所有闪闪发光的不是黄金,就化石而言,甚至不是傻瓜的黄金。
德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家和合作者最近的一项研究发现,德国波西多尼亚页岩的许多化石并没有从黄铁矿中获得光泽,黄铁矿通常被称为傻瓜金,长期以来被认为是闪耀的来源。相反,金色色调来自矿物质的混合物,暗示了化石形成的条件。
这一发现对于理解化石(世界上保存最完好的早侏罗纪海洋生物标本之一)最初是如何形成的,以及环境中氧气在其形成中的作用非常重要。
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“当你去采石场时,金色菊石从黑色页岩板中探出头来,”该研究的共同作者,UT杰克逊地球科学学院副教授Rowan Martindale说。“但令人惊讶的是,我们很难在化石中找到黄铁矿。即使是看起来金色的化石,也被保存为带有黄色方解石的磷酸盐矿物。这极大地改变了我们对这个著名化石矿床的看法。
该研究发表在《地球科学评论》上。康奈尔学院前助理教授、前杰克逊学院博士后研究员德鲁·穆森特(Drew Muscente)领导了这项研究。
波西多尼亚页岩的化石可以追溯到183.<>亿年前,包括罕见的软体标本,如鱼龙胚胎、墨囊鱿鱼和龙虾。为了更多地了解导致如此精美保存的化石条件,研究人员将数十个样品放在扫描电子显微镜下研究它们的化学成分。
“我迫不及待地想把它们放在我的显微镜里,帮助讲述他们的保存故事,”共同作者、密苏里大学地质科学系副教授吉姆·希夫鲍尔(Jim Schiffbauer)说,他处理了一些较大的样本。
研究人员发现,在每种情况下,化石主要由磷酸盐矿物组成,尽管周围的黑色页岩点缀着微小的黄铁矿晶体簇,称为framboids。
“我花了几天时间寻找化石上的碎屑,”共同作者,杰克逊学院的博士生Sinjini Sinha说。“对于一些标本,我在矩阵上数了800个framboid,而化石上可能有三四个。
黄铁矿和磷酸盐在标本的不同位置被发现这一事实很重要,因为它揭示了化石环境的关键细节。黄铁矿在缺氧(无氧)环境中形成,但磷酸盐矿物质需要氧气。研究表明,尽管缺氧的海底为化石奠定了基础 - 防止腐烂和捕食者 - 但它需要氧气脉冲来驱动化石所需的化学反应。
这些发现补充了该团队早期对以保存完好的化石而闻名的地点的地球化学条件的研究,称为konservat-lagerstätten。然而,这些研究的结果与长期以来关于波西多尼亚特殊化石保存所需条件的理论相矛盾。
“长期以来,人们一直认为缺氧会导致特殊的保存,但它并没有直接帮助,”Sinha说。“它有助于使环境有利于更快的化石化,从而导致保存,但氧化正在增强保存。
事实证明,氧化作用 - 以及磷酸盐和伴随的矿物质 - 也增强了化石的光泽。
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