【摘 要】
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白云石（dolomite）是一种含有钙镁的碳酸盐矿物，广泛存在于陆地和海洋等环境。大部分油气碳酸盐储层是白云岩，因此了解其成因有助于寻找油气资源。尽管白云石（或岩）的发现已经有三百
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白云石（dolomite）是一种含有钙镁的碳酸盐矿物，广泛存在于陆地和海洋等环境。大部分油气碳酸盐储层是白云岩，因此了解其成因有助于寻找油气资源。尽管白云石（或岩）的发现已经有三百多年的历史，但是对白云石的成因仍然没有一个定论，因此地质学上有一个白云岩之谜（dolomite problem）。上个世纪九十年代，苏黎世理工大学C. Vasconcelos提出的微生物白云石模型，为白云石的成因带来了新的思路和想法。目前已报道的微生物介导白云石试验都是在地表温度和压强条件下进行，而且所介导形成的白云石晶体都是微米级的球型、哑铃型或者纺锤体型。本研究首次引入压力这一环境参数，利用多种微生物在不同的温度(15°C和30°C)、压强(常压和20MPa)和氧气浓度(好氧和微氧)条件下介导白云石矿物的形成，并据此研究多重因子对白云石等碳酸盐矿物生成的影响。本研究采用了四株菌：球形赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus sphaericus）、嗜冷芽孢八叠球菌(Sporosarcina psychrophila)、Shewanella piezotolerans WP3和一株待命名的Methylophaga来介导白云石形成。SEM和EDS结果显示具有尿素水解活性的两株菌（L. sphaericus和S. psychrophila）在15°C和30°C20MPa高液压条件下经过4天成矿培养后均可成功介导形成类菱面型白云石晶体。除了白云石晶体，实验中还观察到有其他矿物（如方解石，碳氢镁石，碳酸钙镁石等等）的存在。本研究还发现尿素水解活性、温度和压强都对白云石形成有重要影响。Methylophaga虽然是一株分离自冷泉并且能代谢产生二氧化碳的菌株，但是由于该菌株生长和成矿环境偏酸性（pH <6）,最终被证实不能成矿。根据XRD和SEM结果，WP3也能在一定成矿环境条件下产生极其微量的白云石沉淀。与上述两株菌相似，压强对WP3介导形成白云石过程也有一定的影响。这些研究结果表明多种微生物均具有介导形成白云石晶体的能力。除了环境因子外，微生物的生长状态及代谢活性对其介导成矿也有直接影响，为我们完善“微生物介导白云石”模型提供新的思路和更多数据支持。
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