Vereinigte Eisenbildungen (auch bekannt als vereinigte ironstone Bildungen oder BIFs) sind kennzeichnende Einheiten des Sedimentgesteins, die fast immer des vorwalisischen Alters sind. Ein typischer BIF besteht aus wiederholten, dünnen Schichten von Eisenoxiden, entweder Magneteisenstein (FeO) oder hematite (FeO), mit Bändern von eisenschlechtem Schieferton und chert abwechselnd. Einige der ältesten bekannten Felsen-Bildungen, gebildet, schließen vereinigte Eisenschichten ein. Vereinigte an Eisen reiche Schichten waren ein gemeinsames Merkmal in Bodensätzen für viel frühe Geschichte der Erde, aber sind jetzt selten. Postvorwalisische ironstones haben allgemein eine verschiedene Entstehung.

Beziehung zur atmosphärischen Oxydation

Die Bildungen sind um die Zeit des großen Oxydationsereignisses, vor 2,400 Millionen Jahren (mya oder Ma) reichlich, und werden weniger nach 1,800 mya üblich. Das Wiederauftauchen von BIF Bedingungen an, und in Verbindung mit der Schneeball-Erde, ist problematisch, um (sieh unten) zu erklären.

Vereinigte Eisenbetten sind eine wichtige kommerzielle Quelle von Eisenerz, wie das Gebiet von Pilbara des Westlichen Australiens und Animikie Group in Minnesota.

Ursprünge

Das herkömmliche Konzept ist, dass die vereinigten Eisenschichten in Seewasser als das Ergebnis von Sauerstoff gebildet wurden, der durch photosynthetischen cyanobacteria (bluegreen Algen) veröffentlicht ist, sich mit aufgelöstem Eisen in den Ozeanen der Erde verbindend, um unlösliche Eisenoxide zu bilden, die sich niedergeschlagen haben, eine dünne Schicht auf dem Substrat bildend, das anoxic Schlamm gewesen sein kann (Schieferton und chert bildend). Jedes Band ist einem varve im Ausmaß ähnlich, dass, wie man annimmt, sich die Streifenbildungen aus zyklischen Schwankungen in verfügbarem Sauerstoff ergibt.

Es ist unklar, ob sich diese zusammengetan haben, waren ironstone Bildungen jahreszeitlich, sind etwas Feed-Back-Schwingung im komplizierten System des Ozeans gefolgt oder sind einem anderen Zyklus gefolgt. Es wird angenommen, dass am Anfang die Erde mit riesengroßen Beträgen von in den acidic Meeren in der Welt aufgelöstem Eisen aufgebrochen ist.

Schließlich, weil photosynthetische Organismen Sauerstoff erzeugt haben, wurde das verfügbare Eisen in den Ozeanen der Erde als Eisenoxide hinabgestürzt. Am Trinkgeld gebenden Punkt, wo die Ozeane dauerhaft oxydierte, kleine Schwankungen in der Sauerstoff-Produktion geworden sind, hat Pulse von freiem Sauerstoff im Oberflächenwasser erzeugt, mit Pulsen der Eisenoxid-Absetzung abwechselnd.

Werfen Sie auf Erddrehbuch Schneebälle

Bis 1992 wurde es angenommen, dass die seltenen, späteren (jüngeren) vereinigten Eisenablagerungen ungewöhnliche Bedingungen vertreten haben, wo Sauerstoff lokal entleert wurde, und sich eisenreiches Wasser formen konnte, dann tritt in Kontakt mit oxydiertem Wasser ein.

Eine abwechselnde Erklärung dieser späteren Ablagerungen erlebte viel Diskussion als ein Teil der Schneeball-Erdhypothese. Diese Hypothese hat festgestellt, dass, dem Bruch des frühen äquatorialen Superkontinents (Rodinia) folgend, die Kontinente der Erde in einer Eiszeit völlig bedeckt wurden (Andeutung, dass der ganze Planet an der Oberfläche zu einer Tiefe von mehreren Kilometern eingefroren wurde).

Wenn das der Fall gewesen ist, kann der freie Sauerstoff der Erde fast während einer strengen Eiszeit um 750 zu vor 580 Millionen Jahren (mya) oder völlig entleert worden sein. Aufgelöstes Eisen hat dann in den mit dem Sauerstoff schlechten Ozeanen (vielleicht von seafloor Hydrothermalöffnungen) angewachsen. Im Anschluss an das Auftauen der Erde sind die Meere oxydiert noch einmal das Verursachen des Niederschlags des Eisens geworden.

Ein anderer Mechanismus für BIF-formatíon, der auch im Zusammenhang der Schneeball-Erddiskussion vorgeschlagen ist, ist durch die Absetzung vom metallreichen Salzwasser in der Nähe von hydrothermisch aktiven Bruch-Zonen. Wechselweise weisen einige geochemists darauf hin, dass sich BIFs durch die direkte Oxydation von Eisen durch mikrobischen anoxygenic phototrophs formen konnte.

Wirkung des Asteroid-Einflusses

Die vereinigten Eisenbildungen des nördlichen Minnesotas liegen direkt unter eine dicke Schicht des Materials nur kürzlich anerkannt als ejecta vom Sudbury Waschschüssel-Einfluss. Zur Zeit der Bildung hatte die Erde einen einzelnen Superkontinent mit wesentlichen Festlandsockeln.

Ein Asteroid (geschätzt auf 10 km über) ist in ungefähr 1,000 M tiefem Wasser vor ungefähr 1.85 Milliarden Jahren eingeschlagen. Computermodelle weisen darauf hin, dass der Tsunami mindestens 1,000 M am Epizentrum, und 100 M hoch ungefähr 3,000 km weg gewesen wäre. Jene riesigen Wellen und große durch den Einfluss ausgelöste Unterwassererdrutsche haben den Ozean gerührt, oxydiertes Wasser von der Oberfläche unten zum Ozeanboden bringend.

Bodensätze, die auf dem seafloor vor dem Einfluss einschließlich BIFs abgelegt sind, haben wenig enthalten, wenn oxidiertes Eisen (Fe (III)), aber in reduziertem Eisen (Fe (II)) hoch waren. Dieser Fe (III) zum Verhältnis von Fe (II) weist darauf hin, dass die meisten Teile des Ozeans an Sauerstoff relativ leer waren.

Seebodensätze haben sich abgelagert, nachdem der Einfluss wesentliche Beträge von Fe (III), aber sehr wenig Fe (II) eingeschlossen hat. Das weist darauf hin, dass beträchtliche Beträge von aufgelöstem Sauerstoff verfügbar waren, um an Fe (III) reiche Bodensätze zu bilden. Im Anschluss an aufgelöstes Eisen des Einflusses wurde in die tiefsten Teile des Ozeans gemischt. Das hätte den grössten Teil der Versorgung von Fe (II) zu seichterem Wasser abgewürgt, wo BIFs normalerweise angewachsen hat.

Die geologische Aufzeichnung weist darauf hin, dass Umweltänderungen in Ozeanen weltweit sogar vor dem Einfluss von Sudbury geschahen. Die Rolle der Sudbury im vorläufigen Schließen der BIF Anhäufung gespielte Waschschüssel-Einfluss wird nicht völlig verstanden.

Siehe auch

• Taconite
• Jelte P. Harnmeijer, 2003, Vereinigte Eisenbildung: Ein Ständiges Mysterium der Geologie, Universität Washingtons Doktor-Format
• Klein, Cornelis, 2005, Einige vorwalisische vereinigte Eisenbildungen (BIFs) von der ganzen Welt: Ihr Alter, geologische Einstellung, Mineralogie, metamorphism, Geochemie, und Ursprünge, amerikanischer Mineraloge; Oktober 2005; v. 90; Nr. 10; p. 1473-1499; DOI: 10.2138/am.2005.1871 http://ammin.geoscienceworld.org/cgi/content/short/90/10/1473 Auszug.
• Andreas Kappler, u. a. 2005, Absetzung von vereinigten Eisenbildungen durch anoxygenic phototrophischen Fe (II) - das Oxidieren von Bakterien, Geologie; November 2005; v. 33; Nr. 11; p. 865-868; doi: 10.1130/G21658.1