埃迪卡拉纪-寒武纪转换时期动物的起源、演化和“寒武纪大爆发”一直是国际古生物学界研究的热点问题,其中寒武纪早期小壳化石群与埃迪卡拉纪化石群和寒武纪早期澄江化石库之间的内在关系是古生物学界研究的难题,其主要原因是寒武纪早期与小壳化石群伴生的宏体动、植物化石的缺乏.发现于峡东地区的寒武纪早期岩家河生物群填补了这一缺失环节,该生物群包含宏体动物、宏观藻类、小壳化石、球形化石(可能的胚胎化石)、微古植物和蓝菌类等化石,部分宏体化石显示了从埃迪卡拉纪向寒武纪过渡色彩.化石保存方式有碳质膜、黄铁矿化、磷酸盐化、硅化.因此对岩家河生物群生物多样性和埋藏学进行综合研究,将可提供纽芬兰世(梅树村期)碳酸盐台地—碳酸盐台地内部的局部凹陷盆地相的一个较完整的生物景观图,对探索“寒武纪大爆发主幕”前夕生物的辐射、演化模式及保存机制具有重要的科学意义.

[目的]研究铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4在细胞外诱导形成含铁矿物的矿物相、化学成分和形貌结构等特性及其变化,深化对铁还原细菌细胞外诱导矿化过程的认识.[方法]在以30 mmol/L乳酸钠为电子供体,10 mmol/L水合氧化铁为电子受体,[HCO3-]为30 mmol/L,[PO43-]为5 mmol/L条件下,30℃恒温下厌氧培养,进行细菌生长和细胞外诱导矿化实验,定期采样测量反应体系的pH、生物量、Fe(Ⅱ)浓度;采用激光拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)等方法对不同时间点的矿化产物进行分析.[结果]MR-4在还原Fe(Ⅲ)的过程中,细胞快速生长,表明MR-4的Fe(Ⅲ)还原和乳酸氧化过程相互耦合,从而进行细胞生长,并在细胞外诱导矿物形成.对不同阶段矿化产物的综合分析表明,反应进行到约8d时,无定形-弱结晶的水合氧化铁部分地转化为纳米尺寸的磁铁矿晶体颗粒;约16d时,反应体系中开始出现蓝铁矿晶体颗粒;约20 d后,几乎所有矿物转化为纤维状或者叶片状的蓝铁矿.[结论]铁还原细菌Shewanella oneidensis MR-4细胞外诱导矿化过程受环境条件控制,当以乳酸钠和水合氧化铁分别作为电子供体和受体,相对高的[PO43-]/[HCO3](1∶6)时,水合氧化铁先转化为磁铁矿,最后大量转化为蓝铁矿.本研究为全面认识铁还原细菌的生物诱导矿化过程和评估其参与铁元素地球化学循环提供了新的数据.

通过分析贵州省福泉市马场坪镇磷石膏堆场渗滤液及周边地下水水化学组成,运用主成分分析法探究地下水污染来源,结合PHREEQC反向模拟推测渗滤液渗漏影响下岩溶地下水地球化学过程.结果表明,渗滤液呈强酸性,EC高达8750 μS·cm-1,渗滤液中特征污染物以TP、SO42-、F-为主,渗滤液的性质主要与湿法制磷酸工艺有关.研究区发财洞方向(G1)地下水受磷石膏堆场渗漏影响,TP、SO42-、F-远超过GB 3838-2002和GB/T14848-93规定的限值,龙井方向(G10)地下水受周边磷肥厂、废弃普钙厂影响可能性较大,呈现出SO42-所占比例逐渐增大、HCO3-逐渐减小的趋势,水化学类型变为SO4-Ca型;其余采样点地下水水化学类型为HCO3-Ca型,主要来自自然地质背景下地下水和含水介质的水岩反应.模拟显示,渗滤液渗漏至地下水系统的过程中,加速了水岩反应及岩溶发育,渗滤液中的PO43-、Fe进入地下水系统后,在一定反应条件下,可能形成羟磷灰石、Fe(OH)3、蓝铁矿沉淀.

辽宁复州湾剖面寒武系地层出露连续且沉积现象较为丰富,芙蓉统长山组、凤山组微生物岩发育.研究区寒武系芙蓉统微生物岩多为小型柱状,与围岩有明显界限,纹层较为模糊,与华北其他地区寒武系芙蓉统大型柱状叠层石有明显差异.芙蓉统微生物岩主要由暗色致密泥晶和微亮晶颗粒组成,内部发育有生物碎屑、白云石、方解石和黄铁矿颗粒等,显示出微生物岩内部复杂的显微组构,同时柱状微生物岩中保存多种类型的微体生物,如葛万菌(Girva-nella)、肾形菌(Renalcis)等钙化蓝细菌,以及海绵骨针集合体等.致密泥晶组构中粘结着大量的生物碎屑,包括三叶虫和腕足类等.因此,复州湾剖面芙蓉统微生物岩中发育的钙化微生物和多样性颗粒的存在,为探索生物丘形成过程中复杂的微生物沉积作用的研究提供了基本素材,也为寒武系叠层石的研究提供了重要的实例.