Bestimmung des Modus und der Schwankungen von Redoxveränderungen während und nach dem Großen Oxidationsereignis anhand einer einmaligen Auswahl von Eisenformationen des Hamersley Beckens, Australien
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Diese Studie konzentriert sich auf die geologischen und lithostratigraphischen Eigenschaften zweier eisenhaltiger Profile, von denen ursprünglich angenommen wurde, dass sie zu unterschiedlichen Zeitperioden – der Kungarra-Formation (ca. 2,4 Ga) und dem Duck Creek Dolomite (DCD) (ca. 1,85 Ga) – gehören. Im Jahr 2021 interpretierte der Geological Survey of Western Australia (GSWA) die Kungarra-Formation jedoch neu als eingeschobenes Paket des DCD, gestützt durch ein U-Pb-Zirkonalter von 1873 ± 9 Ma aus der Turee Creek Group. Obwohl diese Neuinterpretation nicht von Experten überprüft wurde, stellt sie über 40 Jahre frühere Studien und Daten in Frage und erschwert das Forschungsprojekt, das darauf abzielt, diese Formationen als Indikatoren für die atmosphärische und marine Sauerstoffentwicklung über das Große Oxidationsevent zu untersuchen. Aufgrund dieser Neuinterpretation, begrenzter Probenahmemöglichkeiten aufgrund der Covid-Pandemie und starker Kontsamination der Sedimente mit Detritus stand das Projekt vor erheblichen Herausforderungen. Die detritischen Partikel verwischen die anfänglichen Meerwassersignale, was die Verwendung von Spurenelementen und stabilen Isotopen wie Mo und Fe zur Untersuchung der Redoxbedingungen erschwerte. Trotz dieser Probleme waren immer noch Unterschiede zwischen den beiden Formationen erkennbar, insbesondere beim Vorhandensein von Ce-Anomalien, die auf unterschiedliche Ablagerungsumgebungen schließen lassen. Die DCD-Proben weisen positive Ce-Anomalien auf, die mit Post- GOE-Eisenformationen übereinstimmen, während in den Kungarra-Proben solche Anomalien fehlen, was ihr ursprüngliches höheres Alter untermauert und auf niedrigere Sauerstoffwerte zum Zeitpunkt der Ablagerung schließen lässt. Rb-Sr Datierungen der beiden Profile wiesen starke Streuungen um dasselbe Alter von c. 1.85-2 Ga Alte und könnten entweder die Neuinterpretation der GSWA unterstützen oder auf ein Syn-Ablagerungsereignis hinweisen. Die Studie untersuchte auch die Boolgeeda-Eisenformation, die zur Hamersley-Gruppe gehört und einen Übergang über das Große Oxidationsereignis hinweg dokumentiert. In diesem Abschnitt wurden zwei Intervalle der massenabhängigen Schwefelfraktionierung (MDF- S) entdeckt, die auf Veränderungen des Luftsauerstoffgehalts hinweisen. Mo Isotopendaten zeigen für das erste Intervall Anzeichen eines erhöhten Sauerstoffgehalts und eines Anstiegs der Bioproduktivität aufgrund des Nährstoffzuflusses durch kontinentale Verwitterung, gefolgt von einem Rückgang des Sauerstoffgehalts an. Dem zweiten Intervall fehlten diese Signaturen, was darauf hindeutet, dass es durch rezyklierten Schwefel beeinflusst wurde und nicht echte Änderungen des Sauerstoffgehalts widerspiegelte. Diese Studie verdeutlicht die Komplexität der Interpretation alter geochemischer Signale, die Herausforderungen, die sich aus geologischen Neuinterpretationen ergeben, und die komplizierten Wechselwirkungen zwischen atmosphärischen, marinen und kontinentalen Systemen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Selectively targeting authigenic and detrital components in impure chemical sedimentary rocks of the 1.85 Ga Duck Creek Dolomite, Western Australia. Goldschmidt2023 abstracts. European Association of Geochemistry.
Gogouvitis, Markus; Rosca, Carolina; Kleinhanns, Ilka; Havsteen, Julius; Van Kranendonk, Martin & Schoenberg, Ronny
