stringtranslate.com

Формирование полосчатого железа

Камень возрастом 2,1 миллиарда лет из Северной Америки , демонстрирующий полосчатое железообразование, экспонируется в Дрездене , Саксония, Германия

Полосчатые железистые формации ( BIFs ; также называемые полосчатыми железистыми формациями ) представляют собой характерные единицы осадочных пород, состоящие из чередующихся слоев оксидов железа и бедного железом кремня . Они могут достигать нескольких сотен метров в толщину и простираться в поперечном направлении на несколько сотен километров. Почти все эти формации имеют докембрийский возраст и, как полагают, отражают оксигенацию океанов Земли . Некоторые из древнейших горных формаций Земли, которые образовались около 3700 миллионов лет назад ( млн лет назад ), связаны с полосчатыми железистыми формациями.

Предполагается, что полосчатые железистые образования образовались в морской воде в результате выработки кислорода фотосинтетическими цианобактериями . Кислород соединялся с растворенным железом в океанах Земли, образуя нерастворимые оксиды железа, которые выпадали в осадок, образуя тонкий слой на дне океана. Каждая полоса похожа на варву , которая возникает в результате циклических изменений в выработке кислорода.

Полосчатые железистые формации были впервые обнаружены в северном Мичигане в 1844 году. Полосчатые железистые формации составляют более 60% мировых запасов железа и обеспечивают большую часть железной руды , добываемой в настоящее время. Большинство формаций можно найти в Австралии , Бразилии , Канаде , Индии , России , Южной Африке , Украине и Соединенных Штатах .

Описание

Полосчатая железистая формация из пояса Барбертон Гринстоун , Южная Африка

Типичная полосчатая железистая формация состоит из повторяющихся тонких слоев (толщиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров) серебристо-черных оксидов железа , либо магнетита (Fe 3 O 4 ), либо гематита (Fe 2 O 3 ), чередующихся с полосами бедного железом кремня , часто красного цвета, аналогичной толщины. [1] [2] [3] [4] Единичная полосчатая железистая формация может достигать нескольких сотен метров в толщину и простираться в поперечном направлении на несколько сотен километров. [5]

Полосчатая железистая формация точнее определяется как химически осажденная осадочная порода, содержащая более 15% железа . Однако большинство железистых кварцитов имеют более высокое содержание железа, как правило, около 30% по массе, так что примерно половина породы - это оксиды железа, а другая половина - кремний. [5] [6] Железо в железистых кварцитах разделено примерно поровну между более окисленной трехвалентной формой, Fe(III), и более восстановленной двухвалентной формой, Fe(II), так что соотношение Fe(III)/Fe(II+III) обычно варьируется от 0,3 до 0,6. Это указывает на преобладание магнетита, в котором соотношение составляет 0,67, над гематитом, для которого соотношение составляет 1. [4] В дополнение к оксидам железа (гематиту и магнетиту) железистый осадок может содержать богатые железом карбонаты сидерит и анкерит или богатые железом силикаты миннесотаит и гринэлит . Большинство BIF химически просты, содержат мало, но содержат оксиды железа, кремний и незначительное количество карбоната, [5] хотя некоторые содержат значительное количество кальция и магния, до 9% и 6,7% в виде оксидов соответственно. [7] [8]

При использовании в единственном числе термин полосчатая железистая формация относится к только что описанной осадочной литологии. [1] Форма множественного числа, полосчатые железистые формации, используется неформально для обозначения стратиграфических единиц, которые в основном состоят из полосчатой ​​железистой формации. [9]

Хорошо сохранившаяся полосчатая железистая формация обычно состоит из макрополос толщиной в несколько метров, которые разделены тонкими сланцевыми пластами. Макрополосы, в свою очередь, состоят из характерных чередующихся слоев кремня и оксидов железа, называемых мезополосами , толщина которых составляет от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Многие из мезополос кремня содержат микрополосы оксидов железа толщиной менее миллиметра, в то время как мезополосы железа относительно невыразительны. BIF, как правило, чрезвычайно твердые, жесткие и плотные, что делает их очень устойчивыми к эрозии, и они показывают тонкие детали стратификации на больших расстояниях, что предполагает, что они были отложены в очень низкоэнергетической среде; то есть в относительно глубокой воде, не затронутой движением волн или течениями. [2] BIF редко пересекаются с другими типами пород, стремясь образовывать резко ограниченные дискретные единицы, которые никогда не переходят латерально в другие типы пород. [5]

Крупный план образца полосчатой ​​железистой формации из Верхнего Мичигана

Полосчатые железистые формации региона Великих озер и формация Фрер в Западной Австралии несколько отличаются по характеру и иногда описываются как гранулярные железистые формации или GIF . [7] [5] Их железные осадки имеют гранулярный или оолитовый характер, образуя дискретные зерна диаметром около миллиметра, и у них отсутствует микрополосчатость в их кремнистых мезополосах. Они также показывают более нерегулярную мезополосчатость с признаками ряби и других осадочных структур , и их мезополосы не могут быть прослежены на какое-либо большое расстояние. Хотя они образуют четко определенные, дискретные единицы, они обычно переслаиваются с грубо- и среднезернистыми эпикластическими осадками (осадки, образованные выветриванием горных пород). Эти особенности предполагают более энергетическую среду осадконакопления в мелководье, нарушенном волновыми движениями. Однако в остальном они напоминают другие полосчатые железистые формации. [7]

Тонкий срез полосчатой ​​железистой формации неопротерозоя из Австралии

Подавляющее большинство полосчатых железистых формаций имеют архейский или палеопротерозойский возраст. Однако небольшое количество железистых кварцитов имеют неопротерозойский возраст и часто, [8] [10] [11], если не всегда, [12] связаны с ледниковыми отложениями, часто содержащими ледниковые дропстоуны . [8] Они также имеют тенденцию демонстрировать более высокий уровень окисления, при этом гематит преобладает над магнетитом, [10] и обычно содержат небольшое количество фосфата, около 1% по массе. [10] Мезополосчатость часто слабая или отсутствует [13], и распространены структуры деформации мягких осадков . Это предполагает очень быстрое осаждение. [14] Однако, как и гранулярные железистые формации Великих озер, неопротерозойские образования широко описываются как полосчатые железистые формации. [8] [10] [14] [4] [15] [16]

Полосчатые железные формации отличаются от большинства фанерозойских железняков . Железняки относительно редки и, как полагают, отложились в морских аноксических событиях , когда осадочный бассейн истощил свободный кислород . Они состоят из силикатов и оксидов железа без заметного кремня, но со значительным содержанием фосфора , которого не хватает в железистых кварцитах. [11]

Ни одна схема классификации для полосчатых железистых формаций не получила полного признания. [5] В 1954 году Гарольд Ллойд Джеймс отстаивал классификацию, основанную на четырех литологических фациях (оксид, карбонат, силикат и сульфид), которые, как предполагалось, представляют различные глубины осаждения, [1] но эта спекулятивная модель не выдержала испытания. [5] В 1980 году Гордон А. Гросс отстаивал двойное разделение железистых кварцитов на тип Алгома и тип озера Верхнее, основанное на характере осадочного бассейна. Железистые кварциты Алгома встречаются в относительно небольших бассейнах в ассоциации с граувакками и другими вулканическими породами и, как предполагается, связаны с вулканическими центрами. Железистые кварциты озера Верхнее встречаются в более крупных бассейнах в ассоциации с черными сланцами, кварцитами и доломитами , с относительно небольшим количеством туфов или других вулканических пород и, как предполагается, образовались на континентальном шельфе . [17] Эта классификация получила более широкое признание, но неспособность понять, что она строго основана на характеристиках осадочного бассейна, а не на литологии самого BIF, привела к путанице, и некоторые геологи выступили за ее отказ. [2] [18] Однако классификация на типы Алгома и озера Верхнее продолжает использоваться. [19] [20]

Происшествие

Распространенность полосчатых железистых образований в геологической летописи. Цвет указывает на доминирующий тип. Красный = более древние архейские образования; зеленый = образования Большой Гондваны; синий = гранулированные железистые образования; черный = образования Snowball Earth . Адаптировано из Trendall 2002.
Полосчатая железная формация находится на Земле
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
Формирование полосчатого железа
класс=notpageimage|
Местонахождение. Цвет указывает на доминирующий тип. Светло-желтый = более древние архейские образования; темно-желтый = образования Большой Гондваны; коричневый = гранулированные железные образования; красный = образования Snowball Earth.

Полосчатые железистые формации почти исключительно докембрийского возраста, большинство отложений датируются поздним археем (2800–2500 млн лет) со вторичным пиком отложения в оросирийском периоде палеопротерозоя (1850 млн лет). Небольшие количества отлагались в раннем архее и неопротерозое (750 млн лет). [5] [4] Самая молодая известная полосчатая железистая формация — это раннекембрийская формация в западном Китае. [16] Поскольку процессы, посредством которых образуются железистые кварциты, по-видимому, ограничиваются ранним геологическим временем и могут отражать уникальные условия докембрийского мира, они интенсивно изучаются геологами. [5] [4]

Полосчатые железистые формации встречаются по всему миру, на каждом континентальном щите каждого континента. Древнейшие железистые кварциты связаны с зеленокаменными поясами и включают железистые кварциты зеленокаменного пояса Исуа , старейшие из известных, возраст которых оценивается от 3700 до 3800 млн лет. [5] [21] Полосчатые железистые отложения Темагами [ 22] формировались в течение 50-миллионного периода, с 2736 до 2687 млн ​​лет, и достигли толщины 60 метров (200 футов). [23] Другие примеры ранних архейских железистых кварцитов обнаружены в зеленокаменных поясах Абитиби , зеленокаменных поясах кратонов Йилгарн и Пилбара , Балтийского щита и кратонов Амазонки , северного Китая , а также южной и западной Африки. [5]

Наиболее обширные железистые полосчатые формации принадлежат к тому, что А. Ф. Трендалл называет Великими железистыми кварцитами Гондваны . Они имеют позднеархейский возраст и не связаны с поясами зеленокаменных пород. Они относительно недеформированы и образуют обширные топографические плато, [2] такие как хребет Хамерсли . [24] [25] [26] Железистые полосчатые формации здесь отлагались в период с 2470 по 2450 млн лет назад и являются самыми толстыми и обширными в мире, [4] [27] с максимальной толщиной более 900 метров (3000 футов). [7] Похожие железистые кварциты обнаружены в формации Каражас кратона Амазонки, Кауэ Итабирите кратона Сан-Франциско , формации Куруман и Пенге в Южной Африке, а также формации Мулаингири в Индии . [5]

Палеопротерозойские полосчатые железистые формации обнаружены в Железном хребте и других частях Канадского щита . [5] Железный хребет представляет собой группу из четырех основных месторождений: Месаби-хребет , Вермилион-хребет , Ганфлинт-хребет и Куюна-хребет . Все они являются частью группы Анимики и отложились между 2500 и 1800 млн лет назад. [28] Эти железистые кварциты в основном представляют собой гранулярные железистые формации. [5]

Неопротерозойские полосчатые железные формации включают Урукум в Бразилии, Рапитан в Юконе и пояс Дамара в Южной Африке. [5] Они относительно ограничены по размеру, с горизонтальной протяженностью не более нескольких десятков километров и толщиной не более 10 метров (33 фута). [10] Широко распространено мнение, что они отложились в необычных бескислородных океанических условиях, связанных с « Землей-снежком ». [2]

Происхождение

Пепельница, вырезанная из мягкой формы полосчатого железняка из супергруппы Барбетон в Южной Африке. Красные слои образовались, когда архейские фотосинтезирующие цианобактерии вырабатывали кислород, который реагировал с растворенными в воде соединениями железа, образуя нерастворимый оксид железа (ржавчину). Белые слои — это отложения, которые оседали, когда в воде не было кислорода или когда растворенное Fe 2+ временно истощалось. [29]

Формирование полосчатого железа предоставило некоторые из первых свидетельств для определения времени Великого окислительного события , 2400 млн лет назад. [30] [31] В своей статье 1968 года о ранней атмосфере и океанах Земли [32] Престон Клауд установил общую структуру, которая была широко, если не универсально, [33] [34] принята для понимания отложения железистых кварцитов. [5] [4]

Клауд предположил, что полосчатые железные образования были следствием бескислородных, богатых железом вод из глубин океана, поднимающихся в фотическую зону, населенную цианобактериями, которые развили способность осуществлять фотосинтез с образованием кислорода, но еще не развили ферменты (такие как супероксиддисмутаза ) для жизни в среде, насыщенной кислородом. Такие организмы были бы защищены от собственных отходов кислорода за счет его быстрого удаления через резервуар восстановленного двухвалентного железа, Fe(II), в раннем океане. Кислород, выделяемый фотосинтезом, окислял Fe(II) до трехвалентного железа, Fe(III), которое выпадало в осадок из морской воды в виде нерастворимых оксидов железа, которые оседали на дне океана. [32] [30]

Клауд предположил, что полосатость возникла из-за колебаний популяции цианобактерий из-за повреждения свободными радикалами, вызванного кислородом. Это также объяснило относительно ограниченную протяженность ранних архейских отложений. Большой пик отложения BIF в конце архея считался результатом эволюции механизмов жизни с кислородом. Это положило конец самоотравлению и вызвало взрывной рост популяции цианобактерий, что быстро истощило оставшийся запас восстановленного железа и положило конец большей части отложений BIF. Затем кислород начал накапливаться в атмосфере. [32] [30]

Некоторые детали первоначальной модели Клауда были заброшены. Например, улучшенное датирование докембрийских слоев показало, что позднеархейский пик отложения BIF был растянут на десятки миллионов лет, а не произошел в очень короткий промежуток времени после эволюции механизмов борьбы с кислородом. Однако его общие концепции продолжают формировать мышление о происхождении полосчатых железистых образований. [2] В частности, концепция подъема глубинной океанской воды, богатой восстановленным железом, в насыщенный кислородом поверхностный слой, бедный железом, остается ключевым элементом большинства теорий отложения. [5] [35]

Несколько формаций, отложившихся после 1800 млн  лет назад [36], могут указывать на периодически низкие уровни свободного атмосферного кислорода [37] , тогда как небольшой пик 750 миллионов лет назад может быть связан с гипотетической Землей-снежком. [38]

Процессы формирования

Микрополосы в слоях кремня, скорее всего, являются варвами , образованными годовыми колебаниями производства кислорода. Суточная микрополосчатость потребовала бы очень высокой скорости осаждения в 2 метра в год или 5 км/млн лет. Оценки скорости осаждения, основанные на различных моделях осаждения и чувствительных высокоразрешающих ионно -микрозондовых оценках возраста связанных туфовых слоев, предполагают скорость осаждения в типичных BIF от 19 до 270 м/млн лет, что согласуется либо с годовыми варвами, либо с ритмитами, образованными приливными циклами. [5]

Престон Клауд предположил, что мезополосы были результатом самоотравления ранними цианобактериями, поскольку запас восстановленного железа периодически истощался. [30] Мезополосы также интерпретировались как вторичная структура, не присутствующая в отложениях в том виде, в котором они изначально отложились, но образовавшаяся во время уплотнения осадков. [5] Другая теория заключается в том, что мезополосы являются первичными структурами, возникающими в результате импульсов активности вдоль срединно-океанических хребтов , которые изменяют доступность восстановленного железа в масштабах времени десятилетий. [39] В случае гранулярных железных образований мезополосы приписываются просеиванию осадков на мелководье, в котором волновое воздействие имело тенденцию к разделению частиц разного размера и состава. [5]

Для отложения полосчатых железистых образований необходимо выполнение нескольких предварительных условий. [13]

  1. Бассейн осадконакопления должен содержать железистые воды (богатые железом ).
  2. Это означает, что они также являются бескислородными, поскольку двухвалентное железо окисляется до трехвалентного железа в течение часов или дней в присутствии растворенного кислорода. Это предотвратило бы транспортировку больших количеств железа из его источников в бассейн осадконакопления.
  3. Воды не должны быть эвксиновыми (богатыми сероводородом ), так как это приведет к выпадению в осадок двухвалентного железа в виде пирита .
  4. В осадочном бассейне должен действовать механизм окисления, который постепенно преобразует резервуар двухвалентного железа в трехвалентное железо.

Источник восстановленного железа

Гидротермальные источники были одним из важных источников восстановленного железа, которое впоследствии окислялось, образуя полосчатые железистые образования.

Должен быть достаточный источник восстановленного железа, который может свободно циркулировать в бассейне осадконакопления. [5] Вероятные источники железа включают гидротермальные источники вдоль срединно-океанических хребтов, переносимую ветром пыль, реки, ледниковый лед и просачивание с континентальных окраин. [13]

Важность различных источников восстановленного железа, вероятно, резко изменилась на протяжении геологического времени. Это отражено в разделении BIF на месторождения типа Algoma и Lake Superior. [40] [41] [42] BIF типа Algoma образовались в основном в архее. Эти более старые BIF, как правило, показывают положительную аномалию европия , соответствующую гидротермальному источнику железа. [4] Напротив, полосчатые железистые образования типа Lake Superior в основном образовались в палеопротерозойскую эру и не имеют аномалий европия более старых BIF типа Algoma, что предполагает гораздо больший приток железа, выветренного с континентов. [8] [43] [4]

Отсутствие кислорода или сероводорода

Отсутствие сероводорода в бескислородной океанской воде можно объяснить либо уменьшением потока серы в глубины океана, либо отсутствием диссимиляционной сульфатредукции (DSR), процесса, при котором микроорганизмы используют сульфат вместо кислорода для дыхания. Продуктом DSR является сероводород, который легко осаждает железо из раствора в виде пирита. [31]

Требование аноксического, но не эвксинового, глубокого океана для отложения полосчатого железистого образования предполагает две модели для объяснения окончания отложения BIF 1,8 миллиарда лет назад. Модель «океана Холланда» предполагает, что глубокий океан стал достаточно оксигенированным в то время, чтобы прекратить транспортировку восстановленного железа. Генрих Холланд утверждает, что отсутствие залежей марганца во время паузы между палеопротерозойскими и неопротерозойскими BIF является свидетельством того, что глубокий океан стал по крайней мере слегка оксигенированным. Модель «океана Кэнфилда» предполагает, что, напротив, глубокий океан стал эвксиновым, и транспортировка восстановленного железа была заблокирована осаждением в виде пирита. [31]

Полосчатые железные формации в северной Миннесоте перекрыты толстым слоем выбросов от удара в бассейне Садбери . Астероид (по оценкам, 10 км (6,2 мили) в поперечнике) упал в воды глубиной около 1000 м (3300 футов) 1,849 миллиарда лет назад, что совпало с перерывом в отложении BIF. Компьютерные модели предполагают, что удар вызвал бы цунами высотой не менее 1000 м (3300 футов) в точке удара и высотой 100 м (330 футов) на расстоянии около 3000 км (1900 миль). Было высказано предположение, что огромные волны и крупные подводные оползни, вызванные ударом, вызвали смешивание ранее стратифицированного океана, насытили кислородом глубокие слои океана и прекратили отложение BIF вскоре после удара. [36]

Окисление

Хотя Клауд утверждал, что микробная активность является ключевым процессом в формировании полосчатого железа, роль оксигенного и аноксигенного фотосинтеза продолжает оставаться предметом споров, и были предложены также небиогенные процессы.

Кислородный фотосинтез
Вид цианобактерий Cylindrospermum sp. под увеличением

Первоначальная гипотеза Клауда заключалась в том, что двухвалентное железо окислялось простым образом молекулярным кислородом, присутствующим в воде: [30] [13]

4 Fe2 + + O2 + 10H2O → 4 Fe(OH) 3 + 8H +

Кислород образуется в результате фотосинтетической деятельности цианобактерий. [13] Окисление двухвалентного железа могло быть ускорено аэробными бактериями, окисляющими железо, которые могут увеличить скорость окисления в 50 раз в условиях низкого содержания кислорода. [13]

Аноксигенный фотосинтез
Ожог в Шотландии , вызванный бактериями, окисляющими железо.

Кислородный фотосинтез — не единственный биогенный механизм отложения полосчатых железистых образований. Некоторые геохимики предположили, что полосчатые железистые образования могли образоваться путем прямого окисления железа микробными аноксигенными фототрофами . [44] Концентрации фосфора и следовых металлов в железисто-железистых осадках согласуются с осаждением в результате деятельности бактерий, окисляющих железо. [45]

Соотношения изотопов железа в древнейших железистых формациях (3700-3800 млн лет) в Исуа, Гренландия, лучше всего объясняются, если предположить чрезвычайно низкие уровни кислорода (<0,001% от современных уровней O 2 в фотической зоне) и аноксигенное фотосинтетическое окисление Fe(II): [21] [13]

4 Fe2 + + 11 H2O + CO2 + hv → CH2O + 4 Fe(OH) 3 + 8 H +

Для этого необходимо, чтобы диссимиляционное восстановление железа, биологический процесс, в котором микроорганизмы заменяют кислород на Fe(III) при дыхании, еще не был широко распространен. [21] Напротив, полосчатые железистые образования типа озера Верхнее показывают соотношения изотопов железа, которые предполагают, что диссимиляционное восстановление железа значительно расширилось в этот период. [46]

Альтернативный путь — окисление анаэробными денитрифицирующими бактериями . Для этого необходимо, чтобы фиксация азота микроорганизмами также была активной. [13]

10 Fe2 + + 2 NO−3+ 24 Н2О → 10 Fe(OH) 3 + N2 + 18 Н +
Абиогенные механизмы

Отсутствие органического углерода в полосчатой ​​железистой формации говорит против микробного контроля отложения BIF. [47] С другой стороны, существуют ископаемые свидетельства обильного фотосинтеза цианобактерий в начале отложения BIF [5] и углеводородных маркеров в сланцах в полосчатой ​​железистой формации кратона Пилбара. [48] Углерод, присутствующий в полосчатых железистых формациях, обогащен легким изотопом 12 C, индикатором биологического происхождения. Если значительная часть исходных оксидов железа была в форме гематита, то любой углерод в отложениях мог быть окислен реакцией декарбонизации: [2]

6 Fe 2 O 3 + C ⇌ 4 Fe 3 O 4 + CO 2

Тренделл и Дж. Г. Блокли предложили, но позже отвергли , гипотезу о том, что полосчатое железистое образование может быть своеобразным видом докембрийского эвапорита . [5] Другие предложенные абиогенные процессы включают радиолиз радиоактивным изотопом калия , 40 K, [49] или ежегодный оборот воды бассейна в сочетании с подъемом богатой железом воды в стратифицированном океане. [47]

Другим абиогенным механизмом является фотоокисление железа солнечным светом. Лабораторные эксперименты показывают, что это может привести к достаточно высокой скорости осаждения при вероятных условиях pH и солнечного света. [50] [51] Однако, если железо поступило из неглубокого гидротермального источника, другие лабораторные эксперименты показывают, что осаждение двухвалентного железа в виде карбонатов или силикатов может серьезно конкурировать с фотоокислением. [52]

Диагенез

Независимо от точного механизма окисления, окисление двухвалентного железа в трехвалентное, вероятно, привело к осаждению железа в виде геля гидроксида железа . Аналогичным образом, кремниевый компонент полосчатых железистых образований, вероятно, осаждался в виде водного силикагеля. [5] Превращение гидроксида железа и силикагелей в полосчатое железистое образование является примером диагенеза , превращения осадков в твердую породу.

Существуют доказательства того, что полосчатые железистые формации образовались из осадков с почти таким же химическим составом, как и в современных железистых кварцитах. Железистые кварциты хребта Хамерсли демонстрируют большую химическую однородность и латеральную однородность, без каких-либо признаков предшествующей породы, которая могла бы быть изменена до текущего состава. Это говорит о том, что, за исключением дегидратации и декарбонизации исходного гидроксида железа и кремниевых гелей, диагенез, вероятно, оставил состав неизменным и состоял из кристаллизации исходных гелей. [5] Декарбонизация может объяснять отсутствие углерода и преобладание магнетита в более старых полосчатых железистых формациях. [2] Относительно высокое содержание гематита в неопротерозойских железистых кварцитах говорит о том, что они отложились очень быстро и посредством процесса, который не производил большого количества биомассы, поэтому присутствовало мало углерода для восстановления гематита до магнетита. [13]

Однако возможно, что BIF был изменен из карбонатной породы [53] или из гидротермальной грязи [54] на поздних стадиях диагенеза. Исследование 2018 года не обнаружило никаких доказательств того, что магнетит в BIF образовался в результате декарбонизации, и предполагает, что он образовался в результате термического разложения сидерита через реакцию

3FeCO3 + H2O → Fe3O4 + 3CO2 + H2​​​

Железо могло изначально осаждаться в виде гриналита и других силикатов железа. Макрополосчатость затем интерпретируется как продукт уплотнения исходного ила силиката железа. Это привело к образованию полос, богатых сидеритом, которые служили путями для потока жидкости и образования магнетита. [55]

Великое событие окисления

Накопление кислорода (O 2 ) в атмосфере Земли . Красные и зеленые линии представляют собой диапазон оценок, а время измеряется в миллиардах лет назад (Ga). [31]
Отложение железа в полосчатой ​​формации достигает пика в начале 2-го этапа и останавливается в начале 3-го этапа.

Пик отложения полосчатых железистых образований в позднем архее и конец отложения в оросирийском ярусе были интерпретированы как маркеры Великого события оксигенации. До 2,45 млрд лет назад высокая степень фракционирования серы, не зависящая от массы (MIF-S), указывает на чрезвычайно бедную кислородом атмосферу. Пик отложения полосчатых железистых образований совпадает с исчезновением сигнала MIF-S, что интерпретируется как постоянное появление кислорода в атмосфере между 2,41 и 2,35 млрд лет назад. Это сопровождалось развитием стратифицированного океана с глубоким бескислородным слоем и неглубоким окисленным слоем. Конец отложения BIF 1,85 млрд лет назад приписывается окислению глубокого океана. [31]

Гипотеза «Земля-снежок»

Неоархейская полосчатая железистая формация с северо-востока Миннесоты

До 1992 года [56] предполагалось, что редкие, более поздние (молодые) отложения полосчатого железа представляли собой необычные условия, при которых кислород был локально истощен. Богатые железом воды затем формировались изолированно и впоследствии вступали в контакт с насыщенной кислородом водой. Гипотеза «Земля-снежок» давала альтернативное объяснение этих более молодых отложений. В состоянии «Земля-снежок» континенты и, возможно, моря в низких широтах подверглись сильному ледниковому периоду около 750–580 млн лет назад, который почти или полностью истощил свободный кислород. Затем растворенное железо накапливалось в бедных кислородом океанах (возможно, из гидротермальных источников на морском дне). [57] После таяния Земли моря снова стали насыщенными кислородом, что привело к осаждению железа. [5] [4] Образования полосчатого железа этого периода в основном связаны с оледенением Стерта . [58] [13]

Альтернативный механизм формирования полосчатого железа в эпоху Snowball Earth предполагает, что железо откладывалось из богатых металлами рассолов вблизи гидротермально активных рифтовых зон [59] из-за вызванного ледниками термического переворота. [60] [58] Ограниченная протяженность этих BIF по сравнению с ассоциированными ледниковыми отложениями, их связь с вулканическими образованиями и вариации толщины и фаций поддерживают эту гипотезу. Такой режим формирования не требует глобального бескислородного океана, но согласуется с моделью Snowball Earth или Slushball Earth . [60] [13]

Экономическая геология

Открытый железный рудник Халл-Раст-Махонинг в районе Айрон-Рейндж

Полосчатые железистые формации обеспечивают большую часть добываемой в настоящее время железной руды . [6] Более 60% мировых запасов железа находятся в форме полосчатых железистых формаций, большинство из которых можно найти в Австралии, Бразилии, Канаде, Индии, России, Южной Африке, Украине и Соединенных Штатах. [40] [41]

Различные горнодобывающие районы придумали свои собственные названия для BIF. Термин «полосчатая железная формация» был придуман в железных районах озера Верхнее , где рудные месторождения железных хребтов Месаби, Маркетт , Куюна, Гогебик и Меномини также были известны как «яшма», «джаспилит», «железосодержащая формация» или таконит . Полосчатые железные формации были описаны как «итабарит» в Бразилии, как «железный камень» в Южной Африке и как «BHQ» (полосчатый гематитовый кварцит) в Индии. [6]

Полосчатая железистая формация была впервые обнаружена в северном Мичигане в 1844 году, и добыча этих месторождений побудила к самым ранним исследованиям железистых рудников, например, Чарльза Р. Ван Хайза и Чарльза Кеннета Лейта . [5] Добыча железа на хребтах Месаби и Куюна превратилась в огромные открытые карьеры , где паровые экскаваторы и другие промышленные машины могли извлекать огромные количества руды. Первоначально шахты эксплуатировали большие пласты гематита и гетита, выветренные из полосчатых железистых формаций, и к 1980 году было извлечено около 2 500 000 000 т (2,5 × 10 9 длинных тонн; 2,8 × 10 9 коротких тонн) этой «природной руды». [61] К 1956 году крупномасштабная коммерческая добыча из самой железистой руды началась на руднике Питера Митчелла около Баббитта, штат Миннесота . [62] Производство в Миннесоте составило 40 000 000 тонн (39 000 000 длинных тонн; 44 000 000 коротких тонн) рудного концентрата в год в 2016 году, что составляет около 75% от общего объема производства в США. [61] Богатая магнетитом полосчатая железная формация, известная на местном уровне как таконит, измельчается в порошок, а магнетит отделяется мощными магнитами и гранулируется для отправки и плавки. [63]

Шахта Тома Прайса, хребет Хамерсли , Австралия

Железная руда стала мировым товаром после Второй мировой войны , и с окончанием эмбарго на экспорт железной руды из Австралии в 1960 году хребет Хамерсли стал крупным горнодобывающим районом. [5] [24] [25] [26] Полосчатые железистые формации здесь являются самыми толстыми и обширными в мире, [4] [27] изначально покрывая площадь в 150 000 квадратных километров (58 000 квадратных миль) и содержа около 300 000 000 000 тонн (3,0 × 10 11 длинных тонн; 3,3 × 10 11 коротких тонн) железа. [27] Хребет содержит 80 процентов всех выявленных запасов железной руды в Австралии. [64] Ежегодно с полигона вывозится более 100 000 000 тонн (98 000 000 длинных тонн; 110 000 000 коротких тонн) железной руды. [65]

Итабаритовые полосчатые железные формации Бразилии покрывают не менее 80 000 квадратных километров (31 000 квадратных миль) и имеют толщину до 600 метров (2 000 футов). [7] Они образуют Quadrilatero Ferrifero или Железный четырехугольник , который напоминает шахты Iron Range в Соединенных Штатах тем, что излюбленной рудой является гематит, выветренный из железных пород. [66] Добыча из Железного четырехугольника помогает Бразилии стать вторым по величине производителем железной руды после Австралии, при этом ежемесячный экспорт составляет в среднем 139 299 тонн (137 099 длинных тонн; 153 551 короткая тонна) с декабря 2007 года по май 2018 года. [67]

Открытый карьер по добыче чугуна «Кидашань», один из трех крупных карьеров, окружающих город Аньшань

Добыча руды из железных полосчатых формаций в Аньшане на севере Китая началась в 1918 году. Когда Япония оккупировала Северо-Восточный Китай в 1931 году, эти заводы были превращены в японскую монополию, и город стал важным стратегическим промышленным центром во время Второй мировой войны. Общий объем производства обработанного железа в Маньчжурии достиг 1 000 000 тонн (980 000 длинных тонн; 1 100 000 коротких тонн) в 1931–1932 годах. К 1942 году общая производственная мощность сталелитейного завода Сёва в Аньшане достигла 3 600 000 тонн (3 500 000 длинных тонн; 4 000 000 коротких тонн) в год, что сделало его одним из крупнейших центров черной металлургии в мире. [68] Производство было серьезно нарушено во время советской оккупации Маньчжурии в 1945 году и последующей гражданской войны в Китае . Однако с 1948 по 2001 год металлургический завод произвел 290 000 000 т (290 000 000 длинных тонн; 320 000 000 коротких тонн) стали, 284 000 000 т (280 000 000 длинных тонн; 313 000 000 коротких тонн) чугуна и 192 000 000 т (189 000 000 длинных тонн; 212 000 000 коротких тонн) стального проката . Годовая производственная мощность по состоянию на 2006 год составляет 10 000 000 т (9 800 000 длинных тонн; 11 000 000 коротких тонн) чугуна, 10 000 000 т (9 800 000 длинных тонн; 11 000 000 коротких тонн) стали и 9 500 000 т (9 300 000 длинных тонн; 10 500 000 коротких тонн) проката стали. Четверть общих запасов железной руды Китая, около 10 000 000 000 т (9,8 × 10 9 длинных тонн; 1,1 × 10 10 коротких тонн), находится в Аньшане. [69]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Джеймс, Гарольд Ллойд (1 мая 1954 г.). «Осадочные фации железообразующих пород». Экономическая геология . 49 (3): 235–293. Bibcode :1954EcGeo..49..235J. doi :10.2113/gsecongeo.49.3.235.
  2. ^ abcdefgh Trendall, AF (2002). "Значение железообразования в стратиграфической летописи докембрия". В Altermann, Wladyslaw; Corcoran, Patricia L. (ред.). Precambrian Sedimentary Environments: A Modern Approach to Ancient Depositional Systems . Blackwell Science Ltd. стр. 33–36. ISBN 0-632-06415-3.
  3. ^ Katsuta N, Shimizu I, Helmstaedt H, Takano M, Kawakami S, Kumazawa M (июнь 2012 г.). «Распределение основных элементов в архейской полосчатой ​​железистой формации (BIF): влияние метаморфической дифференциации». Journal of Metamorphic Geology . 30 (5): 457–472. Bibcode :2012JMetG..30..457K. doi :10.1111/j.1525-1314.2012.00975.x. S2CID  129322335.
  4. ^ abcdefghijk Конди, Кент С. (2015). Земля как развивающаяся планетарная система (3-е изд.). Academic Press. ISBN 9780128036891.
  5. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab Trendall, AF; Blockley, JG (2004). "Precambrian iron-formation". В Eriksson, PG; Altermann, W.; Nelson, DR; Mueller, WU; Catuneanu, O. (ред.). Evolution of the Hydrosphere and Atmosphere . Developments in Precambrian Geology . Developments in Precambrian Geology. Том 12. стр. 359–511. doi :10.1016/S0166-2635(04)80007-0. ISBN 9780444515063.
  6. ^ abc Trendall, A. (2005). «Полосчатые железистые формации». Энциклопедия геологии . Elsevier. С. 37–42.
  7. ^ abcde Gole, Martin J.; Klein, Cornelis (март 1981). «Полосчатые железистые формации на протяжении большей части докембрийского времени». The Journal of Geology . 89 (2): 169–183. Bibcode : 1981JG.....89..169G. doi : 10.1086/628578. S2CID  140701897.
  8. ^ abcde Klein, C. (1 октября 2005 г.). «Некоторые докембрийские полосчатые железистые формации (BIFs) со всего мира: их возраст, геологическое положение, минералогия, метаморфизм, геохимия и происхождение». American Mineralogist . 90 (10): 1473–1499. Bibcode :2005AmMin..90.1473K. doi :10.2138/am.2005.1871. S2CID  201124189.
  9. ^ Примеры такого использования можно найти в работах Gole and Klein 1981; Klein 2005; Trendall 2005; и Zhu et al. 2014.
  10. ^ abcde Ильин, А. В. (9 января 2009 г.). "Неопротерозойские полосчатые железистые формации". Литология и минеральные ресурсы . 44 (1): 78–86. doi :10.1134/S0024490209010064. S2CID  129978001.
  11. ^ ab Bekker, A; Slack, JF; Planavsky, N.; Krapez, B.; Hofmann, A.; Konhauser, KO; Rouxel, OJ (май 2010 г.). "Формирование железа: осадочный продукт сложного взаимодействия мантийных, тектонических, океанических и биосферных процессов" (PDF) . Economic Geology . 105 (3): 467–508. Bibcode :2010EcGeo.105..467B. CiteSeerX 10.1.1.717.4846 . doi :10.2113/gsecongeo.105.3.467. 
  12. ^ Абд Эль-Рахман, Яссер; Гуцмер, Йенс; Ли, Сянь-Хуа; Сейферт, Томас; Ли, Чао-Фэн; Лин, Сяо-Сяо; Ли, Цзяо (6 июня 2019 г.). «Не все неопротерозойские железные формации являются гляциогенными: не-Рапитанские эксгалятивные железные формации стертского возраста с Аравийского–Нубийского щита». Mineralium Deposita . 55 (3): 577–596. Bibcode : 2019MinDe..55..577A. doi : 10.1007/s00126-019-00898-0. S2CID  189829154.
  13. ^ abcdefghijk Cox, Grant M.; Halverson, Galen P.; Minarik, William G.; Le Heron, Daniel P.; Macdonald, Francis A.; Bellefroid, Eric J.; Straus, Justin V. (2013). "Неопротерозойская железная формация: оценка ее временного, экологического и тектонического значения" (PDF) . Химическая геология . 362 : 232–249. Bibcode :2013ChGeo.362..232C. doi :10.1016/j.chemgeo.2013.08.002. S2CID  56300363 . Получено 23 июня 2020 г. .
  14. ^ ab Stern, Robert J.; Mukherjee, Sumit K.; Miller, Nathan R.; Ali, Kamal; Johnson, Peter R. (декабрь 2013 г.). "~750 млн лет назад полосчатая железистая формация из Аравийско-Нубийского щита — значение для понимания неопротерозойской тектоники, вулканизма и изменения климата". Precambrian Research . 239 : 79–94. Bibcode : 2013PreR..239...79S. doi : 10.1016/j.precamres.2013.07.015.
  15. ^ Gaucher, Cladio; Sial, Alcides N.; Frei, Robert (2015). "Глава 17 - Хемостратиграфия неопротерозойской полосчатой ​​железистой формации (BIF): типы, возраст и происхождение". Глава 17: Хемостратиграфия неопротерозойской полосчатой ​​железистой формации (BIF): типы, возраст и происхождение. Хемостратиграфия: концепции, методы и применение . стр. 433–449. doi :10.1016/B978-0-12-419968-2.00017-0. ISBN 9780124199682. Получено 22 июня 2020 г. .
  16. ^ ab Li, Zhi-Quan; Zhang, Lian-Chang; Xue, Chun-Ji; Zheng, Meng-Tian; Zhu, Ming-Tian; Robbins, Leslie J.; Slack, John F.; Planavsky, Noah J.; Konhauser, Kurt O. (2 июля 2018 г.). «Самая молодая полосчатая железная формация Земли подразумевает железистые условия в раннем кембрийском океане». Scientific Reports . 8 (1): 9970. Bibcode :2018NatSR...8.9970L. doi : 10.1038/s41598-018-28187-2 . PMC 6028650 . PMID  29967405. 
  17. ^ Гросс, GA (1980). «Классификация железных формаций на основе условий осадконакопления». Канадский минералог . 18 : 215–222.
  18. ^ Ohmoto, H. (2004). "Архейская атмосфера, гидросфера и биосфера". В Eriksson, PG; Altermann, W.; Nelson, DR; Mueller, WU; Catuneanu, O. (ред.). Эволюция гидросферы и атмосферы . Развитие геологии докембрия . Развитие геологии докембрия. Том 12. 5.2. doi :10.1016/S0166-2635(04)80007-0. ISBN 9780444515063.
  19. ^ Танер, Мехмет Ф.; Чемам, Маджид (октябрь 2015 г.). «Формация полосчатого железа типа Алгома (BIF), пояс зеленокаменных пород Абитиби, Квебек, Канада». Обзоры геологии руд . 70 : 31–46. Bibcode :2015OGRv...70...31T. doi : 10.1016/j.oregeorev.2015.03.016 .
  20. ^ Gourcerol, B.; Thurston, PC; Kontak, DJ; Côté-Mantha, O.; Biczok, J. (1 августа 2016 г.). «Depositional setting of Algoma-type banded iron formation» (PDF) . Precambrian Research . 281 : 47–79. Bibcode :2016PreR..281...47G. doi :10.1016/j.precamres.2016.04.019. ISSN  0301-9268.
  21. ^ abc Czaja, Andrew D.; Johnson, Clark M.; Beard, Brian L.; Roden, Eric E.; Li, Weiqiang; Moorbath, Stephen (февраль 2013 г.). «Биологическое окисление Fe, контролируемое отложением полосчатого железа в супракрустальном поясе Исуа возрастом около 3770 млн лет (Западная Гренландия)». Earth and Planetary Science Letters . 363 : 192–203. Bibcode : 2013E&PSL.363..192C. doi : 10.1016/j.epsl.2012.12.025.
  22. ^ Alexander, DR (21 ноября 1977 г.). «Геологические и электромагнитные (VLP) исследования в составе Strathy-Cassels Group». Тимминс , Онтарио : Hollinger Mines Limited : 3, 4, 9. AFRI 31M04SW0091. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  23. ^ "Ontario banded iron formation". Американский музей естественной истории . Получено 17 июня 2020 г.
  24. ^ ab MacLeod, WN (1966) Геология и месторождения железа в районе хребта Хамерсли. Бюллетень, архивированный 4 марта 2016 г. в Wayback Machine (Геологическая служба Западной Австралии), № 117
  25. ^ ab "Geology". Rio Tinto Iron Ore. Архивировано из оригинала 23 октября 2012 г. Получено 7 августа 2012 г.
  26. ^ ab "Iron 2002 – Key Iron Deposits of the World – Module 1, Australia". Porter GeoConsultancy. 18 сентября 2002 г. Архивировано из оригинала 8 марта 2022 г. Получено 7 августа 2012 г.
  27. ^ abc "Banded Iron Formation". Музей Западной Австралии . Получено 17 июня 2020 г.
  28. ^ Трендолл, А. Ф. (1968). «Три больших бассейна докембрийской полосчатой ​​железной формации: систематическое сравнение». Бюллетень Геологического общества Америки . 79 (11): 1527. Bibcode : 1968GSAB...79.1527T. doi : 10.1130/0016-7606(1968)79[1527:TGBOPB]2.0.CO;2.
  29. ^ Маргулис, Л .; Саган, Д. (август 2000 г.). Что такое жизнь?. Издательство Калифорнийского университета. С. 81–83. ISBN 978-0-520-22021-8.
  30. ^ abcde Cloud, P. (1973). "Палеоэкологическое значение полосчатой ​​железистой формации". Economic Geology . 68 (7): 1135–1143. Bibcode : 1973EcGeo..68.1135C. doi : 10.2113/gsecongeo.68.7.1135.
  31. ^ abcde Холланд, Генрих Д. (19 мая 2006 г.). «Оксигенация атмосферы и океанов». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 361 (1470): 903–915. doi :10.1098/rstb.2006.1838. PMC 1578726. PMID  16754606 . 
  32. ^ abc Cloud, Preston E. (1968). «Эволюция атмосферы и гидросферы на примитивной Земле». Science . 160 (3829): 729–736. Bibcode :1968Sci...160..729C. doi :10.1126/science.160.3829.729. JSTOR  1724303. PMID  5646415.
  33. ^ Ohmoto, H.; Watanabe, Y.; Yamaguchi, KE; Naraoka, H.; Haruna, M.; Kakegawa, T.; Hayashi, K.; Kato, Y. (2006). «Химическая и биологическая эволюция ранней Земли: ограничения, накладываемые полосчатыми железистыми образованиями». Мемуары Геологического общества Америки . 198 : 291–331. doi :10.1130/2006.1198(17). ISBN 9780813711980. Получено 19 июня 2020 г. .
  34. ^ Ласселлес, Десмонд Фицджеральд (2017). Полосчатые железистые формации, к железной руде: интегрированная модель генезиса . Nova Science Publishers. ISBN 978-1536109719.
  35. ^ Simonson, Bruce M. ; Hassler, Scott W. (ноябрь 1996 г.). «Было ли отложение крупных докембрийских железных формаций связано с крупными морскими трансгрессиями?». The Journal of Geology . 104 (6): 665–676. Bibcode :1996JG....104..665S. doi :10.1086/629861. S2CID  128886898.
  36. ^ ab Slack, JF; Cannon, WF (2009). «Внеземная гибель полосчатых железистых формаций 1,85 миллиарда лет назад». Геология . 37 (11): 1011–1014. Bibcode :2009Geo....37.1011S. doi :10.1130/G30259A.1.
  37. ^ Lyons, TW; Reinhard, CT (сентябрь 2009). «Ранняя Земля: кислород для поклонников хэви-метала». Nature . 461 (7261): 179–81. Bibcode :2009Natur.461..179L. doi : 10.1038/461179a . PMID  19741692. S2CID  205049360.
  38. ^ Хоффман, П. Ф.; Кауфман, А. Дж.; Халверсон, Г. П.; Шраг, Д. П. (август 1998 г.). «Неопротерозойская снежная земля» (PDF) . Science . 281 (5381): 1342–6. Bibcode : 1998Sci...281.1342H. doi : 10.1126/science.281.5381.1342. PMID  9721097. S2CID  13046760.
  39. ^ Моррис, RC; Хорвиц, RC (август 1983 г.). «Происхождение богатой железом формации Хамерсли Группы Западной Австралии — отложение на платформе». Precambrian Research . 21 (3–4): 273–297. Bibcode : 1983PreR...21..273M. doi : 10.1016/0301-9268(83)90044-X.
  40. ^ ab Nadoll, P.; Angerer, T.; Mauk, JL; French, D.; Walshe, J (2014). «Химия гидротермального магнетита: обзор». Ore Geology Reviews . 61 : 1–32. Bibcode : 2014OGRv...61....1N. doi : 10.1016/j.oregeorev.2013.12.013.
  41. ^ ab Zhu, XQ; Tang, HS; Sun, XH (2014). «Происхождение полосчатых железистых формаций: серия экспериментальных симуляций». Ore Geology Reviews . 63 : 465–469. Bibcode : 2014OGRv...63..465Z. doi : 10.1016/j.oregeorev.2014.03.009.
  42. ^ Li, LX; Li, HM; Xu, YX; Chen, J.; Yao, T.; Zhang, LF; Yang, XQ; Liu, MJ (2015). «Рост циркона и возраст мигматитов в железных месторождениях типа Алгома, содержащих BIF, в группе Цяньси из восточной провинции Хэбэй, Китай: определение времени отложения BIF и анатексиса». Журнал азиатских наук о Земле . 113 : 1017–1034. Bibcode : 2015JAESc.113.1017L. doi : 10.1016/j.jseaes.2015.02.007.
  43. ^ Ли, Вэйцян; Бирд, Брайан Л.; Джонсон, Кларк М. (7 июля 2015 г.). «Биологически переработанное континентальное железо является основным компонентом в полосчатых железистых формациях». Труды Национальной академии наук . 112 (27): 8193–8198. Bibcode : 2015PNAS..112.8193L. doi : 10.1073/pnas.1505515112 . PMC 4500253. PMID  26109570 . 
  44. ^ Kappler, A.; Pasquero, C.; Konhauser, KO; Newman, DK (ноябрь 2005 г.). "Deposition of banded iron formations by anoxygenic phototrophic Fe (II)-oxidizing bacteria" (PDF) . Geology . 33 (11): 865–8. Bibcode :2005Geo....33..865K. doi :10.1130/G21658.1. Архивировано из оригинала (PDF) 16 декабря 2008 г.
  45. ^ Konhauser, Kurt O.; Hamade, Tristan; Raiswell, Rob; Morris, Richard C.; Grant Ferris, F.; Southam, Gordon; Canfield, Donald E. (2002). «Могли ли бактерии образовать докембрийские полосчатые железистые формации?». Geology . 30 (12): 1079. Bibcode : 2002Geo....30.1079K. doi : 10.1130/0091-7613(2002)030<1079:CBHFTP>2.0.CO;2.
  46. ^ Джонсон, Кларк М.; Бирд, Брайан Л.; Кляйн, Корнелис; Бьюкс, Ник Дж.; Роден, Эрик Э. (январь 2008 г.). «Изотопы железа ограничивают биологические и абиологические процессы в генезисе полосчатых железистых образований». Geochimica et Cosmochimica Acta . 72 (1): 151–169. Bibcode : 2008GeCoA..72..151J. doi : 10.1016/j.gca.2007.10.013.
  47. ^ ab Klein, Cornelis; Beukes, Nicolas J. (1 ноября 1989 г.). "Геохимия и седиментология фациального перехода от известняка к железосодержащим отложениям в раннепротерозойской Трансваальской супергруппе, Южная Африка". Economic Geology . 84 (7): 1733–1774. Bibcode :1989EcGeo..84.1733K. doi :10.2113/gsecongeo.84.7.1733.
  48. ^ Брокс, Дж. Дж.; Логан, Грэм А.; Бьюик, Роджер; Саммонс, Роджер Э. (13 августа 1999 г.). «Архейские молекулярные ископаемые и ранний подъем эукариот». Science . 285 (5430): 1033–1036. Bibcode :1999Sci...285.1033B. doi :10.1126/science.285.5430.1033. PMID  10446042.
  49. ^ Драганич, ИГ; Бьергбакке, Э.; Драганич, ЗД; Сехестед, К. (август 1991 г.). «Разложение океанских вод излучением калия-40 3800 млн лет назад как источника кислорода и окисляющих веществ». Precambrian Research . 52 (3–4): 337–345. Bibcode : 1991PreR...52..337D. doi : 10.1016/0301-9268(91)90087-Q.
  50. ^ Braterman, Paul S. ; Cairns-Smith, A. Graham ; Sloper, Robert W. (май 1983). "Фотоокисление гидратированного Fe2+ — значение для полосчатых железистых образований". Nature . 303 (5913): 163–164. Bibcode :1983Natur.303..163B. doi :10.1038/303163a0. S2CID  4357551.
  51. ^ Braterman, Paul S.; Cairns-Smith, A. Graham (сентябрь 1987 г.). «Фотоосаждение и полосчатые железистые образования — некоторые количественные аспекты». Origins of Life and Evolution of the Biosphere . 17 (3–4): 221–228. Bibcode :1987OrLi...17..221B. doi :10.1007/BF02386463. S2CID  33140490.
  52. ^ Konhauser, Kurt O.; Amskold, Larry; Lalonde, Stefan V.; Posth, Nicole R.; Kappler, Andreas; Anbar, Ariel (15 июня 2007 г.). «Разделение фотохимического окисления Fe(II) от мелководного осаждения BIF». Earth and Planetary Science Letters . 258 (1–2): 87–100. Bibcode : 2007E&PSL.258...87K. doi : 10.1016/j.epsl.2007.03.026 . Получено 23 июня 2020 г.
  53. ^ Кимберли, ММ (июль 1974). «Происхождение железной руды путем диагенетического замещения известкового оолита». Nature . 250 (5464): 319–320. Bibcode :1974Natur.250..319K. doi :10.1038/250319a0. S2CID  4211912.
  54. ^ Крапец, Б.; Барли, М.Э.; Пикард, А.Л. (2001). «Полосчатые железистые формации: окружающие пелагиты, гидротермальные грязи или метаморфические породы?». Расширенные тезисы 4-го Международного архейского симпозиума : 247–248.
  55. ^ Расмуссен, Биргер; Мюлинг, Джанет Р. (март 2018 г.). «Снова делаем магнетит поздним: доказательства широко распространенного роста магнетита путем термического разложения сидерита в железистых формациях Хамерсли». Precambrian Research . 306 : 64–93. Bibcode : 2018PreR..306...64R. doi : 10.1016/j.precamres.2017.12.017.
  56. ^ Kirschvink J (1992). "Позднепротерозойское низкоширотное глобальное оледенение: Snowball Earth". В Schopf JW, Klein C (ред.). Протерозойская биосфера: многопрофильное исследование . Cambridge University Press.
  57. ^ Cheilletz, Alain; Gasquet, Dominique; Mouttaqi, Abdellah; Annich, Mohammed; El Hakour, Abdelkhalek (2006). "Открытие неопротерозойской полосчатой ​​железистой формации (BIF) в Марокко" (PDF) . Geophysical Research Abstracts . 8 . Получено 23 июня 2020 г. .
  58. ^ ab Stern, RJ; Avigad, D.; Miller, NR; Beyth, M. (январь 2006 г.). «Доказательства гипотезы Snowball Earth в Аравийско-Нубийском щите и Восточно-Африканском орогене» (PDF) . Journal of African Earth Sciences . 44 (1): 1–20. Bibcode :2006JAfES..44....1S. doi :10.1016/j.jafrearsci.2005.10.003 . Получено 23 июня 2020 г. .
  59. ^ Eyles, N.; Januszczak, N (2004). "Zipper-rift': Тектоническая модель неопротерозойских оледенений во время распада Родинии после 750 млн лет назад" (PDF) . Earth-Science Reviews . 65 (1–2): 1–73. Bibcode :2004ESRv...65....1E. doi :10.1016/S0012-8252(03)00080-1. Архивировано из оригинала (PDF) 28 ноября 2007 г.
  60. ^ ab Young, Grant M. (ноябрь 2002 г.). «Стратиграфические и тектонические обстановки протерозойских гляциогенных пород и полосчатых железистых формаций: отношение к дебатам о снежном коме Земли». Журнал африканских наук о Земле . 35 (4): 451–466. Bibcode : 2002JAfES..35..451Y. doi : 10.1016/S0899-5362(02)00158-6.
  61. ^ ab "Исследуйте Миннесоту: Железная руда" (PDF) . Координационный совет по минералам Миннесоты . Получено 18 июня 2020 г. .
  62. ^ Марсден, Ральф (1968). Джон Д. Ридж (ред.). Геология железных руд региона озера Верхнее в Соединенных Штатах, в томе 1 «Рудных месторождений Соединенных Штатов, 1933–1967» . Американский институт инженеров горного дела, металлургии и нефтяников, Inc., стр. 490–492.
  63. ^ "Taconite". Департамент природных ресурсов Миннесоты . Получено 10 октября 2020 г.
  64. ^ "Iron Fact Sheet". Geoscience Australia. 15 мая 2014 г. Архивировано из оригинала 18 февраля 2017 г. Получено 10 октября 2020 г.
  65. ^ "Mining". Rio Tinto Iron Ore. 2010. Архивировано из оригинала 12 июня 2010 года . Получено 6 ноября 2011 года .
  66. ^ "Minas Itabirito Complex". Mining Data Solutions . MDO Data Online Inc. Получено 22 июня 2020 г.
  67. ^ "Экспорт железной руды из Бразилии: по портам". Данные CEIC . Получено 16 февраля 2019 г.
  68. ^ Бисли, WG (1991). Японский империализм 1894–1945 . Oxford University Press. ISBN 0-19-822168-1.
  69. ^ Хуан, Юи; Сяо Сяомин; Ли Чжэньго; Чжан Зоуку (2006). Ляонин, родина маньчжуров и колыбель империи Цин . Издательство иностранных языков, Пекин. п. 227. ИСБН 7-119-04517-2.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

В Wikibook Historical Geology есть страница на тему: Полосчатые железистые формации