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在一系列研究中已经提出了火山玻璃蚀变的生物蚀变模型 , 在这个概念模型中 , 提出微生物细胞在玻璃上定殖并渗出一系列溶解底层玻璃的物质 , 形成一个半球形的空腔 , 反映微生物细胞的尺寸 , 产生颗粒状蚀坑 , 一旦形成第一个空腔 , 细胞就会分裂或移动并在附近产生第二个空腔 , 这样两个空腔就会合并并形成一个“海绵状”的颗粒状改变网络 。 设想玻璃的溶解产生可被微生物用作营养物或能源的化学成分 , 同时还改变流体的化学性质并导致颗粒空腔内的粘土和沸石等自生矿物沉淀 。
通过这种方式 , 生物改变被认为会导致复杂的微生物生物膜-自生矿物层的发展 , 最终密封系统并切断微生物与循环流体之间的联系 。 正是在假设的生物改变过程的这个阶段 , 已经假设细胞延伸的作用类似于真菌菌丝 , 通过创建微通道 , 这个假设的过程与土壤长石中真菌菌丝的隧道效应进行了比较 , 其中菌丝尖端的局部溶解导致隧道效应 , 并且能够将隧道尖端的溶解与尾端的废物产生分离 。 然而 , 这一过程从未在火山玻璃基板中直接观察到 , 与长石或碳酸盐不同 , 火山玻璃基板缺乏弱晶面 。 真菌菌丝参与微隧道的形成目前只是一种假设 。 关于颗粒和小管形成的相对时间的问题仍然存在 , 因为纹理证据并不总是支持在管状改变之前出现颗粒 , 因为有几个高级颗粒改变的例子 , 其中鬼影或早期微通道仍然保留 。
在没有直接观察到火山玻璃中的微生物隧道效应的情况下 , 这种假设的生物变化机制仍未得到证实 , 因此我们还需要考虑非生物情景 。 对于火山玻璃中颗粒和微管的形成 , 已经提出了许多非生物机制 。 设想的过程包括玻璃中预先存在的异质性的纯物理化学溶解、环境夹杂物轨迹型过程、流体夹杂物迁移轨迹和辐射损伤轨迹 , 其中现在将进行总结 。 通过玄武岩玻璃的非生物腐蚀形成这种微纹理是一个可行的假设 , 并且在将微隧道可靠地解释为生物特征之前 , 需要解决这些替代假设 , 即生物与非生物 。 这是一个重要的提醒 , 我们需要继续努力测试这种非生物物理化学过程 , 即使很难想象像实验室实验中使用的强酸浓度如何能够在高渗透性海洋地壳中自然维持 。
【?对比火山玻璃蚀变的生物和非生物模型】此外 , 考虑哪些工艺可能会导致火山玻璃中预先存在的异质性 , 这些异质性可以通过纯化学溶解来利用 , 例如 , 由玻璃中的异质冷却或相分离和/或成分和超微结构变化引起的成分变化是有用的由冷却玻璃中的流动带引起 。 这些机制仍然是假设性的 , 但可以想象在火山玻璃中产生精细的异质性 。 已被广泛探索的另一种非生物隧穿机制是环境包裹体轨迹 , 它通常涉及矿物包裹体在燧石基质中的迁移 , 以及最近有人认为涉及迁移有机气泡在其尾迹中留下空心管状轨迹 。 这一过程在燧石和磷矿石中是众所周知的 , 从变质火山玻璃中描述的推定案例较少 。
环境包裹体轨迹工艺的定义特征是纵向条纹、恒定直径和多边形横截面 , 有时带有末端夹杂物 , 尽管在考虑最近涉及有机气泡迁移的假设时 , 这些特征并不是必需的;相反 , 从初始流体压力位置辐射的微隧道的终端有机泡是唯一的要求 。 然而 , 环境包裹体轨迹在原地洋壳火山玻璃的调查中似乎相对不常见 , 这可能是由于玻璃中缺乏矿物和有机包裹体和/或缺乏推动包裹体所需的定向流体压力 。 需要考虑为火山玻璃中的微隧道形成提出的替代非生物机制 , 即流体包裹体轨迹和/或辐射损伤轨迹 , 但由于它们相交的趋势而可以被识别 。
在对太古宙晚期火山玻璃碎片中发现的钛矿微纹理进行的另一项研究中 , 有人根据聚焦离子束晶片的扫描透射电子显微镜显示的微纹理的纹理背景及其超微结构进行了论证 , 他们认为是次生的变质矿物枝晶 , 而不是海底微结构 。 在这两种情况下 , 对科学钻探揭示的地质背景的理解都很重要 , 重建宿主局部变质历史的岩相分析也很重要岩石 。 两项研究都拒绝了一种微纹理模型 , 该模型涉及变质钛矿生长填充微生物微隧道 , 该微隧道在海底环境中较早形成 。
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