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西藏班戈错水菱镁矿藻类成矿实验及其成因分析

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目前关于天然水菱镁矿的形成认识主要有蒸发沉积成因和生物成因两类.前人在室内成功制备出水菱镁矿矿物,证实了该矿物的无机成因理论,但是实验结晶条件明显高于西藏班戈错的寒冷气候条件和水化学条件,并且班戈错湖水通过自然蒸发结晶也难以形成水菱镁矿矿物,而这一认识与周边阶地上正在形成水菱镁矿的现象相矛盾.因此,自然蒸发沉积可能不是现阶段班戈错水菱镁矿的主要形成过程,而已有研究表明,藻类具备诱导形成碳酸盐矿物的能力,本文利用西藏班戈错Ⅲ湖湖水及其藻类开展室内模拟实验,并与无藻类的湖水自然结晶结果相对照,探讨藻类生命活动与班戈错水菱镁矿的成因联系.研究发现,藻类不仅能够适应高盐度盐水环境(矿化度117. 3 g/L),并且在其光合作用过程中还能显著提高周围水体pH值(最高可达10. 564),诱导并促进球碳镁石在藻类网状节点处结晶沉淀,该矿物进一步脱水即能够形成水菱镁矿矿物;而人为提高班戈错Ⅲ湖湖水Mg2+浓度也仅能结晶形成三水菱镁矿矿物,无球碳镁石或水菱镁矿结晶析出.因此,西藏班戈错水菱镁矿的形成过程与藻类生物成矿作用密切相关,但是有关球碳镁石向水菱镁矿转变的具体条件以及藻类成矿作用的具体分子机制仍不清楚,有待于进一步研究.
Algae mineralization experiment and genetic analysis of hydromagnesite in Bangor Lake, Xizang( Tibet)

蒋天明、姬连敏、程怀德、李斌凯、李刚、马海州、张西营、李长忠、马学海、张鹏程

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中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,西宁,810008

青海省盐湖地质与环境重点实验室,西宁,810008

中国科学院大学,北京,100049

中国科学院绿色过程制造创新研究院,北京,100190

中国科学院南海海洋研究所,中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室,广州,510301

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水菱镁矿 班戈错 球碳镁石 生物成因

中国科学院绿色过程制造创新研究院自主部署联合基金资助项目

IAGM2020C09

2021

10.16509/j.georeview.2021.09.011

地质论评
中国地质学会

地质论评

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.842
ISSN：0371-5736
年,卷(期)：2021.67(6)
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