微生物量对铁氧化物晶格相铀元素的形成及地球化学行为的影响OA北大核心

铀元素可以在微生物催化水铁矿重结晶过程中取代铁原子占位,以U(Ⅴ)或U(Ⅵ)形式嵌入相变产物八面体晶格,形成铁氧化物晶格相铀元素。为探究微生物对铁氧化物晶格相铀元素的形成过程及其地球化学行为的影响,以批处理实验为基础,通过矿物学、环境地球化学和光谱学等交叉技术手段,探讨微生物量对相变终产物物相及其晶格相铀元素含量、价态组成及环境稳定性的影响。结果表明,无论生物量高低,水铁矿最终相变程度接近,约84%水铁矿相变为结晶程度更高的铁氧化物。低生物量体系水铁矿相变速率较慢,终产物为抗氧化性和环境稳定性较好的三价铁矿物针铁矿,晶格相铀元素含量较高,主要以U(Ⅵ)形式赋存。高生物量体系水铁矿相变速率较快,相变终产物是环境稳定性较差的含二价铁矿物磁铁矿,晶格相铀元素含量较低,U(Ⅴ)占据绝对主导地位。