砂巖型鈾礦的微生物成礦作用研究述評
發(fā)布時間:2021-12-30 08:32
目前,砂巖型鈾礦是全球應(yīng)用最為廣泛和最有前景的鈾礦類型,也是我國最主要的工業(yè)鈾礦類型。本文展示了當(dāng)今世界最新的鈾資源分布和組成,強(qiáng)調(diào)了砂巖型鈾礦在世界和中國鈾礦資源中的重要性,梳理了實驗室條件下微生物對U(VI)的還原性富集和非還原性富集機(jī)理,歸納了地質(zhì)條件下微生物參與砂巖型鈾礦的成礦證據(jù)。微生物對鈾富集作用的實驗研究,主要體現(xiàn)在還原性和非還原性富集兩個方面。微生物對U(VI)的還原性富集研究最為深入,包括微生物的細(xì)胞色素、菌毛和電子穿梭體在U(VI)的還原過程中的作用。微生物對U(VI)的非還原性富集表現(xiàn)在微生物表面吸附、表面絡(luò)合沉淀和細(xì)胞內(nèi)積聚作用。微生物參與砂巖型鈾礦成礦作用的證據(jù),可分為直接證據(jù)和間接證據(jù)。直接證據(jù)主要有鈾礦物形態(tài)學(xué)特征、P元素含量和礦物納米晶體尺寸;間接證據(jù)主要有黃鐵礦硫同位素和方解石碳同位素組成以及相應(yīng)烴類包裹體特征。在未來的研究工作中,應(yīng)重視微區(qū)實驗方法在砂巖型鈾礦中的應(yīng)用,以及含油氣/煤盆地上覆地層的砂巖型鈾礦找礦工作,應(yīng)探索更加適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)和評價體系以量化微生物對砂巖型鈾礦的成礦作用。
【文章來源】:地質(zhì)學(xué)報. 2020,94(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:21 頁
【部分圖文】:
典型砂巖型鈾礦成礦模式示意圖(據(jù)Ilger et al., 1987; Langmuir, 1997; Yue et al., 2011; Cumberland et al., 2016)
松遼盆地錢家店鈾礦床中微球粒狀鈾石集合體二次電子圖像(a)及其能譜圖(b)
油氣的生物降解在油氣儲層中是常見的(Rueter et al., 1994; Zengler et al., 1999)。發(fā)生微生物降解的烴類有特殊組分,其中最具有標(biāo)志性的是未分離復(fù)雜混合物(UCM)顯著增加和出現(xiàn)一系列25-降藿烷(Peters et al., 1991; Wenger et al., 2002)。近年來,在砂巖型鈾礦的礦化砂巖中發(fā)現(xiàn)了生物降解的油氣跡象(Cai et al., 2007a, 2007b; Zhao et al., 2018)。Cai et al.(2007a, 2007b)對鄂爾多斯盆地東勝鈾礦和沙沙圪臺鈾礦成礦期方解石膠結(jié)物和石英次生加大邊中抽提出的烴類包裹體進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)富含UCM及C26~C32 17α,21β 25-降藿烷。無獨有偶,在松遼盆地錢家店鈾礦成礦期方解石膠結(jié)物的烴類包裹體中也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象(圖9;Zhao et al., 2018)。這些現(xiàn)象表明微生物與油氣都參與了鈾的還原成礦。值得注意的是,在實際地質(zhì)條件下上述“直接證據(jù)”和“間接證據(jù)”中單獨某一項并不能充分說明微生物參與了鈾礦化,需要在建立礦物成巖序列的基礎(chǔ)上綜合以上各類指標(biāo),才能作出可靠的推斷(Cai et al., 2007a, 2007b; Cuney, 2010)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈾與微生物相互作用研究進(jìn)展[J]. 張健,宋晗,鄧洪,黨志,程宏飛,林璋. 礦物巖石地球化學(xué)通報. 2018(01)
[2]鄂爾多斯盆地北部直羅組黃鐵礦與砂巖型鈾礦化關(guān)系研究[J]. 陳超,劉洪軍,侯惠群,韓紹陽,柯丹,白云生,歐光習(xí),李言瑞. 地質(zhì)學(xué)報. 2016(12)
[3]我國砂巖型鈾礦分帶特征研究現(xiàn)狀及存在問題[J]. 付勇,魏帥超,金若時,李建國,奧琮. 地質(zhì)學(xué)報. 2016(12)
[4]我國北西部地區(qū)層間氧化帶砂巖型鈾礦床微生物與鈾成礦作用研究初探[J]. 張玉燕,劉紅旭,修曉茜. 地質(zhì)學(xué)報. 2016(12)
[5]X射線吸收譜學(xué)在錒系環(huán)境放射化學(xué)中的應(yīng)用[J]. 李子杰,袁立永,王聰芝,王琳,柴之芳,石偉群. 中國科學(xué):化學(xué). 2016(08)
[6]電子穿梭體介導(dǎo)的微生物胞外電子傳遞:機(jī)制及應(yīng)用[J]. 馬金蓮,馬晨,湯佳,周順桂,莊莉. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(12)
[7]蒙其古爾鈾礦床砂巖型鈾礦生物成礦作用探討[J]. 劉俊平,邱余波,周劍,文戰(zhàn)久,Fayek M,張虎軍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(26)
[8]微生物與鈾的相互作用及其應(yīng)用前景[J]. 何穎,沈先榮,劉瓊,蔣定文,王慶蓉,侯登勇,陳偉,劉玉明,李珂嫻. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(10)
[9]層間氧化帶砂巖型鈾礦流體地質(zhì)作用的基本特點[J]. 吳柏林,劉池洋,王建強(qiáng). 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2007(S1)
[10]鈾的生物成礦作用及成礦過程中礦質(zhì)元素循環(huán)[J]. 馮曉異,黃建新,王士艷,喬海明. 微生物學(xué)雜志. 2007(03)
博士論文
[1]芽胞桿菌修復(fù)鉛、鈾和亞甲基藍(lán)污染的相關(guān)機(jī)制研究[D]. 陳志.福建農(nóng)林大學(xué) 2015
[2]中國西北地區(qū)中新生代盆地砂巖型鈾礦地質(zhì)與成礦作用[D]. 吳柏林.西北大學(xué) 2005
[3]東勝地區(qū)砂巖鈾礦低溫流體成礦作用地球化學(xué)研究[D]. 肖新建.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 2004
本文編號:3557840
【文章來源】:地質(zhì)學(xué)報. 2020,94(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:21 頁
【部分圖文】:
典型砂巖型鈾礦成礦模式示意圖(據(jù)Ilger et al., 1987; Langmuir, 1997; Yue et al., 2011; Cumberland et al., 2016)
松遼盆地錢家店鈾礦床中微球粒狀鈾石集合體二次電子圖像(a)及其能譜圖(b)
油氣的生物降解在油氣儲層中是常見的(Rueter et al., 1994; Zengler et al., 1999)。發(fā)生微生物降解的烴類有特殊組分,其中最具有標(biāo)志性的是未分離復(fù)雜混合物(UCM)顯著增加和出現(xiàn)一系列25-降藿烷(Peters et al., 1991; Wenger et al., 2002)。近年來,在砂巖型鈾礦的礦化砂巖中發(fā)現(xiàn)了生物降解的油氣跡象(Cai et al., 2007a, 2007b; Zhao et al., 2018)。Cai et al.(2007a, 2007b)對鄂爾多斯盆地東勝鈾礦和沙沙圪臺鈾礦成礦期方解石膠結(jié)物和石英次生加大邊中抽提出的烴類包裹體進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)富含UCM及C26~C32 17α,21β 25-降藿烷。無獨有偶,在松遼盆地錢家店鈾礦成礦期方解石膠結(jié)物的烴類包裹體中也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象(圖9;Zhao et al., 2018)。這些現(xiàn)象表明微生物與油氣都參與了鈾的還原成礦。值得注意的是,在實際地質(zhì)條件下上述“直接證據(jù)”和“間接證據(jù)”中單獨某一項并不能充分說明微生物參與了鈾礦化,需要在建立礦物成巖序列的基礎(chǔ)上綜合以上各類指標(biāo),才能作出可靠的推斷(Cai et al., 2007a, 2007b; Cuney, 2010)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈾與微生物相互作用研究進(jìn)展[J]. 張健,宋晗,鄧洪,黨志,程宏飛,林璋. 礦物巖石地球化學(xué)通報. 2018(01)
[2]鄂爾多斯盆地北部直羅組黃鐵礦與砂巖型鈾礦化關(guān)系研究[J]. 陳超,劉洪軍,侯惠群,韓紹陽,柯丹,白云生,歐光習(xí),李言瑞. 地質(zhì)學(xué)報. 2016(12)
[3]我國砂巖型鈾礦分帶特征研究現(xiàn)狀及存在問題[J]. 付勇,魏帥超,金若時,李建國,奧琮. 地質(zhì)學(xué)報. 2016(12)
[4]我國北西部地區(qū)層間氧化帶砂巖型鈾礦床微生物與鈾成礦作用研究初探[J]. 張玉燕,劉紅旭,修曉茜. 地質(zhì)學(xué)報. 2016(12)
[5]X射線吸收譜學(xué)在錒系環(huán)境放射化學(xué)中的應(yīng)用[J]. 李子杰,袁立永,王聰芝,王琳,柴之芳,石偉群. 中國科學(xué):化學(xué). 2016(08)
[6]電子穿梭體介導(dǎo)的微生物胞外電子傳遞:機(jī)制及應(yīng)用[J]. 馬金蓮,馬晨,湯佳,周順桂,莊莉. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(12)
[7]蒙其古爾鈾礦床砂巖型鈾礦生物成礦作用探討[J]. 劉俊平,邱余波,周劍,文戰(zhàn)久,Fayek M,張虎軍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(26)
[8]微生物與鈾的相互作用及其應(yīng)用前景[J]. 何穎,沈先榮,劉瓊,蔣定文,王慶蓉,侯登勇,陳偉,劉玉明,李珂嫻. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(10)
[9]層間氧化帶砂巖型鈾礦流體地質(zhì)作用的基本特點[J]. 吳柏林,劉池洋,王建強(qiáng). 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2007(S1)
[10]鈾的生物成礦作用及成礦過程中礦質(zhì)元素循環(huán)[J]. 馮曉異,黃建新,王士艷,喬海明. 微生物學(xué)雜志. 2007(03)
博士論文
[1]芽胞桿菌修復(fù)鉛、鈾和亞甲基藍(lán)污染的相關(guān)機(jī)制研究[D]. 陳志.福建農(nóng)林大學(xué) 2015
[2]中國西北地區(qū)中新生代盆地砂巖型鈾礦地質(zhì)與成礦作用[D]. 吳柏林.西北大學(xué) 2005
[3]東勝地區(qū)砂巖鈾礦低溫流體成礦作用地球化學(xué)研究[D]. 肖新建.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 2004
本文編號:3557840
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