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真菌促进硅酸盐矿物风化的速率、机制以及地质、地球化学效应

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高校地质学报 2024年第3期 322-335页

作者：李子波陆现彩滕辉刘连文郄文昆庞科张文轩季峻峰陈骏中国科学院南京地质古生物研究所古生物学与油气地层应用重点实验室表生地球化学教育部重点实验室南京大学地球科学与工程学院表层地球系统科学研究院天津大学地球系统科学学院

真菌分布广泛，从地球表层到深达1.4 km的陆壳都可以找到它们的存在。根据它们的生态习性和营养方式，真菌可分为腐生、共生和寄生真菌。菌丝是真菌的基本结构单位。真菌的菌丝通过其顶端延长的生长方式和强大的代谢能力，在硅酸盐矿物... 详细信息

真菌分布广泛，从地球表层到深达1.4 km的陆壳都可以找到它们的存在。根据它们的生态习性和营养方式，真菌可分为腐生、共生和寄生真菌。菌丝是真菌的基本结构单位。真菌的菌丝通过其顶端延长的生长方式和强大的代谢能力，在硅酸盐矿物的风化过程中发挥独特的作用，尤其是对含有营养元素的硅酸盐矿物。这一过程调控着成壤、成矿，以及元素的生物地球化学循环等重要地质与地球化学过程。但是，真菌在硅酸盐自然风化过程中发挥的作用一直没有受到足够的重视。本文首先梳理了真菌的生长方式，旨在阐明其促进硅酸盐矿物风化的速率、机制以及对硅酸盐矿物自然风化的贡献。通过文献回顾并结合全球变化的背景，本文提出了未来相关工作重点攻关方向；(1)进一步限定真菌在自然环境中对硅酸盐矿物风化的贡献；(2)阐明真菌促进的硅酸盐矿物风化与地质、地球化学过程的偶联；(3)应用功能真菌提高陆地增强硅酸盐风化(enhanced silicate weathering)的碳去除效率。这些研究将深化对真菌在地表关键过程中扮演角色的认识，为地球系统模型(GEOCARB、COPSE和SCION)提供重要信息，提高不同圈层相互作用预测的准确性，并为增强硅酸盐风化实现高效固碳提供新途径和科学依据。

关键词：真菌硅酸盐矿物碳循环固碳地球系统

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东南沿海火山岩地区火山黏土型锂矿的发现

高校地质学报 2024年

作者：邵小阳邓飞张忠进王汝成陆现彩车旭东 1.广东省佛山地质局 2.同济大学土木工程学院 3.内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院 4.关键地球物质循环教育部前沿科学中心南京大学广东省佛山地质局同济大学土木工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院关键地球物质循环教育部前沿科学中心南京大学

广东省东北部石人背盆地上白垩统叶塘组中存在锂元素超常富集现象（Li2O含量可达0.2%以上），具有寻找黏土型锂矿的良好前景。石人背盆地综合剖面测量、全岩地球化学分析及岩相学观察表明，锂的富集层位位于叶塘组中上部页岩、泥岩和粉... 详细信息

广东省东北部石人背盆地上白垩统叶塘组中存在锂元素超常富集现象（Li2O含量可达0.2%以上），具有寻找黏土型锂矿的良好前景。石人背盆地综合剖面测量、全岩地球化学分析及岩相学观察表明，锂的富集层位位于叶塘组中上部页岩、泥岩和粉砂岩中，黏土矿物是锂的主要载体矿物，其成因与火山活动密切相关，初步判断为火山活动相关的黏土型锂矿。盆地构造为锂矿形成提供了有利的沉积环境，富锂沉积层的厚度可观，连续富矿的层位厚度可达226米，找矿潜力较大。该矿的发现为我国东南沿海火山岩地区寻找超大型火山岩相关沉积型锂矿提供了重要的找矿线索。

关键词：火山黏土型锂矿叶塘组石人背盆地粤东北地区

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四川盆地深层海相页岩气赋存机理与勘探潜力

石油学报 2022年第4期43卷 453-468页

作者：郭旭升腾格尔魏祥峰俞凌杰陆现彩孙磊魏富彬中国石油化工股份有限公司北京100728 中国地质调查局油气资源调查中心非常规油气地质重点实验室北京100083 中国石油化工股份有限公司勘探分公司四川成都610041 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 山东大学前沿交叉科学青岛研究院山东青岛266237

深层—超深层页岩气是四川盆地天然气增储上产的战略接替领域。基于志留系页岩气的大量勘探开发实践、实验测试资料和前瞻性研究成果,探讨了深层海相页岩气的赋存状态与聚集机制,指出了四川盆地深层页岩气的有利勘探区。页岩的纳米孔喉... 详细信息

深层—超深层页岩气是四川盆地天然气增储上产的战略接替领域。基于志留系页岩气的大量勘探开发实践、实验测试资料和前瞻性研究成果,探讨了深层海相页岩气的赋存状态与聚集机制,指出了四川盆地深层页岩气的有利勘探区。页岩的纳米孔喉系统决定了其内部聚集的天然气呈现吸附态,主要以单分子层在微孔—介孔中吸附聚集。页岩吸附气量除受控于孔、缝的比表面积,还受TOC含量、温度、压力和含水性的影响。深层高温条件下,页岩储层的最大吸附气量较低,随着温度降低页岩的吸附能力增强,最大吸附气量也逐渐增加。页岩气在深层超压条件下主要以游离气赋存,呈超临界状态高密度聚集,游离气含量受储集空间及孔喉结构、埋藏深度、地层温度和压力、超临界流体性质以及页岩含水性等诸多因素综合影响。在抬升过程中,因构造改造的强度、时间和方式不同,页岩气的赋存相态转化及散失机制不同。其中,抬升幅度小且改造强度弱时,页岩气层仍保持深层“游离气为主,超压富气”的特性;抬升至中—浅层时,受断裂开启、剥蚀露头和页岩自封闭性降低等游离气散失机制影响,页岩气层的含气量和游离气量降低、吸附气占比增加,因此,远离剥蚀区、大断裂带的深埋藏区是深层页岩气的最有利富集区。四川盆地内部构造相对稳定,深层海相页岩气普遍保持着“早期滞留,超压富气”的成藏特征,优选宜宾—泸州地区、綦江—涪陵地区、永川—大足地区和垫江—梁平地区为有利勘探区。

关键词：四川盆地深层页岩气赋存形式构造稳定勘探潜力

氨基酸在绿脱石层间域内微观结构的分子动力学模拟

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矿物岩石地球化学通报 2023年第1期42卷 79-88页

作者：姚骠刘显东张迎春陆现彩南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京210023

黏土矿物具有浓缩、保护和催化的功能,很可能在生命起源中发挥至关重要的作用。虽然大量研究关注氨基酸在富铝黏土矿物(如蒙脱石)表面的吸附和缩合反应,然而,富铁镁黏土矿物(如绿脱石)很可能广泛存在于早期地球,氨基酸在绿脱石表面的吸... 详细信息

黏土矿物具有浓缩、保护和催化的功能,很可能在生命起源中发挥至关重要的作用。虽然大量研究关注氨基酸在富铝黏土矿物(如蒙脱石)表面的吸附和缩合反应,然而,富铁镁黏土矿物(如绿脱石)很可能广泛存在于早期地球,氨基酸在绿脱石表面的吸附和缩合反应研究却非常缺乏。本文使用分子动力学模拟手段,通过逐步减少水分子数量模拟脱水过程,研究脱水对氨基酸在绿脱石表面的吸附、有效反应对的形成和水化能等的影响。结果表明,氨基酸通过氨基与绿脱石表面氧形成氢键稳定地吸附在绿脱石表面,并在绿脱石表面形成有效反应对。脱水不仅有助于氨基酸在绿脱石表面的吸附和有效反应对的形成,而且还能降低体系的水化能,使体系在水化时释放更多能量。体系的水化能在热力学方面有利于肽键的形成,可能成为肽形成的驱动力。综上,绿脱石很可能对肽在早期地球的形成中起到关键作用。

关键词：绿脱石氨基酸生命起源分子动力学模拟

北淮阳中生代adakite岩石地球化学特征及成因讨论

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岩石学报 2001年第4期17卷 541-550页

作者：潘国强陆现彩于航波南京大学地球科学系南京210093

大别山造山带后缘的北淮阳带发育大面积的中生代岩浆岩。其中,晚侏罗世至早白垩世早期(15～130Ma)的岩体具有与adakite类似的地球化学特征,SiO2>56％,高铝(SiO2>70％时,Al2O3>15％)、高锶(Sr>400μg/g)、钠质(Na2O3.34％～4.75％,Na2O/K... 详细信息

大别山造山带后缘的北淮阳带发育大面积的中生代岩浆岩。其中,晚侏罗世至早白垩世早期(15～130Ma)的岩体具有与adakite类似的地球化学特征,SiO2>56％,高铝(SiO2>70％时,Al2O3>15％)、高锶(Sr>400μg/g)、钠质(Na2O3.34％～4.75％,Na2O/K2O>1)、低Y和Yb(Y≤18μg/g),Sr/Y>20～40,La/Yb>20,Eu无明显异常,Sr正异常。Adakite岩石类型为(石英)闪长岩、二长闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩-花岗岩。矿物成分以更长石、微斜长石或正长石、镁质黑云母、石英为主,副矿物为磁铁矿+榍石十锆石+磷灰石组合,岩石含富云质和闪长质包体,属Ⅰ型花岗岩类。而早白垩世晚期20％,并且在岩浆演化中有AFC过程。

关键词：中生代埃达克岩岩浆岩地球化学花岗岩

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锰氧化物的还原相变机理及其环境意义

锰氧化物的还原相变机理及其环境意义

2022年中国地球科学联合学术年会

作者：刘欢陆现彩南京大学地球科学与工程学院

锰氧化物常见于自然界表生和水体环境中,往往以纳米层状结构出现,具有高比表面积和表面反应性。水钠锰矿,一种典型的层状锰氧化物,由锰氧八面体层堆垛形成。由于水钠锰矿具有高价态的Mn(III/IV),自然界中还原性的Mn(II)可诱导其发生结...

锰氧化物常见于自然界表生和水体环境中,往往以纳米层状结构出现,具有高比表面积和表面反应性。水钠锰矿,一种典型的层状锰氧化物,由锰氧八面体层堆垛形成。由于水钠锰矿具有高价态的Mn(III/IV),自然界中还原性的Mn(II)可诱导其发生结构转变,改变其矿物晶体结构和Mn价态;此外,水钠锰矿可将As(III)氧化形成As(V)从而降低其毒性和迁移性,同时引起自身结构转变。

关键词：

来源： cnki会议评论

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常见层状硅酸盐矿物的表面特征

硅酸盐学报 2003年第1期31卷 60-65页

作者：陆现彩尹琳赵连泽熊飞南京大学内生金属矿床成矿机制国家重点实验室江苏省凹土工程技术研究中心南京210093

用N2 吸附法系统测试了高岭石、蒙脱石、叶蜡石、滑石、凹凸棒石、海泡石、铁云母、绢云母、蛭石、钾长石等 10种常见工业矿物材料的比表面积、孔结构以及表面能特征。初步讨论矿物表面特征、微孔结构与矿物晶体结构、化学成分以及加工... 详细信息

用N2 吸附法系统测试了高岭石、蒙脱石、叶蜡石、滑石、凹凸棒石、海泡石、铁云母、绢云母、蛭石、钾长石等 10种常见工业矿物材料的比表面积、孔结构以及表面能特征。初步讨论矿物表面特征、微孔结构与矿物晶体结构、化学成分以及加工工艺、性能之间的联系。研究结果表明 :矿物的表面特征是由其矿物结构决定的 ,矿物成分的微小差异可能导致矿物表面特征的较大差别。

关键词：层状硅酸盐矿物表面特征氮气吸附法粘土矿物比表面积表面能孔结构

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石灰土的表面吸附试验研究

水利学报 2007年第10期38卷 1258-1264页

作者：张小平施斌陆现彩南京航空航天大学土木工程系江苏南京210016 南京大学地球科学系江苏南京210098

采用表面吸附仪对膨胀土和石灰土样品进行了表面吸附试验,测得了土样加石灰前后的BET比表面积、BJH微孔比表面积、BJH微孔体积、微孔平均孔径及孔径中值的变化。研究了不同含灰量在饱水和非饱水养护条件下石灰土微孔结构的变化特征。试... 详细信息

采用表面吸附仪对膨胀土和石灰土样品进行了表面吸附试验,测得了土样加石灰前后的BET比表面积、BJH微孔比表面积、BJH微孔体积、微孔平均孔径及孔径中值的变化。研究了不同含灰量在饱水和非饱水养护条件下石灰土微孔结构的变化特征。试验结果表明,掺加石灰后比表面积变小,并存在一最小值;随着石灰含量的增加,小于100的超微孔显著减小,而大于100的较大孔显著增大,以100-1000的孔为优势孔。在非饱水状态,石灰含量为6%时的累积孔体积和平均孔径最大,且无侧限抗压强度最大;在饱水状态,石灰含量为10%时的累积孔体积和平均孔径最大,石灰含量为8%时无侧限抗压强度最大。因此,掺灰膨胀土在非饱水状态下的最佳石灰含量为6%,在饱水状态下的最佳石灰含量为8%-10%。

关键词：石灰土表面吸附试验优势孔最佳石灰掺量

惠民凹陷辉绿岩席对下伏烃源岩热影响模型研究

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大连理工大学学报 2012年第2期52卷 191-196页

作者：王大勇宋永臣陆现彩赵明龙齐天大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室辽宁大连116024 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室江苏南京210093

勘探发现渤海湾盆地惠民凹陷存在与火成岩席有关的油气藏.基于两种不同的热传导模型,数值模拟了该凹陷内一个孤立的辉绿岩席以及围岩的热演化,定量分析了岩席对下伏围岩的热影响.模拟结果表明:围岩孔隙水的汽化作用是影响岩浆-围岩热传... 详细信息

勘探发现渤海湾盆地惠民凹陷存在与火成岩席有关的油气藏.基于两种不同的热传导模型,数值模拟了该凹陷内一个孤立的辉绿岩席以及围岩的热演化,定量分析了岩席对下伏围岩的热影响.模拟结果表明:围岩孔隙水的汽化作用是影响岩浆-围岩热传输的重要因素,在孔隙水汽化的情况下,围岩经历的峰值温度比简单热传导模型低100℃左右;在热接触变质形成的角岩带内出现镜质体反射率的异常低值,无法通过常用公式计算围岩经历的峰值温度,但依据爆炸古温度方法得到的结果与热传输模拟结果一致,反映了该区域曾经历了高温(大于450℃)和高压环境.

关键词：热传输模型热成熟度辉绿岩席镜质体反射率惠民凹陷