硫化硫化物の沈殿:微生物、特に硫酸還元菌(SRB)は、硫化銅を含む金属硫化物の沈殿に重要な役割を果たします。 SRBは有機物をエネルギー源として利用し、代謝の副産物として硫化水素(H2S)を生成します。溶解銅の高濃度の環境では、H2Sは銅イオンと反応して、カルコピライト(Cufes2)やボルニタ(Cu5FES4)などの銅硫化鉱物を形成します。
熱水活動と微生物群集:巨大な銅堆積物は、多くの場合、高温の金属が豊富な液体が地球の地殻を循環する熱水系に関連付けられています。これらの熱水環境は、液体で利用可能な化学エネルギーで繁栄する多様な微生物群集を抱くことができます。微生物は、pH、酸化還元条件、および特定のイオンの可用性を変化させることにより、熱水系の化学に影響を与える可能性があります。これらの微生物活動は、銅鉱物の降水と濃度を促進する可能性があります。
バイオフィルムの形成と鉱化作用:微生物は、表面に付着した微生物の複雑なコミュニティであるバイオフィルムを形成できます。バイオフィルムは、硫化銅を含むミネラル結晶の核形成と成長に適した部位を提供できます。微生物バイオフィルムによって生成される細胞外高分子物質(EPS)は、核生成中心として作用し、バイオフィルム表面への金属イオンの沈殿を促進します。
銅の動員と輸送の微生物媒介:微生物は、地質環境内で銅イオンの動員と輸送にも役割を果たす可能性があります。特定の細菌と真菌は、銅と複合できる有機リガンドを生成し、地下水での溶解度と可動性を高めます。これらのリガンドは、ソース岩から堆積部位への銅の輸送を容易にすることができます。
銅堆積物の形成における微生物の関与は、さまざまな地質学的、地球化学的、微生物学的証拠によってサポートされていますが、正確なメカニズムと微生物の影響の程度は銅沈着によって異なる可能性があることに注意することが重要です。さらに、微生物プロセスと、液体の流れ、温度、宿主の岩石の組成などの他の地質学的要因との相互作用も、銅堆積の複雑さに貢献します。