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: 126

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
  • 2026 - 04 - 17
    点击次数: 16
    来源:X-MOL本文介绍了一种镧系系辅助策略,以解决有效提升 CoMn2O4 空心方块 NOx 还原性能的持续挑战。通过共沉淀法合成了四种稀土元素(镧(La)、钆(Pr)、锕(Sm)、钕(Nd))修饰的 CoMn2O4。其中,Pr 合作的 CoMn2O4 表现出显著的 T80 降低,比未改造的对应物低约 100°C。此外,Pr0.1Co0.9Mn2O4 在实验条件下表现出优异的稳定性和良...
  • 2026 - 04 - 17
    点击次数: 16
    来源:X-MOL掺杂镧系上转换纳米颗粒(UCNPs)因其光稳定性窄带发射,已成为引人注目的光学探针。双波段激发为定制上变频发射提供了一种强大的方法,因为它有选择性地针对特定的 4f 跃迁。然而,由于竞争性双波长协同激发,实现上变频发射耗竭(即通过辅助辐照抑制发射)仍然具有挑战性。本文介绍了一种镧系三掺醇策略,利用再激发驱动的排放耗尽(REED)过程克服这一局限。在 REED 中,额外的激光会重新激...
  • 2026 - 04 - 16
    点击次数: 38
    2026年4月15日,市稀土协会走访了中科院上海光学精密机械研究所和中科院上海硅酸盐研究所,重点了解稀土相关科研领域的最新成果,收集两家研究院就推进稀土产业发展提出的政策建议。交流过程中,协会详细了解了两家研究院在稀土激光玻璃、晶体、陶瓷等领域的最新研发进展,以及去年出台的稀土相关政策对科研机构带来的影响。随后,协会就加强稀土全产业链监管工作作了宣讲,并针对协会今年的相关活动,包括会员大会、工博会...
  • 2026 - 04 - 16
    点击次数: 32
    2026年4月15日,市稀土协会走访了中科院上海光学精密机械研究所和中科院上海硅酸盐研究所,重点了解稀土相关科研领域的最新成果,收集两家研究院就推进稀土产业发展提出的政策建议。交流过程中,协会详细了解了两家研究院在稀土激光玻璃、晶体、陶瓷等领域的最新研发进展,以及去年出台的稀土相关政策对科研机构带来的影响。随后,协会就加强稀土全产业链监管工作作了宣讲,并针对协会今年的相关活动,包括会员大会、工博会...
  • 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