古生代产石盐之扫描电镜下细菌（藻）建造

中国鄂尔多斯盆地奥陶纪赋存巨厚石盐层且有钾盐显示，这在世界上绝无仅有。该地产有不同形成条件下和不同颜色之石盐，对在扫描电镜下研究细菌（藻）建造无疑是很好的材料。

一、鄂尔多斯盆地奥陶纪白色石盐的细菌化石

矿物：白色石盐（White halite）NaCl

产地：鄂尔多斯盆地榆9井。

时代：奥陶纪。

矿物产状简述：鄂尔多斯盆地石盐矿产于奥陶纪马家沟组，石盐层巨厚（榆9井揭示石盐层厚518m）。石盐岩矿石类型主要有两种：石盐岩和含钾石盐岩。其中，石盐岩为含盐系中最主要的矿石类型。矿石呈灰白、浅灰、浅棕、棕色、浅肉红色，部分为无色透明，具中粗—巨晶结构，块状、条带状构造，主要组成矿物为石盐，因石盐颜色的不同导致矿石颜色有别，次要矿物为硬石膏，少量矿物有钾石盐、粘土矿物、有机质和自生石英等。此次实验用的白色石盐采自于距地表2415.70m处。

图版11-16（D006-04，5000×）中可见两类细菌化石，一类较大，一类微小。大的为球状或椭球状。球状菌体直径最大3.25μm，最小0.75μm，一般2μm。在最大的球状菌体之上“寄生”3个球状之较小菌体，分别为1.5μm，1.25μm，0.75μm。球菌具伞毛。微小的细菌化石为球状或杆状，大小为0.125～0.25μm。微小菌体像汪洋大海，将大的球状菌淹没于其中。

图版11-17（D006-03，1250×）中可见石盐之完好解理面，解理平行相错分布，球状菌化石分布于不同解理面上，极少数分布于垂直解理面之断面处。球状菌最大4.4μm，最小1.1μm，一般2.2μm，分布较均匀。少见大的菌体上“寄生”有较小球菌。在大的球菌周围分布有更小的球菌，大小为0.125～0.25μm。

图版11-18（D006-02，2500×）中见灰色假象球状（少量不规则状）菌体化石，大小为3.5～6.0μm。这种菌体化石像是经“改造”过的，原轮廓隐约可见，其上布满了白色球状菌体化石和黑色蝌蚪状菌体化石。前者大小为0.5～1.0μm，后者带有一“短尾”，亦可见伞毛，大小1.5～1.0μm，似运动状。两者似为吞噬原灰色球状菌。除以上细菌化石外，尚见小于0.5μm白色球状菌体，广布于照片中。

二、鄂尔多斯盆地奥陶纪无色透明石盐的细菌化石

矿物：无色透明石盐（Colorless transparent halite）

产地：鄂尔多斯盆地。

时代：奥陶纪。

图版11-19（06-03，10000×）中央突出位置上可见3个杆状菌体化石，其大小为4.2μm×1.5μm，3.7μm×1.7μm，2.6m×1.0μm。在杆状体上垂直或斜交长轴方向有两道横纹，横纹间隔0.5～1.0μm。杆状体长轴边缘呈波状起伏，而短轴边缘呈圆滑状。有的杆状体上“寄生”一个近球状之细菌化石，大小为1.4μm×1.0μm。此外，尚见椭球状菌体化石，大小为1.5μm×1.1μm。

图版11-20（06-04，20000×）中出现完整的梨状菌体化石，其大小为0.67μm×0.39μm，个别椭球状菌体化石为0.56μm×0.33μm，均具伞毛。梨状和椭球状菌体或部分或全部被较小的球状（0.056μm大小）和链球状菌体或杆状菌体所吞噬。部分被吞噬的梨状菌体犹如降落伞状，有的被完全吞噬然仍保留其假象，有的未保留其假象。

小的球状菌或杆状菌或球状相连成链球状菌具有强大的生命力，其吞噬大于其数十倍的菌体，足见微球状细菌之威力。

三、鄂尔多斯盆地奥陶纪灰色石盐的细菌化石

矿物：灰色石盐（Grey halite）

产地：鄂尔多斯盆地。

时代：奥陶纪。

图版11-21（01-01，10000×）中球状（少数椭球状）细菌化石，大小不一，大者0.1～0.3μm，小者小于0.1μm，一般0.4～0.5μm。细菌化石有单个的，有双球状的，大部分为数个（6个或12个）球菌组成链状，链长1.9～1.2μm。球状、双球状和链状细菌化石紧密堆积排列成层，层厚为0.2～0.3μm。

四、鄂尔多斯盆地奥陶纪红色石盐的细菌化石

矿物：红色石盐（Red halite）

产地：鄂尔多斯盆地。

时代：奥陶纪。

图版11-22（04-01，20000×）中呈现大小不同的3种细菌化石，其一，为桶状，少量，大小为0.67μm×0.44μm；其二，椭球状，较桶状为多，大小一般为（0.22～0.5）μm×（0.11～0.17）μm，单个出现，大的单个体中“寄生”有两个或4个较小的个体；其三，微球状，大量出现，大小为0.056～0.083μm。前两者被后者所淹没。

图版11-23（04-03，20000×）中可见少量球状（假象）、梨状、葡萄状细菌化石。前两者大小为0.2～0.3μm，后者由约18个大小为0.2μm之球状菌体组成。尚见更微小的球状菌，大小为0.06～0.08μm，由3个或5个微球菌相连组成长0.17～0.28μm之链状，再由链状相围构成中空状，乍一看似球状且中心有孔。

五、小结

古生代产之石盐在扫描电镜下发现细菌化石与中新生代和第四纪的盐类矿物有许多共同点，当然，也有特殊性。现总结为以下3点：

1）在石盐中细菌化石依大小至少可分为两大类，一类是大的，按形态可分为球状、椭球状、杆状、梨状、蝌蚪状（或梭状），其中，以球状和椭球状为常见；一类是小的，微球状，常见其相连成链状。这类细菌化石含量是最多的，一般含量在85%以上。

2）在石盐中发现了蝌蚪状（梭状）和微球状细菌化石把大的球状、梨状细菌化石“吞噬”或部分“吞噬”（图版11-18，图版11-20，图版11-23）。这种具“吞噬”能力的细菌化石是否为噬菌体呢?值得进一步研究。

3）微球状细菌化石构成石盐（图版11-21）微晶与构成天然碱微晶（图版11-8）具有相同或相似之特征。微球状细菌化石或单个或呈双球状或呈链球状（主要的）堆积成层，层下边仍可见另一层，层层相叠。这使我们能够看到由微小的细菌化石构成矿物的细菌建造的详细情形。

1、放大率：

与普通光学显微镜不同，在SEM中，是通过控制扫描区域的大小来控制放大率的。如果需要更高的放大率，只需要扫描更小的一块面积就可以了。放大率由屏幕/照片面积除以扫描面积得到。

所以，SEM中，透镜与放大率无关。

2、场深：

在SEM中，位于焦平面上下的一小层区域内的样品点都可以得到良好的会焦而成象。这一小层的厚度称为场深，通常为几纳米厚，所以，SEM可以用于纳米级样品的三维成像。

3、作用体积：

电子束不仅仅与样品表层原子发生作用，它实际上与一定厚度范围内的样品原子发生作用，所以存在一个作用“体积”。

4、工作距离：

工作距离指从物镜到样品最高点的垂直距离。

如果增加工作距离，可以在其他条件不变的情况下获得更大的场深。如果减少工作距离，则可以在其他条件不变的情况下获得更高的分辨率。通常使用的工作距离在5毫米到10毫米之间。

5、成象：

次级电子和背散射电子可以用于成象，但后者不如前者，所以通常使用次级电子。

6、表面分析：

欧革电子、特征X射线、背散射电子的产生过程均与样品原子性质有关，所以可以用于成分分析。但由于电子束只能穿透样品表面很浅的一层（参见作用体积），所以只能用于表面分析。

表面分析以特征X射线分析最常用，所用到的探测器有两种：能谱分析仪与波谱分析仪。前者速度快但精度不高，后者非常精确，可以检测到“痕迹元素”的存在但耗时太长。

观察方法：

如果图像是规则的（具螺旋对称的活体高分子物质或结晶），则将电镜像放在光衍射计上可容易地观察图像的平行周期性。

尤其用光过滤法，即只留衍射像上有周期性的衍射斑，将其他部分遮蔽使重新衍射，则会得到背景干扰少的鲜明图像。

扩展资料：

SEM扫描电镜图的分析方法：

从干扰严重的电镜照片中找出真实图像的方法。在电镜照片中，有时因为背景干扰严重，只用肉眼观察不能判断出目的物的图像。

图像与其衍射像之间存在着数学的傅立叶变换关系，所以将电镜像用光度计扫描，使各点的浓淡数值化，将之进行傅立叶变换，便可求出衍射像〔衍射斑的强度（振幅的2乘）和其相位〕。

将其相位与从电子衍射或X射线衍射强度所得的振幅组合起来进行傅立叶变换，则会得到更鲜明的图像。此法对属于活体膜之一的紫膜等一些由二维结晶所成的材料特别适用。

扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描，激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像，获得测试试样表面形貌的观察。

参考资料：百度百科-扫描电子显微镜

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