叠层石毕业论文

叠层石毕业论文

在中国搞古生物化石研究的学者，应该不会忘了1923年，因为在1923年中国古生物学研究开始真正起步了，首先，1923年11月中国人民的老朋友曾经在中国工作几十年并最终安葬在中国的葛利普教授在当时的热河省凌源进行化石考古和挖掘工作，命名了当时凌源含狼鳍鱼的地层为“热河系”；1928年他进而提出“热河动物群”之名。从此经过百年的考古发现和研究“热河生物群”早已名扬天下。

美国地质学家葛利普教授

1923年诞生了中国地质古生物学家最早发表的古生物学学术文章，它就是北京大学地系教授李四光于1923年12月在英文版《中国地质学会志》Bull. Geol. China)的第2卷3-4合期上发表了《鉴定䗴类的图解法及其对华北䗴科研究的一些结果》一文。

在李四光的文中有属种的拉丁文名称，有化石特征的详细描述、比较、讨论，有产地层位的具体记载，有图版和图版说明。该文首先叙述了这类属于原生动物门有孔虫纲化石的特征，其外形像一纺锤（纺织机上的线筒），因此叫它“纺锤虫”。李四光根据中文古代纺锤称为“筳”，在它左边加了一个“形旁”——“虫”，而右边的“筳”是声旁，两者合起来组成了一个形声字——“䗴”，李四光所造的这个字，从那时起就在中国古生物学界沿用至今。论文对8个种及变种都做了描述，并有两个图版（共19个薄片的相片）加以表示。论文记载这些种产自直隶（河北）、山西、山东、河南、甘肃诸省的十多个地点，含化石层层数最少为一层，最多达4层（山西阳泉）。论文将这些种与国外各地之链作了对比，认为它们都属于上石炭统——太原统（相当于乌拉尔统）。

另外，在1923年12月出版的农商部地质调查所《地质汇报》第5号第2册("Bull. Geol. Surv. China,No.5,pt.2”）上有一篇中国地质学家周赞衡写的题为“山东白垩纪之植物化石”（“A Preliminary Note on some Younger Mesozoic Plants fromShantung")的论文，文中描述了产自山东下白垩统的如下植物化石属共计7属11种（其中1旧种，4新种，2相似种，4未定种）。有两页图版，为手描图。李四光和周赞衡的文章发表几乎是同时的，可以并列称为“中国人最早发表的古生物学学术文章。

另外在1923年5月中国古脊椎动物学的奠基者和领路人德日进与桑志华在宁夏灵武水洞沟发现更新世晚期化石群，包括哺乳动物、鸟类及旧石器等，称为“水洞沟文化”。

另外，中国地质古生物学家所写的第一部古生物学专著应该是1924年12月孙云铸发表于《中国古生物志》乙种第1号第4册的论著，题目是《中国北部寒武纪动物化石》这标志着中国古生物学家也能从事深入的古生物鉴定和研究，写出大部头的著作。该书首先简述了中国北方，主要是华北的直隶（河北）省、东北的奉天（辽宁）省和山东省泰安地区与张夏地区的寒武纪地层。

其实早在1920年葛利普刚到中国，就在《地质汇报》第2号上发表了两篇古生物学论文，一篇是“中国二叠纪新发现之阔翅类化石”，另一篇是“直隶开平之下二叠纪动物化石”。在前一篇论文中，描述了一个阔翅类昆虫的新种——Eurypte(Anthraconectes?)chinensi(.)。在后一篇论文中，描述了苔鲜动物的Polypora属。这应该是中国发表的最早的两篇古生物学论文了

这里介绍一下葛利普，葛利普(1870-1946)是德裔美国地质学家、古生物学家、地层学家。葛利普是一专多能的地质学家，他一生发表近300种学术著作，当时已经50岁的葛利普辞别故园与妻女，于1920年来到中国，任农商部地质调查所古生物室主任，兼北京大学地质系古生物学教授。北洋政府成立中央研究院之后，他1929年任中央研究院地质研究所通讯研究员。1934年任北京大学地质系系主任，从此他为中国地质事业以及古生物研究事业贡献了后半生。

1922年2月3日中国地质学会在北京成立，学会的刊物是《中国地质学会志》，许多古生物学研究论文在这一刊物上发表。该年4月葛利普在中国地质学会的会议上宣读“论震旦纪”的论文，这是对震旦系的第一次全面总结。《中国古生物志》创刊，出版了甲种第一号第一册“南满第三纪初期之植物化石”（傅兰林著），乙种第一号第一册（总第一号）“中国北部奥陶纪动物化石”（葛利普著）和第二号第一册“四射珊瑚化石”（葛利普著）。傅兰林和葛利普是外国人，虽然在中国受中国政府邀请搞研究， 他 们发表的论文是职务行为，这也属于中国发表的最早的几篇古生物学论文。

中国出版的第一部古生物学专著是1922年4月，葛利普的古生物学专著《中国北部奥陶纪动物化石》，以《中国古生物志》乙种第1号第1册的形式出版。葛利普受聘为北京大学的地质系古生物学教授、农商部地质调查所古生物研究室主任，是在中国土地上为中国地质古生物科学事业而工作的，他的研究成果也作为该所的系列出版物而问世，所以，他以上两篇文章和一部专著的出版就标志着中国地质古生物科学事业的发端。

李四光

说起葛利普他还有以下不朽的成就，比如著名的周口店北京人遗址现在仍在挖掘，人们仍然在不断寻找那丢失的北京猿人头盖骨。而葛利普教授恰是“北京人 (Peking Man) ”的起名者， 当年周口店发现人类化石的消息，之所以能迅速传遍全世界，与这一简单易记的名称是分不开的。第二中国的古生物学者不断在国外权威杂志《自然》、《科学》等杂志上发表根据在辽西发现的恐龙化石的研究成果，而这不能不追溯到葛利普教授早期提出的“热河动物群”。” 1928 年，美国著名地质古生物学家葛利普教授出版了一部科学巨著--《中国地质史》 ( Stratigraphy of China 直译为《中国地层学》 ) 。在这部书里， 他第一次提出了"热河动物群"这一名词， 用来代表分布于东亚狼鳍鱼岩系的综合化石群。 第三在 2005 年整修后重新开馆的中国地质博物馆里， 也陈列着葛利普先生鉴定 的 化 石 (Gymnosolen Grabau,Age: Precambrian, Locality: Jinzhou,Liaoning Province 葛利普裸枝叠层石， 时代： 前寒武纪， 产地： 辽宁金州)第四中国浙江省长兴县人民塑造了一个葛利普教授的塑像， 放在长兴“金钉子”博物馆里。 这是因为葛利普教授在1931 年确定了“长兴灰岩”地层， 它是“二叠系到三叠系地质连续剖面”的代名词。 此后“长兴灰岩”， 成为地质学上一个专用名词，从而载入国际地层学史册，并得到世界公认。 2001 年 3 月，国际地科联过投票，正式将浙江长兴灰岩的 D 剖面确定为全球二叠－－三叠系界线层型及点（英文简称"金钉子"）。长兴“金钉子” 是地球史上最重要的断代界线之一， 也是地球 历史 上六次生物大灭绝中最大的一次绝灭事件和全球变化相联系的点位，2001 年 3 月被国际地质科学联合会正式确定为全球对比标准点位。其意义相当于大英博物馆的铂金米达尺，成了世界标准。第五在美国国家航空和宇宙航行局网站上可以查到月球上以葛利普命名了“葛利普背侧”，一个在月亮上的山脊。葛利普教授逝世已经多年，人们仍然在不在美国国家航空和宇宙航行局网站上可以查到月球上以葛利普命名了“葛利普背侧”，一个在月亮上的山脊。

在北京大学地质系学习的中国地质学先驱之一朱森曾经回忆著名的美籍地质学家A. W. 葛利普 (Grabau) 为他们讲授古生物学、葛利普老师不仅学问渊博，而且待人诚恳，使他们受到很大的教益，他们不仅重视课堂学习而且躬行实践，重视野外现场考察。北京西山是他们实习的重要基地。葛利普、翁文灏曾带他们去热河实习。

有媒体报道：1923年11月初，中国的东北大地被层银白色包裹得分外妖娆，早晨的屋檐下还挂着晶莹的冰柱。在这个时节，从来没有考察队进人热河省进行野外发掘工作。而北京大学的一支小型地质野外考察队此时却悄然抵达此地。他们由葛利普教授和翁文灏带队，乘着吉普车，向热河省凌源县进发。葛利普是国际上大名鼎鼎的地质学家，他此行是为了考察1880年由法国鱼类学家索瓦士研究的发现于此地的狼鳍鱼化石的地层。在凌源附近的山头，葛利普发现并采集了大量狼鳍鱼与尾类蜉蝣化石，但并无其他斩获。辽西化石群1923年，葛利普在《中国地质学》中，把当时热河省凌源县附近含化石的地层定名为热河系。1928年，他又提出了“热河动物群”的名称，用来代表分布于东亚狼鳍鱼岩系的综合动物化石群。后来， 中国的顾知微院士把与热河动物群同时期的植物群也包括进来，统称为热河生物群。

求一篇300字以上的关于地球以外的生命的论文

太空中究竟有没有外星人？如果有，你是不是想和外星人交流？2003年7月5日，美一家民间太空公司组织了一个名为“宇宙呼唤”的行动，参加的人只要交上约25美元就可以向他们想象中的外星人发去一个短信，而且还能够指定接受“电报”的星球。

共有9万人的短信被发送了出去。他们的想象力往往大于人类目前已经掌握的有关生命和生命起源的知识。

X生命体

发送给外层空间的信息中，包括了以数学语言构成的有关地球与人类的信息。其余还包括阿雷西波天文台于1974年传向宇宙的信息。

天文学家认为火星和地球在年轻的时候非常相似。还有一些科学家发现，地球上的化石表明地球上的生命“仅仅”诞生于10亿年前（而地球到现在则有45亿岁了）。也许火星上也有生命存在？

疑问促使科学家们到地球上最寒冷、最炎热以及最不适宜生活的地方寻找活的生命体。结果他们发现了种类数十亿计的生命体：生活在南极湖泊里的单细胞生物，地壳深处的细菌，附着在海床火山口的多毛虫等。

科学家把它们称作X生命体，即极端环境下的生命体。

科学家说微生物是地球上分布最广的生命形式。据估计，如果能计算出地球上每种生物（从微生物和猴子到美洲杉和蓝鲸）的重量，那么微生物的重量可能占所有生物总重量的一半以上。在土壤里，微生物能帮助把矿物质转化为植物能够利用的化学物质。在海洋里，微生物是大一点的生物的食物。在哺乳动物的胃里，微生物可以帮助消化食物。微生物还能帮助改变周围环境的化学组成。在地球年轻时就存在的大量微生物可能给大气带来了最初的氧气，这样其他的生命形式才能出现和成长。

事实上，科学家说就是这些早期的微生物“教会”了植物怎样进行光合作用。

在美国黄石国家公园可以看到最顽强的微生物。许多在温泉周围被找到的微生物都依赖光合作用形成了大片黏糊糊的垫子。在一平方厘米的垫子上发现的生物种类比几平方公里的热带雨林里的生物种类还要多。

黄石国家公园是研究X生命体绝好的地方，这是因为这里提供了最多样化的微生物环境——从几乎相当于纯酸的水到碱性特强的水。1964年生物学家托马斯·布罗克在黄石公园的温泉源头发现了微生物，第二年夏天又发现了在60摄氏度的水中生活的水藻，还有在82摄氏度的水温下生存的微生物。可以说，布罗克发现了热水里的生命。这些微生物的发现扩大了生物学家为生命界定的范围。它们可能是我们的祖先吗？

火山口与地下深处

不过，是不是所有的微生物都需要光才能生存呢？不是。就拿生活在海底火山口的微生物来说吧，它们生活在阳光达不到的海床上。1977年，科学家造访了太平洋的一个火山口，他们惊奇地发现这里到处是生命——多毛虫、虾、蟹和其他生物。而最奇怪的是，那些从来没有见过日光的微生物处在食物链的最底端。实际上，如果体内没有微生物，多毛虫就不能生存。多毛虫没有口，没有胃或者其他的消化器官。周围水域的化学物质渗透进体内后，细菌就把它们转化为多毛虫能够利用的食物。

位于西雅图的华盛顿州立大学的海洋地质学家保罗·约翰逊提出了另一个问题：如果在火山口能够发现微生物———因为这里是岩浆喷发、形成地壳的地方，那么在那些老的地壳里能不能发现微生物呢？

答案是肯定的。他发现，在地壳30多米深处也有微生物存在。这里的地壳已经有35亿年的历史了。虽然新形成的地壳很快从近2000摄氏度下降到零下几十摄氏度，但是老地壳的温度却有90摄氏度。

不管你从哪里钻开一个洞朝海底地壳深处看，你都能找到海底微生物。而海底的地壳占地球“表面积”的70％。

关于生命起源的实验

生命起源一直是科学家关注的根本问题，但真正的研究热潮始于1952年，毕业于芝加哥大学的斯坦利·米勒希望验证自己的导师、诺贝尔化学奖获得者哈罗德·尤里在奥巴林学说基础上得出的结论。试验的过程是用热水、甲烷、氨、氢和能够产生火花的电极来完成的，试验结束后，长颈瓶里出现了一种不溶于水的混合物，这是有机反应常有的产物。试验的奇妙之处在于产生了大量的碳酸物。这并不能说明什么，但如果考虑到氨基酸也属于碳酸物的话，情况就不一样了。

米勒的工作成果引起了轩然大波，许多人都希望在此基础上取得更大的进展。9年以后，西班牙人霍安·奥罗在休斯敦大学合成了脱氧核糖核酸的基本物质之一：腺嘌呤。关于生命分子如何产生的谜团开始解开了。

生命起源迷雾重重

那么，这些分子是如何产生的呢？是在地球上形成的还是来自外太空？瑞典科学家斯万特·阿列纽斯在1903年提出了“有生源说”，认为孢子等微生物可能存在于外太空，有时会坠入某个星球培育生命。这可能吗？1972年一颗陨石（默奇森陨石）落到了澳大利亚，在默奇森陨石上发现了74种氨基酸，其中55种可能起源于外太空。

最初的生命形式是如何产生的，这始终是一个谜团。

地球如何由无生命的世界迈向有生命的世界？要找出这一问题的答案，我们就必须去研究远古时代的岩石，它们经历了数十亿年的风霜仍然没有发生太大的变化。

实际上，我们已经发现了三种痕迹：叠层石、生命形态与现在的单细胞生物很相近的真正的微生物化石，以及一种很特别的碳元素。

在格陵兰岛有39亿年历史的伊苏阿岩石中发现了碳的两种同位素：碳12和碳13。伊苏阿岩石里有大量的碳12,其含量与在化石和生物体中碳12的含量很相近。这能够证明39亿年前就已经有生命存在了吗？

生命是否来自外太空

也有人推测，生命分子来自外太空。国际空间站很快就要安装一套专门的设施，用于研究外太空对微生物的影响，验证生命能否从一个星球迁移到另一个星球。

生命难以在外太空存在，这不仅仅是因为外太空过度脱水的环境，还由于有宇宙射线和太阳紫外线的照射。但在上世纪90年代进行的长达6年的一项试验中，70％的枯草芽孢杆菌存活了下来。这说明，只要保护措施得当，生命是可以适应外太空环境的。

生命能从外太空到达地球吗？天体物理学家弗雷德·霍伊尔指出，有些细菌被彗星带到了地球。也有一些科学家认为，生命的许多基本元素是附着在漂移不定的岩石上的。支持这种看法的证据是在所发现的一些陨石上存在着一些小泡，里面的气体是太阳系形成年代留下来的。曾有论文指出，这些小泡是由碳原子构成的，被封闭在形成中的小行星和彗星中，直到其中某个星体落到了地球上，小泡里的物质才释放出来。这一发现为另外一种假设提供了支持，即构成地球大气层的气体来自于40亿年前的外太空。

合肥工业大学资源与环境工程学院

学校隶属关系：教育部 电话：

学校所在地：安徽省合肥市屯溪路193号 传真：

邮政编码：230009 电子邮件：zhxy1523＠

一、地质类专业设置

（1）地矿学科（工学）本科专业设置

资源勘查工程、勘查技术与工程。

（2）地学类相关学科本科专业设置

地理信息系统、环境工程。

（3）地学硕士研究生学科专业设置

矿物学、岩石学、矿物学，构造地质学，地质工程。

（4）地学类相关学科硕士研究生学科专业设置

环境科学、环境工程。

（5）地学博士研究生学科专业设置

矿物学、岩石学、矿物学及其地质学博士后流动站。

（6）工程硕士领域专业设置

地质工程、环境工程。

二、地质类教师队伍现状及队伍建设

本院共有教师41人，其中教授13人，副教授12人，具有高级职称的教师占教师总数的61%，中级及以下人员16人。教师中具有博士学位的12人，在读博士8人，占教师总数的49%。具硕士学位的12人，占教师总数的29%。博士生导师5人，硕士生导师20人。朱光教授为国家人事部“百千万人才工程”第一、二层次人选，在职的岳书仓、朱光、宋传中教授享受国家政府特殊津贴。

本院教师队伍的年龄结构、学历结构、职称结构等较为合理，在各个学科领域都拥有一批学术造诣颇深、研究成果突出的专家教授。学院十分重视教师队伍的建设，除按学校的优惠政策吸引优秀人才外，还注意选拔、培养年轻的学科带头人和学术骨干，鼓励和有计划地安排年轻教师攻读博士学位，支持教师参与各项科研活动。积极营造浓厚的学术氛围，资助教师参加国内外的各类学术活动和成果交流。

三、人才培养

资源与环境工程学院历史悠久，是合肥工业大学办学历史最早的专业之一。1950年成立的淮南煤炭工业专科学校的地质科、采矿科是合肥工业大学的前身；1954年成立的合肥矿业学院内就设有地质系，是当时学校的主干学科。半个多世纪以来，学院人才辈出，为国家培养了大批基础扎实、素质过硬的专门技术人才，享誉海内外。学院现有在校本科生855人，在校全日制硕士生145人，博士生23人，研究生的招生规模正在逐年扩大。

四、办学优势和特色

多学科的交叉和融合形成了本院学科发展的主要优势和特点。资源环境与可持续发展是我国的重点国策之一，后备人才的培养极为重要。本院目前的本科专业包括地质、地理和环境三个一级学科，资源与环境专业密切相关，地理信息系统专业作为一种新的技术和手段，成为本院各学科相互渗透，融合交叉的纽带，已经把资源、环境及地质工程等相关专业紧密地联系在一起了，并将孵化出新的边缘学科和国家建设急需的新型的专业技术人才。

学院师资力量雄厚，专业结构合理，在长期的教学和科研中，已逐步形成自己的特色。合肥工业大学是一所以工为主的综合性大学，在人才培养过程中宽基础，重实践。在实践教学环节中，又特别强调培养学生善于发现问题，独立思考问题，自己动手解决问题的能力，并以教学与科研相结合的方式，不断提高学生的学习兴趣，激发学生创新意识和敬业精神，一直深受用人单位的好评。

学院重视课程建设，不断进行教学改革，坚持开展教学研究，建设教学基地，把严格教学制度、完善教学文件、规范教学管理贯穿学院教学活动的始终。学院尤其重视教学方法和教学内容的改革，请德高望重的老教师组成教学督导组，千方百计提高教学质量；实行试讲和听课制度，开展年轻教师的讲课比赛，提高教师业务能力和讲课艺术；积极开展教学基地的建设，建立了数字化、开放型的巢湖地学实习基地，该基地为全国30余所高校的地质类、地理类、土建类、旅游类、环境类等专业的教学实习提供了教学条件，实行资源共享。巢湖地学实习基地建设项目获国家级优秀教学成果二等奖，安徽省优秀教学成果特等奖。

五、学科建设

安徽省重点学科：矿物学、岩石学、矿床学。

六、实验室建设

资源与环境工程学院一直按照以科研为主，教学与研究并重的办学模式发展。学校实验中心管理的大型实验仪器和设备，实行全校各学科资源共享；学院中心实验室拥有多种先进的教学、科研实验设备，固定资产达1500万元，并以每年200万元的速度连续增长。先进的仪器设备和优越的实验环境，为学院的教学、科研工作搭建了良好的平台，为争取国家级重点实验室打下了良好的基础。

七、“九五”以来科学研究简况

“九五”以来，本院共承担科研项目近200项，其中国家自然科学基金11项，国家自然科学基金重点项目1项，国家重点基础研究项目（973）子课题3项，国际合作项目3项，安徽省自然科学基金8项，另有博士点基金，大量省、部级科技攻关和教学研究项目。目前纵向科研总经费达260万元，横向科研总经费达300万元。获得国家科技进步三等将1项，国家级优秀教学成果二等奖1项，安徽省优秀教学成果特等奖1项，部（省）级科技进步一等奖2项，部（省）级科技进步三等奖5项。

目前在研的主要国家级课题有：

1）郯庐断裂带与大别-苏鲁造山带的构造关系研究（国家自然科学基金项目）。

2）安徽和县香泉独立铊矿床低温成矿流体系统的成矿作用（国家自然科学基金项目）。

3）基岩裂隙介质地下水运动与溶质运移实验研究（国家自然科学基金项目）。

4）秦岭北缘的变形分解与斜向汇聚研究（国家自然科学基金项目）。

5）河流水质虚拟调控——以淮河安徽段为例（国家自然科学基金项目）。

6）黄土高原风尘来源、沉积和风化过程的地球化学研究（合作，国家自然科学基金重点项目）。

7）巢湖输入型非点源污染的源解析及控制机制研究（国家重大基础研究前期研究专项项目）。

8）新疆吉木乃地区二叠纪火山侵入岩研究（合作，国家重点基础研究发展规划项目）。

9）大别造山带北缘中新生代沉积学研究（合作，国家重点基础研究发展规划项目）。

10）淮南八公山地区新元古代叠层石礁体的形成（教育部博士学科点基金）。

八、国际交流与合作

本院十分重视国际间的学术交流与科研合作，长期与美国、加拿大、英国、德国、法国、瑞士、日本、韩国、澳大利亚、俄罗斯等国家保持密切的合作关系，并多次选派教师前往学习、考察。在国外做出卓越成就的本院毕业生也一直关注着学院的发展，他们长期的关注，对教学和科研均起到了较大的推动作用。

九、出版机构及出版物

本校拥有出版社——合肥工业大学出版社，学术期刊——合肥工业大学学报，与国内外其他出版社和重要期刊一样，为本院部分教学和科研成果的交流，提供了展示平台。2000年来，本院教师出版学术专著和教材9部，在国内外核心期刊上发表学术论文230余篇，仅2003年学院教师发表的学术论文就有75篇，人均1.8篇，被SCI、EI、ISTP收录15篇，人均0.37篇。部分研究成果在国际上具有一定的知名度。

（撰稿：孙世群、朱光）

　微生物成矿作用

近年来微生物成矿作用越来越受到重视，它是现代成矿作用的一种重要类型。世界各国一些矿床，如中国的东川铜矿和滇黔桂微细浸染金矿的形成与微生物活动关系十分密切。80年代以来，随着生物学、环境科学、古生物学和一些矿床的深入研究，愈来愈多的新资料表明，尽管沉积矿床的最终形成是多因素、多阶段作用的结果，但早期的生物作用却是最重要的因素和作用阶段。生物成矿作用的研究现已开始受到广泛重视，正在成为当前地质科学研究的一个新的前沿和生长点。

1）微生物成矿作用研究的背景和意义

作为地球表层最活跃的地质营力之一，生物作用可以直接形成可燃有机矿产。一些非金属矿产如硫、磷的生物成矿作用研究也相继取得了一系列成果，对金属矿床的生物成矿作用研究也正深入开展。微生物可以在许多阶段（如沉积、成岩、构造和变质作用、成矿和风化等）参与作用。但在不同的成矿阶段微生物成矿作用的重要性和表现形式则完全不同。具体到某个特定的矿床的某个成矿阶段，可能是某种生物作用占主导。现代生物学研究和各种实验结果（如生物成矿试验和工业废水微生物处理试验），都说明微生物及其有机质对P、Fe、Mn、Mg、Cu、Pb、Zn、V、U、Cr、Ni、Mo、Co、Au、Ag、Pt、Hg、S、As、Se、Sb、I及许多稀有分散元素的析离、运移和沉淀都有很强的能力和显著作用。概括起来，微生物参与形成矿床的方式主要有以下几种（朱士兴，1993）：

（1）微生物直接聚集成矿元素的作用：微生物因生理的需要对许多元素或矿物质具有直接吸收和吸附的功能。微生物对许多金属元素都具有惊人的富集能力。在不同的环境条件下，它们的富集系数有较大的变化，并存在选择富集作用。例如，在主要由藻类和细菌组成的海洋生物群中，许多元素的富集浓度可以比海水中的浓度高几百倍到几十万倍。美国和加拿大的一些实验研究证明，海藻特别是小球藻对金具有很强的吸附能力，许多微生物聚金能力惊人，如加利福尼亚州菲格罗阿湖的藻席含金达18kg/t。目前对微生物聚集金属元素研究较多的除了Fe、Mn外则是Au、Ag、Cu和Pb等。微生物成矿作用中微生物固定金属的机制不外是两种：一种是通过介质起作用；另一种是细胞直接与金属作用。许多金属元素对生物都有很大的毒性，但生物在某些环境下有很大的抗毒性。生物学家们研究发现，生物可以通过许多途径来消除这些不利因素而对某些毒性很大的金属有很强的吸收能力。微生物这些抗毒性机制为生物参与成矿提供了可能，因为在一些不利的环境中（如金属浓度很高），生物的抗毒性功能会打破金属在固液相之间的平衡，从而导致金属在固相中富集起来。

（2）微生物的生物化学沉淀作用：微生物在改变环境的物化参数上对成矿具有普遍意义。它的新陈代谢作用不仅能引起有关元素组合关系的转变和生成新矿物，还能改变周围溶液的酸碱度和氧化-还原电位，从而造成一个有利于某些新矿物沉淀的微环境，如硫化细菌可使硫氧化形成硫酸根，并由此形成硫酸盐矿物；而厌氧呼吸型的反硫化细菌则能使硫酸盐还原而生成硫化氢，后者与金属作用会生成各种金属硫化物，形成还原型金属矿物。微生物在氧化条件下不仅形成局部的还原环境，并有一个使化学条件起变化的界面。

（3）微生物的生物物理沉淀作用：现代叠层石的研究表明，具粘液鞘的丝状构造叠层石微生物，由于它们的能动作用（颤动和趋光滑动），对海水中的矿物颗粒或含矿岩屑有很强的粘结和捕获作用。微生物形成的叠层石柱体和由它们组成的礁体由于使水动力状况发生突然变化（变小），从而使被搬运的矿物质或含矿碎屑在叠层石柱体之间或其礁体前后因受阻而发生物理沉积和富集作用。

（4）微生物产生有机质参与成矿作用：微生物的代谢作用或死亡后被分解能生成各种有机质，如有机酸、有机碱、有机质胶体和含碳物质。这些有机质热稳定性低，在成矿元素的活化、迁移、沉淀和富集过程中起着重要作用。这些有机质，有的与金属形成络合物-螯合物进入沉积物中，在成岩作用时释放出金属或被置换形成更稳定的络合物；有的（有机胶体和微粒）可通过物理吸附作用而富集大量金属离子。有的（如有机碳）是还原剂，使易溶的高价离子还原成难溶的低价离子，从而使它们沉淀和富集。例如：日本用含腐植酸的泥浆处理重金属废水，对Hg、Cd、Cu、Ni、Zn等离子的去除率达98%以上，中国有人用腐植酸煤和腐植酸树脂处理含Hg、Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni和Co等离子的工业废水试验也获得理想的结果。近年来，对矿床中流体包裹体中有机质的研究，更进一步说明了有机质是微生物参与成矿的证据之一。

2）微生物成矿作用研究内容

（1）生物成矿作用的证据和标志。为了开展本项工作首先必须要有生物成矿作用的充分证据和标志。为此，需进行3个方面的研究：①对矿床全面开展古生物学及其生物沉积构造（如叠层石、核形石、珠粒、凝块石等）的研究，提出生物成矿作用的直接证据；②对含矿岩系、含矿层和夹层分别开展生物矿物晶体学、微量元素、稳定同位素和有机地球化学的研究，确定生物成矿作用的间接标志及其标志物的类型和特征；③通过对含矿岩系与非含矿岩系以及与其他矿种含矿岩系的比较，确定与该矿床有关的古生物、生物沉积构造以及生物地球化学标志物的特点和专属关系。

（2）生物成矿作用的方式和机理。①将上述古生物和生物地球化学资料与矿床形成的地质背景、岩相古地理和矿石结构、构造资料相结合，对生物成矿作用方式和机理问题提出推理性的意见；②进行模拟实验，结合其他实验结果（如大量的处理工业废水的试验资料）丰富和完善上述推理性的认识，并最终提出科学的关于生物成矿作用方式和机理的意见。

（3）矿物分带与生物相分带关系。为了探讨新的找矿标志，还要进行以下的工作：①研究矿床中的矿物分带，了解其具体的时空分布规律；②研究矿床中古生物相与沉积相的分带，阐明其与矿物相分带的关系；③研究并确定不同矿物带生物地球化学和生物标志的特点（朱士兴，1993）。

通过上述研究，最终以新的资料和观点总结出不同矿床的分布规律和找矿方向。既有科学的成矿理论又可指出实用的找矿标志。在以上各项研究中，应以生物成矿作用的证据和标志的研究为主，因为它们是形成结论的出发点和最基本的立足点。

3）微生物成矿作用研究新进展

微生物成矿作用研究得较多的矿种主要有Fe、Mn、Au、Cu、S、P等（殷鸿福等，1994）。

对铁矿来说，微生物成矿作用是肯定的，沼铁矿、湖铁矿和海相铁矿都曾被看作是细菌成因的。在前寒武纪条带状含铁建造中已发现了越来越多的微化石，如中国、澳大利亚和加拿大均有这类与微生物作用有关的铁矿床。但构成生物成矿的直接证据不多，尚有赖于沉积环境中存在的“生物成因构造”。近年来发现一类能在其细胞内合成磁铁矿的趋磁细菌（magnetotactic bacteria），为细菌参与成矿作用提供了直接证据，这是铁的生物成矿研究中进展较大的一点。日本和中国学者分别报道了现代生物成因的条带状铁矿和古代微生物成因的铁矿（宣龙式）二者的结构有不少相似之处。

对锰矿的生物成矿作用研究也较多，如乌克兰Nikopol，奥地利Tannengebirge地区的矿床，格鲁吉亚的Chiatura，澳大利亚的Groote Eylandt矿床以及中国的湘潭式锰矿，但多数是根据生物成因构造推断其为生物成矿的。中国南方震旦纪碳酸锰矿床中已经发现了比较明确的沉积和同位素地球化学证据，表明有机质积极参与成矿过程。近年来，从大洋底锰结核中分离出了一系列氧化锰细菌，并进一步发现了许多锰结核是锰质超微叠层石，这一发现开辟了锰的生物成矿作用研究的新方向-超微叠层石与锰矿的关系。近年在太平洋东部克拉利昂-克里帕顿盆地发现多金属结核中的锰矿物是生物成因的，结核的壳层是生物叠层石，并首次鉴定出太平洋螺球孢菌和中华微放线菌仅存在于叠层石的柱状体和文层等生物结构范围内，说明其为生物成因结核，并认为结核中的Fe、Mn等成矿元素是洋底纳米级微生物从海水溶液中吸取到体内，并在死亡后继续保留下来的产物。中国学者还提出了Fe和Mn分异的微生物学证据。

金通常是不活泼元素，但它在生物学上是非常活跃的。金具有显著的亲生物性，能够聚金的生物很多，金的生物成矿作用研究得较多的有南非的Witwatersrand砂砾岩型金铀矿床，该矿床中的许多纤维状晶粒显示出生物的结构。砂金的生物化学成因研究也较多，如阿拉斯加和中国一些地区的砂金矿被认为是与细菌作用有关的。在阿拉斯加砂金矿中发现了金矿化的微生物结构，金被彻底溶解后可以见到类似土微菌（Pedomicrobium）的一种芽孢菌存在，这是金的微生物成矿作用研究中最重大的进展。在30届国际地质大会上有多篇论文涉及微生物与金矿的成因联系。近年来，国内、外不断取得重要进展，如在块金中发现了细菌微生物的结构，还报道了某些种属的藻类明显具有富集金的能力。中国四川白孔隆沟金矿中分离出来的细菌和霉菌均有很强的聚金能力，它们具双重作用，在其生长的初期和中期吸附和聚积金，而在生长后期，则对金进行还原。

对铜、铅、锌等硫化物矿床来说，首先，生物及其有机质能够还原 或代谢有机硫化物提供S2-；其次，许多微生物如真菌的孢子和菌丝能够吸收数量可观的铜、铅、锌。生物成矿作用研究主要集中在元古代与叠层石有空间联系的层控铜矿床、含铜页岩中的铜矿床、密西西比河谷型铅锌矿床、同生喷气成因铅锌矿床。在现代洋中脊的热泉喷口附近可见这种微生物成矿作用，这里生活着摄取从喷口喷出的Cu、Pb、Zn的细菌等微生物。

对硫、磷等矿种的微生物成矿作用研究也较多。另外，对一些铀矿、钨矿、银矿、铝土矿等的微生物成矿作用的研究也取得了一些成果。

4）微生物成矿作用的重点研究方向

微生物成矿理论研究开展较晚，需要研究的领域较多，以下几个方面可进行重点研究（殷鸿福，1994）：

（1）“生物-有机质-流体”成矿系统的研究。目前生物成矿作用研究虽已获得了许多微生物参与成矿的证据，但尚缺少生物成矿作用的系统研究，孤立的生物成矿作用研究很难有大的突破，必须从发展的角度来研究生物成矿作用的演化，因此，“生物-有机质-流体”成矿系统的研究显得尤为重要。这是从成矿系统发展和联系的观点来研究生物成矿作用的演化，即系统地研究从活生物体的成矿作用（如预富集作用）到生物体演化为各种有机质的成矿作用（如溶解、富集作用），再到演变成有机流体时有机流体的成矿作用。

“生物-有机质-流体”成矿系统常见于盆地-造山带中。早在70年代初人们就已注意到了油气矿床和某些金属矿床可能的成因和空间联系问题。例如，加拿大西北部的阿尔伯特油田附近发现了派恩帕特大型铅锌矿，在索马里含油气区发现了科罗拉多高原型钾钒铀矿床等。近年来，不仅在油气区找到了一些金属矿床，并进一步发现了油气田可能与某些活泼金属矿床存在成因联系。目前，该项研究已发展到探讨含油气盆地中有关金属矿床产出的相对位置及普查标志阶段，涉及到Hg、Sb、U、Mo、Au、Cu、Pb、Zn等许多矿床。与油气矿床相伴的金属矿床中包裹体的研究表明，金属矿床的成矿流体类似于油田卤水，成矿流体中的有机质亦具有相似的性质。“生物-有机质-流体”成矿系统的研究揭示了这两类矿床的本质联系：在原始盆地接受沉积时，大量生物体为油气的形成奠定了物质基础，同时对金属成矿物质进行预富集作用，又为金属矿床的形成提供物质基础；在成岩过程中，生物体转化为有机质及有机热流体，对金属成矿物质具溶解、萃取和富集作用；在原始盆地-造山活动中，有机热流体向造山带运移，流体携带大量成矿物质，使金属成矿物质发生迁移；各种不同流体（如油气盆地的有机流体、造山带富含金属的流体等）的循环、汇合，最终会导致金属矿床的形成。这种成矿系统的研究不仅能完善和深化生物成矿以及前述的流体成矿的理论，而且还能指导找矿。

（2）综合对比研究现代的与古代的生物成矿作用的机制和条件。将今论古是地学研究领域的一项重要原则，许多生物成矿作用的认识也都是来自对现代生物成矿作用直接观察和研究，如洋中脊海底热泉喷口区的生物成矿现象，大洋锰结核的细菌成因说，砂金矿的细菌或生物-化学成因说，合成磁铁矿的趋磁细菌的发现等。对现代生物成矿现象的研究可以了解到生物成矿的机制，如生物富集、沉淀金属的方式以及参与成矿作用的生物生理学、形态学特征。只有在解决了这些问题的基础上，才可能对古代典型矿床进行令人信服的生物成矿作用的研究，了解古代生物在岩石沉积、成岩、变质等不同阶段所发生的变化及所起的作用，了解古代生物成矿作用的过程，从而避免只从形态学特征来讨论生物成矿作用。因此，现代和古代地质历史上的生物成矿作用，即与生物作用形成的矿床联系起来研究，是生物成矿理论一个很重要的研究方向。

（3）从生物地质学的其它相关分支学科角度综合研究微生物成矿作用：生物成矿学是一门生物学与矿床学之间的边缘学科。其研究必须与生物地质学中相关学科如生物矿物学、生物地球化学等结合起来。例如，某些细菌在吸附金离子以后会把它还原并长成晶体，金晶体长大以后就会从细菌上脱落下来，因此，必须从生物矿物学角度详细研究这些细菌成因的金晶体，才能区别这些矿物的有机和无机成因，为生物成矿作用提供证据，使生物成矿理论得以发展。

总之，必须从两方面研究发展生物成矿理论，一是研究生物成矿作用的机制、过程等生物本身的内部因素，二是研究生物成矿作用发生的外部条件如沉积环境等。一句话，系统地、综合地、对比地研究生物成矿作用的演化是发展生物成矿理论的关键所在。