黑色岩系成岩成矿过程中的生物地球化学作用

黑色岩系在其形成和发展中,特别是在成岩成矿过程中都离不开生物地球化学作用。通过对震旦纪一下古生代五套黑色岩系及其中四类矿床的矿物、岩石、地球化学及稳定同位素研究,从生物成矿的角度讨论了这些黑色岩系和矿床在成岩成矿过程中的生物地球化学作用,并强调生物地球化学元素循环及生物地球化学体系研究的重要性。     

豫西石炭系铝土矿成矿系统控制成矿的因素

豫西石炭纪铝土矿成矿系统是一个发生在陆地表面的成矿系统,地球系统的各个圈层都在该系统中出现并对成矿具有明显的控制作用。控制成矿的因素有:沉积作用、风化作用、构造作用、地貌、气候、水文地质条件、生物作用、氧化还原条件、海洋的作用、岩溶作用等,本文对这些因素在铝土矿成矿系统中的作用进行了研究。     

西秦岭地区生物礁与铅锌矿关系的再认识

本文以前人对西秦岭地区地层、岩相及有机地球化学研究成果为基础,结合补充的实际资料,论述了生物礁与西秦岭铅锌矿的伴生关系及其成因联系.地质建造上,规模矿床赋矿地层的共同特点是相对发育灰岩及生物灰岩;空间上,生物礁为沉积成矿洼地的障壁;层序上,沉积型铅锌矿和改造型铅锌矿与生物礁的伴生关系有所不同,前者一般赋存于生物灰岩或碎屑岩中,后者的矿体常赋存在生物灰岩与泥质岩的过渡部位,表现为礁硅岩套.与造礁生物有关的有机质可能在沉积成矿或改造成矿作用发生前的成岩过程中,参与了硫酸盐的热化学还原及铅、锌等多金属元素的萃取、运聚过程.板内伸展阶段的深源流体、陆内俯冲阶段的深源或岩浆热液注入先存的中低温富有机质卤水,分别导致了沉积和改造成矿作用发生.沿生长断裂发生的热水沉积成矿作用促进了处于低纬度地区的生物礁生长,并形成成矿洼地的障壁.生物礁在改造成矿过程中的作用主要在于形成利于改造成矿作用发生的成矿构造.     

滇黔交界地区玄武岩铜矿中有机质的生物标志物特征及其地质意义

滇黔交界地区玄武岩中赋存的自然铜矿化与沥青密切相伴,玄武岩层间含碳沉积岩中的自然铜矿化发育大量碳质。本文采用有机质抽提、族组分定量及饱和烃色-质分析等方法对这两种产状的铜矿石中有机质的族组分含量和生物标志物进行了研究,并对其地质意义进行了探讨。通过研究取得如下认识：①含沥青铜矿石和含碳质铜矿石虽然产状明显不同,其有机质成因有明显差异,但其有机质族组分含量及生物标志物特征十分类似,反映它们经历了类似的地质作用;②有机质族组分及其生物标志物提供的来源信息较混乱,这可能是成矿流体循环改造导致的;③生物标志物特征表明,含沥青铜矿石及含碳质铜矿石中有机质经历了类似的较还原的高盐度环境,这可能是高盐度成矿流体及还原的成矿条件的指示;④生物标志物特征及氯仿沥青“A”低含量特征表明两类铜矿石中有机质成熟度高,这可能是成矿流体的热力对有机质改造的结果;⑤有机质生物标志物特征显示两类铜矿石中有机质生物降解作用不强,表明沥青的形成是原油受成矿热液热力影响发生热裂解的结果。     

南京栖霞山铅锌银多金属矿床的生物成矿作用

许多学者探讨过菌藻生物与形成南京栖霞山铅锌银多金属矿床的预富集作用。然而，生物成矿作用是一个随地质作用的发展而发展演化的过程，本文详细研究了矿床中的矿化生物以及矿石中的吸附有机质，证实它们源自菌菏生物，结合非打开性的红外和荧光光谱方法以及打开性的ＧＣ－ＭＳ分析，重点研究了矿床中发现的有机包裹体，检测出成矿流体中的系列生物标志化合物，证实成矿流体中的有机质也源自菌藻生物。根据成矿流体中有机质特征，矿石中成矿元素闻的关系以及有机质中所古的金属元素，论证了这些源自苗藻生物的有机质、有机流体对成矿元素的活化迁移和还原沉淀作用，建立了生物－有机质－流体成矿系统。     

海底喷气成因热水沉积成矿理论研究综述

简要回顾了海底喷气成因热水沉积成矿理论发展的3个阶段,概述了海底喷气矿床分类、成矿模式、成矿规律等方面的研究现状。结合国内外新动向,提出要从整体沉积成矿盆地的岩石圈动力学成矿、地史成矿、流体动力学成矿和生物成矿等方面深入进行研究,以提高对海底喷气矿床综合预测和定量评阶的能力。     

石墨矿床类型及显晶质石墨矿床成矿模式(Ⅰ):成矿地质背景

石墨是重要的非金属矿产,也是新兴产业发展的重要原料。本文通过系统的年代学及地球化学研究,从成矿时代、成矿环境、物源等方面总结了深变质岩型显晶质石墨矿床的成矿地质背景,同时涉及生物起源和生态演化,有助于显晶质石墨矿床的成矿模式探讨。     

中、新生代陆相沉积盆地生物地球化学循环、古环境与成矿

中新生代是地史上生物最为繁茂多样大发展和生物成矿的重要时期，陆相沉积盆地沉积岩中最为系统地保存了各种生物地化作用和过程的信息。研究中新生代陆相沉积的生物地球化学循环、古环境及成矿具有重要的意义，提出了开展该项研究的一些主要内容。     

河北高板河铅锌硫铁矿矿床黄铁矿生物组构与微生物成矿初探

高板河铅锌硫铁矿矿床是华北地台北缘成矿带内大型矿床之一。作者在研究该矿床时发现大量黄铁矿生物组构，并以菌藻类矿化组构为主。该文通过黄铁矿生物组构及含矿建造内有机碳、硫同位素、微量元素等特征的研究，探讨生物组构与微生物成矿的关系。研究认为，微生物在成矿过程中起了聚铁造硫作用，成矿与硫酸盐被还原后产生的Ｈ＿２Ｓ的交代作用有关，矿床属生物化学沉积矿床。     

贵州兴仁生物成因红铊矿及其地质意义

贵州兴仁滥木厂铊矿床中主要工业矿物红铊矿(lorandite )是在沉积成岩时由生物富集形成的铊矿物,在铊矿石中可见到大量的微古动物化石,其中有孔虫和苔藓虫类占绝大部分。绝大部分微古动物化石都被含铊矿液交代,形成保留生物假像的红铊矿物斜硫砷汞铊矿。生物成因红铊矿的发现为矿床成矿模式和成矿时代的厘定提供新的证据。生物富集成矿和热液改造成矿是该矿床最主要的成矿特征。对生物群时限,硫同位素组成和生物富集成矿现象分析表明,生物富集成矿阶段发生在晚二叠世,即海西晚期,而热液改造成矿阶段则发 生在中三叠世,即印支早期。在热液改造成矿阶段形成的矿石中见不到生物假像铊矿物,其完全被典型热液铊矿物所替代。     

生物矿化研究现状和展望

生物矿化过程是指在生物体中细胞的参与下,无机元素从环境中选择性地沉淀在特定的有机质上而形成的新矿物.生物矿化矿物的结晶严格受生物体分泌的有机基质的控制,是在有机基质膜板诱导下的晶体生长.生物体内有机基质指导矿物晶体的成核、生长和聚集,使得生物矿物具有特定的形貌、取向和组装方式,从而产生特殊的功能.生物矿化近年来受到化学、物理、生物以及材料学等多学科的关注.综述了生物矿化的类型、过程、机理及常用的研究方法和研究进展,并作了学科展望.     

Study on the modulating effect of polysaccharide upon the mineralization of iron hydroxide

To investigate the modulating effect of polysaccharide upon the mineralization of iron hydroxide, a series of simulative biomineralization experiments using dextran and chitosan as organic substrates were conducted in this paper. The results showed that iron hydroxide gel nucleated and grew in polysaccharide molecules, with the self-assemble effect of dextran or chitosan, the nanometer-sized akaganeite was formed. The shape, size and crystal structural type of iron oxyhydroxide formed from iron hydroxide gel depend on the type of polysaccharide and its concentrations.     

几种氨基酸对碳酸钙矿化的影响

采用扩散法在CaCl2水溶液中加入不同氨基酸进行碳酸钙的体外矿化实验,利用扫描电子显微镜及拉曼光谱等方法对矿化结果进行观察和分析。结果表明,极性和碱性的氨基酸在pH值与其等电点不同的溶液中会发生解离,从而使自身荷电,并对碳酸钙的矿化产生影响;非极性的氨基酸对矿化基本没有影响。利用模板效应理论可以解释甘氨酸和丝氨酸对球文石沉淀结晶的诱导机理。     

人体中的矿物

人体矿物及其健康效应是生物矿化作用中的一个极具活力的研究领域。本文首先介绍了与生物矿物和生物矿化作用相关的一些基本概念,并对生物矿物的特点和种属进行了厘定,明确了它们在矿物分类中的位置。在此基础上,对人体内的生物矿物及其产出位置进行了总结,并着重评述了一些重要的人体矿物的特征及其生理性或病理性效应。     

生命活动中矿化作用的环境响应机制研究

生物矿化作用及其环境响应机制的研究,关键在于研究生命活动制约矿物形成、分解的机理及其环境响应机制,其内容主要包括生物矿化作用的机理、生物矿化作用的环境效应、生物矿化作用的调控理论和方法。可实现的研究目标是从多学科角度发展生物矿化作用的理论,阐明自然界中矿物－生物－重金属/POPs －水之间的相互作用机理与环境响应机制。有望揭示微生物控制重金属矿化的微观机制,提出微生物治理重金属污染原理;揭示半导体矿物－微生物协同作用降解POPs 机制,发展三元体系研究方法;揭示微生物促进多金属矿山硫化物分解机制,提出微生物分解矿物对生态环境影响的调控方法等。以促进地质生物学前沿交叉学科发展,形成未来环境污染防治重大新技术的科学基础。     

海水化学演化对生物矿化的影响综述

显生宙非骨屑碳酸盐矿物经历了文石海和方解石海的交替,主要造礁生物和沉积物生产者的骨骼矿物与非骨屑碳酸盐矿物具有同步变化的趋势。这种长期的变化趋势可以用海水化学Mg/Ca摩尔比的变化来解释。流体包裹体、同位素和微量元素等证据也证实了海水化学在地质历史中经历过剧烈的变化。虽然生物诱导矿化和生物控制矿化的相对重要性一直存在争议,但古生物地层记录和人工海水养殖实验结果都表明,海水化学演化对生物矿化有重要的影响,体现在造礁生物群落的兴衰、生物起源时对骨骼矿物类型的选择以及微生物碳酸盐岩在地质历史中的分布等。这些为研究前寒武纪海水化学演化、古气候和古环境的重建、同位素地层对比以及碳酸盐的沉积和成岩等问题提供了新的思路。     

卵磷脂与双甘氨肽对碳酸钙变体和表面微结构的影响

许多生物矿化作用过程都与其不寻常的膜的组成和结构密切相关。作为双亲分子的磷脂,是生物膜的重要组成成分之一。运用以粉末X-射线衍射、扫描电子显微镜和动态光散射技术等实验手段,研究了卵磷脂(PC)和双甘氨肽参与下的碳酸钙矿化过程。结果表明,PC在溶液中形成的脂质体结构,导致了方解石(calcite)表面多孔结构的形成,且其含量的改变,可有效地调控方解石表面孔隙的孔径大小,并在一定程度上促进球霰石(vaterite)的生长和稳定;而PC在溶液表面形成的膜脂层,则通过静电力与双甘氨肽相互作用,有效调控膜脂层下矿物的形成。     

前寒武纪沉积岩中自生独居石的发现及其意义

由于受到葛家屯组中发现自生方铅矿的启发 ,首次于大连前寒武纪震旦系十三里台组泥岩中发现了自生独居石 ,这一发现为在中国北方前寒武纪沉积岩中寻找自生独居石提供了重要的线索。它为进一步探索 U、Th- Pb同位素测年拓展了新的研究领域和提供了可能性。本文列举了中国北方前寒武纪沉积岩中 Ce元素异常以及 REE较高的例证 ,认为上述地区都有可能发现自生独居石。同时介绍了最近又在北京十三陵中元古代的常州沟组和串岭沟组所发现自生独居石的新资料。研究表明 ,自生独居石的电子探针扫描形态 ,与岩浆岩、变质岩及砂矿中截然不同。在地质年代分布上 ,元古宙 REE相对丰度较高 ,特别是 L REE较高的泥质岩多数来自古陆壳上。资料对比结果显示 :在 L a+Ce+Nd、Yb+Y、Sm+Gd+Dy三角图中 ,北京十三陵元古宙泥质岩、大连震旦系十三里台组泥岩和辽南 -辽西中元古代泥质岩都属于近古陆的沉积类型。首次提出 ,中国北方元古宙沉积与南方震旦系磷块岩沉积环境存在明显的不同并反映在三角图中 ,前者离 L a+Ce+Nd端点近 ,而后者由于成因上属于洋流上升沉积物而远离该端点。按照大连震旦系十三里台组沉积环境特点 ,自生独居石应为生物成矿作用的产物 ,含矿物泥岩形成于总体氧化环境中的局部还原亚环境中。基于此 ,建立了     

我国藻菌生物成因的金矿研究

生物成矿作用分为生物直接成矿作用和生物间接成矿作用,生物直接成矿作用的标志结构为生物有机胶体结构。生物间接成矿作用的标志结构为“矿交代生物”结构,我国陕西二台子－半仓沟金矿,四川东北寨金矿、川甘拉尔玛金矿和云南金厂金矿等均为典型为实例,矿石中普遍含有多种金属矿物生物结构,还含多种生物有机组分。成矿物质具有多源性特征,硫同位素具混合型特征,矿床成型机制可与“人工碳吸附系统”聚金机制相类比,含金层位可