Występowanie i geneza siarkowodoru w utworach permu kopalni Rudna

Abstract

Recently in Polish cuprum mines belonging to KGHM Polska Miedź S.A. began to observe presence of hydrogen sulphide in mine air, especially during recognition and exploitation works. Since it is very toxic gas it is crucial for the safety of miners to localize the zones where its accumulations occur. Presence of hydrogen sulphide can be the product of three geochemical processes occurring in geological environment: bacterial sulphide reduction (BSR), thermochemical sulphide reduction (TSR), and thermochemical decomposition of organic sulphur contained in kerogen or crude oil. The following study focuses only on the first two of them. Since they occur in two different thermal regimes their products are also different. One way to explain the origin of hydrogen sulphide is to compare isotopic composition of the products of sulphate reduction with composition of original rock from which they derived. The following study presents the results of stable carbon and oxygen isotope 3 composition of secondary carbonates in comparison with isotopic composition of these elements in dolomites. On the basis of gathered data it is not possible to unambiguously determine the process responsible for hydrogen sulphide formation.

W ostatnich latach w polskich kopalniach miedzi należących do KGHM Polska Miedź S.A. zaczęto obserwować obecność siarkowodoru w powietrzu kopalnianym, szczególnie w trakcie prowadzenia prac rozpoznawczych i eksploatacyjnych. Ponieważ jest to gaz silnie trujący istotne dla bezpieczeństwa górników jest zlokalizowanie stref występowania akumulacji siarkowodoru. Obecność tego gazu może być efektem trzech procesów geochemicznych zachodzących w środowisku naturalnym: bakteryjnej redukcji siarczanów (BSR), termochemicznej redukcji siarczanów (TSR), oraz termochemicznego rozkładu siarki organicznej zawartej w kerogenie lub ropie naftowej. W poniższej pracy skupiono się jedynie na dwóch pierwszych. Ponieważ procesy te zachodzą w dwóch odmiennych warunkach termicznych ich produkty są różne od siebie. Jednym ze sposobów na wyjaśnienie genezy siarkowodoru jest porównanie składu izotopowego produktów powstałych w wyniku redukcji siarczanów, ze składem pierwotnych skał, których kosztem powstały. W poniższej pracy przedstawiono wyniki badań składu trwałych izotopów węgla i tlenu we wtórnych węglanach, które zestawiono ze składem izotopowym tych pierwiastków w dolomitach. Na podstawie zebranych informacji nie możliwe było jednoznaczne zidentyfikowanie procesu odpowiedzialnego za powstanie siarkowodoru.