广州地化所俯冲带超临界流体元素迁移研究取得进展,蓝藻藻菌关系研究取得进展

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表1. 聚集体分离的Elstera cyanobacteriorum TH019T和同属的Elstera
litoralis生理生化特性比较。+ 表示阳性,- 表示阴性

图1.MoS2的电阻-温度曲线。为半导体区域,为金属区域,其中箭头为电阻-温度曲线上的鼓包。

为了解决上述科学问题,中国科学院广州地球化学研究所同位素国家重点实验室博士生陈伟在研究员熊小林的指导下利用高温高压实验手段研究了金红石在富硅超临界流体中的溶解度及Nb-Ta分配和分异行为,综合温度、压力和流体成分的影响后可以得到以下结论:

首先,从聚集体中发现了许多新的物种。研究人员陆续对这些新物种做了系统的生理、生化的分析。这些物种包括:Aquidulcibacter
paucihalophilus、Flavobacterium aurantiibacter、Flavobacterium
cyanobacteriorum、Elstera cyanobacteriorum、Niveispirillum
lacus、Sandarakinorhabdus cyanobacteriorum、Niveispirillum
cyanobacteriorum等。在生理学上,这些聚集体内分离的细菌的共同特征是:高效快速利用各种有机质(以Elstera
cyanobacteriorum为例,表1)。有意思的是,2类细菌特有的光合作用,既好氧不产氧光合作用和视紫红质光合作用,均在这类细菌上发现。好氧不产氧光合作用的细菌包括Aquidulcibacter
paucihalophilus、Niveispirillum lacus、Sandarakinorhabdus
cyanobacteriorum、Niveispirillum
cyanobacteriorum。而视紫红质光合作用的细菌是Flavobacterium
aurantiibacter。具有这2大特征(光合作用和高效利用有机质)的细菌,不难想象,具有细胞体积大、生长速率快、胞内含有有机物颗粒的特征,称之为“大腹便便”细菌。好比,人们在食物丰富时,在腹部积累脂肪,变得大腹便便一样。

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图3 压力、温度和水含量对超临界流体中TiO2溶解度及Nb-Ta分配的影响

图1. 聚集体内蓝藻和细菌之间有复杂的相互关系

近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所极端环境量子中心研究人员发现二硫化钼在高压下发生电荷密度波转变的迹象,这一发现将对理解MoS2在更高压下的超导电性具有指导意义。该研究成果于近日在《物理评论B》
(PhysicalReviewB,97,214519上在线发表。

图2 实验产物

图4. 蓝藻聚集体细菌功能生态模型

这一实验发现将对理解MoS2在更高压下的超导电性具有指导意义,它将MoS2的超导的出现归因为压力对电荷密度波竞争序的抑制,对研究其它超导与电荷密度波共存的体系有重要参考价值。

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再次,光合基因从哪里来?研究人员从基因组上找到了证据:这些光合基因可能通过病毒的转导途径。因为研究人员在“大腹便便”细菌基因组上发现了完整的病毒基因组。

超导是一种宏观的量子现象,通常在非常低的温度下发生,材料从正常态进入超导态的温度被定义为超导转变临界温度。较低的超导转变临界温度是目前限制超导应用的最大障碍,因而理解超导的成因是提高超导体超导转变温度的关键。

多数情况下超临界流体从俯冲板片脱离后由于减压和与地幔反应将分解为两个不混溶流体相;稀的流体到达岛弧岩浆源区直接触发其熔融,而稠的流体相在板片/地幔界面交代地幔,可能并被板片拖到深部成为尾弧碱性岩浆的源区。

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图2. 二硫化钼在5.7K不同压力下的拉曼散射结果。
在拉曼频率-压力坐标下的拉曼散射强度二维图。 5.7K不同压力的拉曼散射光谱。
5.7K下E′峰的强度随压力的变化以及E22g和E12g模式的频率随压力的变化。

俯冲带环境中超临界流体是迁移高场强元素的有效介质。

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