Raudan muodostuminen | kivilaji, jota esiintyy usein prekambrisissa sedimenttikivissä

Rautavyöhykemuodostumat (Banded Iron Formations, BIF) ovat omaleimainen kivilaji, jota esiintyy usein prekambrisissa sedimenttikivissä.

Ne koostuvat toistuvista ohuista rautaoksidikerroksista, joko magnetiitista (Fe O₃₄ ) tai hematiitista (Fe O₂₃ ), jotka vuorottelevat rautapitoisten liuske- ja piikivikaistojen kanssa.

Joihinkin vanhimpiin tunnettuihin kivimuodostumiin, jotka ovat muodostuneet yli 3700 miljoonaa vuotta sitten (mya), kuuluu rautapitoisia kerrostumia. Rautakerrostumat ovat yleinen piirre sedimenteissä suuressa osassa maapallon varhaishistoriaa.

2,1 miljardia vuotta vanha rautamuodostuma

Rautamuodostelma, Karijinin kansallispuisto, Länsi-Australia

Suhde ilmakehän happipitoisuuteen

Muodostumat ovat runsaita suuren hapettumisen tapahtuman aikaan, 2 400 mya. Ne vähenevät 1 800 mya:n jälkeen.

Rautapitoisiin kerrostumiin lukittuneen hapen kokonaismäärän arvioidaan olevan ehkä kaksikymmenkertainen maapallon nykyilmakehässä olevaan happimäärään verrattuna. Rautavaltaiset kerrostumat ovat tärkeä kaupallinen rautamalmin lähde, kuten Länsi-Australian Pilbaran alue, Animikie-ryhmä Minnesotassa ja Carajás Mineral Province Brasiliassa.

Lähikuvassa raudan muodostumisnäyte Upper Michiganista. Mittakaavapalkki on 5,0 mm.

Origins

Perinteisen käsityksen mukaan rautaisten kaistaleiden kerrostumat muodostuivat merivedessä fotosynteettisten syanobakteerien vapauttaman hapen seurauksena. Tämä yhdistyi maapallon valtameriin liuenneen raudan kanssa muodostaen liukenemattomia rautaoksideja. Nämä saostuivat ja muodostivat ohuen kerroksen alustalle, joka saattoi olla hapetonta mutaa (muodostaen liuskekiveä ja piikiveä). Kukin kaistale on samanlainen kuin varve: kaistaleiden oletetaan johtuvan käytettävissä olevan hapen syklisistä vaihteluista.

Oletetaan, että maapallon happamiin meriin liuennut rauta on alun perin ollut valtavia määriä maapallolla. Rauta on paljon liukoisempaa kuin sen oksidit.

Kun fotosynteettiset eliöt tuottivat happea, maapallon valtamerissä oleva rauta saostui lopulta rautaoksideiksi.

Käännekohdassa, jossa valtameristä tuli pysyvästi hapekkaita, pienet vaihtelut hapentuotannossa aiheuttivat pintavesissä vapaan hapen pulsseja, jotka vuorottelivat rautaoksidilaskeuman pulssien kanssa.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä ovat kaistamaiset rautamuodostumat?

V: Kaistamaiset rautamuodostumat (Banded Iron Formations, BIF) ovat kivilaji, jota esiintyy prekambrisissa sedimenttikivissä. Ne koostuvat vuorottelevista ohuista rautaoksidikerroksista, kuten magnetiitista ja hematiitista, ja liuske- ja chert-kaistaleista.

Kysymys: Kuinka vanhoja ovat rautakaistamuodostumat?

V: Jotkin vanhimmista tunnetuista rautamuodostumista muodostuivat yli 3700 miljoonaa vuotta sitten (mya).

K: Mistä alkuaineista vyöhykkeiset rautamuodostumat koostuvat?

V: Rautavyöhykemuodostumat koostuvat vuorottelevista ohuista rautaoksidikerroksista, kuten magnetiitista ja hematiitista, sekä liuske- ja piikivikaistaleista.

Kysymys: Ovatko rautasäiemuodostumat yleisiä maapallon varhaishistoriassa?

V: Kyllä, ne ovat yleinen piirre sedimenteissä suuressa osassa maapallon varhaishistoriaa.

K: Mikä on magnetiitin kemiallinen kaava?

V: Magnetiitin kemiallinen kaava on Fe3O4.

K: Mikä on hematiitin kemiallinen kaava?

V: Hematiitin kemiallinen kaava on Fe2O3.

Kysymys: Missä esiintyy rautakaistamaisia muodostumia? V: Banded Iron -muodostumia voi esiintyä prekambrisissa sedimenttikivissä.