Minerály a horniny Slovenska      :: prepni na celú stránku

Páskované železité formácie pripomínajú podmienky dávnej Zeme
zdroj: www.sciencedaily.com
pridané: 12.1.2011

Výrazne páskované horniny roztrúsené po celom hornom stredozápade Spojených štátov aj inde vo svete, sú vlastne vyslanci z minulosti, poskytujú údaje o životnom prostredí z pred viac ako 2 miliardami rokov. Tzv. Páskované železité formácie alebo BIFs, tieto prastaré skaly tvorli medzi 3,8 a 1,7 miliardami dno oceánu. Pruhy predstavujú striedanie vrstiev oxidu kremičitého - rohovcec a železa - bohaté na minerálne látky, ako je hematit a magnetit.

Ťažili sa ako hlavná železná ruda, zdroj pre modernú industrializáciu. BIFs sú tiež bohatým zdrojom informácií o geochemických podmienkach, ktoré existovali na Zemi keď vznikali. Avšak interpretácia ich "stopy" si vyžaduje porozumenie tomu, ako vznikali, čo je téma, ktorá bola kontroverzná po celé desaťročia, hovorí Huifang Xu, profesor geológie na University of Wisconsin-Madison.

Štúdia, ktorá sa objavila 11.októbra v publikácii v on-line časopise Nature Geoscience ponúka nový obraz o tom, ako tieto farebné pásy vznikli a čo odhaľujú o zložení prvého dna oceánu, morskej vody a atmosféry počas vývoja Zeme. Predchádzajúce hypotézy o vzniku týchto hornín zohľadňujú sezónne výkyvy, zmeny teploty, alebo pravidelné premnoženie mikroorganizmov, z ktorých vyplýva veľa otvorených otázok o tom, ako BIFs dominujú globálnej morskej krajine za dve miliardy rokov a prečo náhle zmizli pred 1,7 miliardami rokov.

S Yifeng Wang zo Sandia National Laboratories, Enrique Merino z Indiana University a University of Wisconsin-Madison po ukončení doktorandského štúdia Hiromi Konishi, Xu vyvinul model formácie BIF, ktorý ponúka celistvý pohľad na životné prostredie v čase, vrátane interakcií medzi horninami vodou a vzduchom. "Všetky sú spojené," vysvetľuje Xu. "Litosféra ovplyvňuje hydrosféru, hydrosféra ovplyvňuje atmosféru, a všetky nakoniec vplyvajú na biosféru na Zemi."

Ich model ukazuje, ako by BIFs vznikli pri pôsobení hydrotermálnych roztokov, z interakcií morskej vody a teplej oceánskej kôry (z plášťa hlboko pod zemským povrchom) zmiešané s morskou vodou. Toto miešanie vyvolalo striedani vzniku nerastov železa a kremeňa, ktoré boli uložené vo vrstvách na morským dnom.

Použili rad termodynamických výpočtov stanoviť, že východiskový materiál pre BIFs musí pochádzať z horniny s veľmi nízkym obsahom hliníka, na rozdiel od "moderných" oceánskych čadičov, ktoré obsahujú vysoké množstvo hliníka.

"Dno oceánu tvorí čadič, čierne čadiče, ako na Havajských ostrovoch. Ale v tej dobe, sa v oceánskej kôre nachádzal tiež osobitný druh horniny - komatiit" hovorí Xu. "Keď morská voda reaguje s týmto druhom horniny, môže produkovať približne rovnaké množstvo železa a kremeňa" - zloženie sa ideálne hodí k BIF. Takáto zmes môže vytvárať rôzne striedavé vrstvy - ktoré sa pohybujú v hrúbkach od 10 mikrónov asi do 1 cm.

BIFs dominovali svetovým oceánom 3,8 až 1,7 miliardy rok pred obdobím známym ako Archaean (skoré proterozoikum) a potom náhle zmizli z geologického záznamu. Ich absencia v posledných horninách naznačuje, že geochemické podmienky sa zmenili približne pred 1,7 miliardami rokov, hovorí Xu.

Táto zmena by mala ďalekosiahle účinky na fyzikálne a biologické zloženie Zeme. Napríklad koniec ukladania BIF spôsobil stagnáciu baktérií s metabolizmom závislým na Fe a posunul sa v prospech mikróbov s metabolizmom založeným na síre. Okrem toho chemické zmeny pH v oceáne a rastúci podiel vzdušného kyslíka umožnil vznik a šírenie od kyslíka závislých organizmov. Nová štúdia bola čiastočne financovaná NASA Astrobiology Institute, Dodatočná pomoc bola poskytnutá z National Science Foundation a US Department of Energy.

Pôvodný článok: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091011184428.htm