1 绪论 1
1．1 地球化学对生物体系的影响 1
1．2 生物体系的无机元素 4
1．2．1 无机元素在生物体系的分布 4
1．2．2 无机元素的生物学作用 5
1．3 生物圈的物质循环 6
1．4 微生物的基本特征 7
1．4．1 微生物分布的普遍性 7
1．4．2 微生物具有很高的代谢强度 7
1．4．3 微生物具有惊人的繁殖速度 8
1．4．4 微生物代谢类型的多样性 8
1．4．5 微生物的生理特性 8
1．5 自然界中的微生物 9
1．6 微生物在自然界中的作用 10
2 微生物成岩与成矿作用 12
2．1 微生物成岩作用 12
2．2 微生物成矿作用 14
2．2．1 成矿元素的聚集 14
2．2．2 物理化学环境的改变 16
2．2．3 有机质的产生 16
2．2．4 代谢作用的转移 17
2．3 微生物与矿物 17
2．4 细菌与金属 19
2．4．1 细菌的年代及其普遍性 19
2．4．2 细菌的特性 20
2．4．3 细菌表面对金属离子的需求 21
2．4．4 金属离子在细菌表面的吸着、沉淀和矿物形成作用 21
2．4．5 细菌对金属的主动富集 22
2．4．6 细菌对金属的被动作用 23
2．4．7 小结 24
3 微生物地球化学及其循环 26
3．1 微生物地球化学 26
3．2 生物地球化学循环 26
3．3 生物地球化学过程 27
3．3．1 原始过程 27
3．3．2 次生过程 29
3．4 微生物地球化学循环 30
4 锰的地球化学 33
4．1 锰的化学性质 33
4．1．1 锰的晶体化学 33
4．1．2 各种锰的溶解度 35
4．1．3 Eh-pH关系 36
4．1．4 氧化动力学 36
4．1．5 固相MnO2的表面化学 38
4．2 锰矿物 39
4．3 锰的溶解、氧化和沉积 42
4．4 锰的分布 43
4．4．1 锰在岩浆岩中的分布 44
4．4．2 热液矿床中的锰 45
4．4．3 风化作用和土壤形成过程中的锰 46
4．4．4 锰在自然水域中的分布 47
4．4．5 淡水矿床中的锰 47
4．4．6 海相矿床中的锰 48
4．4．7 变质作用中的锰 50
5 锰与微生物相互作用的实验研究 52
5．1 与锰作用的微生物 52
5．2 材料与方法 55
5．2．1 菌种来源 55
5．2．2 培养基 55
5．2．3 鉴定方法 56
5．3 两种锰细菌的特性 56
5．3．1 共生生金菌 56
5．3．2 普通生丝微菌 57
5．4 细菌氧化锰实验 58
5．4．1 共生生金菌对锰的氧化作用 58
5．4．2 普通生丝微菌对锰的氧化作用 60
5．4．3 共生生金菌和普通生丝微菌的混合菌对锰的氧化作用 62
5．5 实验结果分析与讨论 65
5．5．1 共生生金菌对锰的氧化作用 65
5．5．2 普通生丝微菌对锰的氧化作用 67
5．5．3 共生生金菌和普通生丝微菌的混合菌对锰的氧化作用 69
5．6 小结 71
6 锰的微生物地球化学 72
6．1 生物与锰 72
6．2 微生物对锰的氧化作用 73
6．2．1 直接氧化 75
6．2．2 间接氧化 79
6．2．3 小结 81
6．3 微生物对锰的还原作用 82
6．3．1 间接还原 83
6．3．2 直接还原 86
6．3．3 小结 88
6．4 锰的生物沉积 88
6．4．1 沉积锰的细菌及生理学特征 88
6．4．2 锰在管道系统中的沉积 89
6．4．3 锰在土壤中的沉积 90
6．4．4 锰在矿床中的沉积 91
6．5 锰结核的形成 92
6．6 锰的生物地球化学循环 94
6．7 小结 95
参考文献 96