每個岩石都講一個故事。其中一些故事是關於生活的歷史。
您可能會認為岩石及其製造的礦物質很無聊。但是一項新的研究表明，生命一直是礦物的發展不可或缺的一部分，這引起了當今地球上4,300種左右的大多數類型中的大多數。
這項研究，詳細介紹了《雜誌》的11月號美國礦物學家，可以幫助尋找生活在其他行星上。
研究團隊成員羅伯特·赫恩（Robert Hazen）說，這項研究還以一種新的方式構建了礦物質的研究。
Hazen告訴生活學。
一開始…
現在在地球上存在的礦物質和我們的其他物體太陽系Hazen和他的同事認為是一系列階段，逐漸形成。每個階段都有一個沉澱的事件，可將礦物進化向前發展，朝著更大的多樣性（更多新型的礦物形成）。
今天知道的所有化學元素都出現太陽系只是星際前原始粉塵的集合，但它們僅形成了大約12個礦物質 - “最原始的礦物質”，如Hazen所說。 “這些是您開始的原材料。”
只有在大物體（例如太陽和行星形成）之後，存在極高溫度和壓力的環境才能鍛造較大的礦物質物種。許多元素也太廣泛地分散在原始的塵埃雲中，無法將其凝固成礦物晶體。
階段1：隨著太陽系的形成，形成的顆粒的“重力結塊”（最古老的已知隕石）形成，導致大約60種不同的礦物質。
階段2：隕石聚集成行星和高溫，壓力產生了數百種礦物質，使總數達到約250。
階段3：隨著較大的行星大小體形成，火山活動和水的存在可能會導致數百種新的礦物質。這項新研究認為，火星和金星已經到達了至少500種不同的礦物質，但遠不及地球上發展的礦物質。火星是“潮濕的行星，可以重新加工”，從而產生了幾種類型的粘土礦物。 （這些粘土礦物已經在火星上發現經過NASA流浪者，著陸器和軌道，表明液態水確實曾經存在於紅色行星的表面上。 ）
階段4：只有在地球上 - 至少在我們的太陽系中，礦物的進化才能發展成成千上萬的礦物質。
Hazen說：“礦物的進化顯然與達爾文的進化不同 - 礦物不會像活生物體那樣突變，繁殖或競爭。但是我們發現，礦物質的多樣性和相對豐富性在超過45億年的地球歷史上都發生了巨大變化。”
板塊構造與生命
地球礦物質多樣性的一個關鍵因素是板塊構造對行星內部的攪動，這一過程驅動了隨著時間的推移驅動大陸的緩慢轉移。
階段5：隨著板塊構造的開始，將地殼的平板向下俯衝到熱地幔中，這是一種新的物理和化學環境，可以形成礦物質，從而將地球上的礦物質數量增加到數千個。
Hazen說：“那是您在礦物質數量中獲得這種巨大顛簸的地方。”
有一些證據表明金星上的間歇性板塊構造使地球可能已經進入礦物進化的第5階段。 （金星大約是地球的大小，因此可以保留在其內部熱儲備上，這是板塊構造的駕駛員。汞，火星和地球的月球都太小了，無法將其內部熱儲備持有足夠長的時間以至於無法開始啟動板塊構造。）
如果您想知道第4階段的去向，那是花崗岩的創造，它是在地球上發現的，但沒有在其他地方發現的。花崗岩可能在地球的曲目中增加了500個礦物質。板塊構造將該數字推到約2500個。
Hazen說，但是對礦物進化的最大影響是大約40億年前地球生命的起源。他說，第5階段之後的所有五個階段都是“與生命有關的”，僅在地球上發生。
他說：“在地球上有4,300種已知的礦物質中，也許三分之二是生物學介導的。” “這主要是我們富氧大氣的結果，這是微觀藻類光合作用的產物。”
生命對礦物的第一次操縱是因為微生物將它們用於能量，使它們遭受了化學變化的反應。 Hazen說，生命可以使用一半以上的元素來推動新陳代謝。
他說：“生活改變了表面的化學反應。”
許多重要的礦物質，例如鐵，銅和其他金屬的礦石，都是氧化的產物（涉及氧氣導致電子損失的化學反應；生鏽就是一個例子）。如果沒有地球大氣中的氧氣，這些反應是不可能的，地球大氣中存在於光合植物和藻類中。
微生物和植物還加速了粘土礦物的產生，通常在水存在下形成。
在海洋中，殼和礦物化骨骼（例如珊瑚）的生物的演變產生了礦物質的厚分層沉積物，例如方解石，這在無生命的星球上很少見。
假期聚會上引發的想法
這項工作的想法是在一個聖誕晚會期間發生的，當時生物學同事問Hazen在大帝期間是否存在粘土（大約25億年前的地質學），因為粘土不過是通過組織有機分子來幫助開始生活的，如果他們在少年中不存在，那麼他們就不會有生命的樂器。
Hazen談到地球歷史與礦物學之間的聯繫：“為什麼我們以前沒有想到這個？” （順便說一句，天堂裡有粘土，只是今天沒有那麼多。）
Hazen和他的同事不必進行任何新實驗。他們只是藉鑑了現有的領域知識並將其重新構架，尤其是指出了生活在增強礦物多樣性中的作用。
尋找生活
新發現的含義遠遠超出了我們的星球。尋找與地球上生命密切相關的礦物，可以通過為科學家提供一系列尋求的線索來指導其他行星上的生活。
Hazen說：“至少有25億年，可能自從生命的出現以來，地球的礦物學與生物學同時發展。” “這一發現的含義是，對其他衛星和行星的礦物學的遠程觀察可能會為地球以外的生物學影響提供關鍵的證據。”
例如，查找粘土可以指示存在水，至少在星球的過去。這會讓我們知道，就像火星一樣，一個星球已經進入了第3階段。
Hazen說：“地表礦物學將反映那個星球上的礦物進化狀態”。
Hazen還希望礦物的進化能夠振興礦物學的科學，他說“這是一個變得越來越邊緣化的領域”，博物館和大學放棄了礦產收藏。他說，礦物的進化將提供“可以將礦物恢復到地球歷史中心的廣泛敘述”。
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