The use of metals as biosignatures in the fossil stromatolite record requires understanding of the processes controlling the initial metal(loid) incorporation and diagenetic preservation in living microbialites. Here, we report the distribution of metals and the organic fraction within the lithifying microbialite of the hypersaline Big Pond Lake (Bahamas). Using synchrotron‐based X‐ray microfluorescence, confocal, and biphoton microscopies at different scales (cm–μm) in combination with traditional geochemical analyses, we show that the initial cation sorption at the surface of an active microbialite is governed by passive binding to the organic matrix, resulting in a homogeneous metal distribution. During early diagenesis, the metabolic activity in deeper microbialite layers slows down and the distribution of the metals becomes progressively heterogeneous, resulting from remobilization and concentration as metal(loid)‐enriched sulfides, which are aligned with the lamination of the microbialite. In addition, we were able to identify globules containing significant Mn, Cu, Zn, and As enrichments potentially produced through microbial activity. The similarity of the metal(loid) distributions observed in the Big Pond microbialite to those observed in the Archean stromatolites of Tumbiana provides the foundation for a conceptual model of the evolution of the metal distribution through initial growth, early diagenesis, and fossilization of a microbialite, with a potential application to the fossil record.

中文翻译：

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早成岩过程中高盐微成岩岩中金属分布的模式：对化石记录的影响。

在化石叠层石记录中使用金属作为生物签名需要了解控制活金属微晶石中初始金属（胶体）掺入和成岩保存的过程。在这里，我们报告了高盐度大池塘湖（巴哈马）的石化微辉石中金属和有机物的分布。结合传统地球化学分析，使用基于同步加速器的X射线微荧光，共焦和双光子显微镜在不同规模（cm–μm）上进行结合，我们发现，活性微双辉石表面的初始阳离子吸附受被动结合到有机基体，导致金属分布均匀。在早期成岩过程中 深微生物微层中的代谢活性变慢，并且金属的分布逐渐变得不均匀，这是由于富集金属（胶体）的硫化物的迁移和浓缩导致的，这些硫化物与微沸石的叠层对齐。此外，我们能够鉴定出含有大量通过微生物活性产生的大量Mn，Cu，Zn和As富集的小球。在大池塘微生物岩中观察到的金属（胶体）分布与在通比亚的太古代叠层岩中观察到的相似性，为通过微生物的初始生长，早期成岩作用和化石作用形成金属分布演变的概念模型奠定了基础。 ，具有在化石记录中的潜在应用。由富集的金属（胶体）硫化物的迁移和浓缩而产生的，其与微辉石的叠层对齐。此外，我们能够鉴定出含有大量通过微生物活性产生的大量Mn，Cu，Zn和As富集的小球。在大池塘微生物岩中观察到的金属（胶体）分布与在通比亚的太古代叠层岩中观察到的相似性，为通过微生物的初始生长，早期成岩作用和化石作用形成金属分布演变的概念模型奠定了基础。 ，具有在化石记录中的潜在应用。由富集的金属（胶体）硫化物的迁移和浓缩而产生的，其与微辉石的叠层对齐。此外，我们能够鉴定出含有大量通过微生物活性产生的大量Mn，Cu，Zn和As富集的小球。在大池塘微生物岩中观察到的金属（胶体）分布与在通比亚的太古代叠层岩中观察到的相似性，为通过微生物的初始生长，早期成岩作用和化石作用形成金属分布演变的概念模型奠定了基础。 ，具有在化石记录中的潜在应用。和作为可能通过微生物活动产生的富集。在大池塘微生物岩中观察到的金属（胶体）分布与在通比亚的太古代叠层岩中观察到的相似性，为通过微生物的初始生长，早期成岩作用和化石作用形成金属分布演变的概念模型奠定了基础。 ，具有在化石记录中的潜在应用。和作为可能通过微生物活动产生的富集。在大池塘微生物岩中观察到的金属（胶体）分布与在通比亚的太古代叠层岩中观察到的相似性，为通过微生物的初始生长，早期成岩作用和化石作用形成金属分布演变的概念模型奠定了基础。 ，具有在化石记录中的潜在应用。