地球早期生物圈演化的矿物学纪录

摘要

能量代谢是生命的最基本特征之一.微生物在地球化学环境中的能量代谢能引起地球化学条件的改变,以致矿物的转化或形成.在生物圈演化的早期微生物在海洋环境中的繁盛可以导致在行星尺度上大规模的沉淀和成矿.早期海洋中厌氧光合作用可以引起大规模的可溶二价铁的氧化，形成铁氧化物的沉淀，这些三价铁氧化物最终形成赤铁矿。这个过程在大约38亿年前的生命起源到18亿年前条带状硅铁建造的消失一直是个重要的过程。在元古代起始和晚期全球规模的磷块岩的沉积可能与多细胞有氧呼吸生命的起源和繁盛有关，而新元古代末期和下寒武的磷块岩的沉积更有可能与动物起源早期的生态环境有关。在这个报告中列举几个与地球生物圈深时演化有关的矿物，如磷灰石，赤铁矿和磁铁矿的生物矿化的起源和在沉积环境中的长期保存。由于相关微生物在某个特定时期的繁盛，它们可以在地质历史上形成大规模的矿床。