生物矿化

动物的生物矿化产物有碳酸钙、磷酸钙与二氧化硅（海绵动物的骨针[22]）等，有包括支撑组织、防御与捕食等多种功能[23]。

多种软件动物的壳

软件动物经生物矿化形成的壳有95%至99%成分为碳酸钙（霰石与方解石等），剩下的1%至5%为有机物，其断裂韧性为纯碳酸钙的3000倍，因而为材料科学界所关注[24]。壳形成的过程中有些蛋白为促进结晶的结晶核，其他蛋白则负责导引壳的成长。珍珠母即为著名的软件动物壳，其结构复杂，各层结构与组成的晶体、有机物种类均不同，并可能因物种而异[11]。

真菌也会进行生物矿化，在多种地质作用中扮演重要角色，「地质真菌学」（geomycology）即为研究真菌生物矿化、生物降解以及与金属作用等过程的学门[25]。许多真菌可分泌蛋白质至胞外，作为结晶核以合成碳酸盐等无机矿物，在金属离子存在时可形成金属碳酸盐，例如粉色面包霉菌与一些拟盘多毛孢属和漆斑菌属的真菌可矿化产生碱式碳酸铜与碳酸铵的混合物[26]。除碳酸盐外，有些真菌可将基质中的铀矿化形成铀的磷酸盐，累积于其菌丝体中，放射性的铀虽对生物体有害，但这些真菌一般耐受一定含量[27]。

许多真菌也可分解矿物，特别是可分泌草酸的真菌（包括黑曲霉、扇索状干腐菌与云芝等可分解尿素的真菌），可分解磷灰石与方铅矿等矿物[28]。

有些细菌可进行生物矿化，但许多功能尚不明，有假说认为其作用可能是避免代谢产生的副产物抑制自身生长，也有学者认为其形成氧化铁等矿物可能有助于促进自身代谢反应[29]。

趋磁细菌可矿化生成磁铁矿，组成名为磁小体的膜状结构，可感应地磁而影响其排列、分布形式[30]。

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  钙板金藻（定鞭藻门）具矿化的外壳（颗石粒，其成分为碳酸钙[31]）
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  有孔虫的外壳一般为碳酸钙
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  许多无脊椎动物经生物矿化产生坚硬的碳酸钙外骨骼
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  脊椎动物内骨骼的成分为磷酸钙结合产生的羟磷灰石[32]
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  趋磁细菌与其胞内排列的磁小体

具硅壳的有壳变形虫

硅酸盐为许多海洋生物矿化的产物，如硅藻与放射虫的硅壳[33]，以及海绵动物的骨针[22]，陆地上可合成硅酸盐的主要生物则为陆生植物[1]。硅酸盐为三种生物矿物中在生物分类上分布最广的，各大类群的真核生物都可合成[6]。不同生物组织硅化的程度也有区别，从仅与其他矿物共同组成结构（如笠螺的牙齿[34]）、自行组成微小的结构[35]至组成个体的主要结构者皆有[36]。

生物矿化产生最常见的碳酸盐为碳酸钙，其中又以方解石（有孔虫的壳与钙板金藻的颗石粒等）与霰石（珊瑚礁）的形态为大宗，也有少数为六方方解石或非晶质碳酸钙（可能有结构功能[37][38]，或作为生物矿化的中间产物[39][40]）。有些生物矿化的产物为上述数种矿物以有组织分层的方式混合而成（如双壳贝）。碳酸盐在海生动物的生物矿化中相当常见，但也见于陆生动物与淡水动物[41]。

蝉形齿指虾蛄以坚硬的掠肢攻击猎物[42]

生物矿化产生最常见的磷酸盐为羟磷灰石（HA），为一种天然的磷灰石，是脊椎动物骨骼、牙齿与鱼鳞的主要成分[43]。骨骼有65%至70%为羟磷灰石组成，其余则为胶原蛋白交织而成的网络；牙齿的象牙质与珐瑯质也有70%至80%为羟磷灰石，其中后者的蛋白网络为釉原蛋白与釉蛋白组成，而非胶原蛋白[44]。牙齿再矿化即为新的钙与磷酸离子沉积形成羟磷灰石的过程，可修补酸化造成的牙齿损伤[45]。

蝉形齿指虾蛄可形成非常坚硬的掠肢（dactyl club），其结构极为致密，抗冲击能力极高[46]，可分为冲击层（表层）、周期层与横纹层等三层，其中冲击层等主要成分为羟磷灰石，其余两层为磷酸钙与碳酸钙的混合物，其钙离子与磷酸离子的含量从外至内递减，大大降低其模量，可抑制裂痕的延伸，迫使新形成的裂痕转换方向，且内外两层的模量差异巨大也有助于减少跨层的能量传导[46]。

多毛纲缨鳃虫科的Glomerula piloseta所形成的柱状霰石结构

石鳖的牙齿具磁铁矿

帽贝的牙齿具针铁矿

等辐骨亚纲的放射虫外壳成分为天青石

除上述三大类矿物外，还有若干种矿物能经生物矿化形成，其中许多为生存在特殊环境的生物产生，用以形成具特定物理性质的结构。有些动物因取食坚硬的基质而加强牙齿的结构，如石鳖的牙齿覆有磁铁矿[47]，笠螺的牙齿具针铁矿[48]；居于海底热泉周边的腹足纲动物外壳除碳酸钙外还有黄铁矿与硫复铁矿以加固结构[49]。

天青石为硫酸锶组成的矿物[50]，等辐骨亚纲的放射虫外壳成分即为天青石，质地致密，因其密度较大，可使放射虫快速沈淀至半深海带，而有矿物压载（mineral ballast）的功能[50][51][52]。

钙铀云母结晶

生物矿化可被用于移除被铀污染的水层。有些细菌与真菌细胞表面配体上带负电的磷酸离子可与水中带正电的UO₂²⁺离子结合，当浓度够高时可作为结晶核，和UO₂²⁺矿化生成钙铀云母（Ca(UO₂)₂(PO₄)₂·10–12H₂O）等含铀的结晶矿物，将铀自水中矿化移除。与直接往水中加入磷酸根以生成沈淀相较，生物矿化移除铀的特异性较高，较不易与水中其他金属离子结合，因而移除铀的效率较高[84][85]。

生物矿化产生的矿物以及与其关联的生命印迹是搜索地外生命时可以使用的线索[86]。