综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

贺依琳等−CG:微生物驱动抗风化稀土磷酸盐矿物溶解为离子吸附型稀土成矿提供物源

日期: 2024-06-28
浏览次数: 27

来源:中国科学院广州地球化学研究所


基岩中的原生矿物风化并向环境中释放稀土元素是形成离子吸附型稀土矿床的先决条件。目前的研究认为离子态稀土主要来源于易风化的含稀土矿物,而抗风化能力较强的含稀土矿物的贡献常常被忽视。这主要是因为即便在风化壳浅层,仍能观测到这些矿物的残留。典型的抗风化稀土磷酸盐矿物独居石和磷钇矿在离子吸附型稀土矿床的各类成矿基岩中广泛存在,且具有极高的稀土富集量(稀土氧化物平均含量约55%-60%)。基于无机条件的矿物溶解反应热力学计算结果指示着磷钇矿和独居石在离子吸附型稀土矿床的风化环境中无法被溶解(Li et al., 2022)。然而,近年来越来越多的研究报道了磷钇矿和独居石的自然风化现象,且这种风化在花岗岩风化壳的弱风化层已经开始发生(Kalintsev et al., 2021)。此外,与原生矿物相比,虽然风化环境中的磷钇矿和独居石颗粒形态未发生明显改变,但其中的稀土元素却显著亏损(Santana et al. 2015)。上述研究无疑为磷钇矿和独居石中稀土元素的可迁移性增添了争议。

为此,中国科学院广州地球化学研究所何宏平研究员团队基于其前期研究(He et al., 2023)提出“微生物是抗风化稀土磷酸盐矿物风化的潜在驱动力”的假设并利用离子吸附型稀土矿床风化壳中的野生微生物菌株开展了模拟风化实验。实验结果表明,在类天然风化壳条件下,微生物能够驱动磷钇矿和独居石的溶解(图1和2),稀土元素的溶解量被提升约2个数量级,总稀土元素溶解速率约10−13−10−12 mol·m−2·s−1。据估算,独居石(∼10−9 g·m−2·s−1)的溶解速率约比磷钇矿(∼10−10 g·m−2·s−1)高1个数量级。此外,结合代谢组学分析和非生物溶解实验该研究揭示了主要的微生物风化机制包括酸解和络合作用。微生物分泌的有机酸是重要的风化介质,其中酒石酸具有高效浸取稀土元素的潜能。该研究强调,微生物作用在风化壳表层最为强烈,上部活跃的微生物活动驱动抗风化稀土磷酸盐矿物磷钇矿和独居石的风化溶解能够为风化壳中下部稀土元素的富集提供有效物源。该研究为关于磷钇矿和独居石风化的模拟预测与实地观测结果之间的矛盾提供了可能的解释,并为厘清离子吸附型稀土矿床成矿物质的来源及全面认识稀土元素生物地球化学循环提供了重要启示。

该研究得到国家自然科学基金项目(41921003;42172049;42022012)、广东省科技计划项目(2023B1212060048)和广州市科技计划项目(2024A04J4827)的联合资助。相关成果在线发表于Chemical Geology期刊。

论文信息:Yilin He (贺依琳), Lingya Ma (马灵涯), Xiaoliang Liang (梁晓亮), Xurui Li (李旭锐), Jianxi Zhu (朱建喜), Hongping He (何宏平), 2024. Resistant rare earth phosphates as possible sources of environmental dissolved rare earth elements: Insights from experimental bio-weathering of xenotime and monazite. Chemical Geology 661, 122186.

论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009254124002663



Hot News / 相关推荐
  • 2024 - 10 - 17
    点击次数: 98
    来源:中国科学院物理研究所电子平带由于其显著增强的电子关联,在新奇量子态和低能激发的产生方面有着巨大潜力。因此,近年来具有平带特性的材料备受关注,相关研究主要集中在几何阻挫晶格体系,如魔角石墨烯和Kagome材料等。在非几何阻挫材料中,电子平带的出现则体现出了更多的可能性。基于d电子材料的多轨道特性及其轨道选择性,大家期望在d电子系统中探索平带及其相关的重费米子态行为。例如,铁基超导体由于Fe 3...
  • 2024 - 10 - 17
    点击次数: 88
    来源:云南大学近日,材料与能源学院朱静教授团队在国际知名期刊Advanced Materials期刊上发表了题为“Absolutely Structural Disorder Boosting Bandwidth toward Full-Spectrum White Light from Single Occupancy of Activator”的研究论文(https://doi.org/10....
  • 2024 - 10 - 16
    点击次数: 83
    来源:华南师范大学物理学院近日,我院姜小芳教授课题组在基于卤化物钙钛矿的高圆偏振度波长宽带可调微纳单模激光器研究中取得重要进展,其研究成果 “Color-Tunable Lead Halide Perovskite Single-Mode Chiral Microlasers with Exceptionally High glum”发表在Nano Letters(IF=9.6)。我院硕士研究生古...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务