砂岩型铀矿的微生物成矿作用研究述评
发布时间：2021-12-30 08:32
目前,砂岩型铀矿是全球应用最为广泛和最有前景的铀矿类型,也是我国最主要的工业铀矿类型。本文展示了当今世界最新的铀资源分布和组成,强调了砂岩型铀矿在世界和中国铀矿资源中的重要性,梳理了实验室条件下微生物对U（VI）的还原性富集和非还原性富集机理,归纳了地质条件下微生物参与砂岩型铀矿的成矿证据。微生物对铀富集作用的实验研究,主要体现在还原性和非还原性富集两个方面。微生物对U（VI）的还原性富集研究最为深入,包括微生物的细胞色素、菌毛和电子穿梭体在U（VI）的还原过程中的作用。微生物对U（VI）的非还原性富集表现在微生物表面吸附、表面络合沉淀和细胞内积聚作用。微生物参与砂岩型铀矿成矿作用的证据,可分为直接证据和间接证据。直接证据主要有铀矿物形态学特征、P元素含量和矿物纳米晶体尺寸;间接证据主要有黄铁矿硫同位素和方解石碳同位素组成以及相应烃类包裹体特征。在未来的研究工作中,应重视微区实验方法在砂岩型铀矿中的应用,以及含油气/煤盆地上覆地层的砂岩型铀矿找矿工作,应探索更加适当的指标和评价体系以量化微生物对砂岩型铀矿的成矿作用。
【文章来源】：地质学报. 2020,94(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：21 页
【部分图文】：
典型砂岩型铀矿成矿模式示意图(据Ilger et al., 1987; Langmuir, 1997; Yue et al., 2011; Cumberland et al., 2016)
松辽盆地钱家店铀矿床中微球粒状铀石集合体二次电子图像(a)及其能谱图(b)
油气的生物降解在油气储层中是常见的(Rueter et al., 1994; Zengler et al., 1999)。发生微生物降解的烃类有特殊组分,其中最具有标志性的是未分离复杂混合物(UCM)显著增加和出现一系列25-降藿烷(Peters et al., 1991; Wenger et al., 2002)。近年来,在砂岩型铀矿的矿化砂岩中发现了生物降解的油气迹象(Cai et al., 2007a, 2007b; Zhao et al., 2018)。Cai et al.(2007a, 2007b)对鄂尔多斯盆地东胜铀矿和沙沙圪台铀矿成矿期方解石胶结物和石英次生加大边中抽提出的烃类包裹体进行分析,发现富含UCM及C26～C32 17α,21β 25-降藿烷。无独有偶,在松辽盆地钱家店铀矿成矿期方解石胶结物的烃类包裹体中也发现了类似现象(图9;Zhao et al., 2018)。这些现象表明微生物与油气都参与了铀的还原成矿。值得注意的是,在实际地质条件下上述“直接证据”和“间接证据”中单独某一项并不能充分说明微生物参与了铀矿化,需要在建立矿物成岩序列的基础上综合以上各类指标,才能作出可靠的推断(Cai et al., 2007a, 2007b; Cuney, 2010)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铀与微生物相互作用研究进展[J]. 张健,宋晗,邓洪,党志,程宏飞,林璋. 矿物岩石地球化学通报. 2018(01)
[2]鄂尔多斯盆地北部直罗组黄铁矿与砂岩型铀矿化关系研究[J]. 陈超,刘洪军,侯惠群,韩绍阳,柯丹,白云生,欧光习,李言瑞. 地质学报. 2016(12)
[3]我国砂岩型铀矿分带特征研究现状及存在问题[J]. 付勇,魏帅超,金若时,李建国,奥琮. 地质学报. 2016(12)
[4]我国北西部地区层间氧化带砂岩型铀矿床微生物与铀成矿作用研究初探[J]. 张玉燕,刘红旭,修晓茜. 地质学报. 2016(12)
[5]X射线吸收谱学在锕系环境放射化学中的应用[J]. 李子杰,袁立永,王聪芝,王琳,柴之芳,石伟群. 中国科学:化学. 2016(08)
[6]电子穿梭体介导的微生物胞外电子传递:机制及应用[J]. 马金莲,马晨,汤佳,周顺桂,庄莉. 化学进展. 2015(12)
[7]蒙其古尔铀矿床砂岩型铀矿生物成矿作用探讨[J]. 刘俊平,邱余波,周剑,文战久,Fayek M,张虎军. 科学技术与工程. 2015(26)
[8]微生物与铀的相互作用及其应用前景[J]. 何颖,沈先荣,刘琼,蒋定文,王庆蓉,侯登勇,陈伟,刘玉明,李珂娴. 环境科学与技术. 2014(10)
[9]层间氧化带砂岩型铀矿流体地质作用的基本特点[J]. 吴柏林,刘池洋,王建强. 中国科学（D辑:地球科学）. 2007(S1)
[10]铀的生物成矿作用及成矿过程中矿质元素循环[J]. 冯晓异,黄建新,王士艳,乔海明. 微生物学杂志. 2007(03)
博士论文
[1]芽胞杆菌修复铅、铀和亚甲基蓝污染的相关机制研究[D]. 陈志.福建农林大学 2015
[2]中国西北地区中新生代盆地砂岩型铀矿地质与成矿作用[D]. 吴柏林.西北大学 2005
[3]东胜地区砂岩铀矿低温流体成矿作用地球化学研究[D]. 肖新建.核工业北京地质研究院 2004
本文编号：3557840
【文章来源】：地质学报. 2020,94(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：21 页
【部分图文】：
典型砂岩型铀矿成矿模式示意图(据Ilger et al., 1987; Langmuir, 1997; Yue et al., 2011; Cumberland et al., 2016)
松辽盆地钱家店铀矿床中微球粒状铀石集合体二次电子图像(a)及其能谱图(b)
油气的生物降解在油气储层中是常见的(Rueter et al., 1994; Zengler et al., 1999)。发生微生物降解的烃类有特殊组分,其中最具有标志性的是未分离复杂混合物(UCM)显著增加和出现一系列25-降藿烷(Peters et al., 1991; Wenger et al., 2002)。近年来,在砂岩型铀矿的矿化砂岩中发现了生物降解的油气迹象(Cai et al., 2007a, 2007b; Zhao et al., 2018)。Cai et al.(2007a, 2007b)对鄂尔多斯盆地东胜铀矿和沙沙圪台铀矿成矿期方解石胶结物和石英次生加大边中抽提出的烃类包裹体进行分析,发现富含UCM及C26～C32 17α,21β 25-降藿烷。无独有偶,在松辽盆地钱家店铀矿成矿期方解石胶结物的烃类包裹体中也发现了类似现象(图9;Zhao et al., 2018)。这些现象表明微生物与油气都参与了铀的还原成矿。值得注意的是,在实际地质条件下上述“直接证据”和“间接证据”中单独某一项并不能充分说明微生物参与了铀矿化,需要在建立矿物成岩序列的基础上综合以上各类指标,才能作出可靠的推断(Cai et al., 2007a, 2007b; Cuney, 2010)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铀与微生物相互作用研究进展[J]. 张健,宋晗,邓洪,党志,程宏飞,林璋. 矿物岩石地球化学通报. 2018(01)
[2]鄂尔多斯盆地北部直罗组黄铁矿与砂岩型铀矿化关系研究[J]. 陈超,刘洪军,侯惠群,韩绍阳,柯丹,白云生,欧光习,李言瑞. 地质学报. 2016(12)
[3]我国砂岩型铀矿分带特征研究现状及存在问题[J]. 付勇,魏帅超,金若时,李建国,奥琮. 地质学报. 2016(12)
[4]我国北西部地区层间氧化带砂岩型铀矿床微生物与铀成矿作用研究初探[J]. 张玉燕,刘红旭,修晓茜. 地质学报. 2016(12)
[5]X射线吸收谱学在锕系环境放射化学中的应用[J]. 李子杰,袁立永,王聪芝,王琳,柴之芳,石伟群. 中国科学:化学. 2016(08)
[6]电子穿梭体介导的微生物胞外电子传递:机制及应用[J]. 马金莲,马晨,汤佳,周顺桂,庄莉. 化学进展. 2015(12)
[7]蒙其古尔铀矿床砂岩型铀矿生物成矿作用探讨[J]. 刘俊平,邱余波,周剑,文战久,Fayek M,张虎军. 科学技术与工程. 2015(26)
[8]微生物与铀的相互作用及其应用前景[J]. 何颖,沈先荣,刘琼,蒋定文,王庆蓉,侯登勇,陈伟,刘玉明,李珂娴. 环境科学与技术. 2014(10)
[9]层间氧化带砂岩型铀矿流体地质作用的基本特点[J]. 吴柏林,刘池洋,王建强. 中国科学（D辑:地球科学）. 2007(S1)
[10]铀的生物成矿作用及成矿过程中矿质元素循环[J]. 冯晓异,黄建新,王士艳,乔海明. 微生物学杂志. 2007(03)
博士论文
[1]芽胞杆菌修复铅、铀和亚甲基蓝污染的相关机制研究[D]. 陈志.福建农林大学 2015
[2]中国西北地区中新生代盆地砂岩型铀矿地质与成矿作用[D]. 吴柏林.西北大学 2005
[3]东胜地区砂岩铀矿低温流体成矿作用地球化学研究[D]. 肖新建.核工业北京地质研究院 2004
本文编号：3557840
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