摘 要:微生物對(duì)鈾成礦的作用非常廣泛,通過(guò)相互依存,能夠?qū)︹櫾爻傻V產(chǎn)生明顯的作用,在微生物成礦過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生硫酸鹽物質(zhì)與h4s氣體相互循環(huán),在循環(huán)的過(guò)程中能量會(huì)被傳遞轉(zhuǎn)移,從而促進(jìn)各種元素的循環(huán),使得有機(jī)物和無(wú)機(jī)物之間快速轉(zhuǎn)化,為成礦細(xì)菌提供了有利的存活空間,促進(jìn)了鈾成礦的整體進(jìn)程,而根據(jù)現(xiàn)有的鈾成礦低溫基質(zhì)顯示鈾成礦過(guò)程中,需要對(duì)低溫?zé)o機(jī)還原。這一機(jī)理還存在著反應(yīng)速率比較慢的問(wèn)題,所以需要通過(guò)微生物介入來(lái)促進(jìn)低溫成礦的整體效果。
關(guān)鍵詞:砂巖型鈾礦;微生物;成礦作用;研究評(píng)究評(píng)述
分類號(hào):P611;P619.14
引言
隨著對(duì)微生物成礦作用的深入了解,能夠發(fā)現(xiàn)微生物在自然界中廣泛存在,所以通過(guò)將微生物引入低溫成礦機(jī)制具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)與黃鐵礦有機(jī)質(zhì),伴生而出的鈾礦石品位顯著高于普通礦石。通過(guò)對(duì)前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,在鈾礦石采集中,各種樣品的鈾含量與有機(jī)質(zhì)碳含量具有正相關(guān)的特點(diǎn)。黃鐵礦具有生物因素與硫酸鹽還原菌等微生物的活動(dòng)具有密切關(guān)聯(lián)。針對(duì)這一特點(diǎn)能夠?yàn)樘矫魑⑸镌阝櫝傻V中所發(fā)揮的重要作用進(jìn)行深入分析并提高微生物在鈾成礦中的作用。
一、分析微生物主要分類和不同作用
1.微生物分類
微生物在成礦過(guò)程中發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用。通過(guò)物質(zhì)之間的循環(huán)遷移轉(zhuǎn)換在鈾成礦中,具有非常重要的意義。其中微生物分類主要包括硫酸鹽還原菌鐵細(xì)菌、流感菌等這些微生物都有不同的作用。
2.微生物的作用
在微生物參與成礦的過(guò)程中,地球化學(xué)環(huán)境中的物質(zhì)循環(huán)會(huì)快速發(fā)展,而這些微生物并不是孤立存在的,而形成一種或幾種不同的微生物之間具有不同的分工,所以他們彼此之間會(huì)相互依存,對(duì)程況產(chǎn)生明顯的作用,在微生物鈾元素成況中,芽孢桿菌能夠產(chǎn)生乙醇,醋,酸,甘油等有機(jī)物可以為細(xì)菌的成活提供碳素,營(yíng)養(yǎng)也是整個(gè)微生物群體的主要供用者。而硫酸桿菌主要是硫酸鹽與地層中的硫酸鹽發(fā)生還原反應(yīng),生成H2S氣體具有非常強(qiáng)的還原能力,有利于成礦發(fā)展。其中硫酸鹽還原菌作為鈾成礦最重要的細(xì)菌通過(guò)改變環(huán)境中的物理化學(xué)條件,可以有效發(fā)揮成礦的作用,還能夠利用硫酸鹽作為呼吸原料生成,具有非常強(qiáng)烈的h4S氣體,減少環(huán)境中的pH值,快速成礦,在不同微生物成礦還原中有不同的分布特點(diǎn)。從實(shí)際結(jié)果來(lái)看,根據(jù)氧化帶弱氧化帶礦時(shí)代的還原順序,不同的種類之間會(huì)逐漸遞減,而且分布與礦層中的有機(jī)碳含量、三價(jià)鐵含量具有密切關(guān)聯(lián)。微生物生存條件也與鈾含量具有密切關(guān)聯(lián)。
二、微生物的培養(yǎng)分離與鑒定
在微生物培養(yǎng)分離的過(guò)程中,需要根據(jù)氧化帶過(guò)渡帶還原帶等環(huán)節(jié),對(duì)巖心樣品去除表層,以免被微生物本源造成污染,通過(guò)紫外線照射,放置在無(wú)菌樣品內(nèi)部膜質(zhì)粉狀,而每次的培養(yǎng)均需取10克樣品,混入目標(biāo)微生物富集培養(yǎng)液中均勻搖晃每一段時(shí)間,培養(yǎng)增殖后針對(duì)不同微生物的特點(diǎn)采取連續(xù)分布法,最后利用細(xì)菌分類手冊(cè)對(duì)細(xì)菌的種類加以鑒定。微生物在有機(jī)制礦床生成中稱之為生物礦化,通過(guò)生物體對(duì)生物大分子調(diào)控形成無(wú)機(jī)礦物,與一般礦化物最大的區(qū)別在于生物礦化,有細(xì)胞有機(jī)基質(zhì)以及生物體代謝產(chǎn)物共同參與,微生物是地球上數(shù)量最多分布最廣泛的生命形式,能夠促使礦物沉積所以微生物在生物礦化中具有非常重要的作用,通過(guò)微生物的活動(dòng)與周邊環(huán)境相互協(xié)調(diào),形成良好的礦化效果,而在生物礦化反應(yīng)中碳酸鈣作為最廣泛的生物礦物能夠使礦元素直接生成礦,在生理活動(dòng)中扮演著非常重要的作用,在生物死后下,沉海底或地底,經(jīng)過(guò)成巖作用的效果,形成生物體中的成礦元素,而生物能夠?qū)χ苓叺纳姝h(huán)境進(jìn)行物理化學(xué)方面的改進(jìn)這也會(huì)造成許多砂巖中形成釉的負(fù)極生物的分解以及化合物的有機(jī)形成形成的有機(jī)碳,大部分都以大分子的結(jié)構(gòu)形式存在。
三、微生物成礦的意義
生物作用是地球后城油田地區(qū)最活躍、最強(qiáng)大的地質(zhì)力量,對(duì)沉積巖圈內(nèi)礦物的形成和變形必然會(huì)產(chǎn)生很大的影響。煤炭、石油和天然氣因其生物起源而成為科學(xué)常識(shí)。在過(guò)去的10-20年里,F(xiàn)e、Mn、P、Al、Au、U、Cu、Pb、Zn和S等多種化學(xué)元素的沉積物中也發(fā)現(xiàn)了許多關(guān)于生物效應(yīng)的證據(jù)。特別值得指出。生物對(duì)世界上發(fā)現(xiàn)的許多大型超大型沉積物的形成起到了重要甚至重要的作用。生物礦化研究的發(fā)展將對(duì)沉積礦物沉積物科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響,提高現(xiàn)有的礦化理論。參與礦物或礦床破壞的微生物 這類微生物的作用是使礦物氧化分解或溶解,主要是代謝硫的化能自氧菌,能氧化硫化物礦物、元素硫和Fe2+,生成硫酸和可溶性硫酸鹽,是酸性礦水形成的重要因素。這些微生物能氧化黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、毒砂、輝鉬礦、閃鋅礦、輝銻礦等多種還原性金屬硫化物礦物。另一部分是破壞硅酸鹽和硅鋁酸鹽的微生物,產(chǎn)無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸和其他螯合劑溶解礦物,主要是異氧菌,如芽孢桿菌、假單胞菌和霉菌等。如產(chǎn)硫酸、有機(jī)酸、硫化氫、甲烷等,能改變成礦環(huán)境的pH和Eh值等,從而影響元素遷移、富集、沉積成礦礦物微生物對(duì)礦物的礦床分解破壞產(chǎn)生酸性水污染環(huán)境,但是這一過(guò)程可人為控制并服務(wù)于生產(chǎn)。利用氧硫化物礦物、元素硫和Fe2+的微生物從礦石中提取金屬銅、鈾、金、鈷、鎳、錳、鋅等,稱作生物濕法冶金。這一技術(shù)已在銅、鈾和金的工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。
四、結(jié)論
微生物參與鈾成礦的作用非常的明顯,通過(guò)h4S氣體和硫酸鹽物質(zhì)的循環(huán)能夠促使能量被快速轉(zhuǎn)移和傳遞,實(shí)現(xiàn)礦物質(zhì)元素的加速循環(huán)。為成礦細(xì)菌提供了能源電子供體和受體,形成良好的成礦環(huán)境。
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作者簡(jiǎn)介:熊耀華(1985.9—),男,漢,籍貫:江西豐城,本科畢業(yè)學(xué)校:東華理工大學(xué),職稱:中級(jí),研究方向:鈾礦勘查,現(xiàn)從事工作:砂巖型鈾礦找礦工作。
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