Home

De Gebande IJzer Formatie van Isua, West-Groenland.

Midden-Groenland en het kustgebied van Labrador zijn een onderdeel van het zogenoemde Archae´sche Schild van het Noord-Atlantische gebied. Dit schild of kraton is ÚÚn van de oudste, zo niet het oudste deel van de continentale aardkorst. Bij Isua, aan de Godthňbsfjord in West-Groenland zijn vulkanische gesteenten en afzettingsgesteenten aan de oppervlakte te zien die hoog in de aardkorst zijn ontstaan. In het veld is ook te zien dat granitische gesteenten - nu herkenbaar als zogenaamde 'migmatische gneizen' en 'ogengneizen' - eertijds in deze gesteenten zijn binnengedrongen (ge´ntrudeerd). De gneizen zijn dus jonger, hetgeen ook blijkt uit de aanwezigheid van grote insluitsels van de hierboven genoemde gesteenten in de gneizen.

A. 't Hooft
Stuk gebande ijzersteen van Isua. Gewicht: 275 kg.

De bovenkorst-gesteenten van Isua liggen in een smalle band van 2-3 km breed en ▒ 40 km lang en bestaan voor een belangrijk deel uit amfiboliet. Verder komen conglomeraten, gebande ijzer-kwartsgesteenten, kwartsieten, kalkhoudende gesteenten en glimmerschisten voor. De amfibolieten zijn grotendeels metamorfe vulkanische tuffen (lava-uitvloei´ngen, waarbij nog de structuren van kussenlava's te herkennen zijn) en andere ondiepe, ge´ntrudeerde gesteenten (gangen en platen). Metamorfose is rekristallisatie of omvorming van gesteente in de aardkorst in een ander milieu, d.w.z. onder andere omstandigheden wat betreft temperatuur en druk.

De conglomeraten bestaan uit rolstenen van zogenaamde 'zure vulkanische gesteenten' (rhyolieten) en de grondmassa bestaat ook grotendeels uit vulkanisch materiaal. De kalkhoudende gesteenten en glimmerschisten waren oorspronkelijk afzettingsgesteenten. De gebande ijzer-kwartsgesteenten (ook wel gebande ijzer formatie genoemd) en kwartsieten zijn waarschijnlijk chemische sedimenten geweest, waarbij de kwarts als silex is neergeslagen. De hele opeenvolging wijst op een serie van vulkanische gesteenten, die zijn afgezet in ondiep water. Het is niet te zien waarop deze sedimenten zijn neergelegd. Kleine hoeveelheden grafiet in de sedimenten duiden waarschijnlijk op de het gelijktijdig bestaan van de allereerste levensvormen. De gebande ijzer formatie van Isua heeft een ouderdom van 3.760 ▒70 miljoen jaar. Zirkoon-kristallen uit de zure vulkanische conglomeraten geven ouderdommen die gelijk zijn binnen de fouten-marge (3.807▒1 en 3.813▒9 miljoen jaar). Gezien de ouderdom van de omringende gneizen wordt 3.800 miljoen jaar gezien als ˇf de afzettingsouderdom ˇf het tijdstip van metamorfose. De metamorfosegraad was niet hoog, d.w.z. temperatuur en druk waren niet erg hoog. Daarnaast is te zien dat deze gesteenten twee keer zijn omgevormd. Maar verder is er sinds hun ontstaan opmerkelijk weinig met de gesteenten gebeurd.

Nog wat over het bijzondere karakter van gebande ijzer formaties

De Isua-gesteenten vormen hiermee het oudste stuk, nauwelijks verstoorde aardkorst. Het museum heeft een heel groot monster (275 kg) van de Isua gebande ijzer formatie gekregen van de Geologische Dienst van Denemarken en Groenland dankzij bemiddeling door Prof. Dr J.L.R.Touret van het Instituut van Aardwetenschappen van de Vrije Universiteit van Amsterdam. Het transport van de steen in een net hangend onder een helikopter, uit het veld naar Nuuk, hoofdstad van Groenland, en daarna per boot naar Nederland kwam voor rekening van Naturalis.

Gebande ijzer formaties komen op aarde op meer plaatsen in oude korstgesteenten voor. Nergens anders dan in Isua is echter zo'n hoge ouderdom gemeten. Twee typen gebande ijzer formaties worden onderscheiden:

  1. Een gemengde gesteente-associatie, ontstaan in ondiepe zeeŰn (continentale platzeeŰn).
  2. Een associatie, bestaande uit vulkanische gesteenten en vulkano-klastische gesteenten, d.w.z. in water en/of via de atmosfeer afgezette vulkanische producten.
De gebande ijzer formatie van Isua behoort tot type 1.

Ontstaansmogelijkheden

  • Neerslag van ijzer uit rivierwater waarin het ijzer is opgelost door verwering van gesteenten in het achterland.
  • Uitloging van ijzer uit ijzerrijke sedimenten wanneer deze in wat dieper water terecht zijn gekomen.
  • De uitstoot van vulkanische gassen op de zeebodem, zoals die nu ook plaatsvindt bij mid-oceanische ruggen.

Het ijzer komt als het mineraalmagnetiet (FeO) in het gesteente voor en is klaarblijkelijk een chemische neerslag uit water. De gebande ijzer formaties zijn dus gevormd in afwezigheid van vrije zuurstof, d.w.z. dat de atmosfeer van de vroege aarde weinig tot geen vrije zuurstof kan hebben bevat. Zuurstof gevormd door de allereerste organismen op Aarde kan in zo'n situatie een (latere) oxidatie van het ijzer in de gebande ijzer formatie hebben veroorzaakt. Vooral de gebande ijzer formaties waren daarmee een buffer die, in de vroegste geschiedenis van de Aarde, alle vrije zuurstof opnam totdat alle ijzer in deze formaties geoxideerd was. Daarna kon het zuurstofgehalte in het water - en dus in de atmosfeer - toenemen tot het huidige niveau. Dat de hoeveelheid vrije zuurstof in de atmosfeer langzaam toenam, is ook af te leiden uit het feit dat er geen gebande ijzer formaties voorkomen die jonger zijn dan zo'n 2.500 miljoen jaar.