白云岩在全世界范围内的油气储层中都扮演着重要的角色。因此,深入了解白云岩的成因对于地层、矿物以及油气勘探的研究都具有重要的意义。在过去的研究里,出现了多种有关白云岩成因的解释模式,例如萨布哈蒸发模式、渗透回流模式、埋藏调节模式、混合水模式、潮汐泵模式等。然而白云石矿物的研究一直是国内外的研究热点与难点,特别是在低温合成白云石的问题上还有很多障碍,例如镁离子的高水合能,硫酸根离子的影响等。在近几十年来,国外的低温白云石矿物合成研究不断深入,微生物成因的白云石矿物成因机制越来越完善,国内也有部分学者做了一系列微生物合成白云石的实验研究,也取得一些成果。但是已有的研究对象更多的是厌氧菌,对好氧菌的研究较少。结合以上描述,本文选择以异养好氧枝芽孢菌为诱导细菌,筛选出编号为ACCC 02632的细菌作为实验用菌。选取对碳酸盐矿物形成具有重要影响的温度、镁钙比等影响因子,在室内进行模拟常温条件下微生物诱导沉淀白云石实验,探讨不同温度、镁钙比对枝芽孢菌诱导沉淀白云石的机制、沉淀速率、矿物类型等多方面的影响。利用营养肉汁琼脂培养基粉末配制出不同镁钙比的培养液。通过设置不同温度的实验组、实验中控制p H值来分别评估了不同温度对枝芽孢菌、不同镁钙比对枝芽孢菌诱导白云石沉淀的影响。实验设置了镁钙比为3、5、7、8、10的五组沉淀体系。在经过15天左右的培养周期后,测量培养液p H值、镁离子浓度、钙离子浓度、锶离子浓度以及收集沉淀物,对沉淀物进行光学显微镜观察、XRD衍射、扫描电镜观察以及能谱分析。以此来分析不同温度对枝芽孢菌、不同镁钙比对枝芽孢菌诱导白云石沉淀的影响。经过实验和数据处理分析,主要得出以下结论:在25℃的时候,对照组溶液p H值稳定值大约为4,在30℃的时候,对照组溶液p H值稳定值大约为3。这是枝芽孢菌的代谢产物量以及其对碳酸盐矿物的沉淀能力不同所引起的,因此30℃实验体系中枝芽孢菌对碳酸盐矿物沉淀的促进作用更强。在同一温度的实验体系中,比较不同镁钙比条件下溶液中钙离子、镁离子、锶离子的消耗量。在镁钙比为3时离子消耗总量大约为200mg/L,在镁钙比为5时离子消耗总量大约为300mg/L,在镁钙比为7时离子消耗总量大约为360mg/L,在镁钙比为8时离子消耗总量大约为340mg/L,在镁钙比为10时离子消耗总量大约为300mg/L。可以发现枝芽孢菌对碳酸盐矿物的沉淀能力会随着镁钙比的增加呈现先增强后减弱的趋势。在同一温度的实验体系中比较不同镁钙比条件下镁离子、钙离子、锶离子的消耗速率。在镁钙比为3时离子消耗速率大约为15mg/L/天,在镁钙比为5时离子消耗速率大约为20mg/L/天,在镁钙比为7时离子消耗速率大约为25mg/L/天,在镁钙比为8时离子消耗速率大约为22mg/L/天,在镁钙比为10时离子消耗速率大约为20mg/L/天。可以发现枝芽孢菌促进碳酸盐矿物的沉淀速率会随着镁钙比的增加呈现先增强后减弱的趋势。最后通过对实验的沉淀物进行X衍射、电镜扫描与能谱分析可以看出,低镁钙比条件下,碳酸盐矿物外形多为球形、半球形,更小的矿物还有呈细菌体形态的;高镁钙比条件下的矿物多为不规则块状或者不能观察到规则的矿物形状。低镁钙比条件下矿物中的镁钙比更接近1:1,矿物结构也更接近于白云石;高镁钙比条件下,碳酸盐矿物多为单水碳酸钙,矿物沉淀中镁钙比更接近于2:1。其中,在30℃、镁钙比为3的条件下,最有可能生成白云石矿物。