东太平洋铁锰结核区微生物的丰度及其成矿作用研究

于1994年4－11月在东太平洋铁锰结核勘探区，随向阳红09号船，采集了39个表层沉积物、12个上覆水和7个结核样。在现场用平板法测定了异养细菌和铁、锰细菌丰度，用稀释法（MPN法）测定硫酸盐还原菌丰度。在实验室对船上带回的异养细菌和锰细菌进一步纯化分离，进行了12项生化试验，参照伯杰氏手册第八版鉴定至昆。为了探讨微生物在大洋成矿过程的作用，使用分光光度法，测定锰细菌对锰、铁离子的转化作用和不同培养温度对转化作用的影响。结果表明，在微生物丰度方面，沉积物中异养细菌的丰度在3－9500cell／g；锰、铁细菌的丰度在1×10°－103cell／g；硫酸盐还原细菌的丰度分布范围在0－4000cell／g。在上覆水和结核样中各类细菌的丰度均较低，比沉积物样低1个数量级。在细菌的菌属组成与近海区相比存在一定的差异，特别是在革兰氏阳性菌的组成上微球菌占了绝对优势。在成矿作用方面，锰细菌对锰、铁氧化还原的实验结果表明，在好氧的条件下，锰细菌使可溶性的Mn2+氧化为Mn4+,其氧化速度与环境温度存在密切关系；锰细菌对铁的氧化速度比对锰的氧化速度来得快。在厌氧的培养条件下，锰细菌能将高价铁还原为低价铁，而且使培养液的pH明显降低。