第一届国际生物沉积学大会(10月26-29日,武汉)设置了4个主题板块和23个分会场,涵盖前寒武纪生物沉积学、显生宙生物沉积学、地质微生物学与生物矿化过程以及生物沉积学与气候重建等多个研究领域方向。期间共进行了143场口头报告及56个展板交流。我们精选了各个会场的特邀主题报告,分三次(上、中、下)分享给大家,谨供交流讨论。
分会场3a:地球历史时期
碳酸盐工厂演化
来自蒙古西部寒武纪Terreneuvian Bayan Gol组的核形石:钙质微生物群落的变化及核形石的形成
大阪市立大学的Natsuko Adachi教授展示了寒武纪核形石的研究结果。研究深度剖析了核形石的微观构造及其与钙质微生物的紧密联系,发现了三种独特的核形石微观结构类型,并揭示了这些结构差异可能反映了其形成过程中微生物群落的动态变化及其对沉积环境变迁的响应。这一发现为研究寒武纪时期微生物与地质过程的相互作用提供了新的视角。
通过叠层石柱的近水平生长实现Tonian阶叠层石礁的侧向加积
俄罗斯新西伯利亚俄罗斯联邦科学院石油地质与地球物理研究所的Dmitrii Grazhdankin教授在会议上报告了关于Tonian阶叠层石礁侧向加积机制的重大发现。观察到礁体由倾斜及近水平的叠层石柱构成,形成了不对称生物丘。研究指出,礁体通过单个叠层石的倾斜及近水平堆积实现侧向加积,且其生长主要受控于碳酸盐胶结物的化学沉淀过程。这一发现为理解前寒武纪叠层石的形成与演化提供了新见解,也为探索地球早期生命形式与环境间的相互作用提供了宝贵线索。
分会场3b:生物矿化作用与环境变化
微生物栖息地地球化学研究进展:电子背散射衍射分析揭示了叠层石微结构和形成机制的新见解
韩国全南大学的Mar Simonet Roda介绍了电子背散射衍射(EBSD)分析在叠层石研究中的新应用,重点探讨了其微结构和形成过程。通过对白垩纪湖泊叠层石和现代叠层石的EBSD分析,提供了关于晶体特性和矿物组成的高分辨率数据,揭示了微晶层和亮晶层的独特特征,以及环境变化的记录。这项研究显示了EBSD在叠层石研究中的潜力,为深入理解生物矿化、成岩作用和古环境重建提供了新方法。
基于地衣芽孢杆菌矿化去除高盐废水中钙、镁和锶离子的过程与机制
山东科技大学的Huaxiao Yan同学分享了使用地衣芽孢杆菌矿化去除高盐油田废水中的钙、镁和锶离子的过程和机制的相关研究。结果显示,矿化系统中的pH、碳酸氢根及其他因素与金属离子浓度呈负相关,而EPS中蛋白质和多糖含量则呈正相关。锶离子能促进生物聚集和矿化,而钙离子则增强锶的去除。研究表明,通过生物方法去除这些离子可有效达到国家标准,并且含锶方解石具有良好的杀菌特性。这为油田废水处理提供了一种新的生物技术,促进了对微生物矿化机制的理解,并为水资源和矿产资源的双重利用提供了基础。
分会场3c: 深海环境中的自生
矿物形成与底栖生物活动
微生物催化矿物形成:通过U/Th测年和钙同位素确定的碳酸盐沉淀速率增强
德国不来梅大学的Daniel Smrzka教授探讨了微生物在海洋沉积物中催化碳酸盐形成的作用。通过U/Th定年、脂质生物标志物和钙同位素数据分析,首次估算了微生物岩中单一碳酸盐相的生长速率,并证明了微生物活动对碳酸盐沉淀具有催化作用,同时也可以提高碳封存速率。这一发现对理解全球碳埋藏速率及气候变化有重要意义。
镧异常为甲烷渗漏处大型动物捕食活动
提供了证据
上海海洋大学的王旭东教授探讨了深海甲烷渗漏处的地球化学特征及相关生物活动之间的联系。后生生物通过吸收海水中的硝酸盐、吸收海水中的La以及捕食其他生物等生命活动,引发有关的生理过程,比如硝酸盐还原、AeOM(甲烷耗氧氧化)以及营养转移,最后导致Mo/La元素的异常富集。这一研究将微生物和地球化学有机结合起来,对于研究极端环境下大型动物起源和生活习性具有重大意义。
分会场3d:深海热液喷口系统中
地质与微生物过程对热液沉淀物
矿化作用的耦合关系
海洋与陆地二氧化碳的去除:地球系统反馈
法国索邦大学的 Legendre Louis教授深入剖析了海洋和陆地在二氧化碳去除方面的策略和机制,以及这些行动对整个地球系统所产生的复杂反馈。讨论了实现巴黎协定1.5°C目标所需的二氧化碳去除(CDR)措施,强调了陆地和海洋CDR在应对残余CO₂排放方面的重要性。Louis教授强调,每种CDR方法都会引发地球系统的负反馈效应,使得实际去除的CO₂量显著低于预期。因此,要实现每年去除5-10 Gt的CO₂,需要在陆地和海洋中采用多种CDR方法。
天秀热液区热液活动的演化过程:来自沉积记录中元素地球化学和钡同位素特征的见解
自然资源部第二海洋研究所韩喜球研究员介绍了天秀热液区的沉积岩芯,以元素地球化学、钡同位素和微生物多样性分析揭示热液活动的变化特征和沉积物来源的相关研究。结果显示,沉积岩芯上层和底层的金属含量和微生物分布表明不同阶段的热液输入影响,而表层金属含量的下降可能预示热液活动减弱。硫氧化细菌的作用可能引发了表层硫酸盐浓度增加,从而影响钡和锶的比例。这项研究有助于理解热液系统活动的时空变化和沉积过程中的生物-地球化学相互作用。
分会场3e:微生物钙化作用:
填补实验室和野外观察之间的空白
瑞士日内瓦湖淡水中鲕粒的形成过程
瑞士日内瓦大学的Daniel Ariztegui教授分享了淡水环境中鲕粒的微生物成因。原位微区实验与建模结果表明,微生物在淡水鲕粒(如日内瓦湖中的低镁方解石鲕粒)形成早期过程中起到关键作用,微生物通过生物膜沉淀低镁方解石是鲕粒圈层形成的主要机制。报告展示了将微生物学和矿物学研究结合,正在为鲕粒形成等多种生物矿化过程的机制提供更清晰的认识。
分会场3f:微生物白云岩的形成
过程:从微生物到深时记录
塔里木盆地寒武纪碳酸盐台地演化的主要控制因素及其对超深白云岩储层分布的应用
中国地质大学(北京)的Kehui Zhang分享了塔里木盆地寒武纪碳酸盐台地演化的主要控制因素,基于大量钻探和露头剖面资料,重建塔里木西部地区寒武纪不同时期碳酸盐岩平台的微观地貌特征,结合盆地构造、古气候、海平面变化和海水氧化还原条件,分析不同时期平台发育的主要控制因素,建立平台演化模型。
会场3g:通过地质学和微生物学的
多学科整合来解决“百年白云石问题”
海相白云石作为揭示海水镁同位素组成变迁历史载体的潜力
同济大学的胡忠亚副研究员指出了海洋白云岩可以用于指示海水镁同位素组成。通过重新研究白云岩在不同地质过程中的镁同位素变化,包括白云石化作用、深埋成岩作用和热液重结晶作用,利用进一步建模结果表明海底黏土形成速率和白云岩化速率同时降低,或大陆风化速率增加与海底黏土形成速率降低的耦合效应。
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图文来源:刘丹娜
编辑:王棫萱
审核:陈中强