GE0-3|全岩硫铁比评价有机硫化程度

这篇文章的核心内容是关于有机硫化程度（degree of organic sulfurization）与全岩硫铁比（S/Fe）之间的关系，以及这种关系在Eagle Ford地层中的应用。通过详细的实验和分析，研究揭示了 有机硫化程度与S/Fe比值之间的显著相关性 ，并探讨了这种关系在地质学中的意义。

### 背景知识

有机硫化程度是指在沉积物中，硫与有机物结合的程度，这一参数对碳和硫的地球化学循环以及古代环境条件的重建具有重要影响 。然而，由于测量困难，这一参数常被忽视。Eagle Ford地层是一个记录全球碳循环变化的地质单元，也是美国的一个重要能源资源。该地层主要由钙质泥岩组成，富含有机物，且在缺氧条件下沉积，这些条件促进了有机硫化。

The degree of organic sulfurization in sedimentary environments influences biogeochemical cycles by modulating carbon burial via organic preservation and as a sink for sulfur, second only to pyrite (Bein et al., 1990 ; Boussafir et al., 1995 ; Kutuzov et al., 2019 ; Lückge et al., 1996 ; Raven et al., 2018 ; Shawar et al., 2018 ; Vairavamurthy et al., 1995 ; Werne et al., 2004 )

### 研究方法

研究者使用了来自德克萨斯州的Eagle Ford地层的未成熟热演化钻孔样本，这些样本记录了不同的沉积环境。通过测量全岩的硫和铁含量，以及有机质的硫含量（kerogen Sorg/C），研究者建立了S/Fe比值与有机硫化程度之间的关系。具体方法包括：

- **元素分析**：使用ICP-OES/MS测量全岩的硫、铁、铝等元素含量。

- **有机质分析**：通过元素分析和X射线衍射（XRD）矿物学分析，确定有机质的硫含量和矿物组成。

- **热解分析**：使用程序升温热解（pyrolysis）测量总有机碳（TOC）、氢指数（HI）、氧指数（OI）和Tmax等参数。

### 实验结果

- **S/Fe与有机硫化程度的关系**：研究发现，全岩S/Fe比值与有机硫化程度（kerogen Sorg/C）之间存在显著的线性关系（r² = 0.92），表明S/Fe可以作为有机硫化程度的代理。

- **有机硫化程度的分布**：通过S/Fe比值，研究者能够绘制出Eagle Ford地层中有机硫化程度的垂向和区域分布图。结果显示，高硫型有机质（type IIS kerogen）主要分布在西南德克萨斯的Eagle Ford底部10-20米处。

- **有机硫化程度与有机富集和保存的关系**：有机硫化程度与总有机碳（TOC）和氢指数（HI）呈正相关，表明有机硫化程度与有机物的富集和保存密切相关。

- **沉积环境的氧化还原条件**：有机硫化程度与钼（Mo）浓度和富集因子呈正相关，表明有机硫化程度可以作为沉积环境缺氧条件的指标。

### 关键结论

1. **S/Fe比值与有机硫化程度的关系**：Eagle Ford地层中，全岩S/Fe比值与有机硫化程度之间存在显著的线性关系，表明S/Fe可以作为有机硫化程度的代理。

2. **有机硫化程度的分布**：高硫型有机质主要分布在Eagle Ford地层的特定区域，这一分布受沉积环境和氧化还原条件的影响。