Clayground Collectiveの粘土鉱物学アドバイザーであるJavier Cuadros氏は、粘土の組成に関する最新の知見を説明しています。粘土はケイ酸塩岩と水との間の化学反応の産物である。
粘土はケイ酸塩岩と水との間の化学反応の産物である。 異なる種類の粘土およびそれらの異なる物理的および化学的特性は、それらの個々の化学組成および構造によって決定される。 二つのよく知られている粘土は、カオリンと”膨張粘土”です。 カオリンは多数の産業適用で使用されますが、中国の粘土の主要なコンポーネントであることのために最もよく知られています。 膨張性粘土は、構造内の水の吸収によって膨張する「スメクタイト」と呼ばれる鉱物のグループです。 スメクタイトにまた多くの産業適用がありますが、環境条件によって水を吸収し、解放するので構造で大きい問題を作成します。 これは建物に対する破局的な効果の地上の動きで起因できる。
それでは、これらの非常に異なる種類の粘土はどのように形成されますか？ なぜ時々カオリンと時々スメクタイトフォーム、または実際に他の多くの粘土鉱物のいずれかですか？ この質問へのほとんどの研究は無機要因にを含む焦点を合わせました:元のケイ酸塩の石の構成、石の化学攻撃を作り出す水の化学、温度、水pH、等。 温度は、周囲の大気条件、岩を攻撃する雨水の温度、または温泉などの特定のソースからの水によって攻撃することを参照することができます。 今日、様々なタイプの粘土を生産する無機条件は合理的によく理解されている。しかし、一つのことが欠けています：人生。
しかし、一つのことが欠けています。 生きている生物、特に微生物は、地球の寿命のほとんどのために周りされています。 彼らは粘土を生成するプロセスでどのように重要ですか？ 私たちの周りの粘土の量は、人生がそれを”干渉”しているからですか？ 例えば、細菌が地球上のすべての岩石や鉱物の表面を文字通り覆い、表面から3キロメートル下まで覆っていると想像してください。 生命体は非常に異なっており、その活動は非常に複雑であるため、この情報を収集して体系化することは非常に困難です。 私たちは非常にゆっくりと前進しています。私と他の共同研究者による最近の研究では、火山ガラス上の非常に異なる化学と微生物集団の水の反応を調査しました。
下の写真に見られるように、微生物は実験で幸せに繁栄しました：黒い砂が火山ガラスを示し、白っぽいふわふわのものが微生物のコロニーです。
電子顕微鏡を使って見たとき、下の写真のように、ガラス上の細胞や生物組織（左の写真の非常に滑らかな表面）や他の鉱物表面（右の写真の多角形）を見ることができるように、微生物がガラス粒子にどのように付着しているかを見ることができました。 これらの写真のすべてのサイズはマイクロメートルです（1マイクロメートルは1メートルの1万分の1です）。この接触の結果として何らかの影響がありましたか？
この接触の結果として まあ、必ずしもそうではありませんが、他の時にはありました。 観察された主な効果は、最終的に上部カラー画像で部分的に発達した見られるすべてのガラス粒子を囲む”バイオフィルム”を生成する微生物であった。 実験の終わりに、ガラス粒子の全質量は、微生物によるこの捕捉のために単一の体を形成した。 場合によっては、バイオフィルム内の化学条件が外部の水のものとはかなり異なっており、形成された粘土も、微生物を持たず、ガラスと水だけの対照実験で形成された粘土とは異なっていた。どのような種類の粘土が形成されましたか？
これは主にスメクタイトでしたが、化学組成が異なり、カオリンがあちこちにありました。 スメクタイトの特定の組成は、岩石のライフサイクルを理解するために非常に重要です。 アルミニウムを多く含むスメクタイトを有する効果は、マグネシウムを多く含むスメクタイトを有する効果とは非常に異なる。 これはまさに微生物が実験で行った違いです。 自然界では、異なる組成のスメクタイト粘土は、異なる環境から来ると予想される。 しかし、この実験は、微生物が化学的に攻撃された岩の隣に、非常に小さなスケールで異なる環境を作り出すことができ、大規模な環境条件を効果的に
アルミニウムとマグネシウムの両方を含む粘土は、焼成時にまったく同じように動作しませんが、モデリングに適していることを知って幸せに
火星の生命の指標として粘土について今後数ヶ月のニュースに気をつけてください。