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1.
袁超 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(5)
作为地球历史记录中最大的生物危机,二叠纪末的生物大灭绝(EPME)事件是西伯利亚大火成岩省释放的挥发物造成的环境扰动结果,造成了约90％的海洋生物灭绝.确定这一重大生物危机背后的环境条件和机制,无疑对理解在这一事件中运行的地球系统反馈机制具有重要的作用.最近的研究表明,在EPME期间全球温度的波动会导致不同时间尺度的各种环境响应,尤其以火山作用导致温室气体驱动的气候变暖最为显著;而气候变暖引发的海洋缺氧扩张可能是导致这次海洋生物大灭绝的原因. 相似文献
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古新世-始新世极热事件研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
古新世-始新世极热事件(PETM事件)是发生在早新生代的一次极端碳循环扰动和全球变暖事件,主要表现为大气CO2浓度快速增加和全球增温.研究显示该时期全球地表温度增加了5～6℃,高低纬度间温度梯度减小,同时伴随有水循环加快及大规模生物灭绝、演替和迁徙现象.据估算,PETM时期从地层释放到表生系统的CO2总量同预期人类过去... 相似文献
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硫元素以半胱氨酸,胱氨酸和其他形式的含硫有机分子是生命物质不可缺少的组分。所有生物均在硫的生物地球化学循环中发生作用,但是,某些类型的细菌在其代谢反应过程中可以参与硫的转换,构成独特的生物氧化还原循环。微生物参入的主要代谢反应包括:硫酸盐生物同化还原作用,硫酸盐生物异化还原作用和硫化物(还原硫)生物氧化作用。深入探讨上述三种过程的环境条件及有关的生物类型对研究成矿作用及指导找矿工作具有不容忽视的意义。 相似文献
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作为生物矿物一种十分重要的类型,生物成因硫化物矿物形成于多种海水和淡水环境中.它们是自然界硫和金属元素循环中的关键一环,并有可能在地球早期生命起源中扮演了重要的角色.现代环境中形成的生物成因硫化物矿物与多种生命过程有着十分密切的联系,微生物和大型生物均可直接或间接地影响生物成因硫化物矿物的形成.重点从生物成因硫化物矿物类型、参与生物矿化的有机体、生物成因硫化物矿物形成机制以及硫化物矿物与生命起源的关系等几个方面综述了生物成因硫化物矿物研究的最新进展. 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>天然环境中砷的形态转化与环境的化学条件和生物条件密切关联,铁与硫是影响砷环境行为的重要元素,尤其微生物硫酸还原作用对砷的形态转化具有重要的调控作用。本研究以淹水土壤为例研究了厌氧微生物作用下砷,铁,硫元素的环境行为,及次生产物的相互作用下砷的再分配过程,重点考察硫酸盐还原作用对砷环境行为的影响。研究发现在加硫和无硫添加体系中微生物还原作用都造成了体系中85%以上砷酸盐被转化为亚砷酸盐。在无硫添加体系中微生物促进了砷的释放,释放的砷以是亚砷酸盐为主要形态,在培养 相似文献
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TSR成因H2S的硫同位素分馏特征与机制 总被引：1，自引：1，他引：0
热化学硫酸盐还原反应(TSR)是深层碳酸盐岩油气藏中硫化氢的主要成因机制,目前已在全球发现了50多个TSR成因的大中型含硫化氢天然气田。通过对中国四川盆地含硫化氢气田硫化物的采集与同位素分析,结合全球含硫化氢天然气田硫同位素分析数据,研究了TSR过程中硫同位素的地球化学行为和分馏特征。研究发现,TSR成因的高含硫化氢天然气中,硫化氢与硫酸盐的硫同位素分馏值小于15‰,主要分布范围为2.5‰~13.82‰,平均在10‰。四川盆地海相层系膏岩的硫同位素值分布较宽,并呈现阶梯状变化,而硫化氢的硫同位素则呈现出相似的分布规律,表明各主要含硫化氢气田硫化氢中的硫来自于本层系的硫酸盐,TSR主要发生在各自的储集层中。四川盆地各气田TSR发生的温度条件相似,硫同位素分馏比较接近。TSR过程中硫同位素的分馏过程与硫酸盐本身硫同位素值的高低无关,而与TSR反应程度有关。TSR反应程度越高,硫化氢的硫同位素值与地层硫酸盐的硫同位素越相近。通过系统分析整理全球含硫化氢气田的硫化物硫同位素数据,并结合四川盆地地质条件和油气演化过程,揭示了TSR过程中硫同位素的分馏特征,并绘制出四川盆地和全球各时代硫化氢和石膏的硫同位素分布曲线图,为研究含油气盆地蒸发岩沉积演化和硫化氢成因提供了参考。 相似文献
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沉积过程对自生黄铁矿硫同位素的约束 总被引：6，自引：3，他引：3
自生黄铁矿是海洋沉积物中还原态硫的主要赋存形式，其形成过程与有机质矿化相关，影响全球的C-S-Fe生物地球化学循环。自生黄铁矿硫同位素分馏主要受微生物硫酸盐还原的控制，但近期的研究成果表明局部沉积环境的改变也可以影响黄铁矿硫同位素的组成，特别是在浅海环境。在浅海非稳态沉积环境内，物理再改造和生物扰动作用，导致硫酸盐还原带内生成的硫化物被再氧化，进而影响黄铁矿的硫同位素值。浅海沉积过程容易受到古气候和海平面变化的影响，引起沉积速率的剧烈波动，导致有机质和活性铁输入的不稳定，进而影响成岩系统的开放性和硫酸盐还原速率，最终影响黄铁矿的硫同位素值。另外，沉积速率的改变还影响硫酸盐—甲烷转换带的迁移，造成有机质和甲烷厌氧氧化硫酸盐还原的相互转化，产生不同的硫同位素信号。东海内陆架泥质区为研究沉积过程对自生黄铁矿的形成及其硫同位素组成的约束机制提供了很好的研究材料。该区域有很好的沉积学研究基础，自生黄铁矿丰富、并且个别层位有生物气（甲烷为主）存在，是研究边缘海C-S-Fe循环的理想场所。 相似文献
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矿山环境地表水系的硫同位素研究——以贵州赫章后河为例 总被引：4，自引：1，他引：4
为更好地了解矿山环境中元素迁移释放的地球化学过程,本文研究了赫章后河地表水系硫酸根和沉积物中的硫同位素组成。结果发现,水体和沉积物中硫同位素组成差异较大,不同水体中SO42-的浓度与δ34S值之间有较好的相关性,主河道水体和沉积物中的硫主要来自矿业活动的释放。水体中硫同位素组成不仅能反映水体的受污染情况和污染水体的扩散范围,还能反映沉积物中硫化物氧化作用的地球化学过程。 相似文献
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国际全球变化研究计划综览 总被引：10，自引：2，他引：10
全球变化研究是80年代兴起的跨学科、综合性的迄今规模最大的国际合作研究活动，其目的是研究人类所面临的一系列重大而紧迫的全球环境问题，即研究造成这些全球环境问题的物理过程、化学过程和生物过程之间复杂的相互作用，以解释当今日益显见的变化的意义，从而提出措施以减缓或适应全球变化的结果。国际全球变化研究计划由世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)和全球环境变化中的人类因素计划(HDP或HDGECP)组成。本文浓缩介绍了这三个计划及其核心计划的科学目标、研究内容、实施期限、预期成果等关键内容。 相似文献
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岩石露头和矿山废弃物中的金属硫化物在地表、近地表条件下的氧化作用往往导致多种环境问题,因此,金属硫化物的地表风化一直是备受关注的表生过程之一。越来越多的证据表明微生物对矿物的氧化在金属硫化物风化过程中发挥着重要作用。实验研究发现:微生物在金属硫化物表面附着并形成微生物膜,在矿物-微生物膜界面微环境中存在着强烈的微生物氧化和化学氧化作用,两种氧化作用相互协同、共同促进。在此过程中,金属硫化物的S、As、Fe等元素经历了复杂的电子传递、逐级氧化的动力学过程,最终形成稳定的高铁硫酸盐或氧化物,并形成大量的酸性排水。该过程受多种因素的影响,包括细菌种类、光照和溶液Fe~(2+)浓度等。金属硫化物的微生物氧化直接导致重金属大量释放和严重的环境危害,释放的酸性排水还引发碳酸盐矿物分解和CO_2排放,会对全球碳循环产生不可忽视的影响。在地球演化的早期阶段,金属硫化物氧化消耗大气氧气可能导致大氧化进程滞后。尽管关于金属硫化物-微生物相互作用研究取得了长足的进展,但金属硫化物微生物氧化的分子机制和全球尺度的元素地球化学循环还有待深入研究,原位纳米观测技术的引入和全球物质循环模型研究具有必要性和紧迫性,同时也对生物冶金技术的发展有着重要的意义。 相似文献
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《地球科学进展》2016,(6)
国内外诸多学者对如何利用硫同位素来示踪金属硫化物矿床中硫的来源进行了不断的探索研究,并取得了丰硕成果。在总结金属硫化物矿床中含硫热液矿物的硫同位素组成(δ~(34)S)特征基础上,阐述了准确确定成矿流体的总硫同位素组成(δ~(34)S∑S值)是判别金属硫化物矿床中硫来源的关键,并总结和简要评述了获取成矿流体δ~(34)S∑S的3种方法(物理—化学平衡分析法、矿物共生组合分析法和Pinckey-Rafter法)以及应用实例。据此指出3点:1在应用硫同位素示踪硫的来源时,须针对不同类型金属硫化物矿床的具体特征,选择合适的方法以便成功获取δ~(34)S∑S;2目前δ~(34)S∑S的获取方法和应用基础是硫同位素的分馏达到平衡状态,对于低温或快速侵位条件下可能形成的非平衡状态的含硫热液矿物的δ~(34)S的特征仍待深入研究;3分别研究不同形态硫的δ~(34)S,并讨论不同形态硫的来源、形成环境和过程是一个新的发展趋势,对示踪金属硫化物矿床的硫源可能更为有效和有意义。 相似文献
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底栖生物在沉积物表面及其内部留下的各种活动痕迹——生物扰动构造(Bioturbation)具有指示环境的重要意义,这是由于底栖生物的生存和发展与沉积物的性质和沉积作用过程休戚相关,对沉积环境有极大的依赖性。同时,生物又通过其自身的觅食和摄食活动,反过来影响沉积作用过程,并可破坏和改造沉积物的原生构造。因此,这种原地生成的生物扰动构造如能保存在地层中,它们就可以为沉积环境的判别提供可靠的信息。 相似文献
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环境地质或生态地质,是一门研究地质环境和自然媒介中各种成分之间天然联系的学科,它从许多方面来评价人类活动对这些联系的影响。“地质媒介”这个术语主要包括岩石圈的上部环境,其中有大气圈、水圈和生物圈之间相互作用,也明显包括各种人类活动。 相似文献
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西藏搭格架高温热泉是我国大陆少有的大型间歇性喷泉,砷元素作为对人类威胁极大的环境问题普遍存在于热泉之中,搭格架高温热泉中砷元素质量浓度最高已达到了9.75 mg/L,其对地表水和浅层地下水的污染不容忽视。硫代砷是富含硫化物热泉中砷的存在形态之一,鉴于国内相关研究较少,本文对西藏搭格架地热区的热泉样品进行了水化学分析,并利用水文地球化学模拟软件PHREEQC开展了对热泉中砷元素存在形态的地球化学模拟。结果表明：西藏搭格架热泉中砷元素的存在形态有亚砷酸盐、砷酸盐和硫代砷,其中亚砷酸盐与砷酸盐是砷的主要存在形态,且在pH影响下两者之间存在相互转化关系;各种硫代砷按质量浓度由高至低依次为一硫代砷酸盐、三硫代砷酸盐、二硫代砷酸盐、一硫代亚砷酸盐、四硫代砷酸盐;硫代砷形态占总砷浓度比例主要受热泉中硫化物质量浓度、Eh（氧化还原电位）和pH等因素的控制,在硫化物质量浓度总体偏低的情况下,硫化物质量浓度的上升可促进其他形态的砷向硫代砷形态转化,强还原性环境有利于硫代砷形态的存在;此外,在中性环境下,硫代砷占总砷浓度比例随pH上升亦有上升趋势。 相似文献
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西南喀斯特流域碳酸盐岩的硫酸侵蚀与碳循环 总被引：49，自引：2，他引：47
流域化学侵蚀及其速率与流域生态和环境之间的关系是当前地表地球化学研究的重要前沿领域,其中碳酸盐岩的硫酸风化机制及其与区域碳循环的关系则是科学家们最为关注的科学问题.因此,近年通过研究西南喀斯特流域地表水地球化学对这一科学问题进行了研究,发现西南喀斯特地区河水一般含有较多的SO2-4,从化学计量学、SO2-4的δ34S和溶解无机碳(DIC)的δ13S分析发现,硫循环中形成的硫酸广泛参与了流域碳酸盐矿物的溶解和流域侵蚀:西南喀斯特流域碳酸盐岩的侵蚀速率为97 t/(km2?a),消耗CO2量为25 t/(km2?a).对乌江流域河水硫酸盐离子的硫同位素研究结果认为:参与流域侵蚀的硫酸主要来自煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降,分别对河水SO2-4的贡献为50%、27% 20.5%(其余2.5%的SO2-4为硫酸盐蒸发岩的溶解);硫酸风化碳酸盐岩向大气净释放CO2的总通量为8.2 t/(km2?a),依此计算西南喀斯特区域向大气释放CO2的通量为4.4×1012g/a,相当于每年西南碳酸盐岩风化消耗CO2总通量的33%.将乌江流域的研究结果对我国大陆碳酸盐岩分布区域进行相应计算发现,硫酸风化碳酸盐矿物向大气释放的CO2总通量为28×1012g/a,相当于全球硅酸盐风化消耗CO2量的26%.硫酸参与流域侵蚀改变了区域碳循环,人为过程可以通过释放酸沉降、矿业活动和土地利用等形式加速流域侵蚀和影响流域元素的生物地球化学循环. 相似文献
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导电结构存在于一个特殊类型的天然地质建造,它通常存在于上地壳的杂岩中。它们的高导电率归结于硫化物和含碳岩石(硫碳层),它们起源于原生沉积的生物化石的深变质转变,表1中用于研究岩石圈的导电切面,包括硫碳层的一种新的四层地层的模型,是基于对波罗的海地盾和俄罗斯地台上的控制源的测试。 相似文献
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环境水文地质工作在我国的科研与生产中早已广泛开展,它是水文地质学的一个分支,也是环境科学的组成部分,它不仅研究人为活动对水文地质环境的影响,也研究天然水文地质环境的质量问题,环境水文地质学研究的是水文地质环境与人类关系及水文地质作用与人类环境关系的科学,它主要包括两方面的内容: 第一是自然地质因素(作用)引起的环境水文地质问题,如地震、火山爆发、自然滑坡、泥石流以及地质自然环境的变化引起的生物效应所产生的环境水文地质问题。 相似文献
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岩溶IGCP国际合作30年与岩溶关键带研究展望 总被引：2，自引：1，他引：1
全球岩溶类型多样,对环境变化敏感,资源与环境问题突出,是地球关键带监测与研究的重点,IGCP661项目的执行为岩溶区关键带类型划分与监测对比研究提供了契机和国际合作平台。近30年岩溶IGCP执行始终强调岩溶系统与人类活动环境的相互作用,其轨迹实际上与地球系统科学到地球关键带理念是一脉相承的。IGCP299提出了岩溶形态组合概念,揭示各种岩溶形态与其形成环境之间的因果关系。岩溶动力系统(IGCP379), 岩溶生态系统(IGCP448)概念的提出有助于我们更好地理解岩溶系统的整体功能,及系统内水、生物地球化学过程、人类活动的相互作用,进而形成了一整套岩溶动力学研究方法体系。开辟了岩溶记录与全球变化、碳循环与应对气候变化、石漠化形成演变与生态修复等研究新领域,并取得了丰硕的研究成果,有力地推动了现代岩溶学的发展。 相似文献
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我国南方早古生代聚煤过程中硫的生物地球化学行为及成矿效应 总被引：1，自引：0，他引：1
我国早古生代煤主要蕴藏在煤炭资源贫乏的南方各省,因坚硬似岩石又称之为石煤,储量极为丰富,仅浙江至广西就分布有长约1 600 km的石煤矿,石煤中含有或富集了多种金属元素,目前已发现的伴生元素达60多种,如钒、钼、磷、钡、镍、铀、金、银等,局部可形成工业矿床而作为某种矿物资源单独开采,是我国有待系统开发的潜在的多矿产资源。研究表明:石煤形成于以菌藻类为主的生物堆积和浅表海或古陆边缘的海相还原环境,含有大量的菌藻类(如蓝绿藻和褐藻)、古孢子、海绵骨针及一些分类尚不明确的原始动、植物等生物化石,具有低碳、高灰、高硫的特点,海相沉积环境和藻类对硫的机械富集与捕集是造成含石煤岩系中硫含量高的主要因素。石煤中富集的金属元素绝大多数是亲硫元素,早期聚煤作用过程是石煤中伴生元素富集的重要阶段,多金属硫化物是石煤中金属元素最重要的赋存形式,主要有硫磺、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方硫镍矿、辉镍矿、辉砷镍矿、针镍矿、含镍黄铁矿和硫钼矿等,大量实验及同位素研究资料揭示了细菌还原硫酸盐作用是导致大规模金属硫化物矿化最可能的生物营力,也是石煤和金属硫化物矿床主要的成煤和成矿机制,硫的生物地球化学行为直接影响了金属元素的富集与赋存状态,但早... 相似文献