Banded iron bed

I banded iron bed (letteralmente "orizzonti ferriferi a bande") sono un tipo di roccia sedimentaria caratteristico di sedimenti estremamente antichi risalenti al Precambriano. Queste rocce sono costituite da alternanze di orizzonti ricchi in ferro ossidato, magnetite (Fe₃O₄) o ematite (Fe₂O₃), alternati a letti di selce e argilla. L'industria siderurgica ha iniziato ad interessarsi a queste rocce per l'estrazione del ferro durante la seconda guerra mondiale. Queste rocce sono chiamate taconiti dagli ingegneri minerari.

Il nome è anche distintivo di una formazione ubiquitaria nei sedimenti dell'Adeano e dell'Eoarcheano, denominata banded iron formation ("formazione ferrosa a bande" in inglese), abbreviato in BIF, ma non bisogna confondere la formazione con la roccia: questo tipo di sedimenti si rinviene, seppur con frequenza minore, ben oltre il Mesoproterozoico.

Ambiente deposizionale

Si ritiene che queste rocce siano la testimonianza della precipitazione di ossidi ferrosi in seguito al rilascio di ossigeno da parte dei primi cianobatteri fotosintetici: l'acqua, sotto forma di pioggia lisciviò, attraverso processi di alterazione ed erosione, parte del ferro presente nei pirosseni e nell'olivina dei basalti sin dagli inizi della storia della Terra (4,5 miliardi di anni fa). Gli organismi fotosintetici comparvero successivamente e iniziarono ad arricchire l'atmosfera e gli oceani di ossigeno fino al punto di innescare l'abbondante precipitazione di ossidi, secondo la seguente reazione chimica:

4FeO (aq) + O₂ (aq) → 2Fe₂O₃ (s)

L'intercalazione ritmica di selce o argille con l'ematite non è di facile spiegazione: alcune ipotesi propongono una "stagionalità" nella produzione di ossigeno, altre propongono altre ciclicità (orbitali ad esempio) per giustificare la stasi nell'ossidazione. Nelle epoche successive al Mesoproterozoico l'atmosfera aveva ormai raggiunto un contenuto di ossigeno simile a quello attuale e pertanto non è facile spiegarne l'esistenza in sedimenti più giovani. Un'ipotesi potrebbe essere che i banded iron beds siano degli indicatori di acque ricche in ferro ma scarsamente ossigenate e solo ad intervalli periodici.

Curiosità

Si ritiene che l'ossigeno contenuto in questi sedimenti sia pari a venti volte quanto ne sia presente oggi disciolto nell'atmosfera.

Note

↑ Rosing, M. T.; Rose, N. M.; Bridgwater, D.; Thomsen, H. S. (1996). "Earliest part of Earth's stratigraphic record: A reappraisal of the >3.7 Ga Isua (Greenland) supracrustal sequence". Geology 24: 43. doi:10.1130/0091-7613(1996)024<0043:EPOESS>2.3.CO;2.
↑ Lyons, T. W.; Reinhard (2009). "Early Earth: Oxygen for heavy-metal fans". Nature 461 (7261): 179. doi:10.1038/461179a. PMID 19741692.
↑ Hoffman, P. F.; Kaufman, A. J.; Halverson, G. P.; Schrag, D. P. (1998). "A Neoproterozoic Snowball Earth". Science 281 (5381): 1342–1346. doi:10.1126/science.281.5381.1342. https://marine.rutgers.edu/ebme/HistoryEarthSystems/HistEarthSystems_Fall2008/Week6a/Hoffman_et_al_Science_1998.pdf.
↑ Cesare Emiliani, Plant Earth 1992:407f
↑ Tjeerd van Andel, New Views on an Old Planet 2nd ed. 1994:303-05.
↑ Kirschvink, Joseph (1992). "Late Proterozoic low-latitude global glaciation: the Snowball Earth", in J. W. Schopf; C. Klein: The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study. Cambridge University Press.

Bibliografia

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Klein, Cornelis, 2005, Some Precambrian banded iron-formations (BIFs) from around the world: Their age, geologic setting, mineralogy, metamorphism, geochemistry, and origins, American Mineralogist; October 2005; v. 90; no. 10; p. 1473-1499; DOI: 10.2138/am.2005.1871 http://ammin.geoscienceworld.org/cgi/content/short/90/10/1473 abstract.
Andreas Kappler, et al., 2005, Deposition of banded iron formations by anoxygenic phototrophic Fe(II)-oxidizing bacteria, Geology; November 2005; v. 33; no. 11; p. 865–868; doi: 10.1130/G21658.1 https://web.archive.org/web/20081216220556/http://www.gps.caltech.edu/~claudia/papers/kappleretal_GEO2005.pdf

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[1] Rosing, M. T.; Rose, N. M.; Bridgwater, D.; Thomsen, H. S. (1996). "Earliest part of Earth's stratigraphic record: A reappraisal of the >3.7 Ga Isua (Greenland) supracrustal sequence". Geology 24: 43. doi:10.1130/0091-7613(1996)024<0043:EPOESS>2.3.CO;2.

[Lyons2009-2] Lyons, T. W.; Reinhard (2009). "Early Earth: Oxygen for heavy-metal fans". Nature 461 (7261): 179. doi:10.1038/461179a. PMID 19741692.

[Hoffman1999-3] Hoffman, P. F.; Kaufman, A. J.; Halverson, G. P.; Schrag, D. P. (1998). "A Neoproterozoic Snowball Earth". Science 281 (5381): 1342–1346. doi:10.1126/science.281.5381.1342. https://marine.rutgers.edu/ebme/HistoryEarthSystems/HistEarthSystems_Fall2008/Week6a/Hoffman_et_al_Science_1998.pdf.

[4] Cesare Emiliani, Plant Earth 1992:407f

[5] Tjeerd van Andel, New Views on an Old Planet 2nd ed. 1994:303-05.

[6] Kirschvink, Joseph (1992). "Late Proterozoic low-latitude global glaciation: the Snowball Earth", in J. W. Schopf; C. Klein: The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study. Cambridge University Press.