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NORD AMERICA
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Banded Iron Stromatolite
Questo campione é il piu’ vecchio della mia attuale collezione, datante a 2.87 miliardi di anni. Proviene dalla Goldman Meadow Formation, presso il sito minerario della Atlantic City Iron Mine, South Pass, Fremont County, Wyoming.
Come per l’esemplare proveniente dalla Jackson Country Iron Formation nel Wisconsin (campione successivo illustrato in questa pagina), si tratta di un metasedimento ricco in ferro, caratterizzato dalla presenza di una grande quantità di Magnetite (Fe3O4).
La Magnetite sembrerebbe che sia un prodotto derivato direttamente dalla produzione di ossigeno da parte delle prime alghe verdi-azzurre.
Dimensione 23cm x 20cm.
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Le BIF (Banded Iron Formation o le Formazioni ferrifere a bande) sono esclusive del Precambriano e di rinvengono per un lasso di tempo molto lungo. Le prime testimonianze risalgono a circa 3.8 miliardi di anni fa (Isua, Groenlandia occidentale), appartenenti al cratone Archeano datato da 3.5 fino a 2.5 Gy (Giga years = miliardi di anni). Il massimo di deposizione dei BIF si ha verso i 2.5 Gy (formazioni ferrose del Hamersley Basin dell'Australia occidentale) diminuendo sino a scomparire a circa 1.8 Gy ed in seguito riapparire tra i 0.8 e 0.6 Gy.
Le successioni stratigrafiche in cui si rinvengono i BIF sono molto variabili. Molte di esse sono parte di cinture Ofiolitiche che hanno subito forti deformazioni, fenomeni di metamorfismo e smembramento. Questo fa si che la ricostruzione dell'assetto deposizionale originario risulti molto difficoltoso.
La situazione geologica fortuita (debole o quasi assente metamorfismo) che si rinviene nelle BIF di Hamersley Range del'Australia occidentale e nel Transvaal Supergroup del Sud Africa permette una valutazione migliore delle condizioni del bacino di deposizione.
Molte formazioni datate all'Archeano mostrano delicate laminazioni e/o microlivelli. Queste ultime sono particolarmente ben sviluppate in corrispondenza della Brockman Iron Formation (Australia occidentale), dove sono state interpretate che varve di origine chimica o di sedimentazione seguenti il ciclo annuale.
Le BIF datate tra 2.2 Gy ed 1.8 Gy (come quelle che si rinvengono nella regione dei Grandi Laghi in USA, nel Labrador, Canada e nel Nabberu Basin dell'Australia occidentale) mostrano generalmente tessiture granulari ed assenza di microbanding.
La composizione mineralogica delle BIF metamorfosate consiste in una combinazione di minerali come silice, magnetite, ematite, carbonati (sono comuni la siderite ed membri delle serie dolomite-ankerite), greenalite, stilpnomelano, riebeckite e localmente pirite. Talvolta, come prodotto di reazioni dovute a fenomeni blandi di metamorfismo, si rinviene la Minnesotaite.
Le condizioni di pH necessarie alla deposizione di questi minerali (o dei precursori) indica un'ambiente di deposizione di tipo anossico
La composizione chimica della struttura dei BIF tra 3.8 a 1.8 Gy, é molto simile. Esse sono ricche in Fe totale (variabile tra 20 e 40%), SiO2 (43 a 56%). Il contenuto in CaO e MgO varia tra 1.75-9.0% e tra 1.20-6.7%rispettivamente. Il contenuto in Al2O3 é molto basso, variabile tra 0.09-1.8%. Questi valori mettono in evidenza che questi elementi si trovavano, al momento della deposizione, allo stato puro, senza apporto di una fase detritica. Solo nelle formazioni ferrose del Neoproterozoico (0.8-0.6 Gy) si hanno differenti associazioni mineralogiche e chimiche; esse consistono principalmente in silice ed ematite con un minor apporto di carbonati.
L'analisi delle terre rare (REE) di molti BIF, mostrano una pronunciata presenza di Europio, indicante che la sorgente di Fe e Si é legata ad attività idrotermali oceaniche e non continentali.
Il metamorfismo progrado delle BIF produce serie Fe-anfiboliche, pirosseniche e nella fase finale (alto grado) associazioni di Fe-olivine.
La laminazione (e/o il microbanding), cosi' come l'assenza di una componente detritica in molti BIF, suggerisce che sono il prodotto di una deposizione avvenuta nelle zone batiali dei proto-oceani; inversamente le matrici piu' grossolane sono considerate come il risultato della deposizione in settori di acque piu' agitate, in corrispondenza delle piattaforme continentali.
Durante il Neoproterozoico, le BIF si rinvengono in corrispondenza di successioni deposizionali glaciomarine; queste sono il risultato di condizioni anossiche risultanti dalla stagnazione delle acque oceaniche sovrastate dai ghiacci che hanno ricoperto praticamente l'intero pianeta durante la fase di glaciazione planetaria definita con il termine di "Snowball Earth".
Tutte le associazioni di minerali "primari" appaiono come il risultato di una precipitazione chimica in condizioni anossiche; attualmente non si hanno ancora prove che la deposizione sia dovuta ad un'attivita diretta microbica; la relativa abbondanza dei BIF sembra correlata con una possibile curva di evoluzione del contenuto di ossigeno nell'atmosfera del Precambriano.
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Stromatolite tipo Collenia del Precambriano, Proterozoico inferiore e datata tra i 2.2 a 2.4 Miliardi di anni. Proviene dal Gruppo Chocolay, Kona Dolomite, Chocolay Hills, Marguette County, Ishpeming nel Michigan settentrionale (USA).
La morfologia di questo esemplare é caratterizzata da piccoli domi, ascrivibili alla morfologia tipo Collenia.
Dimensioni sono di circa 10cm x 6cm.
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Collenia sp.
Come per l’esemplare precedente, questa stromatolite proviene dalla Formazione della Kona Dolomite, appartenente al Chocolay Group (Marquette Range Supergroup), Ishpeming, Marquette County, Michigan (USA), questa stromatolite é datata al Paleoproterozoico, 2.2-2.4 miliardi di anni.
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Stromatolite tipo Stratifera
Età: Archeano (2.58-2.2 miliardi di anni)
Provenienza: Lower Whalen Group, Hartville Uplift, presso Guernsey, Wyoming
Dimensioni: 15 x 16.5 x 1.5cm
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Questa stromatolite proviene dalla formazione di Wildcat Hills, appartenente al Whalen Group, Wyoming (clicca sull’immagine in alto a sinistra per scaricare il file in formato .kmz e per visualizzarlo su GoogleEarth).
Questo gruppo é caratterizzato da quattro formazioni geologiche, cioé (dalla piu'antica alla piu' recente):
- i basalti della Mother Featherlegs;
- la Silver Spring formation, composta prevalentemente da grovacche e scisti piritico-grafitico ferruggionsi contenenti livelli e lenti del Lago superiore (tipo BIF);
-le dolomiti della Wildcat Hill formation;
-i metabasalti del Muskrat Canyon.
I livelli carbonatici (essenzialmente dolomiti) che si rinvengono nel Whalen Group in corrispondenza dell'Hartiville Uplift (vedi immagine a lato) sono stati presumibilmente depositati circa 2.2-2.1 miliardi di anni fa essendo correlati con i livelli medio-inferiori della Nash Formation nel Medicine Bow Mountains (vedi stromatolite successiva).
Secondo altre fonti rinvenute su internet, il settore dell'Hartville uplift é attraversato da un dicco granitico datato a 2.58 miliardi di anni fa. Questi livelli stromatolitici sembrano soggiacere a questo dicco e di conseguenza risultano essere ancora piu' antiche.
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Stromatolite Hadrophycus immanis
Età: Archeano (2.1-2.2 miliardi di anni)
Provenienza: Mullins Creek, Nash Fork Shear Zone, Medicine Bow Mountains, Wyoming
Dimensioni: 13 x 10cm
Questo genere di stromatolite risulta essere tra i piu' antichi rinvenuti in Nord America insieme a quelle di Kona Formation in Michigan.
A livello mondiale, correlazioni sono state fatte con le stromatoliti presenti nel Hurwitz Group (Quartzite lake area in Canada), con i carbonati di Jatulian in Karelia nello scudo Baltico e con probabili gruppi stromatolitici nel Kuno Group in Cina.
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Walcott che per primo descrisse queste forme, identifico' le strutture domiformi presenti in questa formazione geologica (la Nash Formation) come appartenente al genere Collenia, ma successivamente Fenton & Fenton (Fenton, C.L., Fenton, M.A., 1939. Precambrian and Paleozoic algae. Geol. Soc. Am. Bull. 50, 89 - 126.) descrissero queste forme come una nuova specie: Hadrophycus immanis sp. nov.
La Nash Formation, appartenente alla parte superiore del primo Paleoproterozoico Snovy Pass Supergruppo, Medicine Bow Mountain nello Wyoming (vedi carta satellitare per la localizzazione; clicca per scaricare il file in formato .kmz da visualizzare su GoogleEarth) si è depositata in corrispondenza di un maturo margine passivo, lungo il fianco del cartone dello Wyoming circa 2.2-2.1 miliardi di anni fa.
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Un'analisi paleoambientale sulle formazioni ed i cicli sedimentari presenti hanno permesso di definire la Nash Formation come appartenente ad una piattaforma carbonatica in cui erano presenti ambienti assai differenziati, da pianure tidali, ad ambienti con acque ossigenate separati da bacini con ambiente tipicamente anossico, in cui si sono depositati i livelli grafitico piritici che si rinvengono tuttora. Si é dunque in presenza in generale di zone a debole energia, con una piattaforma a basso gradiente in cui, nelle zone piu' protette, si sviluppavano i ricchi complessi stromatolitici da cui proviene questo esemplare.
Nell’immagine sottostante si osserva un dettaglio delle strutture laminari che caratterizzavano questo genere di stromatolite.
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Chlorellopsis coloniata (?).
Campione proveniente dalla formazione del Green River, Colorado, USA e datato all’Eocene (50 milioni di anni).
Questo giacimento, vedi i link in basso alla pagina per approfondimenti con belle immagini delle flore e faune rinvenute, é noto come lagerstatten, cioé giacimento che ha restituito faune fossili conservate in condizioni eccellenti. Questa stromatolite di tipo Cryptozoon sembra essere stata costruita da un’alga rossa o verde (Chlorophycophyta), differente dalle classiche alghe verdi-blu (Cyanobatteri).
La morfologia di questa stromatolite é caratterizzata da accrescimenti tubulari e non laminari come invece si rinviene con piu’ frequenza nelle stromatoliti tipiche precambriane.
Le stromatoliti fossili del Fanerozoico si rinvengono con meno frequenza rispetto a quelle del Proterozoico, nonostante qualche eccezionale colonia fossile si rinvenga ancora tuttora. Nell’immagine sottostante é visibile un’associazione di circa 50 tonnellate formatasi in corrispondenza del Lago Bonneville ad ovest della città di Salt Lake City nel Nevada, nel Pleistocene.
(Immagine tratta dal sito http://www.lakeneosho.org/Temp41.html )
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Questa é una grande sezione (25x18cm) di una colonia stromatolitica di Chlorellopsis colonia REIS proveniente dai livelli di Laclede beds, membro Laney, del Bridger A-B dell'Eocene del Green River; si possono rinvenire tra le colonne resti di ostracodi ed ooliti.
Questa colonia si é sviluppata probabilmente in acque dolci, e riflette una fase di approfondimento dell'ambiente in cui si é sviluppata. Il lago eocenico Gosiute nel sud est Wyoming possedeva un'estensione assai grande (72.000 kmq!!) ed era un paradiso per lo sviluppo di colonie stromatolitiche. Il seppellimento da parte di una coltre di tufi volcanici ha permesso la conservazione, oltre che di queste colonie, anche di ricche faune di Fenicotteri, Titanoteri, Rinoceronti, Creodonti, Oreodonti, Tartarughe, Coccodrilli ed altre specie, gioia dei collezionisti locali (sigh!).
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Club Paleontologico Italiano