海底热液活动区地微生物学研究中的分子生物学技术

海底热液活动区微生物生态及其相关研究一直是近年来海洋地微生物学研究的热点之一。有关发现不断挑战着人们对微生物的代谢机理、生存极限、元素地球化学循环作用等方面的传统认识。与传统的富集培养方法相比,主要基于16S rRNA基因和特征性功能基因系统的发育分析等技术为研究这一极端环境中栖息的微生物群落提供了更为系统和全面的手段。这些技术包括基因文库构建(16S rRNA和其它功能基因)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)、荧光原位杂交(FISH)以及定量PCR等。目前,上述技术手段广泛应用于全球海底热液活动区地微生物学的研究,在丰富地球物种多样性、调查微生物参与的元素地球化学循环过程、研究微生物与矿物的相互作用以及生命起源与演化等方面取得了大量的研究成果。简要介绍了常规分子生物学技术的基本原理及其在海底热液活动区地微生物学研究中的应用现状。     

金矿化指示菌的分子生物学鉴定

近年来, 土壤微生物蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)芽孢计数对下伏金矿化的指示作用已被不同国家的地质工作者所证实, 但由于鉴别手段的限制, 对金矿化指示菌株的鉴定一直停留在传统的微生物分类鉴定上, 本研究将分子生物学的技术引入到金矿化指示菌株的鉴定中, 从而将微生物找矿中的微生物鉴定手段提高到分子水平.从湖北省嘉鱼县蛇屋山金矿区分离到的矿化指示菌株中随机挑取2株菌Y1和Y2, PCR扩增并测定其16SrDNA和16S-23SrDNA区间序列.经系统发育和生理生化试验综合分析, 表明Y1为蕈状芽孢杆菌(B.mycoides), Y2为蜡样芽孢杆菌, 两者都属于蜡样芽孢杆菌群, 证明蜡样芽孢杆菌群是金矿化指示菌, 同时也证明了传统微生物找矿法利用选择性培养基对蜡样芽孢杆菌群菌芽孢计数方法的可靠性和利用分子生物学技术进行采矿的可行性.菌株16SrDNA和16S-23SrDNA区间核苷酸序列的确定也为下一步微生物找矿中的基因探针试剂盒的制作奠定了基础.      

光石沟花岗伟晶岩型铀矿小型重选试验及技术经济初步评价

光石沟花岗伟晶岩型铀矿小型重选试验为工业利用花岗伟晶岩铀矿床的矿石，特别是低品位矿石方面开拓了新的途径。试验证明重选法在回收花岗伟晶岩型铀矿床矿石的铀以及回收副产品和防止环境污染等方面均优于湿法冶炼，并有好的经济效益。     

桂西北明山金矿床表生带微生物类群特征及其成矿作用探讨

为探讨微生物在桂西北卡林型金矿氧化矿体形成期间的作用,应用微生物学检验方法和光学显微镜、透射电镜等方法分离、鉴定了桂西北明山卡林型金矿表生带氧化矿石、半氧化矿石、原生矿石样品中的微生物。结果表明,明山金矿表生带不同氧化程度矿石中主要微生物的分布特征不同,本区卡林型金矿表生带的成矿环境中微生物的活动十分活跃,且不同表生亚带具有不同的微生物类群特征;蜡状芽孢杆菌为好氧及兼性厌氧化能异养型细菌中的优势菌     

应用生物浸矿工艺回收利用难选矿产资源

生物工程技术的进展,不但在农业、医学、生命科学等领域取得突破,在矿业领域也已经应用,工业规模的生物浸矿工艺已经可以处理从选矿厂尾矿和采矿企业贫矿、表外矿石和精矿以及其他矿产,金属的微生物吸附、工艺废水的微生物降解等,技术较成熟、工艺简单、易操作、能耗低、少污染或无污染、     

激光探针稳定同位素分析技术的现状及发展前景

微区分析是同位素测试发展的重要方向。激光探针微区稳定同位素分析方法是同位素微区分析的重要手段。激光探针微区稳定同位素研究始于 2 0世纪 80年代 ,开始时主要集中于轻元素的稳定同位素研究。目前它已广泛用于碳酸盐碳、氧同位素 ,硫化物硫同位素 ,硅酸盐氧、硅同位素和氮同位素研究。近年来 ,多接收等离子质谱分析技术在重金属元素 (如铁、铜、锌、钼等 )的同位素分析方面取得迅速发展。因而 ,重金属元素的微区稳定同位素研究又成为当前的热点。文中对轻元素和重元素的激光探针微区稳定同位素分析的制样装置与设备 ,各种相关分析技术 ,以及在矿物、岩石与矿石研究中的应用现状进行了介绍。对激光探针微区稳定同位素分析技术的发展前景做了讨论。     

滇东南中三叠统法郎组锰矿床微生物成因的新证据

在滇东南中三叠统拉丁阶法郎组锰矿床的矿石中一般都可以观察到鲕、豆状结构,同心环带构造.对采自这一地区的斗南、岩子脚、老乌等典型矿床的锰矿石样品进行了系统的薄片显微镜和扫描电镜观察,同时应用阴极发光技术对有代表性的样品进行了分析.根据对鲕、豆状结构矿石显微结构特征的研究发现,这些矿石中的鲕、豆状结构是蓝绿藻类微生物凝聚形成的显微叠层构造,具有核形石特有的核心和包壳,其明暗纹层相间的显微结构特征可以与现代深海大洋铁锰结核类比,初步研究结果表明,该区锰的富集可能与微生物活动密切相关.     

洞穴地球微生物研究进展

以洞穴内生长的微生物为切入点,着重论述了近年来洞穴地球微生物的鉴定技术,如Biolog全自动微生物鉴定系统、克隆文库测序法、遗传指纹图技术、变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳、荧光原位杂交法、稳定同位素探针法以及各种技术的利弊,总结了洞穴地球微生物在微生物多样性及其在洞穴堆积物形成作用方面所取得的进展,预测了洞穴地球微生物今后的发展动向。     

基因定量技术在油气勘探中的应用

针对特定功能基因发展起来的油气微生物免培养检测技术,与传统培养法相比具有快速、稳定、特异性高的特点,非常适合工业化测试。在沾化凹陷邵家洼陷陈22井区,对钻孔、剖面以及区域所采集的微生物土壤样品进行检测研究,结果显示,利用基因定量技术检测到的油气微生物异常与油气田有极好的对应关系,证明发展油气微生物分子勘探技术技术具有广阔的远景。     

论矿产资源的技术经济类型及其划分

矿冶领域里的地质、采矿、选矿、冶炼等学科,对矿产资源都有自己的分类,但均属单学科分类。单学科分类已不再适用,需要有能概括矿冶技术整体的分类。该分类可称为矿产资源的技术经济类型。本文对矿产资源提出边界类型、商业产品类型和冶炼工艺类型三种分类方案。边界类型方案包括自然边界型、技术经济边界型和混合边界型;商业产品类型方案分矿石型、精矿砂型和金属化合物型;冶炼工艺类型方案含火法冶炼与湿法冶炼两种类型。三种分类方案可做为发展矿产资源技术经济评价边缘新学科的基础,有助于找矿勘探者熟悉生产知识,做好技术经济评价工作。     

地球物理勘查技术应用研究

随着我国国民经济的快速发展,矿产资源需求与保障能力之间的矛盾日益突出,金属矿勘查已成为当前地质工作的重要任务.找矿深度的不断增加,使得找矿难度也随之加大,这就为地球物理勘查技术提供了发展空间.本文对高精度航空磁测技术、航空电磁测量技术、航空放射性测量技术、航空重力测量技术、地面电磁测量技术、井中地球物理测量技术、金属矿...     

我国可地浸砂岩型铀矿勘查方法技术研究

针对可地浸砂岩型铀矿的成矿特点和勘查工作目标 ,本文总结了解决砂岩型铀矿的选区、综合评价及直接定位等不同阶段地质任务的一套快速勘查方法技术。扼要地介绍GIS、现代遥感和各种物化探勘查方法技术在砂岩型铀矿勘查中的应用潜能与综合应用     

超声波钻探设备的研究进展及建议

传统钻探技术受限于高轴向力和扭矩的需求,高功率的消耗和沉重的设备。超声波钻探作为一种新型钻探方法,弥补了传统钻探技术的诸多不足,有着广阔的应用前景。尤其在低重力、设备质量限制严格的外星探测领域体现出巨大的优势。首先介绍了超声波钻探设备的发展,然后通过分析现有的超声波钻探设备,重点分析一种外星探测方案的超声波钻探设备,总结出超声波钻探技术方法在外星探测的可行性及应用发展方向。     

“逐步逼近式”找水方法及其在缺水地区水文地质勘查中的应用

在缺水地区开展找水水文地质勘查工作,如何提高成井供水效率,科学的找水方法至关重要。笔者介绍近10年来在我国西部地区300多个缺水村镇找水水文地质勘查实践中,总结出＂逐步逼近式＂找水方法。主要包括利用前人调查成果通过预研究确定找水方向、应用遥感解译方法圈定找水靶区、辅以简易快速物探方法的中比例尺地面调查确定富水地段、详细地面调查与物探组合技术结合优化确定钻探孔位、不同含水层选择相应钻探方法和成井工艺5个步骤。以及针对不同找水区在遥感数据源选择、简易快速物探方法应用与多方法有效组合探测的技术要点。     

化探技术在塔里木盆地和准噶尔盆地油气勘探中的应用

中国西部塔里木盆地、准噶尔盆地油气资源丰富,是重要的油气能源基地,也是广泛应用化探技术于油气勘探过程的地区。总结这些地区油气化探的应用效果和成功案例,对现阶段西北地区的油气勘探具有重要的作用和意义。近20年,塔里木盆地、准噶尔盆地陆续取得的油气化探成果,随着两大盆地油气资源的逐步发现,越来越多地得到验证。不仅表明油气勘探中运用化探技术可以带来勘探效益的提高,更证明了在现今勘探难度增大、勘探成本居高不下的形势下,综合勘探技术的成功应用可以缩短勘探周期,提高勘探成功率。     

勘察技术在城市灾害地质研究与治理中的应用

主要综述了勘察技术在地面沉降、地裂缝、滑坡、岩溶塌陷等城市灾害地质勘察研究及治理方面的应用 ,以促进勘察技术在城市灾害地质研究领域的推广应用     

物化探技术在非金属矿勘查中的应用

阐述了非金属矿产对国民经济的重要性,针对非金属矿产勘查中物化探技术的现状,就物化探技术在非金属矿勘查中应用的意义、发展方向及重点等提出见解。     

地热资源勘探方法技术的应用与展望

地热资源作为一种新型的能源．已得到了广泛的开发和利用。作者通过对地球物理、地球化学、同位素地质诸方法在地热勘探中的应用简述,阐明了各方法在其适用条件下的优越性．梳理了地热资源勘探的思路,为在以后地热资源开发中优选目标和技术方法选择上起到抛砖引玉的作用。     

国际数学地球科学协会2010年会综述

“国际数学地球科学协会(International Association for Mathematical Geosciences, 简称IAMG)2010年会”于2010年8月29 日-9月2日在匈牙利布达佩斯召开。本届年会由国际数学地球科学协会和匈牙利塞格德大学(University of Szeged)共同承办。来自20 多个国家和地区的近90位专家和学者出席了会议,其中有国际数学地球科学协会主席Vera Pawlowsky Glahn,协会前主席Frits PAgterberg,《Mathematical Geosciences》杂志主编Roussos Dimitrakopoulos,《Computers & Geosciences》杂志主编Eric Grunsky,《Natural Resources Research》杂志主编Keith RLong等著名数学地质学家。“国际数学地球科学协会2010 年会”主要内容有:颁奖仪式、特邀报告、学术交流会和专题讲座。颁奖仪式为颁发国际数学地球科学协会2010 年度Krumbein 奖(每两年颁发一次)和Griffiths教学奖。特邀报告为IAMG著名讲座讲演者Roussos Dimitrakopoulos,题目为“高阶地质统计学:复杂模拟、非高斯地质与环境现象研究”;George Matheron讲座讲演者Donald Allen Singer,题目为“解答不恰当的资源评价和探测问题”;Krumbein 奖获得者Lawrence J. Drew,题目为“数学地质学家的创新”;Griffiths教学奖获得者Ana Fernández Militino,题目为“统计教学与地质统计学的相互关系”。学术交流会共设4个专题, 主要涉及数学地质的理论问题、数学地质与环境科学、地质技术与工程地质学和资源估计与评价等内容。本次年会的主题是“能源、自然资源和环境评价”。在未来的几十年,能源与自然资源可持续提供是最重要挑战之一。许多国际组织正在争论这个问题,它也是几个科学或政治预言最流行主题之一。近年来,该主题有了一些正面和反面答案(回答),但是它们大多依据于不可靠的资源数据。该问题的最可靠答案应该来源于地球科学。一个好的答案需要数学与地质背景。以前的国际数学地球科学协会年会关注方法论与研究实例。2009年会主题主要强调计算方法。该主题增强了地球科学与计算科学整合以及促进其他学科的发展。我们相信国际数学地球科学协会能够在传统和非传统能源与自然矿产资源的测量计算、建模和评价中起着重要的贡献。评价环境问题,特别是废物处理在当代是极为重要的。应用各种数学地质方法能够减少相关的不确定性和风险。本次年会特别注意放射性废物处理,这是广泛应用核能的主要前提。讲演与讨论数学地质新方法以及相关实际应用的理论论文也是该年会的重要内容。1专题内容介绍11数学地质的理论问题主要介绍了数学地质在应用地球科学中的作用;一般分形的重构以及它的应用;分形几何在孔隙度建模中的应用;断层统计学和分形几何在地质学中的应用;地理(地质)信息系统的二维数据建模与实现;连续移动邻域克立格的压抑法;高维属性空间的简单克立格的主成分分析;基于距离方法的约束静态和高度非线性动态数据的多重非高斯模型抽样研究;序贯模拟的Gibbs抽样方法在复合先验概率分布取样中的应用;序贯指示模拟灯统计特征的实现;基于非参数连接函数的序贯空间模拟;完全溶解固体的成分回归;早期二叠纪Barakar旋回层的Gondwana盆地的统计建模和它的煤炭资源潜势;大尺度地下空间数据的3D GIS空间数据库模型和成分分析;基于JADE(联合近似特征矩阵对角化)算法的金属矿床深部地震数据的减噪方法研究;河流时间序列的极值研究;基于最大熵频谱分解的微断裂识别研究;分离尺度的凸面计算与平衡模拟;最佳汇集岩石的累积参数的高阶模拟异性渗透率研究;Hilber变换在地球物理地震信号处理的应用;空间一般线性混合模型的偏斜潜在变量的贝叶斯分析;分形储层中的高速流动性效应研究;分形不变分布及其在大型超大型矿床中的应用;基于序列再生的三维空间参数化研究;分形模型在中国广西西部的累积铝土矿储量估计中的应用;储量的地质统计分析;数据间隔与不确定的定量化和复杂化研究。申维/ 地学前缘(Earth Science Frontiers)2010, 17 (5)申维/ 地学前缘(Earth Science Frontiers)2010, 17 (5)12数学地质与环境科学主要介绍了时空数据的三维可视性交互式分析及其相关填图;大气环境质量下降弥散模型 混合多尺度模型;加拿大和美国东北沿海省份的土壤地球化学与矿物学可变性的识别方法;匈牙利西部巴拉顿湖沼泽地数据序列的周期性恢复性聚类分析;在稳固的碎石泥沙冲击影响下的基岩剥蚀演化数字模型;冰川环境中的层次配属概率地质建模;形态构造与突出物的空间动力热喀斯特沉淀设计;灵敏度系数的计算效能集成方法;农业地貌空间模式针叶树林地带的定量分析;变差函数的稳健估计和稳健克里格方法研究;时间序列的地质统计技术分析;应用乘积总和模型来拟合时空线性协同区域化模型;简单指示克里格的贝叶斯边缘评估;地球环境中的地质统计学误差评价;克里格变量估计的设计与研究;区域剖面的地质数据与地球物理数据的计算技术综合分析和解释;伊朗东部Zahedan断层的构造地貌特征不变量的断层活动性评价方法研究;应用机器学习算法对地质空间数据进行分类、建模和分析研究;地下水特性的地质统计建模和它们的不定度评估;分离性克里格非线性估计在地下水硝酸盐分布建模中的应用;附加地质专家意见的地质三维层面模型的不定度定量方法研究;地质环境中的时间空间克里格方法;匈牙利Bátaapáti地区放射性贮藏库场所的地层概念模型发展研究;基于GIS数字高程模型的活动断层识别研究;应用数据地质信息系统来解决地质问题的方案研究;基于GIS的综合数据分析来研究资源利用问题;基于WEB GIS的地质环境方法建模;水文地质学中的动力因子应用研究;东西伯利亚Kuyumbinskaya地区和Kiramkinskaya地区Riphean纪与Vendian纪原始岩石的熟化碳氢化合物热侵入作用的数值模拟;应用人工神经网络研究Sungun斑岩铜矿间隙蚀变;带有外部漂移克里格方法在含有红土石灰岩矿石资源评价中的应用;火山气化学成分的化学变化扰动研究:意大利南部Vulcano岛屿研究实例。13地质技术与工程地质学主要介绍了应用反射多色成像进行碳酸盐岩定量微量纹理分析研究;应用地球物理数据进行地质技术岩体分类;静态与动态储集层模型的适应性方法研究;公路意外事故路损的地质技术和地球物理探查研究;同时计算真实二维序列的离散傅立叶变换和逆离散傅立叶变换的新公式;地球化学数据含量的面积 品位分形模型研究;数字地图一般自动化图像处理方法;克罗地亚Sava凹地和Drava凹地岩石数值的2009最新变化图数据库研究;振幅随偏移距变化(AVO)数据的随机反演研究;GPS定位测量法的统计模型研究;基于Visual Basic语言开发的钻井数据一维变差函数计算程序的免费软件;克罗地亚Sava凹地的砂岩储集层厚度的序列指示模拟研究;伊朗Aryan Shahr地区的Gheysar隐蔽断层震源机制余震分布和航磁数据研究;基于遥感数据的水文建模:埃塞俄比亚大裂谷Awash汇水盆地研究实例;应用马尔可夫链在德国Goettingen地区研究三维地下岩石地质技术建模的数据综合与模型改进;复合钻井空隙检验的整合数据流分析和目标定向分析。14资源估计与评价主要介绍了加拿大Abitibi地区地盾的历史实例铜潜力资源评价;应用两步增强模拟算法估计地质统计学变差函数参数;克罗地亚Sava地区的凹地碳氢化合物饱和储藏的真实概率计算方法研究;侏罗纪上部岩石相图空间分布的地质统计方法研究:一个墨西哥Cantarell地区油田研究实例;应用统计与地质统计方法进行区域风能系统的特性描述与最优风能建模;法国Charentes盆地的高岭土矿床建模与储量分级的质疑;应用判别分析和序贯高斯模拟(SGS)分离Sungun地区斑岩铜矿蚀变带;荷兰莱茵河默兹三角洲的三维建模;中国国家2006-2010年矿产潜力定量预测计划进展;中国云南三江地区的非线性理论与方法的矿产资源评价;泛欧洲矿产资源评价和四维矿床建模;Transylvanian盆地泥火山的形态覆盖区与构造重要性研究;相关支撑的因果关系范例应用于矿产勘探与自然灾害空间预测可能性研究;应用专家判断进行隐藏矿床数量估计:一般操作程序和数学集成;地层钻井不确定相关评价:多井相关沉积规则;砷矿易损部分的概率填图:一个葡萄牙砷矿的风险评估实例;一片地域的概率矿产资源评价集合问题;增长曲线分析方法的综述;应用综合评价和趋势分析方法确定地下水品质退化模型;匈牙利Bátaapáti地区核废料库的Mórágy花岗岩多尺度破裂网络模型研究;匈牙利Bátaapáti地区氧化锰矿石的地球化学分类研究;希腊Almyros地区喀斯特泉的氯化物富集与发散模拟和随机模型比较分析;神经网络在沉积环境识别中的潜在应用;油气工业中螺旋管状钻孔轨迹的三维建模可视化程序开发设计;基于经验模式分解的低频音波信号增强。2特邀报告介绍21解答不恰当的资源评价和探测问题样本要经过假设检验确定它们来自那一个总体。这些假设检验是在显著性水平α下完成的。即使假设正确,也会犯“弃真”错误,这种错误称为第一类错误;当假设不正确时,又会犯“存伪”错误,所谓第二类错误。在资源评价与勘察中,许多研究工作要平衡这两种错误发生。在过去的40年,数学、统计学和计算科学显著的进步为解决许多资源矿产问题提供了强有力的工具。可是我们很少认识到第三类错误(可能是最大的错误),即解答(解释)不恰当的问题(solving the wrong problem)。这种错误大多数来自于信息提供与信息需求之间的失配。例如,矿产资源评价提供地壳中存在可重新利用资源估计数量。这个估计是依据怎样的信息?如果没有品位评估、矿物学的资料、间接的以及相关联系的不确定性和计算成本等信息,资源潜在的可用度就不能被评估。最优化寻找矿床产生而不是经济上值得要的稀有矿床也是一个例子。另一个勘探例子是研究如何详查较好地区的无掩蔽矿床,同时对隐藏矿床需要采取不同的勘察策略。解答(解释)不恰当矿产资源问题的失误能对研究结果产生负面作用。 22高阶地质统计学:复杂模拟、非高斯地质与环境现象研究地质科学和工程学相关的现象(如矿床特征、油藏属性、污染水平、地球表面温度等)表现出复杂的自然系统空间分布。通常利用有限的测量计算和二阶空间统计模型获得这些空间分布。二阶空间统计模型是有限的,因为地质系统是一个高度复杂与非高斯体系,并且表现出非线性空间连通性模式。非线性和非高斯高阶地质统计学是一个新的研究领域,它基于高阶空间累积量的连通性测度。这里介绍了高阶地质统计学的定义、空间模式推理和各向异性累积量解释;给出了几个例子来阐明物理应力描述累积量映像的概念;展示了高阶条件模拟的最新研究成果;略述了一个新的模拟方法和建立了高阶空间勒让德多项式的空间累积量,该方法不需要进行数据预处理和变换;呈现了复杂空间几何再生、双峰式分布和高阶累积量数据集;最后给出了应用模拟方法解决工程问题的“顺流而下”效果(“down stream” effects)的结论。23数学地质学家的创新地质统计学分析包含了从地球科学、健康研究到环境事件的一系列广泛的应用。然而在学习与教学中全面地介绍地质统计学是一项困难的工作。统计学不是一门容易学习的学科,数学更是如此。鼓励学生、科学家和专业人员把统计学和地质统计学作为一个非常重要的工具是非常重要的。寻找简单与吸引人的实例并通俗地解释它们是不容易的,在平时研究中寻求教学与研究之间的平衡是一个大的挑战。笔者介绍了自己在这方面的体验、技巧、创新和建议。这次会议增进了对国际同行的了解, 介绍了国内的研究成果, 对今后的学科发展和扩大与国际同行的交流奠定了良好基础, 同时为以后的研究工作提供了必要的信息和条件。编者按：据SCI数据库统计,2008年SCI收录中国科技论文已超过十万篇,其中大部分发表在海外期刊上,这对世界了解中国科技发展起到积极作用。但由于不少中国国内读者不易看到原版海外杂志,抑或没有足够时间、精力和水平阅读外文科技期刊,使得中国作者发表在国际期刊上的许多科研成果不能广泛、及时地被国内读者了解和利用,造成遗憾。本刊不定期开设“中国作者国际地学论文简介”栏目,其目的就是让更多的中国读者了解在国外发表地学论文的中国作者的基本联络信息、研究思路和成果,以便更有效地利用这些科研成果。     

航空彩红外遥感及物探技术与周城的新发现

本文着重介绍了应用航空彩红外遥感和物探新技术探测局原夯土古迹、古墓的过程。阐明了遥感物探新技术应用于考古的依据。应用电子计算机对遥感图象数据进行处理，可以显示地表下夯土的分布形态和规模。图象数据处理技术是解译和显示地表下“夯土”的重要手段。通过钻探和试掘验证，发现了光周周城，证明其图象处理技术具有较高精度。