华南离子吸附型稀土矿床是全球最主要的中重稀土资源基地。尽管已有研究普遍发现微生物活动能促进矿物溶解、元素迁移和固定以及次生矿物形成等现象，但微生物在离子吸附型稀土矿床形成过程中的作用仍未明确。近日，中国科学院广州地球化学研究所何宏平研究团队及其合作者选择广东省梅州市仁居离子吸附型稀土矿床为研究对象，采用高通量测序、模拟实验以及微区表征等方法，揭示了微生物在稀土富集-分异过程中的作用机制，得到如下创新性认识：
1）稀土元素的垂直分布特征与微生物群落有关。风化壳中微生物群落组成丰富，多样性较高。优势细菌门为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和厚壁菌门，优势真菌门为子囊菌门和孢子菌门。真菌和细菌都参与稀土元素的富集，而细菌在稀土元素的分异中起着关键作用（图1）。
2）从矿床剖面分离的细菌均能富集稀土元素，其表面的羧基和磷酸基团是主要吸附位点。其中，革兰氏阳性细菌芽孢杆菌和微球菌能优先吸附重稀土，对轻-重稀土分异具有促进作用，其细胞壁中的磷壁酸是优先吸附重稀土的主要位点（图2）。
图1. 仁居矿床剖面稀土元素含量与优势微生物类群浓度的相关性
图2. 细胞中Yb(III)的分布和吸附形态
上述认识不仅揭示了微生物在离子吸附型稀土矿成矿作用的重要贡献，同时为稀土资源的生物高效利用提供了新的思路。
上述研究成果近期发表在地质微生物学重要期刊Applied and Environmental Microbiology上。研究获得了国家重点研发计划项目等项目的联合资助。
论文信息：Xurui Li, Xiaoliang Liang, Hongping He*, Jintian Li, Lingya Ma, Wei Tan, Yin Zhong, Jianxi Zhu, Mei-Fu Zhou, Hailiang Dong. Microorganisms accelerate REE mineralization in supergene environments. Applied and Environmental Microbiology, 2022. DOI: 10.1128/aem.00632-22
附件下载：