Складна асамблея кристалічних звичок піриту у вулканічних гарячих джерелах з Камчатки, Росія: наслідки для мінеральної ознаки життя на Марсі

Місця гарячих джерел в кальдері Узон, півострів Камчатка (після 56,57).

Кімнатна температура 57 Fe Мессбауер-спектри низькоспінового Fe 2+ в піриті та високоспінового Fe 2+ на решітці силікатів (Jen's Vent 1 та Oil Pool).

Діаграми Eh-pH, розраховані за допомогою робочого стенду Геохіміка, що ілюструють [69]: (a) Eh, pH, температура та розрахункові концентрації іонів у гарячих джерелах Камчатки Jen's Vent 1, Vent 2, Zavarzin і Burlyashii (83 ° C, Діяльність: Fe 2+ = 10 −6,715, SO4 2− = 10 −2,796); (b) Термодинамічна стабільність елементарної сірки в сучасних геохімічних умовах (83 ° C, активність: SO4 2− = 10 -2).

Зображення скануючого електронного мікроскопа (SEM) (a, c, e) та енергетично-дисперсійна рентгенівська спектроскопія (EDS) вимірюють хімічний склад елемента сірки (b, d, f) у різних морфологіях, що спостерігаються в гарячих джерелах Камчатки. Сигнал Pd у спектрі (b) слід ігнорувати, оскільки він надходив з інструментального фону.

Зображення SEM одиночного піриту з комбінаціями граней a та o та відповідних їм форм кристалів (кольорові малюнки праворуч), що вказує на зростання переважної орієнтації у напрямках (100) та (111) від (a - h). (а) Кристали піриту мають гладкі поверхні. (b, d, g) Кристали піриту, покриті глинистими мінералами. (c, e) Витравлювальні ямки на поверхні кристалу піриту, особливо на гранях o.

Зображення SEM одиночного піриту з комбінаціями граней a, o, e та f та їх відповідних форм кристалів (кольорові малюнки праворуч), які показують неповні перетворення між двома формами, призводять до того, що грань зникає під час розробки кристалів (a - f).

Зображення в пікселі для заповнення піриту. (b, d, f) - це посилення виділених областей на зображеннях (a, c, e) відповідно.

СЕМ-зображення піритових заповнювачів. (b) показав октаедричні кристали піриту, виділені в (a). (d) Сукупність кристалів октаедричного піриту на поверхні одного більшого кристала в (c). (f, h) Нанокристали нерегулярного піриту агрегуються у вигляді сферулітів. (g) Лінійне розташування нанокристалів піриту на поверхні великого кристалу піриту (e).

СЕМ-зображення різних типів зростання кристалів піриту (а - е). Врізка внизу ліворуч від (b) була посиленням виділеної області. (c) Зростання кристалів піриту. (д) Кристали-близнюки піриту. (f) Паралельний ріст кристалів піриту.

Зображення SEM та результати EDS сферулітових кристалів піриту, які характеризуються матеріалами, що покривають біоплівку (а - е), агрегованими або вільно (а), або щільно (б). (f) - профіль EDS кристалу піриту в (e).

Анотація

40 мкм, демонструють поєднання кубічних, октаедричних та піритоедричних форм. Неоднорідні геохімічні мікросередовища та активність бактерій у довговічних гарячих джерелах сприяли розвитку та доброму збереженню складних звичок кристалів піриту: неправильних, сферулітових, кубічних або октаедричних кристалів, що поєднуються з глинистими мінералами, та нанокристалів, що прикріплюються до поверхні більших кристали піриту та інші мінерали. Сферулітові кристали піриту зазвичай покриті багатими органічними речовинами тонкими плівками. Співіснування різних розмірів та морфологічних особливостей цих кристалів піриту свідчить про результати світських взаємодій між постійним надходженням енергії та елементів живлення гарячими джерелами та мікробними спільнотами. Ми припускаємо, що замість одного мінералу з унікальними кристалічними звичками безперервне осадження того самого мінералу зі складним набором кристалічних звичок виникає внаслідок постійно мінливих фізико-хімічних умов за сприяння мікробного посередництва. Переглянути повний текст

складний

Місця гарячих джерел в кальдері Узон, півострів Камчатка (після 56,57).

Кімнатна температура 57 Fe Мессбауер-спектри низькоспінового Fe 2+ в піриті та високоспінового Fe 2+ на решітці силікатів (Jen's Vent 1 та Oil Pool).

Діаграми Eh-pH, розраховані за допомогою робочого столу Геохіміка, що ілюструють [69]: (a) Eh, pH, температура та розрахункові концентрації іонів у гарячих джерелах Камчатки Jen's Vent 1, Vent 2, Zavarzin і Burlyashii (83 ° C, Діяльність: Fe 2+ = 10 −6,715, SO4 2− = 10 −2,796); (b) Термодинамічна стабільність елементарної сірки в сучасних геохімічних умовах (83 ° C, активність: SO4 2− = 10 -2).

Зображення скануючого електронного мікроскопа (SEM) (a, c, e) та енергетично-дисперсійна рентгенівська спектроскопія (EDS) вимірюють хімічний склад елемента сірки (b, d, f) у різних морфологіях, що спостерігаються в гарячих джерелах Камчатки. Сигнал Pd у спектрі (b) слід ігнорувати, оскільки він надходив з інструментального фону.

Зображення SEM одиночного піриту з комбінаціями граней a та o та відповідних їм форм кристалів (кольорові малюнки праворуч), що вказує на зростання переважної орієнтації у напрямках (100) та (111) від (a - h). (а) Кристали піриту мають гладкі поверхні. (b, d, g) Кристали піриту, покриті глинистими мінералами. (c, e) Витравлювальні ямки на поверхні кристалу піриту, особливо на гранях o.

Зображення SEM одиночного піриту з комбінаціями граней a, o, e та f та їх відповідних форм кристалів (кольорові малюнки праворуч), які показують неповні перетворення між двома формами, призводять до того, що грань зникає під час розробки кристалів (a - f).

Зображення в пікселі для заповнення піриту. (b, d, f) - це посилення виділених областей на зображеннях (a, c, e) відповідно.

Зображення в пікселі для заповнення піриту. (b) показав октаедричні кристали піриту, виділені в (a). (d) Сукупність кристалів октаедричного піриту на поверхні одного більшого кристала в (c). (f, h) Нанокристали нерегулярного піриту агрегуються у вигляді сферулітів. (g) Лінійне розташування нанокристалів піриту на поверхні великого кристалу піриту (e).

СЕМ-зображення різних типів зростання кристалів піриту (а - е). Врізка внизу ліворуч (b) була посиленням виділеної області. (c) Зростання кристалів піриту. (д) Кристали-близнюки піриту. (f) Паралельний ріст кристалів піриту.

Зображення SEM та результати EDS сферулітових кристалів піриту, які характеризуються матеріалами, що покривають біоплівку (а - е), агрегованими або вільно (а), або щільно (б). (f) - профіль EDS кристалу піриту в (e).