世界觀焦點(diǎn)：研究發(fā)現(xiàn)生命幫助制造了地球上幾乎一半的礦物

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地球地質(zhì)對(duì)生命的影響不難看出，生物體適應(yīng)了沙漠、山脈、森林和海洋等不同的環(huán)境。然而，生命對(duì)地質(zhì)學(xué)的全面影響可能很容易被忽略。對(duì)我們星球的礦物進(jìn)行的一項(xiàng)全面的新調(diào)查現(xiàn)在糾正了這一遺漏。

在其發(fā)現(xiàn)中，有證據(jù)表明所有礦物的多樣性中有一半是生物及其副產(chǎn)品的直接或間接結(jié)果。這一發(fā)現(xiàn)可以為科學(xué)家們拼湊地球復(fù)雜的地質(zhì)歷史提供有價(jià)值的見(jiàn)解，也可以為那些尋找這個(gè)世界以外的生命證據(jù)的人提供。

在今天發(fā)表在《美國(guó)礦物學(xué)家》上的兩篇論文中，研究人員Robert Hazen、Shaunna Morrison和他們的合作者概述了一個(gè)新的礦物分類(lèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)重視礦物的精確形成，而不僅僅是它們的外觀。這樣一來(lái)，他們的系統(tǒng)承認(rèn)了地球的地質(zhì)發(fā)展和生命的進(jìn)化是如何相互影響的。

他們的新分類(lèi)法，基于對(duì)數(shù)千篇科學(xué)論文的算法分析，確認(rèn)了超過(guò)10,500種不同類(lèi)型的礦物。這幾乎是國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)經(jīng)典分類(lèi)法中大約5800個(gè)礦物種類(lèi)的兩倍，后者嚴(yán)格關(guān)注礦物的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)構(gòu)成。他們發(fā)現(xiàn)許多礦物種類(lèi)被證明是由多個(gè)不同的過(guò)程產(chǎn)生的。

以黃鐵礦晶體為例。黃鐵礦以21種基本不同的方式形成。一些黃鐵礦晶體是在地下深處富含氯化物的鐵礦床經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的加熱而形成的。其他的形成于寒冷的海洋沉積物中，是細(xì)菌分解海底有機(jī)物的副產(chǎn)品。還有一些與火山活動(dòng)、地下水滲漏或煤礦有關(guān)。其中，三種不同的黃鐵礦，在溫度和水化的大相徑庭的條件下，在有和沒(méi)有微生物的幫助下，可以以21種不同的方式形成。

出于這個(gè)原因，新論文按"種類(lèi)"對(duì)礦物進(jìn)行分類(lèi)，Hazen和Morrison將這個(gè)術(shù)語(yǔ)定義為礦物種類(lèi)與其起源機(jī)制的組合，利用機(jī)器學(xué)習(xí)分析，他們從數(shù)以千計(jì)的科學(xué)論文中搜尋數(shù)據(jù)，確定了10556種不同的礦物種類(lèi)。研究人員還確定了57個(gè)單獨(dú)或組合產(chǎn)生所有已知礦物的過(guò)程。這些過(guò)程包括各種類(lèi)型的風(fēng)化、化學(xué)沉淀、地幔內(nèi)的變質(zhì)轉(zhuǎn)化、雷擊、輻射、氧化、地球形成過(guò)程中的大規(guī)模撞擊，甚至在地球形成之前星際空間的凝結(jié)。他們證實(shí)，地球上礦物多樣性的最大單一因素是水，它通過(guò)各種化學(xué)和物理過(guò)程幫助產(chǎn)生了80%以上的礦物。