砂巖型鈾礦的微生物成礦作用研究評究評述

摘 要：微生物對鈾成礦的作用非常廣泛，通過相互依存，能夠?qū)︹櫾爻傻V產(chǎn)生明顯的作用，在微生物成礦過程中會產(chǎn)生硫酸鹽物質(zhì)與h4s氣體相互循環(huán)，在循環(huán)的過程中能量會被傳遞轉(zhuǎn)移，從而促進各種元素的循環(huán)，使得有機物和無機物之間快速轉(zhuǎn)化，為成礦細菌提供了有利的存活空間，促進了鈾成礦的整體進程，而根據(jù)現(xiàn)有的鈾成礦低溫基質(zhì)顯示鈾成礦過程中，需要對低溫無機還原。這一機理還存在著反應速率比較慢的問題，所以需要通過微生物介入來促進低溫成礦的整體效果。

關鍵詞：砂巖型鈾礦;微生物;成礦作用;研究評究評述

分類號：P611;P619.14

引言

隨著對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，所以通過將微生物引入低溫成礦機制具有非常明顯的優(yōu)勢與黃鐵礦有機質(zhì)，伴生而出的鈾礦石品位顯著高于普通礦石。通過對前人總結(jié)的經(jīng)驗結(jié)果來看，在鈾礦石采集中，各種樣品的鈾含量與有機質(zhì)碳含量具有正相關的特點。黃鐵礦具有生物因素與硫酸鹽還原菌等微生物的活動具有密切關聯(lián)。針對這一特點能夠為探明微生物在鈾成礦中所發(fā)揮的重要作用進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

微生物在成礦過程中發(fā)揮了非常關鍵的作用。通過物質(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程中，地球化學環(huán)境中的物質(zhì)循環(huán)會快速發(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相互依存，對程況產(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，甘油等有機物可以為細菌的成活提供碳素，營養(yǎng)也是整個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，生成H2S氣體具有非常強的還原能力，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菌通過改變環(huán)境中的物理化學條件，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。從實際結(jié)果來看，根據(jù)氧化帶弱氧化帶礦時代的還原順序，不同的種類之間會逐漸遞減，而且分布與礦層中的有機碳含量、三價鐵含量具有密切關聯(lián)。微生物生存條件也與鈾含量具有密切關聯(lián)。

二、微生物的培養(yǎng)分離與鑒定

在微生物培養(yǎng)分離的過程中，需要根據(jù)氧化帶過渡帶還原帶等環(huán)節(jié)，對巖心樣品去除表層，以免被微生物本源造成污染，通過紫外線照射，放置在無菌樣品內(nèi)部膜質(zhì)粉狀，而每次的培養(yǎng)均需取10克樣品，混入目標微生物富集培養(yǎng)液中均勻搖晃每一段時間，培養(yǎng)增殖后針對不同微生物的特點采取連續(xù)分布法，最后利用細菌分類手冊對細菌的種類加以鑒定。微生物在有機制礦床生成中稱之為生物礦化，通過生物體對生物大分子調(diào)控形成無機礦物，與一般礦化物最大的區(qū)別在于生物礦化，有細胞有機基質(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，通過微生物的活動與周邊環(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)境進行物理化學方面的改進這也會造成許多砂巖中形成釉的負極生物的分解以及化合物的有機形成形成的有機碳，大部分都以大分子的結(jié)構形式存在。

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、最強大的地質(zhì)力量，對沉積巖圈內(nèi)礦物的形成和變形必然會產(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常識。在過去的10-20年里，F(xiàn)e、Mn、P、Al、Au、U、Cu、Pb、Zn和S等多種化學元素的沉積物中也發(fā)現(xiàn)了許多關于生物效應的證據(jù)。特別值得指出。生物對世界上發(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)展將對沉積礦物沉積物科學的發(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)無機酸、有機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，但是這一過程可人為控制并服務于生產(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。這一技術已在銅、鈾和金的工業(yè)生產(chǎn)中得到應用。

四、結(jié)論

微生物參與鈾成礦的作用非常的明顯，通過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，實現(xiàn)礦物質(zhì)元素的加速循環(huán)。為成礦細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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作者簡介：熊耀華（1985.9—），男，漢，籍貫：江西豐城，本科畢業(yè)學校：東華理工大學，職稱：中級，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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