简介:微生物广泛分布在岩石圈、水圈、土壤圈和大气圈中,在矿物风化作用过程中扮演着重要的角色。本文选取门多萨假单胞杆菌(Pseudomonasmendocina)为代表性菌种,研究微生物与含铁蒙脱石矿物相互作用的现象和机理。通过测量反应溶液pH值、元素含量的变化,以及不同时段蒙脱石的XRD和红外光谱等,发现pH值在实验过程中缓慢上升,Si、Al、Fe元素不断溶出,矿物结构特征与主要基团也显示出相应的变化,表明细菌会破坏蒙脱石的晶体结构,并加速蒙脱石的伊利石化作用。根据分析结果推测,硅氧四面体优先被破坏,Si的溶出显著,P.mendocina可同时还原蒙脱石晶格中的Fe3+,并释放至溶液中。
简介:本文选用采自辽宁某矿的天然钠基蒙脱石与两株异化铁还原菌模式菌株ShewanellaputrefaciensCN32和She-wanellaoneidensisMR-1,研究了蒙脱石与微生物之间的交互作用。结果表明这两株菌均能还原蒙脱石晶格中的三价铁,使微生物作用于蒙脱石之后的反应体系中二价铁离子浓度明显升高,反应悬浊液颜色由无色变为浅绿色。透射电子显微镜晶格条纹像显示微生物作用后的粘土矿物微结构发生明显变化,其层间距d001值从1.29nm分别减小为1.06nm(CN32)和1.02nm(MR-1)。上述结果综合指示这两株异化铁还原菌能够通过还原天然蒙脱石结构中的三价铁促进矿物发生物相转变。
简介:对石英在不同温度、pH值条件下与流体相互作用进行了水热实验研究,根据石英溶解的扫描电镜形貌特征、样品质量损失及反应液中SiO2浓度的变化,并结合大牛地气田的石英溶解现象,总结了石英的溶解特征及溶解条件,并在前人研究基础上探讨了石英的溶解机理。研究结果表明,石英溶解具有"雨痕状"溶坑、"蜂窝状"溶孔及"层状"溶蚀的典型电镜形貌特征;随温度及pH值的升高,石英的溶解程度逐渐增强且在碱性条件下更易溶,由此推断大牛地气田上古生界致密砂岩储集层中的石英溶解发生于碱性环境中;在石英晶体的边角、晶面条纹、断口、裂纹或晶体发育缺陷部位更多地存在K面而使得晶体结构单元更易脱落,因而,在这些部位溶解最易发生。
简介:土壤碳氮比值(C/N)是衡量土壤C、N营养平衡状况的指标,它的演变趋势对土壤碳、氮循环有重要影响。本文通过野外调查、采样和分析,运用地统计学方法和GIS技术,分析了张家港市自1980~2004年土壤C/N值的时空演变及其对土壤碳、氮循环的意义。结果表明,张家港市土壤有机质和全氮总体上明显提高,土壤C/N值也发生了不同程度的变异,主要表现在南部的人为土区土壤C/N降低,其中普通铁聚水耕人为土降低显著(p〈0.001),平均降低0.85个单位,北部雏形土区C/N亦呈降低趋势,但无显著性(p〉0.05)。在土壤有机质和全氮提高的同时,C/N的降低提高了微生物活性,加快有机质和有机氮的分解矿化,土壤固定有机碳能力降低,并释放更多的无机氮,氮素流失的可能性增加,对环境产生负面影响。今后的农业生产中应注意提高土壤碳素投入和降低氮素投入,如大力推行秸秆还田、增施有机肥、减少无机氮肥,以保持土壤碳氮平衡及土壤的可持续利用。
简介:陆地生态系统作为地球表层复杂系统中重要一环是全球碳氮循环研究的核心内容之一,在陆地生态系统研究中模型作为一种必不可少的手段备受关注.近年来,国际上发展了多种基于不同原理和目标的模型,其模拟结果也不尽相同.为了对这些模型进行比较研究,国际上开展了多个模型比较研究计划.本文在简述各种模型比较计划的基础上,阐述了目前国际上一些比较成功的模型的研究进展;指出模型的进一步发展必须建立在对生态系统各个组成要素、生态过程及其对气候变化的响应与反馈机制研究的基础之上.耦合大气、岩石圈、生物圈从机理上模拟碳氮动态,同时在进行区域或全球尺度评价时引入遥感、地理信息系统等手段,将是未来模型发展的趋势.
简介:国内外大量研究表明,当今大气圈温室气体浓度的增加是自然因素和人类活动共同作用的结果。地质源温室气体释放是导致当前大气圈温室气体浓度增加的重要自然因素之一。火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等是地质源温室气体的主要释放类型。在当前强调温室气体减排的国际背景下,定量化地评估地质源(主要包括火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等)的温室气体释放通量,对于深入了解人类活动与大气圈温室气体浓度变化的联系至关重要。本文基于中国大陆重要的地质源(主要包括火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等)温室气体的释放特点,重点综述了中国新生代火山-地热区温室气体释放通量与成因研究的近期成果,并进一步讨论了火山-地热区温室气体成分与释放通量的连续观测在中国活火山监测与减灾防灾研究中的应用前景。
简介:华南热液矿床形成的时代爆发性、空间分带性及其成矿元素对前寒武纪基底的继承性表明,构成华南基底和含矿建造的前寒武纪地层(主要为元古界)是华南陆内热液成矿作用的主要成矿物质来源,燕山期花岗岩类是热液成矿作用的主要成矿能量来源;华南热液成矿的区域分布趋势、矿床形成过程和成矿岩体演化等,均表现出与构造热隆起动态有关的成矿特征。多期花岗岩类侵入和迅速块断隆升造成地温梯度增高,基底含矿建造提供成矿物质,以及有利的热液通道和扩容空间是造成构造隆起带或盆地“凹中隆”成矿的重要条件。燕山期花岗岩成岩成矿与大陆地壳的多旋回熔融或再循环有密切的成因关系;地震层析图像资料显示,华南中生代软流圈上涌是造成华南陆壳热隆起的动力学因素。但其成因不同于地幔柱机制,具有被动上涌特征,可能与太平洋板块俯冲形成的大型冷幔柱下沉和地幔过渡带崩溃有关。