2. Где и до какой глубины осуществляется микробиологические процессы в земной коре

Зона гипергенеза – основное место активности м/о, верхняя часть земной коры – моря, океаны, поверхность суши, затронутая физическими, химическими, биологическими процессами.

На сегодняшний день известно, что толща земной коры заселена микроорганизмами до глубины в 6-7 км. Все существующие добывающие станции работали на глубине до 5 км. Сейчас эта зона продлена с 5 до 10 км. С увеличением глубины повышается температура.

Подземные микробы играют большую роль во многих геохимических процессах, в том числе в образовании и деструкции нефти и газа. 

Нефть – продукт биогенеза. Глубина залегания нефти – показатель зоны гипергенеза. Глубже 5 км обычно встречаются только продукты трансформации нефти – уголь, сланцы.

На Земле 4 сверхглубокие скважины:

Кольская – 12 262 м.

Берт Роджерс США – 9000 м

Оберт Фальшц ФРГ – 9900 м

Уральская – 6100 м

Керны Кольской сверхглубокой не обработаны микробиологически + сам отбор не стерилен.

Процессы м/о в зоне гипергенеза:

А) окисл-восст: растворение, увеличение подвижности

Б) концентрационные: возникновение БГХ барьеров и месторождений

В) газовые: регуляция состава атмосферы…

Г) почвообразовательные

Границы жизни:

Температуры: min: -18 (-30) …max +121 градус

Активность воды: примерно 0,67 (0,54) – 1

рН: 1-12

давление: примерно до 120 атм (марианская впадина 11,8 км)

3. Основные механизмы трансформации химических элементов микроорганизмами

А) Ацидолиз (подкисление) — это процесс извлечения элементов из силикатных пород и минералов, включающий реакцию с протоном. Донорами протонов являются минеральные и органические кислоты микробного синтеза. Элементы из кристаллических решеток при ацидолизе переходят в раствор в виде ионов

Б) Алколиз ( подщелачивание)-химическая деструкция под действием спиртов.

В) Комплексообразование. Деградация силикатных минералов происходит благодаря образованию комплексов или хелатов при взаимодействии органических соединений микробного синтеза с катионами, входящими в состав минералов

Г) Биосорбция - еще один путь воздействия микроорганизмов на химические элементы в природных средах, что отмечал еще В.И. Вернадский. В основе биосорбции лежит взаимодействие химических элементов с поверхностными структурами клеток микроорганизмов, микробными метаболитами. Биосорбция некоторых металлов (Au, U, Си, Cd) микроорганизмами применяется в современной биогеотехнологии.

Установлено активное участие микроорганизмов в деградации (выветривании) минералов всех основных групп - силикатов и алюмосиликатов, сульфидов и их аналогов, арсенатов и их аналогов, оксидов и гидроксидов.

БАКТЕРИАЛЬНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ металлов— извлечение химических элементов из руд, концентратов и горных пород с помощью бактерий или их метаболитов. Большая часть совмещается с выщелачиванием слабыми растворами серной кислоты бактериального и химического происхождения, а также растворами, содержащими органические кислоты, белки, пептиды, полисахариды и т.д.