矿物是它们形成环境的地质时间胶囊。只要方法得当,它们的奥秘就能被破解,揭示古代地球或其他行星的关键特征。

地质学家传统上根据矿物的化学配方和晶体结构的独特组合来对其进行分类——例如,捕捉碳原子堆叠在一起的方式差异是如何导致光滑的石墨层或坚硬的钻石的。但是这个有200年历史的正式分类系统忽略了一个重要的考虑因素:矿物是如何形成的。

卡内基科学研究所的矿物学家和行星科学家肖娜·莫里森说:“从这种非常可量化、非常明确的矿物物种分类中,你无法得到的是环境。”所以,两篇论文美国矿物学家,莫里森和她的同事旨在通过对矿物生长和转化的所有方式进行分类来补充旧系统。

有光泽的金黄色矿物黄铁矿(如上所示)可以以21种不同的方式形成,研究人员报告说,从火山喷口内的结晶到在细菌的帮助下生长。每种方法都有自己的化学指纹,由微量污染物和放射性元素形成。莫里森是“火星好奇号”团队的一员,她希望利用这种细节来确定火星上的黄铁矿是如何形成的,以及是否可能存在生命。

信贷:ARKENSTONE /抢劫Lavinsky

如果没有水,地球上80%的矿物质将不存在。这种方解石的结晶形式反映了中国南方一个洞穴冰河时期水位的变化。这种矿物质至少有17种形成方式。

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当水和二氧化硅的混合物渗透到深埋在地下的贝壳、骨头或牙齿等其他遗骸腐烂后留下的时候,像这种乳白色的鹦鹉螺化石可以逐渐发育。研究人员确定了1900种矿物质,它们是生物过程的直接结果。

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地球上生命的出现直接或间接地促成了地球上近一半矿物类型的形成。其中一些,如深绿色孔雀石,只有在早期地球上的细菌开始呼出氧气后才稳定地形成。

虽然矿物演化的概念地质学家乔治·哈洛(George Harlow)最近重新设计了美国自然历史博物馆(American Museum of Natural History)的矿物展厅,他没有参与新的研究,他说,这个提议的框架提供了“一种刺激,试图让人们对[矿物学]有一些不同的想法,也许提供了研究的途径,将使这个领域更强大和有趣”。

科罗拉多大学博尔德分校的矿物物理学家阿丽莎·克拉克也没有参与其中,她说她将开始在课堂上使用这种改良的分类法。她认为,这是一种为原来严格的矿物分类增加一些灵活性的方式:“我认为,看到科学的发展,并记住看待问题的新方法是令人兴奋的。”

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