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。     

滇东南芦柴冲银多金属矿床生物成矿作用探讨

针对矿床富含有机质和沥青质的特点,研究发现了许多与菌藻类有关的微生物标志。结合硫同位素和电子探针分析测试成果,讨论并论述了在成矿作用过程中,菌藻类不仅可以对硫酸盐还原形成大量的硫离子和对生物遗体进行分解产生有机质,而且能对金属离子产生明显的吸附富集作用。有机质的存在是细菌对硫酸盐还原的主要控制因素,对其起到催化剂的作用。沥青质对生物具有降解作用,使吸附富集金属离子的菌藻团粒（胶团）、藻丝体得以保存。同时,探讨了芦柴冲银多金属矿床的生物成矿作用。     

油页岩中生物及有机质与金属元素富集的关系及机理探讨

松辽盆地白垩系油页岩中的Ｍｎ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｐ、Ｎａ、Ｚｎ、Ｔｈ等元素含量高于国际标样（ＳＤＯ－１）２～１００倍，呈明显富集趋势。有机质（干酪根）中Ｚｎ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｙ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｂ等元素含量高于其页岩平均含量１．５～２００倍，说明有机质相是它们的＂富集相＂。油页岩物相分析显示，只有Ｚｎ和Ｂａ等少数元素是以有机质相为＂载体相＂（即有机相中所含元素的量占岩石中该元素总含量的５０％以上）。据上述研究作者认为，油页岩中生物有机质对多种金属元素都具有显著富集作用；但只有当有机质相既是金属元素的＂富集相＂同时又是该元素的＂载体相＂时，生物有机质对它的矿化作用才具有实际意义。     

Biomineralization in the La'' erma Gold Deposit of the Western Qinling Mountains

Geological and geochemical studies and experiments on mineralization indicate that the source bed of the La' erma gold deposit in the south subbelt of the western Qinling Mountains is hydrothermal cherts in the Cambrian Taiyangding Group. Organic geochemical study of the cherts shows that the organic precursors intimately associated with gold are marine bacteria and algae. The gold content in chert,is positively correlated with the amount of bacterial and algal microfossils, and simulation experiments on biomineralization of modern bacteria and algae indicate that bacteria and algae played an important role in the formation of the La' erma gold deposit.     

滇池磷的现代沉积与环境污染防治对策

在滇池磷现代沉积的实验资料研究,特别是磷块岩生物成矿作用研究的基础上,提出了滇池污染防治的优化对策,即在滇池培养聚磷菌,使其种类及繁衍量大于解磷菌的种类与繁衍量,水体中的磷便可向底泥迁移沉积,底泥中的磷向水体释放也会得到有效控制,富营养化自然改观,环境污染逐渐改善。     

海绵动物骨针研究简介

海绵动物骨针是海绵动物骨骼的主要组成，是由生物矿化产生的；在地学研究中它是一种可用作地层对比的古生物化石。近年科学家发现了海绵骨针的光纤特性，特别是指出了这些特性可能引导人类开发新的光纤制造方法，从而引发了对其微结构、特性、生长机制与调控的生物学、生矿物学和仿生学的研究热潮。文章简介了海绵动物骨针的早期研究、光纤特性的发现及国内外研究概况。     

Organic Geochemistry Characteristics in Ores and Host Rocks from Qixiashan Lead-Zinc Deposit, Nanjing, China

Organic matter, associated with ores, host rocks, ore source rocks and present in fluid inclusions in the Qixiashan lead-zinc polymetailic deposit hosted in Upper Carboniferous dolomites and limestones in East China, was systematically analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy, gas chromatography (GC), GC/mass spectrometry and proton-induced X-ray emission. The biomarker ratios of nC21^--/n22^ -alkanes, C23-tricydic/C30-hopane and the tricyclic terpane parameters induding C21/C23, C19-10/C21-29 and C19-25/C26-29 can effectively discriminate ores from host rocks. Extractable organic matter present in fluid inclusions displays similariUes to those enclosed in the ore source rocks in the biomarker ratios, suggesting that a proportion of orphic matter was introduced into the deposit from the ore source strata. The presence of copper and zinc in stage Ⅱ pyrobitumen indicates that some metals may have been transported by an organic fluid or removed from an aqueous fluid by organic matter.     

浙江舟山海岸带古木埋藏区铁的微生物成矿作用

以浙江舟山海岸带铁矿石为研究对象, 通过对铁矿石及其周围环境背景样品的形态学显微观察、矿物学及地球化学分析, 结果显示渗漏水沉淀铁泥中存在大量形貌与Leptothrix ochracea和Gallionella ferruginea中性铁氧化菌极为相似的微生物鞘, 该微生物可促进Fe2+的氧化和Fe3+的快速沉淀, 并且细胞最终被完全矿化后将永久保存起来.与此相对应的是: 在铁矿石内部存在大量的似球形和丝杆状的针铁矿, 并且还保留了死亡的铁细菌外鞘, 这些特征揭示该铁矿石与微生物历史活动密切相关.将现代渗漏水铁泥中铁细菌的矿化作用和铁矿石中保留的微生物活动记录相对比, 为该环境下的铁矿石生物成矿作用及其成因机制提供了良好的佐证.铁矿石的形成与古木堆积密切相关, 古木埋藏腐烂过程产生的腐植酸加剧了基岩及其周围土壤中的铁淋滤进入到潮间带, 从而为铁矿石形成提供充足的铁来源.该研究有助于更好理解和认识地史时期腐植质及微生物在铁矿床形成中的作用.      

合浦珠母贝转录因子PF-CREB3L2基因的克隆和鉴定

克隆得到了合浦珠母贝(Pinctada fucata)PF-CREB3L2蛋白的c DNA序列,其c DNA全长1 983 bp,其中开放阅读框长度为1 728 bp,编码的蛋白含有575个氨基酸残基。组织表达分布实验发现,其在合浦珠母贝内脏囊中表达量最高,在外套膜和鳃中也有大量表达,推测其广泛参与合浦珠母贝的贝壳形成等生理活动。贝壳损伤修复实验中发现,在合浦珠母贝贝壳受到损伤后,PF-CREB3L2和基质蛋白的表达量会迅速上升,且PF-CREB3L2的峰值出现更早,推测其通过影响基质蛋白转录,参与合浦珠母贝生物矿化的调控过程。PF-CREB3L2与合浦珠母贝基质蛋白表达相关性的分析发现,PF-CREB3L2与Prisilkin39、KRMP的表达量呈现显著的正相关,说明其可能特异性地调控某些基质蛋白的转录。