«Каждый из этих видов пирита рассказывает нам что-то свое о нашей планете, ее происхождении, о жизни и о том, как она изменилась с течением времени», — сказал Хейзен.
По этой причине в новых работах минералы классифицируются по «виду» — термину, который Хейзен и Моррисон определяют как комбинацию минеральных видов с механизмом их происхождения (вспомните вулканический пирит против микробного пирита). Используя анализ машинного обучения, они изучили данные из тысяч научных статей и определили 10 556 различных видов минералов.
Моррисон и Хазен также определили 57 процессов, которые по отдельности или в сочетании создавали все известные минералы. Эти процессы включали различные типы выветривания, химические осадки, метаморфические преобразования внутри мантии, удары молнии, радиацию, окисление, массовые удары при формировании Земли и даже конденсации в межзвездном пространстве до образования планеты. Они подтвердили, что самым большим фактором минерального разнообразия на Земле является вода, которая посредством различных химических и физических процессов помогает производить более 80 процентов минералов.
Сине-зеленые образования малахита образуются в медных месторождениях у поверхности по мере их выветривания. Но они могли возникнуть только после того, как жизнь повысила уровень кислорода в атмосфере, начиная примерно 2,5 миллиарда лет назад.Фотография: Роб Лавински/ARKENSTONE
Но они также обнаружили, что жизнь играет ключевую роль: треть всех видов минералов образуется исключительно как части или побочные продукты живых существ, таких как кусочки костей, зубов, кораллов и камней в почках (все они богаты минералами). , или фекалии, древесина, микробные маты и другие органические материалы, которые с течением геологического времени могут поглощать элементы из своего окружения и превращаться во что-то более похожее на камень. Тысячи минералов формируются в результате жизнедеятельности другими способами, например, соединения германия, образующиеся при промышленных угольных пожарах. Включая вещества, созданные в результате взаимодействия с побочными продуктами жизни, такими как кислород, образующийся в процессе фотосинтеза, отпечатки пальцев жизни находятся примерно на половине всех минералов.
Исторически сложилось так, что ученые «искусственно проводят границу между геохимией и биохимией». Нита Сахаи, специалист по биоминерализации из Университета Акрона в Огайо, который не участвовал в новом исследовании. На самом деле граница между животным, растительным и минеральным гораздо более подвижна. Человеческие тела, например, состоят примерно на 2 процента из минералов по весу, большая часть которых заключена в каркасе из фосфата кальция, который укрепляет наши зубы и кости.
Сахаи сказал, что то, насколько глубоко минералогическое переплетено с биологическим, не станет огромным сюрпризом для ученых Земли, но новая таксономия Моррисона и Хейзена «хорошо систематизирует ее и сделает ее более доступной для более широкого сообщества».
Некоторые ученые приветствуют новую таксономию минералов. («Старый отстой», — сказал Сара Кармайклисследователь минералогии в Аппалачском государственном университете.) Другие, такие как Карлос Грей Сантана, философ науки из Университета штата Юта, поддерживают систему IMA, даже если она не принимает во внимание природу эволюции минералов. «Это не проблема», — сказал он, потому что таксономия IMA была разработана для прикладных целей, таких как химия, горное дело и машиностроение, и до сих пор отлично работает в этих областях. «Это хорошо для удовлетворения наших практических потребностей».
