微生物胞外聚合物特征组分影响黄铁矿分解作用的实验研究

为探讨微生物胞外聚合物(EPS)对矿物分解的影响,以查明微生物-矿物直接接触形式对硫化物分解的显著促进作用,分别采用葡萄糖、精氨酸、葡糖醛酸、柠檬酸等EPS的特征组分,配制浓度相同的系列反应溶液,与黄铁矿颗粒持续反应29 d(30℃).通过检测反应溶液中的全铁含量来近似表征黄铁矿的溶解速率,并利用扫描电子显微镜观察黄铁矿溶解前后的形貌变化.实验发现,在微生物-矿物相互作用的过程中,EPS中的部分组分,如葡糖醛酸、柠檬酸,可能起着关键的作用,而分子量相对较大的糖类和缺少化学活动性基团的葡萄糖、精氨酸等则会降低黄铁矿分解的速率,可能与其在黄铁矿表面的覆盖有关.     

不同生长阶段氧化亚铁硫杆菌的Cu2+吸附研究

通过不同生长阶段的氧化亚铁硫杆菌对Cu2+的吸附实验研究,发现对数期和稳定期的氧化亚铁硫杆菌的Cu2+吸附容量存在一定差别,对数生长期比稳定期的氧化亚铁硫杆菌吸附量略高.同时,Cu2+的吸附量与溶液的pH值之间存在显著的负相关关系,说明在吸附过程中,Cu2+与氧化亚铁硫杆菌的表面存在的化学基团发生了质子交换反应.对数生长期的氧化亚铁硫杆菌和稳定期的氧化亚铁硫杆菌吸附过程均符合Freundlich吸附模型,表明氧化亚铁硫杆菌细胞的表面化学非均质性较强.不同生长阶段细菌的吸附性能差异可能与细胞表面的化学结构存在差异有关.     

北淮阳中生代adakite岩石地球化学特征及成因讨论

大别山造山带后缘的北淮阳带发育大面积的中生代岩浆岩.其中,晚侏罗世至早白垩世早期(150～130Ma)的岩体具有与adakite类似的地球化学特征,SiO2＞56%,高铝(SiO2＞70%时,A12O3≥15%)、高锶(Sr＞400μg/g)、钠质(Na2O3.34%～4.75%,Na2O/K2O＞1)、低Y和Yb(Y≤18μg/g),Sr/Y＞20～40,La/Yb＞20,Eu无明显异常,Sr正异常.Adakite岩石类型为(石英)闪长岩、二长闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩-花岗岩.矿物成分以更长石、微斜长石或正长石、镁质黑云母、石英为主,副矿物为磁铁矿+榍石+锆石+磷灰石组合,岩石含富云质和闪长质包体,属Ⅰ型花岗岩类.而早白垩世晚期＜130Ma的岩体,属A型花岗岩,为非adakites花岗岩类.北淮阳adakites的形成可能与底侵到下地壳的玄武质岩石部分熔融有关,部分熔融比例在10%～＞20%,并且在岩浆演化中有AFC过程.     

深海沉积重晶石在古海洋研究中的应用

深海沉积成因重晶石作为重要的古海洋环境指示物,被广泛应用于新生代海洋化学和古生产力的重建,成为全球变化研究的重要分析对象之一。近年来,在重构古海洋生产力和古海水锶含量、锶同位素组成等方面的研究中取得了显著的进展。从目前该领域的研究实践来看,利用深海沉积重晶石进行古海洋研究还需要针对性地解决两方面问题:①形成重晶石沉淀的海洋微环境的时空分布及其物理化学条件;②深海沉积重晶石的采样、筛选和分析方法。上述问题是当前研究的难点,也是制约重晶石广泛用于古海洋研究的基本问题。     

低温碱性溶液中微纹长石溶解性质研究

对微纹长石在碱性溶液中的溶解过程及表面特征变化规律进行实验研究，温度为60℃，实验溶液分别为NaOH(pH≈8)、Na2CO3，[ρ(Na^ )=26μg／mL]和NaCl溶液，利用X射线光电子能谱(XPS)和ICP-MS测定实验前后微纹长石的表面特征及实验溶液成分变化，结果表明，随着pH值升高，微纹长石的溶解性增强；微纹长石的溶解不是被单一反应模式所控制，而是在表面控制(surface-conrtolled)、扩散控制(diffusion-controlled)和次生物相形成三种过程交替进行的结果。碱性溶液中长石表面反应分三个步骤：H^ 与长石表面碱性阳离子交换反应；OH^-联合已进入长石架状结构内部空隙，具较大结合能的Al-O键逐步破裂，并生成铝的水解产物而溶出；表面形成富Si的络合物。     

利用碳酸盐矿物成分研究沉积-成岩过程中流体盐度演化──以东营凹陷沙四段低熟油烃源岩为例

以东营凹陷沙四段上部烃源岩为研究对象,利用电子探针微区测试技术,对同生、成岩及成岩期后不同阶段碳酸盐矿物进行了系统分析,揭示出不同古地理位置碳酸盐成分的三种变化情况,即Mg／Ca比值①由高到低,②一直保持很高,成岩期后降低,和③由低到高,反映了不同层段从沉积到成岩直至成岩期后水体或孔隙流体盐度的三种变化历程,进而确定了该凹陷中心区域烃源岩成岩过程中处于高盐度介质环境中,对于分析该区油气生成条件具有重要意义。本文的研究思路和方法对于其它地区的类似工作也有一定借鉴意义。     

蒙脱石伊利石化对含油气盆地地层压力影响的定量研究

异常高压带是含油气系统研究和资源勘探领域的热点之一。本文以东营凹陷为例，定量研究了牯土矿物成岩作用对地层压力聚集的贡献。在系统分析粘土矿物组成、成岩物理化学条件的基础上，模拟计算了蒙脱石伊利石化的动力学过程，计算了脱水造成的体积变化和硅钙释放量。指出脱水作用造成的体积变化不是形成异常高压的重要因素，但硅钙的释放可能对封隔层的形成起着非常关键的作用，对地层异常压力的积聚和保持有重要贡献。     

安徽冬瓜山层状铜矿床成矿机制及热液叠加改造作用时代研究

在燕山中晚期(约140～135Ma),扬子板块北缘处于碰撞晚期与碰撞后的伸展构造背景,铜陵地区发生了大规模岩浆侵入,导致早期形成的喷流沉积层状矿床或矿胚层发生热液叠加改造作用。作为典型矿例之一,冬瓜山矿床的矿体主要呈层状赋存于泥盆系顶部砂岩至石炭系灰岩之间。与热液叠加改造作用有关的岩浆岩为青山脚石英闪长岩-石英闪长斑岩,全岩Rb-Sr同位素年龄为135.6±1.4Ma。热液交代形成的主矿化期石英脉中流体包裹体具有高温和高盐度特征,Rb-Sr同位素年龄为134±11Ma,氢、氧同位素显示成矿流体主要来源于岩浆。综合同位素年龄和矿床地质及流…     

金属硫化物微生物氧化的机制和效应

岩石露头和矿山废弃物中的金属硫化物在地表、近地表条件下的氧化作用往往导致多种环境问题,因此,金属硫化物的地表风化一直是备受关注的表生过程之一。越来越多的证据表明微生物对矿物的氧化在金属硫化物风化过程中发挥着重要作用。实验研究发现:微生物在金属硫化物表面附着并形成微生物膜,在矿物-微生物膜界面微环境中存在着强烈的微生物氧化和化学氧化作用,两种氧化作用相互协同、共同促进。在此过程中,金属硫化物的S、As、Fe等元素经历了复杂的电子传递、逐级氧化的动力学过程,最终形成稳定的高铁硫酸盐或氧化物,并形成大量的酸性排水。该过程受多种因素的影响,包括细菌种类、光照和溶液Fe~(2+)浓度等。金属硫化物的微生物氧化直接导致重金属大量释放和严重的环境危害,释放的酸性排水还引发碳酸盐矿物分解和CO_2排放,会对全球碳循环产生不可忽视的影响。在地球演化的早期阶段,金属硫化物氧化消耗大气氧气可能导致大氧化进程滞后。尽管关于金属硫化物-微生物相互作用研究取得了长足的进展,但金属硫化物微生物氧化的分子机制和全球尺度的元素地球化学循环还有待深入研究,原位纳米观测技术的引入和全球物质循环模型研究具有必要性和紧迫性,同时也对生物冶金技术的发展有着重要的意义。     

与朝山金矿有关岩体地质地球化学特征

朝山金矿床与白芒山辉石闪长岩有直接的成因联系.岩石的主量元素分析结果表明:Si2O含量为50.8%～54.58%,Na2O K2O为6.58%～7.38%,K2O/ Na2O为0.62～1.12,全碱-硅投影显示朝山岩体岩性为辉石闪长岩;微量元素分析结果显示Au、Ag、Cu、Pb、Zn成矿元素含量较高;稀土元素球粒陨石标准化曲线显示轻稀土富集而重稀土亏损;δEu介于0.75%～0.85%之间,说明辉石闪长岩分异演化程度不高.结合矿床地质特征,推测朝山金矿成矿流体和成矿物质主要来源于岩浆,在热液充填交代和夕卡岩化复合作用下,促使热液流体中的金沉淀成矿.