 | Образование конденсата серы в поверхностных условиях |
Отложения серного конденсата (желто-зеленое) в основании фумарольных струй в вершинной части влк. Безымянного, фото Ю.В. Демянчука 21 октября 2007 г. |
Строение высокотемпературных фумарольных площадок “Рениевое поле” (вверху) и “Седловина” (внизу), влк. Кудрявый.1 – делювиальные отложения, 2 – голоценовые андезитобазальты, 3 – серные руды (зона серной отгонки), 4 – зона площадной пропилитизации, 5 – зона рассеянного сульфидообразования, 6 – высокотемпературные фумаролы и изотермы через 50°С, 7 – средняя температура по контуру, 8 - отдельные выходы низкотемпературных фумарол. |
C http://ai-malyshev.narod.ru/GasFactor/GasFactorsFigs.html#Fig027 -Малышев А.И.
Серный конденсат в возгонах современных фумарол.
На влк. Безымянном отложения серного конденсата приурочены к наиболее активным блокам и их роль возрастает по мере активизации вулкана.
Одновременно возрастает и общее содержание серы в составе фумарольных газов.
Пересчеты давления насыщенных паров серы на атмосферное давление с учетом возможных концентраций серы во флюидном потоке и среднего числа атомов в молекуле газообразной серы в зависимости от температуры показывают, что образование серного конденсата из состава газовой смеси с содержанием серы 20 мас. % в приповерхностных условиях должно начаться при температуре ниже 256°С, при содержании 10 мас. % – ниже 231°С, при содержании 5 мас. % – ниже 210°С и т.д. Это соответствует наблюдениям. В частности, на влк. Мутновском наиболее высокотемпературные серуотлагающие фумаралы наблюдаются при 150–180°С.
Однако конденсат серы на земной поверхности наблюдается и в более высокотемпературных условиях вплоть до достижения точки кипения при 444.6°С.
Повышенные по сравнению с расчетными концентрации серы в этих случаях возникают за счет осаждения на земную поверхность конденсата серы, образующегося в самих фумарольных столбах. При этом при смешении фумарольных газов процесс образования самородной серы резко активизируется как за счет принудительного охлаждения газового потока (температурная ловушка, стимулирующая протекание реакций газового обмена с образованием конденсата серы), так и благодаря дополнительному включению в механизм образования самородной серы реакции неполного окисления сероводорода атмосферным воздухом: 2H2S + O2 = 2H2O + 2S. Над поверхностью подобных отложений возникает 100%-ное насыщение давления паров серы, что и обеспечивает возможность существования ее отложений вплоть до точки кипения серы. В подповерхностных условиях возможно дополнительное обогащение горизонтов серным конденсатом за счет его принудительной перегонки под воздействием высокотемпературных тепловых потоков.
Образование серы в поверхностных условиях
Потоки серной лавы
Конденсат серы в придонных условиях термальных озер