柴達木盆地碳酸鹽結核最顯著的特徵是圍繞核的同心環帶結構。核部的物質由25-23萬年前的山前洪積沉積物形成。隨後的乾旱氣候使富含黏土礦物的沉積物脫水收縮，形成裂隙，為後來的洪水提供了充填和礦物結晶的空間。

乾裂的沉積物提供了結核的核部物質，這是形成結核的前期過程。季節性的洪水從山區流入這個洪積臺地，促進了高鎂方解石在先前的裂隙中沉積，進而形成了結核的環帶結構。在結核環帶結構中，錳元素是隨環帶變化而出現含量波動最明顯的一個元素。

錳含量的波動變化表明，形成碳酸鹽的古水儲庫的化學性質非常不穩定，容易受到外部水流的影響。在水體過飽和度更高的環境條件下，更多的錳元素會進入到方解石的晶體結構中，方解石的結晶速率也會升高。

這會導致具有明顯陡峭邊緣的碳酸鹽菱形片沿c軸方向堆疊，這種現象在超鹽環境的湖泊中較為常見（GivenandWilkinson，1985）。本研究在掃描電鏡下觀察到的結核碳酸鹽聚集體就具有這種典型特徵。較大的碳酸鹽晶體聚集體以及過快的生長速率使得沉積的碳酸鹽孔隙度較大。

結核的淺黃色環帶中錳含量較高、碳酸鹽聚集體較大、孔隙度也較大，因而指示了一個環境鹽度更高的滷水環境。而與此相反的是，結核深色環帶中錳含量較低、碳酸鹽聚集體尺寸較小，反映了一個相對鹽度較低的環境。在地表的氧化環境中，碳酸鹽通常呈現出土黃色，更為緻密的結構會使顏色變深（Flugel，2004）。

本研究中碳酸鹽結核的不同環帶具有疏鬆和緻密兩種特點，這或許就是碳酸鹽結核表現為環帶結構的主要原因。此外，這些環帶實際上由水體化學性質控制，進而記錄了沉積環境的鹽度波動。這表明，結核的環帶結構是一個有效的古氣候變化指標。

這種淺色和暗色的間層結構反映了在百萬年尺度上長期氣候乾旱條件下的成千上萬年的氣候動盪。在柴達木盆地西部的古洪積臺地上，結核形成時期的古鹽湖已經蒸發收縮到了遠離山麓的地帶。在距今25萬年到15萬年的時間裡，季節性的洪水提供了物質來源，乾旱的氣候主導了洪積臺地上的沉積過程。

儘管在這一過程中，某些年份的氣候不那麼幹旱，會出現大量洪水的匯入，但曠日持久的氣候乾旱還是讓地表環境變得越來越惡劣，最終導致液態水完全消失。結核形成並被蒸發鹽膠結後，便暴露於乾旱的表面，遭受強烈的風化作用。

表層的結核被強風裹挾著砂礫破壞，和其他風化碎片一起堆積於未被風化的結核表面，覆蓋了這些新鮮的碳酸鹽結核。好奇號火星車在探索的初期階段，在蓋爾隕石坑發現的許多尺寸為毫米至分米的結核及結核狀構造，大部分受蝕變或者後期風化作用的影響，僅遺留下一些球狀空位（Wiensetal。，2017）。

此時的好奇號還處在一個沖積扇的尾部，這裡地形起伏較小，沉積物主要以砂岩、泥岩及玄武質碎屑為主。細粒互層的沉積物在乾旱氣候環境中乾裂，形成許多錐形的裂縫，這些裂縫被湧入的洪水沉積物填滿（Grotzingeretal。，2014）。互層的沉積物可以代表河流的漫岸沉積、層狀波峰間槽內的滯水沉積或近湖相的夾層沉積。

研究表明，這都是排水不良的平緩地帶的沉積特徵。儘管蓋爾隕石坑和火星上其他沉積區一樣仍然有較明顯的火成岩分佈，但對這一地區古水文環境的研究表明，一個近中性的水環境曾經在這一區域長期存在。硫化物及硫酸鹽的存在表明，這個古湖環境可能經歷了間歇性的乾旱影響（Grotzingeretal。，2014）。

這與柴達木盆地碳酸鹽結核的形成環境是一致的。前人透過對這些火星結核形態、尺寸以及分佈特徵的研究認為，具有滲透性的沉積物、活躍的水環境和飽和的流體是形成這些結核的關鍵因素（Wiensetal。，2017），這與柴達木盆地結核形成所需的環境條件相似。因此，火星結核與柴達木盆地結核在形成環境、形成條件上都是相似的。

雖然火星結核在尺寸上相對較小，並且分佈並不密集，但這可能是因為地球環境與火星環境具有不同的擴散速率、溶質濃度以及大氣二氧化碳濃度與溶解度。此外，火星上的含鐵結核被認為有可能形成於前體碳酸鹽結核的蝕變作用過程（Yoshidaetal。，2018）。

火星後期的表面水環境可能是酸性的，並且由於火星地殼主要是玄武質的，因而這些蝕變流體通常是富鐵的（Stacketal。，2014）。這也可以解釋好奇號在蓋爾隕石坑發現的部分空心球狀構造為什麼具有一定的鐵含量。即有些結核可以被蝕變並保留了結構，但有些結核可能被溶蝕僅留下了一些空洞。

但不管是哪種形式，上述類比研究都表明，碳酸鹽結核極有可能在火星表面出現。這樣的沉積模式說明在火星表面水環境演化的後期，水文系統受到了較大的擾動。在柴達木盆地西部的大部分地區和火星表面，液態水都不能長期穩定存在。

然而，表面發育良好的古洪積層都表明古水儲庫的存在。並且，在這些洪積臺地中形成的碳酸鹽結核能夠記錄下古氣候及古水文環境演化的歷史。

儘管目前對火星上蓋爾隕石坑結核的內部結構特徵仍然不清楚，但透過對柴達木盆地碳酸鹽結核的分析，本研究認為，蓋爾結核可能經歷了與柴達木結核相似的演化歷史，記錄了古火星表面液態水最後穩定存在時期的關鍵資訊。

即，古火星可能經歷了表面環境有利於碳酸鹽結核形成的環境，並且這些排水不良的環境具有長期富水的特點，很可能演化出火星表面最後階段的可居環境。碳酸鹽鮞粒是一種同心包覆的砂狀碳酸鹽顆粒，通常是環狀或放射狀碳酸鹽晶體圍繞一個核形成的球形或橢球形顆粒。

鮞粒的尺寸通常小於2mm，但也有一些尺寸大於2mm的巨鮞（Flugel2004）。鮞粒主要形成於可以沉澱碳酸鹽的淺水動盪環境中，並經常與地質記錄中的疊層石和其他微生物特徵緊密相關。鮞粒在地質歷史時期的沉積記錄中較為常見，且在一些現代的淺灘環境如中美洲的巴哈馬海，仍有大面積的鮞粒正在形成。

地質學家對鮞粒的極大興趣源於這樣一個事實：鮞粒是高能沉積條件的關鍵環境指示物，並且對於世界各地不同時代的碳酸鹽巖臺地和大陸架的演化也具有重要的指示意義（Flugel2004）。鮞粒既可以形成於海相環境中，也可以形成於陸相沉積環境中。

鮞粒在太古代的沉積岩中就有發現，其中賦存的一些有機物被認為是記錄微生物活動的有利證據。鮞粒的形成機制至今仍處於爭論之中，但目前公認的鮞粒形成所需的主要條件已經被廣泛接受，包括：核心的存在、動盪至攪動的水環境、碳酸鹽過飽和、水體的更新、最小量的顆粒降解過程（Flugel2004）。

影響鮞粒微結構及超微結構的主要控制因素包括水化學條件、鹽度和湍流。形成於低水能環境中的鮞粒主要受較高的或波動的鹽度控制。Davies等人（1978）的鮞粒生長實驗就支援這一觀點。不過，更多的實驗及野外觀察則強調生物及有機物在鮞粒形成中的作用。

儘管鮞粒通常被認為是潛在的古地球化學環境變化以及生物活動的示蹤物，但是，目前仍然有兩個有關鮞粒的主要問題亟待解決。首先，自鮞粒被發現以來，有關鮞粒的生物成因和非生物成因就一直處在激烈的爭論之中。

鮞粒非生物成因機制的支持者認為，微生物對鮞粒的形成並不起直接作用，而在鮞粒形成後可能破壞或影響其結構，從而在鮞粒上留下一些生物特徵。Duguid等人（2010）還對比了鮞粒上的微生物作用痕跡的強弱程度以及鮞粒碳酸鹽的同位素特徵，但結果發現二者之間不存在相關性，進而支援上述觀點。

一些更為傳統的觀點則認為，鮞粒是由水體的物理化學條件改變而形成的，包括鹽度正常至升高、淺水動盪環境（例如潮汐和海浪）、溫暖的碳酸飽和水體。這些條件結合在一起會導致二氧化碳脫氣及鹼度的增加，進而促進碳酸鹽沉澱於在水中懸浮的碎屑顆粒之上。

儘管在鮞粒中發現了一些有機物，但之前的研究認為這些有機物僅能證明鮞粒形成環境中存在活躍的微生物活動，而對鮞粒的生長可能不起作用。