Formazioni di ferro a bande, come questo nella foto nell'Australia occidentale, precipitato dai primi oceani della Terra miliardi di anni fa, e stanno fornendo nuovi indizi sull'evoluzione dell'antica acqua marina e dei microbi che la abitavano. Credito:Tom Price
Un nuovo studio degli scienziati dell'Università di Alberta mostra che le formazioni di ferro a bande hanno avuto origine dal ferro ossidato, confermando la pertinenza e l'accuratezza dei modelli esistenti, una scoperta di grande importanza per la comunità geologica.
Le formazioni di ferro a bande sono un tipo distinto di roccia sedimentaria con strati di ferro depositati come bande orizzontali. La maggior parte di queste formazioni si è formata negli ultimi 2,5 miliardi di anni e costituisce oggi una delle principali fonti di ferro. "Abbiamo utilizzato formazioni di ferro fasciato con grande successo per tracciare l'evoluzione della chimica dell'acqua di mare e l'evoluzione della biosfera, " ha spiegato Kurt Konhauser, professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Atmosfera e coautore dell'articolo. "Ma questi esperimenti si basano sul presupposto che comprendiamo i minerali primari che compongono queste rocce".
Nell'ultima decade, è stato proposto un nuovo modello, suggerendo che le formazioni iniziarono come ferro ferroso che fu successivamente ossidato dall'ossigeno nell'ambiente, un modello che, se corretto, richiederebbe un importante cambiamento di paradigma in questa area di studio.
Per esaminare questa possibilità, un gruppo di ricercatori guidati dal Ph.D. di Konhauser. studente Leslie Robbins ha testato la teoria utilizzando un modello idrogeologico, progettato per determinare quanto tempo impiegherebbe l'ossigeno per ossidare una tale formazione. Il gruppo di ricerca includeva il professor Ben Roston, Professore Associato Daniel Alessi, e il professor Larry Heaman.
"Essenzialmente, abbiamo scoperto che ciò sarebbe possibile solo nell'uno per cento dei casi nel periodo di tempo suggerito di 250 milioni di anni, " disse Konhauser. "Inoltre, abbiamo dovuto creare condizioni non realistiche per far funzionare il nuovo modello proposto, ad esempio, un pendio estremamente ripido, o roccia che in realtà era sabbia, o una grande quantità di ossigeno."
Questi risultati hanno confermato che il modello appena proposto non è accurato, indicando che i modelli esistenti e la nostra attuale comprensione rimangono il metodo più efficace per studiare le formazioni di ferro a bande.
"Questo è un risultato potente che deriva dalla semplice domanda se i modelli proposti di recente per le formazioni di ferro a bande siano plausibili quando estrapolati alle dimensioni di un bacino deposizionale, "disse Robbins, ora borsista post-dottorato alla Yale University di New Haven, Stati Uniti. "Questo risultato ha implicazioni fondamentali per la formazione di questi depositi, e questo lavoro ha beneficiato enormemente di forti collaborazioni sia all'interno delle Scienze della Terra e dell'Atmosfera che con i nostri collaboratori esterni".
La carta, "Vincoli idrogeologici alla formazione di formazioni ferrose a bande paleoproterozoiche, " è stato pubblicato in Geoscienze naturali .