原生硅酸盐矿物的风化对于土壤形成和陆地生态系统中营养元素的供给具有重要作用，它在地质时间尺度上通过调节大气CO2浓度而影响而全球气候变化。粘土矿物是原生硅酸盐矿物风化的主要产物，其演化过程总体上反映了土壤的形成过程。因此，对原生硅酸盐矿物风化过程及产物开展系统的研究，对于深入理解土壤发生过程、营养元素循环以及全球气候变化具有重要的理论意义。研究表明，微生物不仅能加快硅酸盐矿物的风化速率，还能促进次生矿物的形成。但是目前，微生物与矿物之间相互作用的研究主要关注的是矿物分解的机理和某些营养元素的释放速率，缺乏对固相产物的深入研究。　　 鉴于硅酸盐矿物风化及其产物演化的研究所具有的重要意义及研究中存在的不足，我们选择土壤中常见的、晶体结构类型不同的两种含钾原生硅酸盐矿物—钾长石和黑云母为实验材料，以自然界中广泛分布、并已被证明能够促进含钾硅酸盐矿物分解的胶质芽孢杆菌（Bacillusmucilaginosus）和青霉菌（Penicillium sp.）为媒介进行矿物-微生物培养实验。试图阐明微生物作用下原生硅酸盐矿物风化过程、风化机理及其产物随时间演化的规律，进而为深刻认识土壤的形成过程和机制提供科学依据。　　 将固相产物整体进行分析和测试是以往研究矿物风化产物的主要方法。这样的方法具有明显的局限性，因为新形成的次生矿物与反应初始物相比仅是很少一部分，其信息往往被残余的反应初始物所覆盖，这就增大了检测次生产物的难度。因此，本文利用沉降-离心法将固相产物进行粒级分组，并主要针对＜2μm和＜5μm的粒级组分进行系统的矿物成分研究。主要结果如下:　　 (1)菌株YM-1作用下钾长石形成的次生矿物主要有球状、颗粒状集合体、哑铃形、板状等形态。前两者可能是蒙脱石;后两者分别是高镁方解石和草酸钙石。钾长石风化产物的演化序列可能是:（钾长石）→含水埃洛石/高岭石→蛭石/绿泥石→蒙脱石→伊利石。　　 (2)菌株YM-1作用下黑云母风化形成的次生矿物主要有片状、鳞片状集合体、、颗粒状集合体等形态，它们可能分别是蛭石、蒙脱石和富铁绿泥石。黑云母风化产物的演化序列可能是:（黑云母）→黑云母-蛭石间层矿物→蛭石/绿泥石→蒙脱石→伊利石。　　 (3)在菌株QM-1作用下，钾长石风化后形成的次生矿物的形态主要有片状集合体、板状、球状、颗粒状。片状集合体是草酸钙石，板状矿物是草酸镁石，球状和颗粒状矿物可能是蒙脱石。钾长石风化产物的演化序列可能是:（钾长石）→伊利石→高岭石（含水埃洛石）/蛭石→蒙脱石→绿泥石。　　 (4)在菌株QM-1作用下，黑云母风化后形成球状含水埃洛石。Si在菌丝表面富集形成串珠状硅质体。黑云母风化产物的演化序列可能是:（黑云母）→水化黑云母→蛭石/绿泥石或者黑云母→含水埃洛石。　　 (5)菌株YM-1和菌株QM-1代谢产生的有机酸和胞外多糖能够促进矿物溶解，释放K、Al、Si等元素。菌株QM-1对矿物的溶解以有机酸的作用为主。除有机酸外，菌株YM-1还能通过代谢产生的胞外多糖与矿物形成细菌-矿物复合体而促进矿物的溶解。　　 (6)微生物细胞表面和胞外多糖为次生矿物的形成提供了合适的成核位点。胞外多糖还能创造出局部过饱和环境，为培养液中成矿元素沉淀提供必要的条件。菌株YM-1细胞表面直接吸附SiO32-的能力较弱，但当细胞表面预先吸附Al3+后，在细胞表面形成的“阳离子桥”能提高细胞对SiO32-的吸附能力。