تشكيل پيريت اتوژنيك به روش ژيوميكروبيولوژي در آزمايشگاه و كاربرد آن در رسوب هاي دريايي جنوب شرق ژاپن

Authigenic pyrite formation by geomicrobiological laboratory studies and its application in south east of Japan sea-sediments

دسته هايي از باكتري هاي رسوب هاي دريايي نانكاي در جنوب شرق ژاپن و نيز دسته هاي آركي در توليد متان و تشكيل كاني هاي اتوژنيك از قبيل پيريت نقش چشمگيري دارند. پيريت اتوژنيك در آزمايشگاه در شرايط بي هوازي، بدون نور و در محيط كشت ايده آل با باكتري هاي احيا كننده سولفات، تشكيل گرديد. اين باكتري ها مزوفيل و هتروتروف هستند. pH و Eh محيط كشت در رشد اين ميكروارگانيسم ها و كاني سازي پيريت اتوژنيك در شرايط آزمايشگاهي از اهميت خاصي برخوردارند، ضمن اينكه تركيب شيميايي مواد موجود در محيط كشت و مواد آلي در رسوب هاي حوضه ي نانكاي نيز به عنوان عوامل شيميايي نقش مهمي را در اين امر ايفا مي كنند. ماتريكس آلي (EPS) كه در برگيرنده ي سلول باكتري هاي احيا كننده سولفات است، نقش موثري در ورود الكترون حاصل از احيا سولفات به داخل سلول باكتري هاي احيا كننده سولفات دارد. در واقع، يون آهن فرو موجود در حوضه ي رسوبي نانكاي با تركيب هاي تشكيل دهنده ماتريكس آلي واكنش داده و به عنوان رابطي به منظور انتقال الكترون ها به داخل سيتوپلاسم سلول عمل كرده و در نهايت باعث تغذيه ي اين گونه ميكروب ها مي شود. ماتريكس آلي در برگيرنده ي سلول باكتري ها منجر به تجمع آن ها در بيوفيلم هاي موجود در رسوب هاي اين حوضه مي شود. نتايج به دست آمده بر تشكيل پيريت اتوژنيك دلالت مي كند كه ناشي از احيا سولفات بوسيله ژيوباكتري هاي احيا كننده ي سولفات در بيوفيلم هاي موجود در نمونه هاي رسوبي مورد بررسي است.

Bacterial and Archeae colonies in marine sediment play important role in methane production and precipitation of authigenic minerals such as pyrite in the Nankai sedimentary basin in south east of Japan. Authigenic pyrite precipitates in anerobic condition, whithout light and in suitablet medium by sulfate-reducing bacteria (SRB). These bacteria are mezophile and heterotroph. pH and Eh of medium play important role in growth of these microorganisms and precipitation of authigenic pyrite in laboratory condition while chemical composition of materials in medium and organic material in Nankai sediments have important role as chemical factors in precipitation of pyrite too. Organic matrix (extracellular polymeric substances [EPS]) that covers bacterial cells also plays important role in electron arrival (resulted by sulfate reduction) into the cell of SRBs. In fact, the Fe+2 in the pore water of sediments react with EPS. The iron in the EPS may serve as an electron shuttle or conductor for conveying electrons from the oxidative half-reaction of metal sulfides to the electron transport system in the plasma membrane. Organic matrix forms biofilm in sediments. The results indicates formation of authigenic pyrite by Geobacteria Sulphate-Reducer in biofilms within the sediments of the Nankai basin.