地质研究项目

玛丽·罗斯·吉利兰

指导老师:Pedro Marenco

探讨微生物岩在早奥陶世时期的作用

我们的现场团队调查并收集了Ibex附近Fillmore地层的泥丘和邻近沉积物的样本, Utah. Mud mounds are carbonate fossil reefs with enigmatic origins; however, 它们被假设是由微生物形成的. 这些暗礁形成于早奥陶世时期(约4.8亿年前)。, 珊瑚礁的过渡时期，造礁动物开始进化. 在此期间, 珊瑚礁是由海绵和微生物岩(微生物活动形成的岩石)形成的，在现代珊瑚礁进化之前就存在了. 现代珊瑚礁环境目前正处于一个相对转型期，因为它们正受到人类活动的负面影响，被海绵和藻类所取代. 研究这些奥陶纪的过去珊瑚礁，对于了解和预测未来的珊瑚礁系统及其对生物多样性的影响具有重要意义.

为了研究和收集奥陶系化石礁的资料, 我们正在分析和比较来自泥丘和已知填充物剖面的已知微生物样本. 通过比较已知微生物岩样品中存在的碳的稳定同位素和元素组成, 我们计划开发一个地球化学指纹来测试泥丘的微生物来源.

Emily Lazo

指导老师:Pedro Marenco

下奥陶统珊瑚礁微生物岩的地球化学研究

奥陶纪(大约4.8亿年前)是珊瑚礁的关键过渡时期, 珊瑚礁在哪里从微生物主导变成了动物主导. 所讨论的微生物礁是一种叫做叠层石和凝块的结构(统称为微生物岩)。, 哪些被认为是由微生物群落建造的. 岩石记录显示，其他类型的结构似乎也曾起到过珊瑚礁的作用, 然而，我们不确定这些珊瑚礁是如何建成的. 这些结构被称为“泥丘”，因为它们主要是由圆顶形状的碳酸钙泥构成的. 如果没有生物体的某种结合活性，这种形状是不可能保持的. 据推测，这些土丘是由微生物活动形成的. 今天的珊瑚礁正处于危机之中，因为珊瑚正在被微生物和海绵所取代. 因为奥陶纪的珊瑚礁也是由微生物和海绵形成的, 研究这些过去的珊瑚礁系统是很有用的, 处于类似的过渡阶段的, 看看发生了什么, 并帮助我们预测现代珊瑚礁环境将会发生什么.

我们正在研究菲尔莫尔地层的岩石样本, 从我们在犹他州的实地工作中, 我们将用它来制作薄片来寻找微生物存在的微观证据. 我们使用的是从岩石中提取的样本，我们知道这些岩石是微生物岩, 2)我们知道没有微生物的样本, 3)我们认为可能有微生物(泥丘)的样本. 一些现代微生物群落倾向于集中某些元素. 我们希望在微生物岩中找到类似的模式，作为地球化学指纹, 然后用它来确定泥丘是否是微生物. 微生物藻通常被认为是利用光合作用形成的. 因为光合作用可以改变碳的同位素组成, 我们希望找到微生物和非微生物岩石之间碳同位素的差异.

Mishelley Low

指导老师:Selby Hearth

研究宾夕法尼亚州无烟煤带酸性矿井水的颜料生产

当水和氧气与由于采矿活动而暴露的活性矿物接触时，酸性矿山排水(AMD)就会发生. 这些矿物质的氧化产生金属和酸, 污染下游环境，使溪流变成生锈的黄橙色. 这不仅对生活在该地区的动植物造成了毁灭性的环境后果，而且对公众健康造成了毁灭性的后果，因为饮用水很容易受到污染. AMD的影响可以持续数千年. 这是一个世界性的问题，但在宾夕法尼亚州尤其重要，因为它拥有比美国其他任何州都多的AMD煤矿. In this project, 我将与Selby Hearth合作，在potstown的无烟煤带进行实地考察，并进行实验室工作，研究在AMD环境中产生的沉淀物的矿物性质. 我们将研究是否有可能将AMD转化为可用于生产的颜料. In this method, 水体将得到积极的处理，从色素中获得的利润可能用于抵消用于治疗AMD的资金. In our research, 我们试图回答这个过程是否可以广泛地进行，或者只是在特定的区域进行.

Leila N'Diaye

指导老师:Katherine Marenco

研究犹他州西部奥陶系珊瑚礁的结构和组成:微生物和海绵作为珊瑚礁的建造者

现代珊瑚礁是由珊瑚和藻类框架支撑的繁华生态系统，为各种物种提供庇护. 在奥陶纪的岩石中也发现了类似的结构, 大约4.8亿年前, 然而没有珊瑚化石存在. 没有珊瑚的地方, 海绵和微生物群落构成了多种多样的珊瑚礁结构, 被称为土墩, 这支持了其他生物的种群. 微生物结构具有不同的复杂性, 从神秘的“土丘”到层压或分支结构. 我的工作将包括研究菲尔莫, Juab, 和犹他州西部的Wah-Wah岩层，以进一步了解这些生物之间的关系. 分析将主要集中在珊瑚礁组成部分之间的空间关系上, 特别是相对丰度和面积覆盖率随时间的变化. 

我的研究旨在通过对网格数据和岩石样本的组合分析，量化每种珊瑚礁成分所占岩石的百分比, 并创建可视化来说明存在于珊瑚礁丘中的空间关系. In the field, 一个25厘米× 25厘米的网格被用来在岩石表面创建焦点区域，我们从那里记录了海绵的存在, other fossils, and reef cavities, 注意大小和邻近的其他珊瑚礁组成部分. 更大的样本被收集起来，在实验室里用醋酸酯剥皮进行研究. 初步的野外观察表明，海绵和其他化石的平均尺寸从早奥陶世到中奥陶世增加了. 这可能表明海绵作为珊瑚礁支架的重要性随着时间的推移而增加. 在演替过程中，中奥陶世土丘的化石相对丰度和多样性也高于早期土丘. 这项工作将使我更好地了解早期珊瑚礁的进化史, 以及某些珊瑚礁成分在这些珊瑚礁的建造和维护中所起的生态作用. 微生物在今天的珊瑚礁建设中继续发挥着重要作用, 因此，更多地了解古代微生物支持的珊瑚礁可以提供有关这些珊瑚礁如何应对环境变化的信息，这可能会为我们研究气候变化与现代珊瑚礁的关系提供信息.