钡:35億年前的海洋編年史
编辑者: Inna Horoshkina One
钡(Barium)是一種在地球地質歷史中扮演關鍵角色的礦物,其形成過程橫跨了地球生命的早期階段,並持續演化至今。钡不僅是地球化學變遷的見證者,也深刻地揭示了海洋生態系統的演變軌跡。
在遙遠的太古代海洋(約40億至25億年前),當時的地球尚未被充分氧化,钡主要透過富含鋇的熱液噴流與含硫酸鹽的水體混合而形成。這些源自地殼深處的沉積物,為我們提供了早期海洋條件以及元素循環的寶貴線索。當時的海洋環境,钡的沉澱機制與現今截然不同,反映了地球早期地質活動的活躍程度。
進入現代海洋,钡的形成機制發生了顯著轉變。如今,钡的沉澱與微生物群落,特別是矽藻和細菌生物膜的活動密切相關。當有機物質沉降分解時,會釋放出鋇,進而在微環境中沉澱形成钡。這個過程突顯了微生物在當前海洋化學循環中的關鍵作用,它們是維持海洋生態平衡的重要力量。
钡作為海洋化學成分和生物生產力的歷史記錄,其成分變化能揭示地球歷史上的重大事件。科學家們透過分析沉積記錄中的钡成分,得以深入理解海洋的生物地球化學循環,以及微生物活動對海洋碳循環的深遠影響。研究顯示,中層水域懸浮的鋇含量與細菌生產力之間存在正相關,這進一步證實了微生物在钡沉澱過程中的重要性。此外,研究還發現,钡的沉澱與細胞和細胞外聚合物物質(EPS)中的磷酸鹽結合有關,這在高濃度鋇的微環境中促進了钡的沉澱。
钡的形成過程,從古老的熱液噴流到現代的微生物介導沉澱,展現了地球系統的動態演變。對钡的研究不僅加深了我們對地球過去的認識,也為理解當前海洋生態系統的運作提供了關鍵視角。钡的獨特記錄,將繼續引導我們探索地球生命的奧秘。
來源
Nature
The Origin of Barite Deposits from the Archean
An experimental investigation of barite formation in seawater
Formation of modern and Paleozoic stratiform barite at cold methane seeps on continental margins
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