Les formations en fer à bandes (BIF) sont des roches sédimentaires qui sont étonnamment en couches, alternant entre l'oxyde de fer (principalement l'hématite et la magnétite) et les couches riches en silice. Ces roches se trouvent en quantités importantes, en particulier dans les roches précambriennes, et sont une fenêtre clé sur l'atmosphère terrestre de la Terre et l'évolution de la vie.
Voici ce que les BIF nous disent sur l'évolution de l'atmosphère:
1. Preuve d'une atmosphère à faible teneur en oxygène:
* La présence d'oxydes de fer dans BIFS suggère que l'atmosphère de la Terre précoce contenait très peu d'oxygène. Le fer réagit facilement avec l'oxygène, formant des oxydes, qui se seraient dissous dans les océans. En l'absence d'oxygène libre, le fer dissous pourrait se précipiter facilement, créant les couches riches en fer dans les BIF.
* Le fait que les BIF sont abondants dans les roches précambriennes et rares dans les roches plus jeunes suggèrent fortement que l'atmosphère terrestre était relativement anoxique jusqu'à environ 2,5 milliards d'années.
2. Le grand événement d'oxydation:
* La baisse de la formation de BIF il y a environ 2,5 milliards d'années coïncide avec le grand événement d'oxydation, une période où l'oxygène a commencé à s'accumuler dans l'atmosphère terrestre. Cela suggère que la production d'oxygène par les premiers organismes photosynthétiques, tels que les cyanobactéries, a conduit à un changement radical dans la composition chimique de la Terre.
* Avec l'augmentation des niveaux d'oxygène, le fer dissous dans l'océan aurait été oxydé et précipité, conduisant à la formation de sédiments riches en fer, tels que les BIF. Cela a finalement conduit à l'épuisement du fer dissous dans l'océan, ce qui rend difficile la formation de BIF supplémentaire.
3. Clues sur la première vie:
* Les BIF peuvent également fournir des preuves indirectes sur le début de la vie. La présence de matière organique, souvent associée aux couches d'oxyde de fer, indique que les formes de la vie précoce étaient probablement impliquées dans la formation de ces formations.
* Le décalage dans la composition des BIF, de la magnétite principalement à l'hématite, suggère un changement dans le type d'organismes photosynthétiques présents. Cela soutient l'idée que les formes précoces ont évolué au fil du temps, conduisant à une plus grande production d'oxygène.
4. Preuve du climat passé et de la chimie de l'océan:
* La composition des BIF, telles que la présence de minéraux spécifiques et leurs signatures isotopiques, peut donner un aperçu des conditions climatiques passées et de la chimie des océans. Ces informations aident à reconstruire l'environnement dans lequel les BIF ont été déposés.
En conclusion:
Les formations en fer à bandes sont des caractéristiques géologiques fascinantes qui fournissent des informations précieuses sur l'évolution de l'atmosphère terrestre et du début de la vie. Leurs couches distinctes et leur composition unique agissent comme des capsules temporelles, permettant aux scientifiques de reconstruire les conditions d'une Terre très différente il y a des milliards d'années.
