碳酸盐鲕粒主要是由文石、方解石等矿物围绕一个核生长而形成的具有环带或放射状结构的球形或椭球形颗粒（<2 mm），广泛存在于滨湖、浅海等地质记录中。碳酸盐鲕粒能够指示古环境演变和潜在的微生物活动特征，并且在肉眼可见的尺度内具有独特形貌特征，因此被美国“火星2020”计划列为一种潜在的生物标志。然而，与碳酸盐鲕粒在生物地球化学循环中的指示作用有效性相关的一些关键科学问题并未完全解决，如：鲕粒究竟是生物成因还是非生物成因？地质历史时期的鲕粒中是否能保存具有明确指向性的生物标志物？

图1 柴达木盆地野外采样

　　柴达木盆地作为地球上最大的类火星环境之一（图1），其极端环境中生物标志物的存在形式对火星探测具有重要的指示意义。近期，广州地化所何宏平研究员团队与香港大学、加拿大阿尔伯塔大学合作，通过对柴达木盆地蒸发盐胶结的碳酸盐鲕粒的矿物学和同位素地球化学特征的系统研究，以及鲕粒的形成年龄、鲕粒中生命物质存在形式的剖析，获得了以下新认识：

　　鲕粒样品的稳定碳、氧同位素特征均显示无机碳源特征，指示了蒸发环境；同时，鲕粒样品具有相对较高的¹⁸O值（4.3‰，2.5‰，-1.5‰），元素面扫描分析也未发现与生命活动有关的元素（如P、Fe等）分布，进一步证明了鲕粒为非生物成因。但从鲕粒中萃取出的微量有机物的拉曼光谱分析表明，鲕粒样品中均含有保存程度不同的蓝藻光合作用保护色素－伪枝藻素（图2）。尽管随着保存时间的增长，部分信号变弱，但至少在经历了29万年后（样品2B），从鲕粒中仍能获得有效的伪枝藻素信号。

 图2 鲕粒中萃取的伪枝藻素拉曼光谱（2B：白云石鲕粒；9A：文石鲕粒；10A：文石鲕粒）

　　因此，该研究认为，虽然鲕粒的形成与生物作用可能不存在直接相关性，但鲕粒能较好的保存伪枝藻素这一生物标志物，指示了在鲕粒形成时期，蓝藻繁盛于柴达木盆地的古盐湖。

    已有研究表明，火星上发育了众多的蒸发盐沉积。因此，其中可能存在的碳酸盐鲕粒是寻找潜在生命物质的关键载体，在未来的火星探测研究中应作为优先关注的探测目标。

    上述成果发表在Geophysical Research Letters上，该研究得到了国家自然科学基金的支持。

　　文章信息：

　　Sun, Y., Li, Y., Li, L., & He, H. (2019). Preservation of cyanobacterial UVR‐shielding pigment scytonemin in carbonate ooids formed in Pleistocene salt lakes in the Qaidam Basin, Tibetan Plateau. Geophysical Research Letters, 46. https://doi.org/10.1029/2019GL083321 

　　原文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL083321 

　　中国科学院矿物学与成矿学重点实验室&科技与规划处 供稿