神秘的绿色宝石:揭开地球生命起源之谜

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当我们看到这块石头时,大多数人可能会认为它只是一块普通的石头。然而,这种名为绿帘石的矿物,虽然看起来美观,却隐藏着揭示地球生命起源的秘密,甚至可能帮助我们在其他行星上寻找生命。

绿帘石是一种柱状矿物,具有二氧化硅支架,其间夹杂着不同量的铝和铁,这使它呈现出美丽的 pistachio-green(开心果绿)色调。当晶体足够大时,它可以被用作宝石,但它并不是最坚硬的矿物,因此不耐磨损。

那么,绿帘石为何对地质学家如此重要呢?让我们回到生命的起点,探讨这个问题的答案。

显然,生命的演化并非一蹴而就,但我们可以从中窥见生命的历史。然而,当我们追溯到更久远的过去,解读这些古老岩石中的内容变得越来越困难。因为板块构造运动很好地循环了较老的岩石层,包括那些包含生命早期历史化石的岩石层。

即使这些含化石的岩石层得以保存,岩石和其中的化石也往往会因为长时间的暴露在地表上而变得混乱。由于最早的生命形式可能很小、柔软且形状奇特,这让我们理解生命早期的情景变得异常困难。

古生物学家相信,最早的生命形式至少生活在30亿年前,但他们仍有许多未知。例如,我们不知道那时的哪些环境适宜生命生存,早期生物是如何获取能量和营养以生存下来的。

这让我们不禁思考,如果我们真的找到了生命的最初化石或化学迹象,它们会是什么样子?研究人员通过研究现代最简单的生物体,找到了这个谜题的一部分答案。他们发现,最早期的微生物生命形式能够适应极端高温的环境。

这时,绿帘石的重要性就显现出来了!当某些矿物如长石暴露在中等高温或压力下,或者暴露在非常热的液体中时,这些长石会经历热液改造,变成绿帘石。热液改造发生在地球 crust 中,那里的流体与热环境中的岩石相互作用,如水下洋脊附近和俯冲板块边界。

海水通过岩石裂缝渗透,被地表下的岩浆加热,然后喷涌而出。这种逃逸的流体携带矿物质,形成了水下烟囱,并喷出看似烟雾的喷流,这就是所谓的“黑烟囱”。尽管这些黑烟囱非常热,但它们和其他热液系统是深海生物多样性的理想场所。

古生物学家认为,数十亿年前,早期生命形式也会喜欢在这些通风口周围游荡。因此,如果我们找到了古老的热液通风口,我们就更有可能找到早期生物的化石。

幸运的是,我们可以通过寻找这种美丽的绿色矿物来指示过去热液系统的存在。地质学家只需寻找火山岩石中裂隙和纹理的特征绿色,就能看到曾经流动的热液流体。例如,在澳大利亚西北部的皮尔巴拉地区,那里拥有世界上最古老的岩石。

这些岩石距今约35亿年,它们产生了一些被称为叠层石的最早化石,这些化石由层层简单的细菌状细胞组成。为了了解更多信息,地质学家寻找集中的绿帘石岩石脉,以确定这些热液系统。

他们钻穿了35亿年岩石层,发现了绿帘石化的火山岩石,以及碳酸盐和富含硅质的燧石层,这些层在古老的海底形成。所有这些岩石都能告诉我们当时的海洋化学情况,它们揭示了早期生态系统的类型,甚至可能给出那些生物的代谢方式的线索。

这些信息有助于我们构建地球早期生命如何在极端环境中生存的画面。说到极端环境,绿帘石在寻找其他行星上的生命方面也可能有所帮助。我们关于宇宙的一个最大问题是其他行星上是否存在过生命,因此关于火星的一个最大问题是它是否曾经存在生命。由于绿帘石化可以是古老热液系统的标志,火星探测器正在寻找绿帘石作为曾经宜居环境的替代品。

到目前为止,火星探测车“勇气号”和“机遇号”已经在火星上检测到了微量的绿帘石。虽然不足以证明那里有热液通风口,但足以引起我们的兴趣。因此,这是未来火星任务中研究人员密切关注的事情。

这意味着,至少两个行星的生命起源秘密,可能都与此种美丽而普通的石头有关。幸运的是,我们不需要去海底或火星,就能为我们的岩石盒订阅者提供一些非常漂亮的绿帘石样本。每月,订阅者都会收到当月的矿物或化石样本,以及一张信息卡,告诉你为什么它如此酷炫。

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感谢您的观看,我们下次再见!

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