探索小行星陨石坑湖作为气候档案的局限性

　　

　　在德国南部多瑙河以北，在丘陵地带之间有一个巨大的圆形洼地:N?rdlinger里斯。大约1500万年前，一颗小行星撞击了这里。今天，撞击坑是早期火星上小行星陨石坑最有用的类比之一。

　　研究在火山口形成的前湖泊沉积物特别有用。自从美国宇航局开始探索火星陨石坑寻找火星上有水和生命的迹象以来，这些沉积物就引起了人们的极大兴趣。然而，以前的火山口湖及其可居住区域的化学发展只是部分了解。

　　由G?ttingen大学领导的一个国际研究小组现在发现了关于过去的线索:他们分析了钻芯中的白云岩，发现碳同位素C-13的比例极高。进一步的调查发现，这可以追溯到一个由被称为古细菌的微生物在硫酸盐含量低的水中形成强烈甲烷的阶段。

　　相比之下，之前的第一期火山口湖的沉积物显示出明显的高硫酸盐含量和细菌硫酸盐分解的痕迹。这一变化表明，随着火山口底部冷却，通往湖泊的地下水通道发生了变化。研究结果发表在《地球化学与宇宙化学学报》上。

　　1981年采集的250米长的岩心提供了沉积物沉积在火山口湖期间化学过程的信息。结合沉积学、生物地球化学和同位素地球化学研究方法，研究人员确定了一个独特的部分，他们使用生物标志物分析对其进行了更详细的研究。

　　他们发现了来自硫酸盐还原细菌和“正常”白云岩的有机生物标志物，这些白云岩来自火山口湖的旧岩石。在较年轻的岩石中，他们发现白云岩富含碳-13和一种被称为古烃的化学物质，这表明当时存在古菌。

　　岩石的性质反映了火山口湖形成时的条件:硫酸盐的减少是由于细菌的降解，C-13的富集是由于古细菌形成的甲烷。

　　“这种化学发展只能用火山口底部逐渐冷却期间地下水供应的变化来解释。这导致了从深层热液地下水(含硫酸盐)到较冷的水(不含硫酸盐)的变化，这些水必须流经靠近地表的石灰岩，”研究负责人、G?ttingen大学地球生物系的Gernot Arp教授解释说。

　　这些发现不仅为正在调查的火山口湖的发展提供了重要的信息，而且正如阿尔普指出的那样，“我们的发现表明，小行星火山口湖的条件受到火山口底部冷却和供水等内部过程的强烈控制。”相比之下，气候变化是次要的，不像其他许多湖泊。当陆地和外星陨石坑中的沉积物被用作气候档案，从沉积物中推断过去的气候条件时，必须考虑到这一点。”

　　更多资料:曾令琪等，中新世Ries撞击湖硫酸盐下降后极富13c白云岩记录强烈甲烷生成间隔，地球化学与宇宙化学学报(2023)。DOI: 10.1016 / j.gca.2023.10.013

　　由G?ttingen大学提供

　　引用本文:探索小行星陨石坑湖作为气候档案的局限性(2023,12月5日)，2023年12月6日检索自https://phys.org/news/2023-12-exploring-limitations-asteroid-crater-lakes.html

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