颗石藻是一类广泛分布的活体钙化微藻，在其细胞外层形成方解石结构的有机-碳酸钙质颗石层，在海洋碳循环中起着重要作用。本项目以颗石的矿物标型特征，从单细胞亚微观层次，揭示了颗石藻矿化作用的亚微观机制。本项目针对锶钙类质同象替代的问题，以颗石藻中分布最广泛的赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi)为模式生物，采用半连续培养的方法，探讨了颗石藻锶钙生物类质同象替代的环境响应特征。利用同步辐射化学成分及精细结构的空间分布、显微形态、主微量元素成分、结构、谱学等矿物学方法和生理生化表征技术，通过锶对颗石藻生物矿化过程的影响、锶钙生物类质同象矿物体的研究，获取了颗石藻矿化作用和锶钙类质同象替代的精细矿物标型特征，揭示了现代颗石藻对锶生物固定并形成稳定矿物体的生物矿化作用机制。本项目为促进对地球碳循环和生命演化等科学问题的认识，为反演地质历史时期的生物地球化学过程提供了一定参考依据。