一种利用硫酸盐还原菌的砂岩型铀矿的找矿方法
阅读说明：本技术 一种利用硫酸盐还原菌的砂岩型铀矿的找矿方法 (Ore searching method for sandstone-type uranium ore by using sulfate reducing bacteria ) 是由 耿海波 安丽平 张加赢 陈力 杜娜 于 2020-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种利用硫酸盐还原菌的砂岩型铀矿的找矿方法,步骤如下：采取待测区域的地下水样,将水样分成体积相等的两份,分别装入灭菌的玻璃瓶中；将一份水样在80-105℃下加热0.5-1.5min,备用；取加热后的水样和未做处理的水样,分别经系列梯度稀释后,加入Starkey培养基于试管中,在温度为28-37℃下深层厌氧培养,每个梯度系列平行做5根试管；培养后观察实验现象为阳性的试管数,根据MPN计数法得出水样中芽孢数量和硫酸盐还原菌菌体总量；通过与周围环境对比获得地球生物化学异常,进而圈定隐伏矿具体位置。该方法操作简便、投入低,周期短,同时具有易开展、准确度高等优点。(The invention relates to an ore searching method for sandstone-type uranium ore by using sulfate reducing bacteria, which comprises the following steps: taking an underground water sample of an area to be detected, dividing the water sample into two parts with equal volume, and respectively filling the two parts into sterilized glass bottles; heating a water sample at 80-105 deg.C for 0.5-1.5 min; diluting the heated water sample and the untreated water sample respectively by series of gradients, adding into Starkey culture medium test tubes, and performing deep anaerobic culture at 28-37 deg.C to obtain 5 test tubes in parallel for each gradient series; observing the number of test tubes with positive experimental phenomena after culture, and obtaining the number of spores and the total amount of the sulfate reducing bacteria in the water sample according to an MPN counting method; and obtaining the geochemical anomaly of the earth by comparing with the surrounding environment, and further delineating the specific position of the blind mine. The method has the advantages of simple operation, low investment, short period, easy development, high accuracy and the like.)
技术领域
本发明涉及生物找矿模式与应用领域，尤其涉及一种利用硫酸盐还原菌的砂岩型铀矿的找矿方法。
背景技术
层间氧化带砂岩型铀矿因其矿量大、开发成本低、对环境污染小、产出效益高的特点, 成为近些年国际上最有发展前景和市场竞争力的铀矿类型，也是我国铀矿勘查和开发的重点对象。过去对于隐藏铀矿的找矿工作主要局限于物化探勘探技术，所选用的找矿方法普遍具有投资大、工作量大、周期长等特点。寻找简单、高效、准确的铀矿找矿方法一直是人们需要解决的课题。
已有的研究表明，微生物在铀矿的成矿过程中扮演着重要的角色，尤其是硫酸盐还原菌的生物地球化学分布与铀矿之间有着密切的关系。但是受学科跨度影响，地质科考人员更倾向于已有的物理和化学方法开展找矿工作，对于微生物在铀矿找矿领域的应用则鲜有提及，如何利用与铀矿相关度较高的微生物开展找矿工作，建立物化探以外的新方法和新技术亟需解决。
发明内容
解决的技术问题：针对现有的找矿方法存在的投资大、工作量大、周期长等缺点，本发明提供一种利用硫酸盐还原菌的砂岩型铀矿的找矿方法，该方法操作简便、投入低，周期短，同时具有易开展、准确度高等优点。
技术方案：一种利用硫酸盐还原菌的砂岩型铀矿的找矿方法，包括以下步骤：
S1.水样采集：采取待测区域的地下水样，将水样分成体积相等的两份，分别装入灭菌的玻璃瓶中，并标记为水样A和水样B；
S2.水样处理：将水样A在80-105℃下加热0.5-1.5min，备用；
S3.菌体培养：取S2中加热后的水样A和S1中的水样B，分别经系列梯稀释后，加入Starkey培养基于试管中，在温度为28-37℃下深层厌氧培养，每个梯度系列平行做5根试管；
S4.菌体计数：培养后观察实验现象为阳性的试管数，根据MPN计数法得出水样中芽孢数量和硫酸盐还原菌菌体总量；
S5.矿床定位：通过与周围环境对比获得地球生物化学异常，其异常包括硫酸盐还原菌数量的变化以及在此基础上芽孢数量/菌体总量的改变，进而圈定隐伏矿具体位置。
上述所述的S1中水样A和水样B的体积为0.5L。
上述所述的S1中玻璃瓶的灭菌方法为将玻璃瓶采用干热灭菌的方法，在温度为160-170℃下灭菌2h或采用高压蒸汽灭菌的方法，在温度为121℃下灭菌15min。
上述所述的S4中实验现象为阳性表现为试管中培养液产生黑色沉淀并伴有H2S产生。
上述所述的S5中地球生物化学异常表现为待测区域硫酸盐还原菌总量为周围区域背景数据的3倍以上以及在此基础上芽孢数量/菌体总量<10%，即此处为有利的成矿环境；若待测区域硫酸盐还原菌总量为周围区域背景数据的3倍以上以及在此基础上芽孢数量/菌体数量>80%，则此处为工业铀矿体。
有益效果：本发明提供的一种利用硫酸盐还原菌的砂岩型铀矿的找矿方法，具有以下有益效果：
1.本发明的找矿方法利用微生物学的方法，仅通过检测地下水样中硫酸盐还原菌菌体和芽孢数量及所占比例，即可判断铀矿有利成矿区域和工业铀矿体所在区域；
2.本方法操作简便，劳动强度小，所需时间短，便于找矿工作的实施；
3.使用本微生物学方法进行砂岩型铀矿的找矿工作，可以替代物化探勘探技术，或和物化探勘探技术结合使用，提高找矿成功率。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
以下实施例中使用的玻璃瓶采用高压蒸汽灭菌的方法，在温度为121℃下灭菌15min后备用。
Starkey培养基配方为：K2HPO4：0.5g；NH4Cl：1.0g；Na2SO4：1.0g；CaCl2•2H2O：0.1g；MgSO4•7H2O：2.0g； 70%的乳酸钠溶液：5.0mL；蒸馏水：1000mL；pH=7.0～7.5；另外配置浓度为1%的硫酸亚铁铵溶液，临用前，每100mL的培养基内加入5mL的硫酸亚铁铵溶液。所述Starkey培养基和硫酸亚铁铵溶液分别在高压灭菌锅中121℃下灭菌30min后备用。
MPN计数法参考标准HJ/T 347-2007。
实施例1
新疆十红滩砂岩型铀矿床中硫酸盐还原菌样本的采集与分析。
地质背景：新疆十红滩铀矿床属层间氧化带型砂岩铀矿床，位于吐-哈自流水盆地南缘的艾丁斜坡带上，含矿含水层赋存于中侏罗统水西沟群西山窑组含煤碎屑岩中，主要岩性为砾岩、含砾粗、中粒长石石英砂岩，赋存孔隙承压水，现代地下水流向总体由南向北，地下水为高矿化度的Cl.SO4-Na型水，地下水中铀含量最高可达2.2451×10-3g/L，其主要以UO2(CO3)2形式迁移。区域上有利的地下水补-径-排系统是形成该矿床的前提条件，局部构造作为局部补给源影响着地下水的流向，进而控制层间氧化带及铀矿化的形成及展布方向，铀矿化主要产于含水层渗透性相对较好的疏松砂岩中。
本实施例以该矿区为例，利用本发明所述的方法进行分析，以验证本发明所述方法的可行性和可信度。具体方法如下：
S1.水样采集：采取该地的地下水样，将水样分成体积均为0.5L的两份，分别装入玻璃瓶中，并标记为水样A和水样B；
S2.水样处理：将水样A在90℃下加热1min，以杀灭其中的营养体细胞，然后放入自来水中冷却，备用，水样B不作任何处理；
S3.菌体培养：分别取S2中加热后的水样A和S1中的水样B各1mL，分别经系列梯稀释10倍和100倍后，加入Starkey培养基于试管中，在温度为30℃下深层厌氧培养，每个梯度系列平行做5根试管；
S4.菌体计数：培养后观察，当试管中培养液产生黑色沉淀并伴有H2S产生，即实验现象为阳性，分别统计水样A和水样B中实验现象为阳性的试管数，根据MPN计数法得出水样中芽孢数量和硫酸盐还原菌菌体总量，如氧化还原带水样A三组梯度浓度实验中，阳性试管数分别为（4、1、1），查标准HJ/T 347-2007中最可能数（MPN）表，可知水样A中芽孢数量为2个/mL；水样B三组梯度浓度实验中，阳性试管数分别为（5、5、1），查表可知水样B中硫酸盐还原菌数量为35个/mL，同理求出其他区域水样中硫酸盐还原菌和芽孢数量；
S5.矿床定位：测得的数据表明，根据MPN计数法统计的周围区域地下水中硫酸盐还原菌数量为10个/mL，氧化还原带中硫酸盐还原菌为45个/mL，芽孢数量为2个/mL, 芽孢数量/菌体总量为5.7%，因此该区域为有利的成矿环境；还原带中硫酸盐还原菌为40个/mL,芽孢数量为36个/mL, 芽孢数量/菌体总量为90%，因此该区域为工业铀矿体区。
根据测定的实验数据对上述区域进行划分，圈定铀矿具体分布区域与实际铀矿分带性一致。
实施例2
鄂尔多斯东胜砂岩型铀矿床中硫酸盐还原菌样本的采集与分析。
地质背景：东胜地区砂岩型铀矿赋存于侏罗系直罗组，分为上、下两个岩性段，它们在沉积时处于两种截然不同的沉积环境，其中下段上部为灰绿色泥岩和灰绿色砂岩，下部为灰色中砂岩, 是主要铀矿化层位，控矿地层是多期辫状河砂体；直罗组上段为泥岩、紫红色细砂岩和灰绿色砂岩，岩石结构疏松，砂体厚度为20-40m。含矿层中含有较多的碳屑和植物残骸等有机质。含砂矿体自北向南依次发育了氧化带-氧化还原带-还原带的岩石地球化学分带。
本实施例以该矿区为例，利用本发明所述的方法进行分析，以验证本发明所述方法的可行性和可信度。具体方法如下：
S1.水样采集：采取该地的地下水样，将水样分成体积均为0.5L的两份，分别装入玻璃瓶中，并标记为水样A和水样B；
S2.水样处理：将水样A在90℃下加热1min，以杀灭其中的营养体细胞，然后放入自来水中冷却，备用，水样B不作任何处理；
S3.菌体培养：分别取S2中加热后的水样A和S1中的水样B各1mL，分别经系列梯稀释后，加入Starkey培养基于试管中，在温度为30℃下深层厌氧培养，每个梯度系列平行做5根试管；
S4.菌体计数：培养后观察，当试管中培养液产生黑色沉淀并伴有H2S产生，即实验现象为阳性，分别统计水样A和水样B中实验现象为阳性的试管数，根据MPN计数法得出水样中芽孢数量和硫酸盐还原菌菌体总量，如氧化还原带水样A三组梯度浓度实验中，阳性试管数分别为（5、1、2），查标准HJ/T 347-2007中最可能数（MPN）表，可知水样A中芽孢数量为6个/mL；水样B三组梯度浓度实验中，阳性试管数分别为（5、5、3），查表可知水样B中硫酸盐还原菌数量为92个/mL，同理求出其他区域水样中硫酸盐还原菌和芽孢数量；
S5.矿床定位：测得的数据表明，根据MPN计数法统计的周围区域中硫酸盐还原菌数量为15个/mL，氧化还原带中硫酸盐还原菌为85个/mL，芽孢数量为6个/mL, 芽孢数量/菌体总量为7.1%，因此该区域为有利的成矿环境；还原带中硫酸盐还原菌为60个/mL,芽孢数量为55个/mL, 芽孢数量/菌体总量为91.7%，因此该区域为工业铀矿体区。
根据测定的实验数据对上述区域进行划分，圈定铀矿具体分布区域与实际铀矿分带性一致。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种用于检测DNA的免疫层析试纸条及其制备方法