15 rudna lezista - pmfgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · fosilne bakterije bakterijski...

23
RUDNA LEŽIŠTA BAKTERIJSKOG PODRIJETLA

Upload: others

Post on 28-Sep-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

RUDNA LEŽIŠTA

BAKTERIJSKOG PODRIJETLA

Page 2: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

FOSILNE BAKTERIJE

Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na Zemlji od najranije prošlosti.Aerobi i anaerobi imaju veliki utjecaj na geokemiju metalnih otopina i minerala.

Page 3: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

AEROBI

Aerobi mogu oksidirati otopljene metale i sumpor, obogatiti sulfidne rude i katalizirati stvaranje kiselog rudničkog ispiranja.

Page 4: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

HETEROTROFNI ANAEROBI

Heterotrofni anaerobi koriste organski ugljik za metabolizam, kataliziraju termodinamičke povoljne reakcije, npr. reduktivno otapanje Fe-Mn oksihidroksida (i otpuštanje metala u otopinu) i sulfatnu redukciju. Bakterijska redukcija u H2S može biti jako brza kad je prisutan organski ugljik i može dovesti do precipitacije sulfidnih minerala.

Page 5: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

HEMATIT - Fe2O3

Najčešća je željezna ruda.Pojavio se u arhaiku tek nakon obilnije pojave kisika zbog širenja fotosinteze.

Page 6: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

MAGNETIT - Fe3O4

Magnetit je druga najčešća željezna ruda. Indikator je oksičnih okoliša, a u geologiji može poslužiti za istraživanje paleomagnetizma. Većinom je vulkanogenog podrijetla, ali male kristaliće magnetita proizvode neki organizmi, među kojima i terestričke magnetotatičke bakterije, npr. Magnetospirillum magneticum.Nalaz sličnih kristalića u meteoritima (ALH84001) neki smatraju dokazom o postojanju života na Marsu.

Page 7: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

LIMONIT - 2Fe2O3 x nH2O

Limonit je smjesa hidratiziranih željeznih oksidnih minerala, većinom getita. Oblikom oponaša minerale od kojih je nastao.Koristi se kao željezna ruda.Limonitizirani fosili lako se prepoznaju po boji.

Page 8: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na
Page 9: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

SUMPOR

U Hrvatskoj se vadio kod Radoboja u Hrvatskom Zagorju, iz lapora neogenske (sarmatske starosti).Nastao je u morskom okolišu uz pomoć sumpornih bakterija.

Page 10: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

SUMPOR

Koristi se najviše za dobivanje sumporne kiseline u kemijskoj industriji.U proizvodnji gume, gdje daje elastičnost kaučuku.U medicini za liječenje kožnih bolesti.Za proizvodnju šibica, pesticida, papira; za sumporenje bačvi.

Page 11: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

PIRIT - FeS2

Najčešći je od svih sulfidnih minerala.Nađe se obično u sedimentnim stijenama i ugljenima, a vezan je za sredine siromašne kisikom.Može petrificirati fosile.

Page 12: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

PIRIT

Sulfidne mineralizacije često su posljedica ranodijagenetske bakterijske redukcije sulfata u rubnom plimnom muljevitom okolišu, često uz istovremeni proces dolomitizacije.Tako su na području Gorskog kotara (okolica Lokvi), u doba prijelaza iz permskog perioda u trijas, u sabkha okolišu nastajali pirit i barit.

Page 13: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

GALENIT - PbSNa nekim istraživanim lokalitetima gdje su različiti sulfidi nađeni u riječnim sedimentnim stijenama dokazano je da je galenit nastao uz pomoć sumpornih bakterija.

Page 14: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

SFALERIT - ZnS

Page 15: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

HALKOPIRIT - CuFeS2

Koncentrira se u sedimentnim ekshalacijskim ležištima gdje je bakar odložen hidrotermalnom cirkulacijom. Kao i drugi sulfidi, može nastati uz pomoć sumpornih bakterija.

Page 16: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

BAKAR U FOSFATIMA I OKSALATIMA

Askomiceti vrste Penicillium ochro-chloran vežu na sebe ione bakra Cu 2+ i pomažu u formiranju netopivog bakrenog fosfata i oksalata.

Page 17: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

BARIT - BaSO4.

Barit ili “kamen težac”po mineralnom sastavu je BaSO4.

Ležišta u Gorskom kotaru (Homer, Mrzle Vodice, Crni Lug) i Lici (Ričice) sedimentnog su porijekla, nalaze se na kontaktu stijena permske i donjotrijaske starosti.

Page 18: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

BARIT

Rudna tijela lećastog oblika, a vjeruje se da su ulogu u njihovoj genezi imali mikroorganizmi (sumporne bakterije).Koristi se kod bušenja na naftu i plin (77%) industriji boja i papira, u medicinskoj rtg dijagnostici i sl.

Page 19: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

URAN - U

Mnoga se uranova ležišta pojavljuju u sedimentnim stijenama u kojima se nalaze male do srednje količine organske tvari.Rasjedanje popraćeno migracijom H2S iz naftnih ležišta često dovodi do reduktivnih uvjeta potrebnih za taloženje uranil dikarbonata.Moguće je i direktno taloženje iz organskog ugljika uz pomoć sulfat-reducirajućih bakterija. Pri tom je uran obično vezan uz ležišta metalnih sulfida (pirit, limonit).

Page 20: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

URAN

Bakterije Desulfovibrio desulfuricans nađene su na nekoliko mjesta uz uranova ležišta, pa se smatra da su sudjelovale u njegovom taloženju.

Page 21: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

FOSFORIT

Fosfor je u ovim stijenama obično prisutan u formi fluorapatita Ca5(PO4)3F .Fosfogeneza u današnjim oceanima se može dokazati lipidnim biomarkerima.Postanak fosforita na Namibijskom šelfu povezuje se s velikom sumpornom bakterijom Thiomargarita namibiensis.

Page 22: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

LITERATURA

Southam, G. & Saunders, A. (2005): The Geomicrobiology of Ore Deposits. Economic Geology; 100/6; 1067-1084 Banfield, J.F.; Cervinisilva, J. & Nealson, K.M. (EDS) (2006): Molecular Geomicrobiology. Mineralogical Society of America, 294 str.

Page 23: 15 rudna lezista - PMFgeol.pmf.hr/.../15_rudna_lezista.pdf · FOSILNE BAKTERIJE Bakterijski metabolizam, uključujući redox reakcije s ugljikom, sumporom i metalima prisutni su na

LITERATURA

Kirschvink J.L. & Hagadorn, J.W. (2000): A Grand Unified Theory of Biomineralization. In; Bäuerlein, E. (ed.): The Biomineralisation of Nano- and Micro-Structures. Wiley-VCH Verl., Weinheim; 139-150.Sankaran,A.V. (2009): Early Proterozoic (2.5-2.3 Ga) oxygen revolution on the earth superseded? New findings indicate oxygen build-up 700 million years earlier