Relatively oxidized fluids fed Earth’s earliest hydrothermal systems
Relatively oxidized fluids fed Earth’s earliest hydrothermal systems
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相对氧化的流体为地球最早的热液系统提供水源
DOI：
10.1126/science.adc8751
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
56.9
通讯作者：
McCollom, Thomas M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Trail, Dustin;McCollom, Thomas M.
人们对早期地球高温岩石圈流体的特性知之甚少，但许多生命起源情景都取决于它们的特性。这些流体代表了地球内部和热液池之间的关键沟通路径。我们利用锆石化学、实验和建模来推断近 40 亿年前岩石圈流体的特征。我们限制氧逸度、氯含量和温度，这使我们能够模拟金属的溶解度和传输，这些金属被认为对生命起源至关重要。我们表明，在此期间，这些流体比地幔氧化程度更高，并且它们与近地表水系统（可能是地下热液池）相互作用，放大了对生命前分子合成或持续微生物活动有吸引力的位置的氧化还原梯度。
The properties of high-temperature lithospheric fluids within the early Earth are poorly known, yet many origin-of-life scenarios depend upon their characteristics. These fluids represent a key communication pathway between Earth’s interior and hydrothermal pools. We use zircon chemistry, experiments, and modeling to infer the character of lithospheric fluids approaching 4 billion years. We constrain oxygen fugacity, chlorine content, and temperature, which allow us to model the solubility and transport of metals that are hypothesized to be crucial for the origin of life. We show that these fluids were more oxidized than the terrestrial mantle during this time and that they were interacting with near-surface aqueous systems, possibly subaerial hydrothermal pools, amplifying redox gradients in a location attractive for prebiotic molecular synthesis or sustained microbial activity.
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