior en la región de Hunan-Guizhou está compuesta de lutitas y lutitas negras intercaladas con capas delgadas y oscuras de roca silícea, parcialmente intercaladas con nódulos y lentes de barita, con un contenido promedio de selenio de 91,7×10-6. Las principales capas que contienen selenio en la Formación Lantian del Alto Siniano en el sur de Anhui son lutitas y margas carbonosas, intercaladas con rocas silíceas y nódulos de hierro y manganeso. El contenido de selenio oscila entre 0,19×10-6 y 94,77×10-6, con un valor medio de 41,3×10.
2. Entorno tectónico de edificios que contienen selenio
El área de Larma, el área de Ziyang y el área de Gaolan pertenecen al horst de Ziyang en el cinturón de Asia del Sur del oeste de Qinling y al horst de Ziyang. del este de Qinling respectivamente, sus entornos tectónicos son todos entornos extensionales caracterizados por rifting. El noroeste de Hunan pertenece al sureste de la depresión de Hunan-Guizhou-Sichuan Hubei de la cuasiplataforma del Yangtze, y el oeste de Hubei pertenece al oeste de la cuasiplataforma central del Yangtze, abarcando dos unidades estructurales secundarias con diferentes propiedades, la depresión de Sichuan y la Plataforma del Alto Yangtsé. Ambos ambientes tectónicos son cuencas de rift dominadas por la extensión. Se puede observar que varios entornos tectónicos en China que contienen principalmente selenio tienen características extensionales. Además, todas las estructuras que contienen selenio se desarrollan en los bordes o dentro de la plataforma Yangtze y la plataforma Tarim, y todas están relacionadas con rifting o fallas profundas sincrónicas (Figura 6-3).
Tres. Combinaciones litológicas y características de combinación de elementos de estructuras que contienen selenio
Las combinaciones litológicas de varias estructuras típicas que contienen selenio son muy singulares. Son principalmente roca silícea carbonosa y pizarra carbonosa. El área de Larma está dominada por roca silícea. Principalmente roca, en otras zonas predominan las pizarras carbonosas. Cada roca es rica en materia orgánica y también contiene cierta cantidad de nódulos de pirita y fósforo. La combinación litológica anterior constituye la denominada "serie de rocas negras". A juzgar por las capas que contienen selenio, todas son del Cámbrico y del Pérmico. Estas dos etapas son los períodos en que las series de rocas negras se desarrollaron ampliamente en mi país. Además de ser ricos en selenio, existen muchos otros elementos en los edificios que contienen selenio, como los elementos de precio variable V, U, P, Ni, Mo, etc. , así como elementos indicadores típicos de deposición de agua caliente, tales como Ba, Sb, y elementos de deposición anormales, tales como Au y PGE, que generalmente se caracterizan por múltiples elementos y combinaciones anormales de elementos.
Investigación sobre geoquímica orgánica y biomarcadores del ambiente sedimentario
La mayoría de estas estructuras que contienen selenio datan del Cámbrico Inferior. Las combinaciones de rocas de estructuras que contienen selenio son muy distintivas y pueden ser. relacionados entre sí, por el contrario, tiene un control de tiempo obvio y selectividad de roca. Parece que el enriquecimiento de selenio en series de rocas negras no es accidental, sino que está estrechamente relacionado con el entorno de depósito específico durante el desarrollo de la historia geológica. Con este fin, se seleccionó una formación típica del Cámbrico Inferior con alto contenido de selenio para la investigación de geoquímica orgánica, y se restauró el ambiente sedimentario mediante algunas características geoquímicas orgánicas y biomarcadores para aclarar los posibles factores del enriquecimiento de selenio en la serie de rocas negras.
Métodos experimentales
Se tomaron muestras de la construcción que contiene selenio Larma en las montañas West Qinling, las construcciones que contienen selenio Ziyang y Gaolan en las montañas East Qinling, y las construcciones que contienen selenio que contiene construcción en el noroeste de Hunan.
Seleccionar muestras típicas de tres zonas, retirar la superficie erosionada y luego purificar las muestras con agua destilada, triturarlas y pasarlas por un tamiz de malla 200. Después del secado, la materia orgánica soluble se extrajo con CHCl3 en un extractor Soxhlet (extracción durante 72 horas). Después del centrifugado y pesaje, los componentes alcano, aromáticos y no hidrocarbonados se separaron en una columna de sílice-aluminio utilizando éter de petróleo, benceno y diclorometano, respectivamente. Después de pesar, los componentes alcanos se seleccionan para cromatografía de gases (GC) y las muestras típicas se seleccionan para análisis GC-MS.
GC y GC-MS se completaron en el Laboratorio Estatal Clave de Ciencias Orgánicas del Instituto de Geoquímica de Guangzhou de la Academia de Ciencias de China. La GC se realizó en un cromatógrafo HP6890, la columna cromatográfica era una columna capilar de silicio Ht-5, el programa de temperatura fue de 80 ~ 290°C y la velocidad de calentamiento fue de 4°C/min. Se utilizó nitrógeno como gas portador y un detector de ionización de llama de hidrógeno (FID).
La GC-MS se realizó en un analizador GC-MS PLATFORM ⅱ. El programa de aumento de temperatura debía mantenerse a 80 °C durante 5 ± 5 minutos y luego aumentar la temperatura a 365, 438 ± 00 °C. a 3°C/min y mantener durante 40 minutos. Se utilizó helio como gas portador.
(2) Geoquímica orgánica y características de biomarcadores
1. Composición del asfalto cloroformo “A”
Características de la composición familiar del asfalto cloroformo “A” enumeradas en la Tabla 6 -11. Comparando la abundancia de asfalto cloroformo "A", el asfalto cloroformo "A" en las tres regiones varía entre 65.438+03,89×65.438+00-6 ~ 27,63×65.438+00-6, con un valor medio de 65.438+07,98× 65.438 +00-6, el cambio general no es mucho.
La composición del asfalto cloroformo "A" en la Tabla 6-11 es muy grande.
El contenido de betún cloroformo "A" en rocas silíceas, pizarras y calizas no tiene una regularidad determinada. En general, el asfalto de cloroformo "A" tiene un contenido bajo. En comparación con los componentes de la familia, el contenido de alcanos es generalmente mayor que el contenido de aromáticos. El contenido de alcanos en las rocas silíceas es generalmente menor que el de las no hidrocarburos, mientras que el contenido de alcanos en la pizarra es mayor que el de las no hidrocarburos. El contenido de asfaltenos en varias rocas es bajo, con un máximo de no más de 30. %. A juzgar por la relación (no hidrocarburos + asfaltenos)/hidrocarburos totales, la relación es mayor o cercana a 1 en roca silícea y menor a 1 en pizarra. En general, tanto las rocas silíceas como las pizarras presentan las características de hidrocarburos altamente saturados, hidrocarburos poco aromáticos y alta distribución de componentes no hidrocarburados, mostrando las características de la materia orgánica sapropel procedente de organismos acuáticos inferiores, que se caracteriza por ser rica en lípidos y proteínas.
2. Alcanos e isoprenoides normales
A partir del análisis por cromatografía de gases, el rango de distribución del número de carbonos de la fracción de hidrocarburos saturados es estrecho, principalmente en C15-C31, y algunos se extienden hasta C33. En general, el número de carbonos se concentra en el peso molecular medio entre C15-C25, y el número de carbonos del pico principal es positivo antes del pico de C15-C18. La OEP oscila entre 1,13 y 1,31, con un promedio de 1,18, y no existe una ventaja par-impar obvia (Figura 6-4).
Figura 6-4 Distribución del número de carbonos de n-alcanos
Se cree que el número de carbonos del pico principal es C15-C17, y la relación C20-/C2 es mucho mayor que 1, que es el resultado de algunas características del plancton inferior (incluidas bacterias y algas), como la dominancia de nC17 es la característica de las algas verdes, mientras que la dominancia de nC15 es la característica de algunas algas pardas (Clark claramente, la Las características de distribución de los n-alcanos en las tres regiones son obviamente diferentes de las de las plantas superiores o derivadas de Las características de distribución de los n-alcanos en las algas son consistentes (Lijmbach, 1975; Wu Qingyu et al., 1998). >Los isoprenoides son principalmente haloalcanos (Pr) y fitanos (Ph), excepto EJ. Excepto en la muestra -16 (Tabla 6-12), las proporciones Pr/Ph son todas inferiores a 1. Generalmente se cree que PR/pH <. 1 indica un ambiente de deposición de reducción anóxica. No hay duda de que las proporciones en estas tres áreas indican un ambiente de deposición de reducción. Puede estar en un ambiente débilmente oxidante o débilmente reductor (EJ-16) en algunas áreas o etapas de deposición. >
Tabla 6-12 Principales parámetros de n-alcanos e isoprenoides
3. Terpenos
Se detectó una serie de terpenos tricíclicos de cadena larga relativamente completos en el espectro de masas de m/z191 (Figura 6-5), con una distribución del número de carbonos que oscila entre C20 y C29, principalmente C21 y C23. Según las investigaciones, la aparición de una gran cantidad de terpenos tricíclicos es un indicador confiable del origen de las bacterias y. algas (Ourisson et al., 1982; Azevedo y Aquinoneto, 1992) Los terpenos son altamente biodegradables, incluso más que el hopano (Connan, 1980). Por lo tanto, en formaciones antiguas, creemos que la presencia y aparición de terpenos tricíclicos es una de las principales. los signos más confiables del origen biológico de bacterias y algas.
Figura 6-5 Cromatogramas de masas de terpenoides tricíclicos en muestras de tres regiones
También se detectaron triterpenoides pentacíclicos completos en la masa. espectro de m/z191 (hopano) (Fig. 6-6, comenzando desde Ts y Tm, extendiéndose hasta C34, la presencia grande y generalizada de hopano también es un indicador confiable del origen biológico de bacterias y algas en algunas muestras). Los precursores del hopano se han encontrado en plantas superiores (Wang Qijun et al., 1988), pero la edad de la materia orgánica parece limitar la fuente de plantas superiores, y la baja fracción aromática en la materia orgánica soluble también respalda esto. Se puede observar que las tres regiones son ricas. La serie de hopano indica que el material original deriva principalmente de bacterias y algas, probablemente principalmente cianobacterias.
4. de esteranos es principalmente pregnano. Y los esteranos regulares son ricos en C27, C28 y C29, y el contenido de esteranos reordenados es muy pequeño (Figura 6-7). muy pequeño. Generalmente se cree que el esterano C27 proviene de organismos acuáticos, el esterano C28 es un signo de proliferación de algas marinas y el esterano C29 indica la entrada de plantas superiores. Los homólogos C27-C28-C29 utilizados por primera vez sirven como diagramas triangulares para diferenciar entre diferentes ecosistemas. Sin embargo, un número cada vez mayor de estudios indican que el alto contenido de esteranos C29 no representa un aporte de plantas superiores. Nuestra consideración puede basarse en dos razones: ① Se ha descubierto que las algas verdes contienen abundante 24-etilsterol (C29) (Djerassi, 1981); a largo plazo Sufrieron una degradación severa (incluidas la biodegradación y la degradación térmica) durante los procesos geológicos. Los datos de reflectancia (Tabla 6-15) respaldan esta opinión. Para los esteranos de las series C27-C28-C29, el orden de degradación es C27 > C28 > C29, por lo que los datos obtenidos hasta ahora suelen mostrar la ventaja de los esteranos C29 (Kenneth, 1995). En la actualidad, un gran número de estudios, incluidos estudios sobre la materia orgánica del Precámbrico, apoyan esta conclusión (Wu Qingyu, 1986).
Figura 6-6 Espectros de masas de triterpenos pentacíclicos (hopano) en muestras de tres regiones.
Por lo tanto, según la investigación anterior, los precursores orgánicos en las tres áreas pueden ser principalmente bacterias y algas, y el ambiente sedimentario es principalmente un ambiente reductor.
Figura 6-7 Cromatogramas de masas de esteranos en muestras de tres regiones
(3) Discusión del ambiente sedimentario y enriquecimiento de selenio
1. silicio
Las investigaciones muestran que es poco probable que el selenio provenga directamente del agua de mar o de fuentes terrestres. Es de destacar que dentro de estas estructuras que contienen selenio hay una o más capas de pedernal. Según las investigaciones, estas rocas silíceas no son el resultado de una deposición normal, sino el resultado de una deposición de agua caliente. La fuente de las rocas silíceas puede ser principalmente el metasomatismo alcalino entre el agua caliente circulante y las rocas circundantes. Por ejemplo, las vetas sincrónicas están ampliamente desarrolladas en la mayoría de los depósitos hidrotermales, y junto con ellas se genera una gran cantidad de rocas metasomáticas alcalinas en estos depósitos o en sus partes inferiores. Esto puede reflejar el suministro de sílice en estos depósitos por metasomatismo alcalino. Los experimentos también han demostrado que la solubilidad de la sílice en soluciones alcalinas es mucho mayor que en soluciones neutras y ácidas. Además, otros procesos de alteración de los fluidos hidrotermales, como cloritización, sericitización, etc., también producirán SiO2_2 libre, pero a menor escala. En resumen, la formación de rocas silíceas en capas en estas formaciones con alto contenido de selenio puede estar relacionada con el SiO2_2 proporcionado por el metasomatismo alcalino entre el sistema de chorro de agua caliente del fondo marino y las rocas circundantes. Por ejemplo, hay mucho metasomatismo alcalino, cloritización y sericitización en la formación del Grupo Baiyigou bajo la formación Larma con alto contenido de selenio. Durante el ciclo ininterrumpido de largo plazo, el SiO2_2 precipitado por metasomatismo alcalino es transportado continuamente al fondo marino, formando rocas silíceas estratificadas con especificaciones y características de origen hidrotermal.
Se puede suponer que los fluidos hidrotermales de circulación profunda extraen una gran cantidad de silicio y una gran cantidad de selenio al mismo tiempo. Actualmente, no existe información clara sobre la capacidad de carga de Se en soluciones que contienen silicio. La evidencia indirecta muestra:
(1)El Se es un elemento nucleofílico (40×10-6). Comparado con el valor de Clark de la corteza (0,05×10-6), el coeficiente de enriquecimiento alcanza 800. Durante la historia evolutiva de la Tierra, el selenio a menudo se concentraba en el manto y el núcleo. La producción de selenio común se asocia a menudo con el vulcanismo. Por ejemplo, el azufre volcánico de la isla Libali contiene un 18% de selenio y el azufre volcánico de la isla Hawaii contiene un 20% de selenio (Mou, 1999). En la actualidad, las fuentes industriales de selenio se limitan principalmente a algunos depósitos relacionados con el vulcanismo, como depósitos de oro y plata relacionados con el vulcanismo, depósitos masivos de sulfuros relacionados con metales básicos, etc. , mientras que otras fuentes de selenio son escasas (Huston, 1995; Bjerkgard y Bjorlykke, 1996; So C-S et al., 1995). Por lo tanto, es poco probable que la fuente de Se se deposite normalmente y pueda provenir de un ambiente estructural profundo.
(2) La formación de rocas silíceas está controlada principalmente por entornos de rift extensionales, cuencas de fallas o grandes fallas de sedimentación singenética. Los fluidos hidrotermales que circulan en este entorno tectónico a menudo pueden extraer selenio profundo y formar depósitos ricos en selenio. Por ejemplo, en los entornos modernos de las dorsales oceánicas, el selenio se enriquece en diversos grados (Tabla 6-13).
Tabla 6-13 Contenidos de selenio, arsénico y antimonio en sistemas hidrotermales antiguos y modernos en diferentes ambientes tectónicos (wB/10-6)
(3) Ya sea en sistemas hidrotermales o En el sistema de agua fría existe una correlación positiva evidente entre el contenido de selenio y el contenido de silicio. Según los datos medidos del agua de mar por Measures et al. (1980), a medida que aumenta la profundidad del agua de mar, las concentraciones de se y Si en el agua de mar se correlacionan positivamente y aumentan sincrónicamente, y el coeficiente de correlación alcanza 0,89.
(4) Más importante aún, hay anomalías de selenio en el sótano subyacente de estas formaciones ricas en selenio. Por ejemplo, el grupo Sinian Baiyigou en el sótano subyacente de Larma contiene Se, algunas anomalías de Se (el coeficiente de enriquecimiento es 3,20) y también contiene Au (el coeficiente de enriquecimiento es 12,71), Cu, Mo, Pb, w y otros elementos, puede Se especula que la fuente de Se es la misma que la fuente silícea. La formación de esta serie de rocas de basamento con alto contenido de Se es un tema que requiere más estudio.
Por lo tanto, se puede especular que el ambiente tectónico en el que se forman las rocas silíceas puede ser la premisa para que se eleven desde las partes profundas de la corteza terrestre para acumularse en partes poco profundas, y que los fluidos hidrotermales silíceos puedan ser un buen "solvente" para Se.
2. El entorno sedimentario reducido favorece el crecimiento y la conservación de bacterias y algas.
La gran cantidad de datos y resultados que tenemos ante nosotros respaldan que los materiales orgánicos originales en las tres áreas son principalmente bacterias y algas marinas, probablemente principalmente cianobacterias y algas verdes. Según los datos de investigaciones actuales y las observaciones de componentes microscópicos, esta inferencia es correcta. Por ejemplo, en las rocas silíceas globulares del área de Larma se han encontrado una gran cantidad de estructuras fósiles de cianobacterias filamentosas entre las cianobacterias, así como los géneros Aeococcus, Glomus y Microcystis entre los cromófitos. En segundo lugar, se identificaron las especies y géneros de Mecoptera comunes en algas verdes: Gyroporella, Mizzia, Eogoniolina, Clavaporella, Macroporella, etc. (Li Lin, 1994). El conjunto biológico del Cámbrico Inferior en el noroeste de Hunan se caracteriza por bacterias y cianobacterias. También se encontraron fósiles de algas masivas y en capas en el área de Ziyang. Según el punto de vista ecológico moderno, las algas deberían crecer vigorosamente en condiciones suaves y ricas en oxígeno, pero por otro lado, este entorno no es propicio para la conservación de grandes cantidades de algas. A juzgar por la investigación actual, la preservación de una gran cantidad de algas (condiciones de entierro) debe realizarse en un ambiente anóxico cerrado o en un ambiente reductor, y en condiciones de acumulación rápida, los fósiles morfológicos de las algas y una gran cantidad de biomarcadores (terpenos de esteroles). ) en las tres áreas Las apariencias serán difíciles de explicar bien. Al mismo tiempo, vale la pena señalar que la mayoría de las áreas de la Plataforma del Norte de China y la Plataforma Yangtze en las tres regiones no tienen abundantes fósiles de trilobites bentónicos, lo que también indica que el ambiente acuático depositado en ese momento era un ambiente anóxico y reductor. . Varios biomarcadores también respaldan esta conclusión.
Por un lado, la formación de un ambiente anóxico puede estar relacionada con el evento anóxico global en el límite entre los sistemas Siniano y Cámbrico. Otra razón más importante puede ser que este período fue un período activo de actividad hidrotermal. Sur de China y Se ha demostrado el descubrimiento de rocas silíceas sedimentarias hidrotermales en algunas zonas de las montañas Qinling. Hay distintos espesores de pedernal en las tres áreas. Aunque el origen de algunas rocas silíceas sigue siendo controvertido, según estudios detallados de rocas silíceas en la zona de Larma y el noroeste de Hunan, el origen del agua caliente es indiscutible. La formación de este tipo de roca silícea hidrotermal a menudo resulta en un ambiente reductor en el cuerpo de agua inferior debido a la gran cantidad de sustancias reductoras fuertes expulsadas cerca del respiradero, como CH4, H2S, H2, etc. Al mismo tiempo, las masas de agua reductoras ricas en H2S propician la prosperidad de un gran número de bacterias anaeróbicas o bacterias amantes del azufre. Un ejemplo importante es la presencia de abundantes comunidades biológicas en ambientes fuertemente reductores en respiraderos formados por pedernal en el área de Larma.
Por lo tanto, este ambiente reductor no sólo es una buena condición para la preservación de las algas biológicas, sino también un factor favorable para el crecimiento de bacterias biológicas.
3. La materia orgánica es un buen lugar para fijar el selenio.
La fuente de selenio depende de la formación de roca silícea, y la fijación del selenio depende de la participación de materia orgánica. El selenio es un elemento biológicamente limitante típico, con su índice de afinidad orgánica (KOA plantas marinas/agua de mar) que alcanza 8900 (Bowen, 1996). En algunos entornos ricos en selenio, los organismos pueden incluso verse obligados a absorber selenio. El selenio es relativamente estable en combinación con materia orgánica. Aunque actualmente no existen datos directos que muestren cómo se combina el selenio en los organismos, según algunos datos bioquímicos, el selenio puede participar en el metabolismo de los organismos e incluso regular los sistemas de vida (Peng An et al., 1995). Las investigaciones muestran que el selenio puede participar fácilmente en la materia orgánica para formar compuestos orgánicos de selenio. En la actualidad, las formas de compuestos orgánicos comunes incluyen enlaces de selenio con materia orgánica que contiene hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. Las formas de enlaces comunes incluyen Se-H, O-Se-C, O-Se-O, Se-C y Se parcial. -N (Xu et al., 1994).
Según investigaciones sobre el kerógeno, una materia orgánica sólida dispersa en las rocas, el selenio se puede concentrar abundantemente en el kerógeno. Puede verse en la Tabla 6-14 que, aunque los coeficientes de enriquecimiento de las rocas en las tres regiones son diferentes, el contenido de carbono orgánico en las tres regiones también es bastante diferente, por lo que la proporción de estados orgánicos ligados es básicamente la misma, variando desde 31,4% a 78,8%, el promedio es 52,3%. El selenio tiende a estar fuertemente concentrado en la materia orgánica.
Tabla 6-14 Características de los estados de selenio ligados orgánicamente en tres regiones
A partir del análisis de los datos medidos de los perfiles de aguas termales en el área de Larma, existe una diferencia obvia entre el contenido de selenio y el contenido de carbono orgánico en el perfil. Existe una correlación positiva (Figura 6-8), que también refleja que el selenio puede ser adsorbido por la materia orgánica.
Figura 6-8 La relación entre el carbono orgánico y el contenido de selenio en la sección de aguas termales de Larma
El florecimiento de una gran cantidad de bacterias y algas en las tres áreas obviamente puede convertirse en un Gran fuente de absorción de selenio. Al mismo tiempo, también hemos observado que el desarrollo de bacterias reductoras de sulfato también es una condición favorable importante. Debido a que las propiedades químicas del selenio y el azufre son muy similares, el selenio puede reemplazar parte del azufre en los organismos, lo cual ha sido respaldado por experimentos (Nelson et al., 1996).
4. Influencia del contenido de carbono orgánico y la madurez en el enriquecimiento de selenio.
El contenido de carbono orgánico de las tres regiones está en el orden noroeste de Hunan > Rama > Ziyang, la madurez está en el orden de noroeste Hunan > Ziyang > Rama y el contenido de selenio está en el orden de noroeste de Hunan > Rama > Ziyang (Tabla 6-15). El contenido de carbono orgánico es un indicador eficaz para evaluar la abundancia de materia orgánica en la formación. Como se mencionó anteriormente, la materia orgánica rica es un factor importante en la fijación del selenio, por lo que un alto contenido de carbono orgánico debería ser beneficioso para la preservación del selenio. Sin embargo, los efectos de la maduración son opuestos. Cuanto mayor es la madurez, mayor es la pérdida de carbono orgánico y los estratos de alta madurez no favorecen la conservación del selenio. Aunque no existe una correlación obvia entre el carbono orgánico y la madurez de una sola muestra y el contenido de selenio, existe una cierta correlación entre el selenio, el carbono orgánico y la madurez en su conjunto. Aunque la madurez del noroeste de Hunan es mayor que la de Ziyang, el contenido de carbono orgánico del noroeste de Hunan es mucho mayor que el de Ziyang, por lo que no es sorprendente que el contenido de selenio del noroeste de Hunan sea mucho mayor que el de Ziyang. El área de Larma tiene baja madurez y alto contenido de carbono orgánico, por lo que el contenido de selenio en Larma también es alto. Por lo tanto, el contenido de carbono orgánico se correlaciona positivamente con el contenido de selenio y la madurez se correlaciona negativamente con el contenido de selenio. El alto contenido de carbono orgánico y la baja madurez son factores favorables para la conservación del selenio.
Tabla 6-15 Contenidos de carbono orgánico, Ro y selenio en tres regiones
5. Varias condiciones para la formación de formaciones que contienen selenio
(1) Según las investigaciones anteriores, el enriquecimiento de selenio en edificios que contienen selenio no es accidental, sino el resultado de una combinación de factores:
(2) El enriquecimiento de selenio generalmente se forma en valles de rift, en zonas profundas. cuencas marinas y el entorno tectónico de fallas sedimentarias singenéticas regionales;
(3) El enriquecimiento de selenio se concentró principalmente en el Cámbrico y el Pérmico, cuando las series de rocas negras se desarrollaron ampliamente en mi país.
(4) Hay rocas silíceas hidrotermales en edificios que contienen selenio, y la fuente de selenio está estrechamente relacionada con la formación de rocas silíceas hidrotermales.
(5) Rica en materia orgánica; Materia, generalmente relacionada con el enriquecimiento de selenio es la materia orgánica de sapropel, cuyos precursores son generalmente bacterias y algas.