内蒙古硫酸盐型盐湖中好氧微生物介导的白云石沉淀过程及其机理
白云石”CaMg(CO3)2”作为一种有序结构的碳酸钙镁矿物,无论在理论研究还是经济领域中都有重要的价值.地质历史时期白云石广泛分布于碳酸盐岩台地中.与此迥异的是,尽管现代海水中CaMg(CO3)2处于过饱和状态,但海洋沉积物中却罕见白云石沉淀.该现象对”将今论古”原理是一个极大的挑战.正因如此,解开白云石的成因之谜(也称为”白云石问题”)一直是沉积学乃至地质学领域中的研究热点之一.高温无机合成白云石的模拟工作显示硫酸根是限制白云石结晶的关键因子之一.室内矿物学分析的结果表明，与周围土壤相比较，该盐湖表层沉积物中含有白云石，直接显示这些白云石矿物为原生成因而非碎屑来源。进一步对表层沉积物进行的扫描电镜及透射电镜分析发现，白云石以聚合体形式覆盖于钠长石表面，其单个颗粒为亚微米级尺寸且近球形。以上特征与文献中报道的微生物成因的白云石极为相似，暗示着吉布胡郎图诺尔表层沉积物中的白云石为微生物成因。吉布胡郎图诺尔水体较浅（约0.5m），且其表层沉积物孔隙水Eh为55.4m V，处于有氧状态，表明该湖泊表层沉积物中的原生白云石是在有氧条件下沉淀而成。通过配置模拟湖水成分的培养基富集好氧微生物菌群并开展微生物矿化的模拟实验，证实富硫酸盐条件下好氧微生物依然具备调控白云石沉淀的能力。分离筛选的好氧微生物纯菌株模拟工作也进一步支持了上述结论。此外，通过细胞表面官能团测定及参考前人报道，笔者推测好氧微生物细胞表面羧基可能在白云石形成过程中起着重要作用。室内好氧微生物沉淀的白云石为亚微米尺寸的球状颗粒，与盐湖沉积物中的白云石形貌一致。以上野外调研及室内模拟相结合的研究结果表明：硫酸盐不会抑制微生物调控的白云石结晶过程。
盐湖 表层沉积物 白云石 结晶过程 好氧微生物
刘邓 许杨阳 向兴 王红梅
中国地质大学(武汉)环境学院生物科学与技术系,湖北武汉 430074;中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室,湖北武汉 430074 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室,湖北武汉 430074 中国地质大学(武汉)环境学院生物科学与技术系,湖北武汉 430074
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2015-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）