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《西北大学》 2008年
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十红滩铀矿床中参与S、Fe地球化学循环的微生物分布及其成矿作用研究

王士艳  
【摘要】: 砂岩型铀矿是当前开采成本较低的可地浸铀矿床类型,也是世界铀产品的重要来源之一。研究发现这类铀矿床常与黄铁矿伴生,因此矿床中S、Fe元素的地球化学循环与铀矿床的形成密切相关。 目的:本文通过对新疆十红滩铀矿床中与S、Fe元素地球化学循环相关微生物的初步研究,探讨其在元素循环过程中对铀成矿的作用,以期为铀矿的成矿理论研究及铀矿床的勘探和开采提供生物学方法和手段。 方法:利用生物学方法对新疆十红滩铀矿床各亚带岩石中的与S、Fe元素地球化学循环相关微生物进行初步分离和鉴定,并对它们的地球化学分布进行了分析研究;对其在铀矿成矿及浸矿中的作用进行了实验研究,设计了矿水+菌两相成矿实验体系及水-岩-菌三相浸矿实验体系,通过实验体系了解细菌在铀矿床中的元素循环过程及其在这个过程中对铀成矿的作用。 结果:从十红滩铀矿床中分离出与S、Fe元素循环相关微生物类群包括:硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)、硫杆菌(包括氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌、排硫硫杆菌)、铁细菌。它们在铀矿床不同亚带岩石中的分布受矿层中有机碳含量、Fe~(2+)含量、Fe~(3+)含量,溶解氧含量、铀含量等因素的控制,呈现出明显的生物地球化学分带性:从氧化带→弱氧化带→矿石带→还原带,细菌种类和数量逐渐减少。铀矿床中微生物成矿实验研究表明,SRB可以通过自身代谢产生H_2S,为铀的还原提供了强的还原环境,促进铀沉积;另一方面可通过菌体对铀的直接吸附作用。硫杆菌、氧化型铁细菌等可通过自身代谢活动改变环境,形成有利于U(Ⅵ)的浸出。所有细菌类群的联合作用促进了铀在矿床中的浸出-迁移-沉淀。 结论:十红滩铀矿床参与S、Fe元素循环的细菌类群,其种类和数量在矿床中的分布呈现出明显的生物地球化学分带性。它们的生物代谢过程,伴随着矿质元素的沉积和迁移,对矿床的形成具有十分重要的意义。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P619.14

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【参考文献】
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