硅藻碳酸酐酶对石灰岩岩溶的作用及其生态意义

碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)是一种广泛存在的金属酶,催化CO2的水合反应。硅藻分泌的碳酸酐酶能促进石灰岩的溶蚀。对硅藻碳酸酐酶在石灰岩岩溶中的作用进行了探讨。结果表明,硅藻碳酸酐酶在生物岩溶中具有重要的作用和地位,同时为深入研究生物对石灰岩的溶蚀作用提供了一定的科学依据。     

石灰华扇(Tufa Fan)沉积物中的微型生物多样性

为了探索石灰华扇沉积物中微型生物多样性特征, 作者2006年7～9月对贵州中部马脚冲瀑布石灰华扇进行了野外生态学调查,釆集样品和标本50份。经室内初步分析和鉴定, 该瀑布石灰华扇中含有4大微型生物多样性类群共25个物种,它们是蓝细菌(Cyanobacteria)1个种,原生动物(Protozoan) 16个种,绿藻(Green algae) 1个种,硅藻(Diatoms)7个种。此外,石灰华扇中还发现了苔藓植物(Bryophytes)6个种。石灰华扇沉积物的形成,是微型生物多样性-石灰华扇沉积相互作用的地质生态学结果。     

石灰华的生物成因研究——以四川九寨沟和贵州黄果树等地石灰华为例

通过考察与实验室显微观察研究,发现四川九寨沟和贵州黄果树等岩溶区的石地表面及表层以及尚水完全固结的部位,都附生有生长中的微生物（蓝藻等）种类及尚处在活动期的微生物（蓝藻等）藻席;以以下完全固结的部位,则发育了成层加积的微生物（蓝藻等）层纹结构。由此认为这种石灰华是生物成因的,其发生和形成过程受微生物（蓝藻等）作用控制,即微生物（蓝藻等）的“裂点”附生及沉积。文中还初步提出研究区微生物（蓝藻等）起控     

石灰华沉积机制的实验研究

文章提出了高速水流所产生的气泡效应和射流效应对石灰华沉积的影响,并分别对掺气气泡及射流水沫对石灰华沉积的影响进行了实验研究。有关薄水效应对掺气水流中石灰华沉积所起的作用也加以简述。      

硅藻生物硅中铝的赋存及其生物地球化学效应

硅藻是铝生物地球化学循环的重要驱动者。淡水和海洋硅藻均可对铝进行捕获,并将其作为构建硅藻生物硅的骨架元素。由此,铝在硅藻生物硅“携带”下迁移和循环,并通过降低硅藻生物硅的溶解度对其固碳效应等产生重要影响。本文主要从硅藻和铝的生物-元素界面作用机制、铝在硅藻生物硅中的赋存特征以及铝对硅藻生物硅的“生物泵”效率的影响及机制三方面,介绍铝的生物地球化学循环受硅藻驱动的机制以及铝在硅藻生物硅中赋存所引起的地球化学效应,最后提出相关研究面临的挑战和亟待解决的一些问题。     

上海地区新构造隐伏活动断裂的标志──石灰华

上海地区沿基岩断裂带表面,有零星分布的石灰华,成因与泉水(温泉)活动有关,形成时代下限为新第三纪晚期,上限为第四纪更新世早期。本文初步确定,区内自新第三纪晚期以来,具有活动性的隐伏断裂,除北北东向及近东西向的两组断裂外,还新发现一组北西西向活动性显著的断裂,它们均与石灰华分布有着密切的关系,这种现象与山区新构造活动断裂带的特征相似。区内分布的石灰华,可以作为识别隐伏活动断裂的标志。     

四川黄龙钙华藻类及其生物岩溶作用

从探索黄龙钙华的生物成因角度出发,对黄龙钙华藻类进行了采集、鉴定和分析,并对钙华藻类的生物岩溶作用做了初步探讨。研究得出黄龙钙华藻类分属于4门19属86种,优势种属为Tolypothrix属、Gloeocapsa属和Cymbella属。黄龙景区不同环境区域的优势藻类有所不同,藻类参与的碳酸盐沉积在不同岩溶景观中所起作用也有所差异。其中蓝藻参与的碳酸盐沉积主要表现于黄龙钙华坝景观的形成过程中,由硅藻参与碳酸盐沉积主要表现于斜坡滩华景观的形成过程中。藻类既能在钙华形成过程中发挥作用,藻类的生长也能侵蚀破坏钙华景观,在长期缺乏岩溶水补给的条件下,藻类对钙华景观的破坏性尤为突出。      

基于微岩相分析的藻类在钙华沉积中的作用研究——以四川黄龙为例

在地表环境下,钙华沉积常常是物理化学和生物沉积过程共同作用的结果。藻类因其在钙华沉积环境中具有较大的生物量及其自身拥有多样的代谢方式,对钙华沉积过程和形态具有重要影响。本研究以四川黄龙钙华为例,通过对典型沉积点的水化学、藻类群落组成和现代钙华微岩相结构进行综合分析,来揭示藻类在钙华沉积中的作用。研究发现,黄龙钙华沉积环境中分布的藻类主要包括蓝藻、绿藻和硅藻等。这些藻类代谢活动会在一定程度上改变沉积水体水化学环境,但在快速流动的水体中,其影响有限。不同藻类群落常常形成几百微米至1~2 mm厚的微生物席或生物膜层,作为碳酸钙沉积发生的重要场所,即钙华沉积活动层。在该活动层内,藻体及其分泌的胞外聚合物（EPS）能够为碳酸钙晶体生长提供大量成核位点和生长模板,从而极大地促进钙华沉积。同时,EPS可以控制或影响碳酸钙结晶形态及钙华微岩相结构。准确认识和量化藻类在钙华沉积中的作用还需要继续开展更多微观尺度方面的研究,以便更好地理解钙华沉积机制,并为准确解译古老钙华岩相结构和地球化学特征奠定基础,同时为预测钙华景观演化和保育提供更多科学依据。     

石灰对粘土的固化稳定作用

在粘土中加入少量石灰,可以使它得到巩固,这就是说,它全加强土的许多工程特性。这可作为一种改善过的建筑材料,因而这种技术被广泛应用于许多建筑目的。此方法已广泛地运用于公路、铁路、飞机场建筑中来改善地基和基础。一般说来,用于改善粘性土性质的石灰量一般为2～3％用于胶结作用Whilst一般为2～8％。当石灰加入到粘土中时,钙离子首先与粘土矿物结合或者被吸收,这可使土质的性能得到改善,这也就是说它可使粘土的塑限增加及液限减小,使土的塑限缓慢达到最大值的最优石灰含量,被称之为石灰固定点。当加入的石灰量超过此固定点时,多余部分用于胶结作用,会使土体强度增加,导致其强度增加的原因可能是由于环绕于粘土矿物经复杂反应而涉及的产物的形成。     

九寨沟早期钙华体的岩溶作用与湖瀑景观的形成

九寨沟与四川西北部碳酸盐岩地区早期钙华体在52～3万年前的冰缘环境中形成.3万年后,区内气温在振荡中升高,使九寨冰缘退缩,岩溶水酸化并具溶蚀性,在早期钙华体上形成了湖瀑等各种溶蚀形态,渗流溶蚀和混合溶蚀是壶穴湖、梯湖和溶蚀湖形成的主要机制,溶蚀侵蚀伴有季节性钙华沉淀形成着叠水和瀑布.保护湖瀑景观的原则是抑制钙华的溶蚀强度,运用岩溶水的瀑堤效应促进CaCO3沉淀,增强瀑堤的固结,减少渗漏.     

关于四川黄龙钙华CO2成因的讨论

从气体成分、泉口出露地质特征、CO2动态变化规律等,对黄龙钙华的热成因论进行了讨论,认为黄龙地区不具备喷出幔源气体的地质结构。黄龙钙华是地壳表层地质作用高寒岩溶形成的产物,即冷成因。     

四川黄龙大湾-张家沟钙华沉积剖面的古气候记录研究

本文通过对黄龙景区大湾张家沟钙华剖面的系统研究,确认大湾张家沟14.0～85.0 ka B.P.钙华剖面的沉积层序,该剖面不是自下而上由老到新的正常层序,而可能是多期次(最少两期)沉积形成的.通过钙华氧碳同位素分析重建了钙华沉积过程中环境的变化:在钙华剖面形成的早期,夏季风强盛,气温较高,夏半年降水较多;在钙华形成的中晚期,气候干冷且变化较大.最后,依据钙华的沉积特征和年代学数据,初步探讨了该区钙华的沉积模式.     

四川九寨沟、黄龙钙华景观保护研究

九寨沟、黄龙钙华景观保护建设，迫在眉睫。本文在评述九寨沟、黄龙钙华景观特征的基础上，通过对其变化的制约因素的研究，表明两者均存在两个动态平衡体系，即与生态地质作用之间的动态平衡和与人类活动间的动态平衡体系；并从两个动态平衡体系来探讨保护对策。     

世界自然遗产-四川黄龙钙华景观的形成与演化

本文对作者十余年来在四川黄龙(世界遗产地)的钙华研究成果和最新的一些监测发现进行了综述, 目的是为公众更好地了解黄龙、保护黄龙提供科学基础。主要结果和结论是: (1)黄龙钙华的形成是由于地球深部高分压的CO2在碳酸盐岩补给区产生富含碳酸氢钙的地下水, 当其以泉的形式出露地表时, 由于泉水的CO2分压远远高于空气, 泉水中的CO2大量逸出, 结果导致碳酸钙过饱和而发生沉积; (2)黄龙钙华的颜色以黄色为主色调, 主要是在雨季因雨水冲刷土壤向水中混入泥沙的缘故; 而在旱季, 钙华主要形成于清亮干净的泉水, 因此, 钙华的颜色呈现出纯净碳酸钙沉积的本色-白色。这也是黄龙洞钙华剖面年层中出现黄-白相间亚层的原因; (3)高精度的铀-钍同位素测年表明, 黄龙钙华主体是全新世以来形成的; (4)地表水向地下河的漏失是黄龙地表水日益减少, 导致钙华体表面干涸, 从而气生蓝藻大量滋生, 致使某些钙华变黑的主要原因, 因此, 有必要尽早采取防渗补水措施; (5)旅游活动已对黄龙钙华景观产生影响, 包括上游人为践踏使下游钙华池淤塞, 以及磷酸盐污染使硅藻等过度繁殖和钙华沉积速率可能降低等, 因此, 必须尽早采取相应防控措施。     

四川康定县玉农希钙华景观及其水循环系统

地处康定县贡嘎山西侧的玉农希钙华景观是继九寨沟、黄龙钙华景观发现之后又一具有世界遗产潜质的高寒岩溶风景地.本次调查工作是四川省国土资源厅安排的四川省重点地质遗迹保护可行性规划的第二批项目.项目首次对玉农希钙华景观进行了较系统的调查研究,从地质遗迹景观及形成景观的水循环的角度查明了钙华景观的特征,剖析其景观形成的水循环系统,进而作了区域性对比分析,初步探索其形成机理与演化规律.玉农希钙华具有极高的科学价值、美学价值和观赏价值,可与九寨、黄龙媲美,必须采取科学、合理的措施对其加以保护.     

雪宝顶流域黄龙彩池新生钙华生物沉积特性

为探究钙华沉积的生物特性,以雪宝顶流域黄龙景区的五彩池和争艳彩池为研究对象,采集和分析研究点藻类的优势种类,利用傅里叶变换红外光谱仪和高效液相色谱确定优势藻胞外产物的主要组成和含量,并采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜分析其新生钙华的元素组成、物相结构和微观形貌。结果表明：五彩池和争艳彩池的优势藻类分别是黄藻门（Xanthophyceae）和硅藻门（Bacillariophyta）,藻类的胞外产物主要为蛋白质、多糖和有机酸;新生钙华以方解石为主,表面含羧基、甲基、醛基等基团;与无藻类参与的钙华沉积物对比,新生钙华晶体无特定形状,并出现溶蚀及穿孔现象。藻类及其胞外产物参与钙华沉积过程,调控钙华晶体微观形貌。     

Paleoenvironmental Evolution of the Beilun River Estuary, Northwest South China Sea, During the Past 20,000 Years Based on Diatoms

The paleoenvironmental history of the Beilun River estuary on the coast of Beibu Gulf in the northwest South China Sea is reconstructed based on fossil diatoms, isotopic dating, sedimentary grain size data, mineralogy and geochemistry in three sediment core samples. Results show that the estuary has experienced significant environmental changes since deposition began about 20,000 yr ago. Freshwater runoff of the Beilun River initially was strong. However, the freshwater runoff reduced significantly after a transgressive event. Subsequently the estuary’s position began to migrate to the northeast. At the end of the Late Pleistocene the estuary shifted gradually towards the southwest. In the Early-Mid Holocene, the estuary’s geomorphology was shaped by seawater transgressing into the ancient river channel. The basin was filled continuously but slowly to form the present Beilun River estuary. Holocene transgression in this area could be divided roughly into three stages, including oscillation period 1, the maximum transgression period, and oscillation period 2.     

Analysis of Diatoms of the Water Column and Bottom Sediments of Lake Shira(Khakassia,Russia)

正Meromictic lakes are interesting objects for study in terms of paleolimnology.The lamination of the bottom sediments well expressed in these lakes.It is related with permanent stratification of the water column.Through this