2.3.1.2. O2 - Konzentration, BIF's und Redbeds
Hinweise auf ursprünglich 02 - freie Atmosphäre
- Aminosäuren können nur unter anaeroben Bedingungen entstehen ==> kein O2 vorhanden
- Die uns heute bekannten primitivsten rezenten Organismen sind anaerob
- UO2 (Uraninit) und FeS2 (Pyrit) konnten sich nur in einem O2 - armen Milieu detritisch (z.b. in Flusssanden) anreichem. Unter Zufuhr von Sauerstoff werden sie oxidiert und wären deshalb nicht stabil gewesen. Uraninit und Pyht findet man in Gesteinen, die älter als 2 Mrd. a sind, relativ häufig. Dabei handelt es sich oft um Seifenlagerstätten in Fluß - und Küstensande (Witwatersrand )
- Rotsedimente treten erst ab 2,2, Mrd. a in Erscheinung, ältere wurden bis heute nicht gefunden. Die rote Farbe wird durch das Mineral Hämatit hervorgerufen ! Zuvor war die Konzentration von O2 zu gering, um anorganische Oxidation zu bewirken.
- Banded lron Formations (BIF); gebänderte Eisenerzformationen, ==> Itabirite (z.B. Kanada, Brasilien) Die Hauptmasse des Fe ist in BIF's enthalten, weshalb auch hieraus das meiste Fe der Erde abgebaut wird.
BIF's
Quarzbändereisenerze, entstanden durch rhytmischen Niederschlag von Fe - (Karbonate, Sulfate,
Oxide, Silikate) und Kieselgel. Das Fe wurde als Fe2+ in Lösung über weite Flächen transportiert. Die Ausfällung begann mit Hilfe von einfachen Organismen, insb. Fe - Bakterien wie "Metallogenium", die FeOH ausfällen und dazu nur allergeringste Konzentrationen von O2 benötigen. Die Rotsedimente tauchen ungefähr auf, als die BIF's verschwanden!"
2 BIF - Typen werden unterschieden:
- Algoma Typ --- > aus Vulkaniten
- Superior Typ ---> aus Sedimenten
Eisengehalt wurde durch Metamorphose erhöht
Algoma Typ (archaisches BIF), Altpräkambrium
- Tiefwasser; Entstehung an Vulkanite geknüpft; Fe stammt aus vulkanischen Exhalationen. Entstehen auch wenn kein O2 vorhanden ist.
- Isua - Serie (W - Grönland) vermutlich älteste Sehe dieses Typs
Superior Typ (proterozoische BIF), Mittelpräkambrium (siehe Beiblatt 14)
- Flachwasser; Entstehung mit Hilfe von Fe - Bakterien als sedimentäre Ablagerungen
- Itabir: Minas Gerais (Brasilien) größtes Abbaugebiet der Erde
- Lake Superior (USA)
- Mittelschweden
- Kursk: (UdSSR)
- Guntflint
- Krivoi Rog : Ukraine
2.3.1.3 Proterozoische Vereisungen
Zur Zeit der Krusten Bildung war es zu heiß, es mußte also zuerst eine Abkühlung erfolgen wie es zur Vereisung kam ist ungeklärt.
Zeugen der Vereisungen:
- Tillite (z.B. Gowganda-Formation, Kanada, 2 Mrd a)
- Warven : Lake Superior Vereisung (1 -95)
Dropstones : Huronian group
- gekritzte Geschiebe : Gowganda FM
- Älteste Vereisungsspuren : 2,2 - 2,0 Mrd. a --> Gowganda FM (Can)
Meist Drift - Absätze schmelzender Eisberge. Die Mächtigkeiten können sehr groß sein
E - Grönland 700 m
Australien 6000 m
Diese Driftabsätze stammen letztendlich von ausgedehnten lnlandeisfeldem
- vor 2,1 - 1,0 Mrd. a kaum Vereisungsspuren
- vor 800 - 650 Mio. a weltweite Vereisung, es war die längste überhaupt
- vor 1,95 Mrd. a Lake Superior Vereisung" --> Huronian - Groupe --> Gowganda - Serie
- Vereisungen in Europa: N - Großbdtannien, Schottland, Nordidand, Sparagmit (griech. sparagma
entspricht Fetzen; g - fs und Kgl. (Norwegen) + bunte, unzersetzte Feldspäte) - Zone Skandinaviens (Randsenke der kaledonischen Geosynklinale (W. Balt. Schild», Böhmen, Normandie)
(aktueller Hinweis: die Theorien zur globalen Vereisung vor ca. 2 Mrd Jahren - Snowball Earth 1 - sowie vor ca. 800 Mio Jahren - Snowball Earth 2 - werden demnächst nachgetragen. Stichworte hierzu:
- geringere Solareinstrahlung
- extrem hoher Treibhauseffekt durch methangenerierende Bakterien bricht vor 2 Mrd a zusammen (da Dominanz durch andere Bakterien)
- weitere Abnahme des Treibhauseffektes (wichtig für Snowball Earth 2)
- Autovereisung durch Albedo, nach Überschreiten der 30Grad-Breite
- Wiederauftauen durch Akkumulation von vulkanischem CO2, welches wegen des Eispanzers nicht via Verwitterungs- und Kalkfällungspumpe aus dem Verkehr gezogen wird: Nach Auftauen Cap-Carbonates.)