离子吸附型稀土矿床次要发育于富含稀土元素的花岗岩风化壳中。风化过程中稀土元素的活化、迁徙和再富集是构成此类矿床至关重要的环节。虽然越来越多的研究已经认识到，微生物和其他地球化学因素配合控造着风化过程中的稀土元素地球化学行为，但详细的微生物效应及感化机造仍未了了。为了探究微生物对花岗岩风化过程中稀土元素活化和分异的影响，以及领会微生物对离子吸附型稀土矿床成矿的潜在奉献，中国科学院广州地球化学研究所研究员何宏平团队操纵江西省大埠离子吸附型稀土矿床的花岗岩基岩和矿床风化壳中的野生微生物菌株开展了微生物消融花岗岩的尝试研究。
研究发现，在常温常压及寡营养前提下，尝试菌株均能显著促进花岗岩中稀土元素的活化。30天反响完毕时，微生物将总稀土元素表不雅消融量提拔约4-21倍（图1）。而在现实反响过程中，部门消融的稀土元素会被微生物细胞和胞外代谢物再次吸附固定，那使得稀土元素的表不雅溶出率被降低约25%-82%。微生物生长代谢招致溶液酸化并排泄丰硕的小分子有机酸，从而对花岗岩消融产生积极影响。在尝试菌株消融花岗岩的过程中，溶液pH值在弱酸性至近中性范畴内。此前提下，有机酸配体的络合感化是微生物促进稀土元素释放的主导机造（图2）。
花岗岩消融过程中的稀土元素分异次要受稀土元素赋存矿物的物理化学性量的造约，但同时也受微生物感化的影响（图3）。在花岗岩消融的初始阶段，抗风化才能弱的氟碳钙铈矿和氟碳钙钇矿优先消融，招致差别反响前提下轻稀土和中稀土元素均具有较高的溶出率（图3）。微生物排泄的小分子有机酸与差别稀土元素的络合不变性差别也是影响稀土元素分异的重要因素。尝试利用的两株芽孢杆菌排泄的丰硕有机酸，尤其是苹果酸和酒石酸，可能是招致花岗岩消融过程中稀土和重稀土元素优先释放的关键（图3和图4）。研究工做为理解离子吸附型稀土矿床成矿生物地球化学过程供给了新视角。
相关功效近日在线颁发于Geochimica et Cosmochimica Acta。
图1 30天反响完毕时差别反响前提下溶液中的稀土元素浓度
图2 (A)盐酸和 (B)有机酸（pH 6）感化下花岗岩中稀土元素的溶出量
图3 差别菌株感化下反响30天花岗岩中稀土元素的溶出率
图4 pH 6有机酸（A）和盐酸（B）溶液消融花岗岩的稀土元素的溶出率
来源：中国科学院广州地球化学研究所
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