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1、本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计）题目:嗜热淀粉芽孢杆菌对白云石沉淀的影响姓姓 名：名： 熊熊 铎铎 班班 号：号： 011073-18011073-18 院院 （系）：（系）：地球科学学院地球科学学院 专专 业：业： 地地 质质 学学 指导老师：指导老师： 刘刘 嵘嵘 职职 称：称： 副副 教教 授授 评评 阅阅 人：人： 王国庆王国庆 职职 称：称： 副副 教教 授授 20112011 年年 6 6 月月本科生毕业论文（设计）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结
2、论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得中国地质大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。毕业论文作者（签字）：签字日期： 年 月 日摘摘 要要就目前沉积学和岩石学的研究，对于寒武纪大规模出现的白云岩目前还是没有合适的解释。学者们最新的研究认为，微生物的氧化还原反应以及其他一些生物化学反应，在早期成岩阶段的白云石沉淀过程中能够起到催化剂的作用。本文拟以在 Mnica 等人的实验基础上进行进一步的拓展，探究高温环境下嗜热淀粉芽孢杆菌对白云石沉淀的作用。我们在 40、45、50，3 个不同的温度进行了Mg/C
3、a=3、Mg/Ca=5、Mg/Ca=7、Mg/Ca=8，4 个不同的 Mg/Ca 比例下嗜热淀粉芽孢杆菌的培养实验。为了区别微生物体和微生物分泌物对白云石沉淀的影响，又分了带菌体和不带菌体的 A、B 两组。所有的实验组都产生了沉淀。对沉淀物进行的 XRD 和 SEM 分析结果表示，嗜热淀粉芽孢杆菌增加了细菌周围的微环境中的反应物浓度,提高了微环境中的 PH，并提供了沉淀的场所，促进碳酸盐矿物的沉淀。确认了细菌在碳酸盐矿物的沉淀过程中并不仅仅是扮演了一个成核核心的角色。同时，对 SEM 结果的半定量分析得出了结论：嗜热淀粉芽孢杆菌的新陈代谢活动对碳酸盐矿物沉淀中 Mg 和 Ca 比例有一定的控制
4、作用。关键词：白云岩关键词：白云岩 微生物成因微生物成因 Mg/CaMg/Ca 嗜热菌嗜热菌 ABSTRACTCurrently sedimentology and petrologic studies for the Cambrian large-scale dolostone appear, still do not have the appropriate explanation. Scholars latest research thinks, microbial REDOX reaction and some other biological chemical reaction, i
5、n early diagenetic stage of precipitation process of dolomite can have the role of catalysts. This paper basis for experimental Monica,etc, We do bacillus cultivation experiment in 40, 45 in 40, 50 , three different temperature and Mg/Ca = 3, Mg/Ca = 5, Mg/Ca = 7, Mg/Ca = 8,4 different Mg/Ca ratios.
6、 In order to find difference of microorganisms and microbial secretion in influence of dolomite precipitation, we set A group with cell body and B group with out cell body. Experimental results suggest, microbial can promote carbonate mineral precipitation, and has some control function of Mg and Ca
7、 ions ratio in carbonate minerals.Key words： Dolomite，microbial factor，Mg/Ca ratio, thermophile bacteria目 录前言.1 第一章 研究目的与背景.3 1.1.白云岩问题的化学动力学壁障 .3 1.2.白云岩微生物成因前人的工作 .4 1.2.1. 硫酸盐还原菌（SRB）的作用 .4 1.2.2. 普通需氧细菌的作用 .6 第二章实验方法与过程.9 2.1实验设计 .9 2.2实验流程 .10 2.2.1 菌种的选择与获取 .10 2.2.2 实验仪器及试剂 .12 2.2.3 生长曲线的测定
8、.13 2.2.4 Ca2+、Mg2+、CO32-溶液的配制.14 2.2.5 沉淀实验 .15 第三章实验结果.19 3.1.实验过程中测得的 PH 和吸光度数据如下 .19 3.2.沉淀成分 .23 3.2.1 XRD 分析结果.23 3.2.2 SEM 分析结果.23 第四章讨论与结论.33 4.1.嗜热淀粉芽孢杆菌对白云石沉淀的促进作用 .33 4.2.嗜热淀粉芽孢杆菌对碳酸盐矿物中 Mg 和 Ca 比例的控制作用 33 4.3.实验的不足与改进 .34 致 谢.35前前 言言前寒武的古老地层中普遍出现分布广泛的大量厚层状的白云岩。如周口店地区西南黄山店、孤山口一带大面积分布的雾迷山组
9、（Pt2w）灰色中厚层硅质条带白云岩、泥质白云岩夹褐黄色藻层泥质白云岩；黄山店、八角寨一带的铁岭组（Pt3t）中-厚层结晶白云岩（图 0-1） 。但目前的白云岩成因研究成果很难解释为何有如此大量的白云岩形成。图 0-1 铁岭组上段叠层石目前公认的白云岩形成的机制有浓缩海水（萨勃哈）模式、混合水模式、和交代形成白云岩三种。1）萨勃哈模式：在高温条气候背景中，潮上带表层 CaCO3沉积物，因急剧蒸发而脱水，紧邻的海水通过松散的沉积物的毛细作用不断向这里运移补充，并在这被压缩。文石和石膏先后晶出，Ca2+被大量消耗，剩余孔隙水的 Mg/Ca 比增高，结果就使表层沉积物被白云石化。2此种白云岩形成模式
10、的环境下，孔隙水平均温度常在 30以上，盐度是正常海水的 58 倍，Mg/Ca 常大于 10，PH 则在 9 以上。2）混合水模式：Badiozamani 用实验方法证明 5%30%左右海水的海淡混合水对白云石过饱和，而对方解石不饱和，所以当这种海水作用于方解石时就会引起白云石化。2此种白云岩形成模式的环境下温度和 PH 会和正常海水相近，盐度比正常海水低。3）回流渗透白云岩化模式：潮上带形成的高镁粒间盐水，再其对表层沉积物白云化的同时，由于其密度较大，在重力作用下下渗回流。在下渗回流的过程中穿过下覆的灰岩时，必然会发生白云岩化。184）埋藏白云岩化模式：有些古代白云岩是在深埋条件下形成的，即
11、后生白云岩。深埋白云石化对交代水溶液 Mg/Ca 的要求会随着温度的升高而降低，如在 90时只需 Mg/Ca=1/4；如在 190时只需 Mg/Ca=1/10。深部的地下水、压实水等带来的 Mg2+进入到深埋的灰岩中，交代形成白云岩。2除上述 4 中模式以外，还提出了其他一些机理，例如调整白云化，玄武岩淋滤白云化，热液白云化等。但这些模式明显都是范围和规模比较小的，似乎都很难解释为什么中、新元古代形成如此大规模和大面积的白云岩。广大学者尝试寻找一种能解释大范围白云岩形成或者白云岩化的机理模式。第一章 研究目的与背景1.1.白云岩问题的化学动力学壁障白云岩的起源在沉积地质学中仍然是一个长期存在的难题，主要是因为在前
