Typ: Stromatolith
Größe: 2,0 cm - 2,5 cm
Fundort: Irregully Formation, Bangemall Basin, Kooline Station, Western Australia (Australien)
Alter: Mesoproterozoikum, Rodinium (Ectasium/Stenium), ca. 1,2 Milliarden Jahre

Auch diese drei kleinen polierten Scheibchen aus Westaustralien, stammen ebenfalls von dem britischen Fossilienhändler (www.ddfossils.com) und wurde Ende März 2014 im Internet käuflich erworben. Ohne Zweifel gehört Baicalia zu den schönsten seiner Art. Leider besitze ich keine größere Scheibe dieses Fossils. Die dunklen und hellen Streifen, im Wechsel mit dunkelvioletten bis braunen Bändern, sind besonders gut ausgeprägt.
Der Stromatolith stammt aus einer Zeit, als die ersten Zellen mit Zellkern (Eukaryonten) sich auf der Erde ausbreiteten. Um 1,2 Milliarde Jahren stieg der Sauerstoffgehalt der Erdatmosphäre erneut an. Zu dieser Zeit existierten schon die ersten pilzartigen Organismen. Außerdem konnten schon die ersten Mikroben auf dem Festland nachgewiesen werden.

Typ: Stromatolith
Größe: 3,0 cm
Fundort: Ketcherside Tuff, Iron County, Missouri (USA)
Alter: Mesoproterozoikum, Rodinium (Calymmium), ca. 1,5 Milliarden Jahre

Dieses Stromatolithenscheibe aus Missouri stammt ebenfalls von dem britischen Fossilienhändler (www.ddfossils.com) und wurde Ende März 2014 käuflich erworben. Bei diesem Stromatolithen sieht man ebenfalls sehr schön die grüne Filiamente, die durch Photosynthese von Cyanobakterien und Fällung im Wasser gelöster Mineralien gebildet wurden. Der Ketcherside Tuff gehört zu den St. Francois Mountains Komplex, der sich über das Ozark Plateau erhebt und durch vulkanische Intrusionen von Magma vor 1,485 Milliarden Jahren entstanden sind.
Leider ist nichts näheres über den 1,5 Milliarde Jahren alten Stromatolithen, der sich während der so genannten "Boring Billion" gebildet hat, bekannt. Während der "langweiligen Milliarde" war der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre wieder auf ein sehr niedriges Niveau gefallen, so dass das Leben auf der Erde evolutionstechnisch kaum Fortschritte machte. Allerdings eroberten die Mikroben, in Form ausgedehnter Mikrobenmatten, langsam aber sicher auch das Festland des neu entstandenen Superkontinents Rodinia.

Typ: Bändereisenerz, Banded Iron Formation (BIF)
Größe: 13,0 cm
Fundort: Pilbara-Region, Ord Range Mine, Port Hedland, Western Australia (Australien)
Alter: Paläoproterozoikum, Columbium (Orosirium), ca. 1,9 Milliarden Jahre

Dieses ca. 1,9 Milliarden Jahre altes Bändereisenerz stammt ebenfalls aus der Pilbara-Region von Westaustralien und wurde im Anfang April 2014 online bei einem australischen Fossilien- und Mineralienhändler für 20 A$ käuflich erworben. Die Lieferung hat allerdings mehr als zwei Monate gedauert und ich befürchtete schon, die Platte nicht zu erhalten. Schließlich kam sie Anfang Juni per Post bei mir an, bevor ich von meiner Reise nach Namibia zurückgekehrt war.
Das Bändereisenerz wurde auf der Vorderseite poliert, so dass die einzelnen farbigen Schichten aus Magnetit, rotem Hämatit und Silikaten (zumeist Tigerauge und roter Jaspis) gut erkennbar sind.

Bändereisenerze sind eisenhaltiges, marine Sedimentgesteine, die vor allem im Präkambrium durch Mikroorgamismen abgelagert wurden. Die Gesteine sind schichtförmig aufgebaut und enthalten zahlreiche Lagen aus Eisenmineralien und Silikaten, die im Querschnitt als Bänderstruktur erscheinen. Im Orosirium, vor 2.050 - 1.800 Millionen Jahren, fand in der zweiten Hälfte dieser Periode massiv Gebirgsbildung statt. Genau zu dieser Zeit, vor 1,9 Milliarden Jahren, als unser Bändereisenerz entstand, soll es zu einer so genannten Mantellawine gekommen sein, mit einem massiven Fluss von Magma aus dem Mantel in Richtung der Lithosphäre, was die Gebirgsbildung begünstigt hat. Auch eine bedeutende Erzlagerstätte entstand in dieser Zeit, nämlich das sibirische Kupfervorkommen von Udokan (Russland). Der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre nahm eine halbe Milliarde Jahre nach der Sauerstoffkatastrophe weiter zu, was die Bildung von Rotsidementen an Land förderte. Das Leben wurde von prokaryotischen Einzellern im Meer bestimmt.
Auch zwei große Einschlagsereignisse findet man während der Zeit des Orosiriums statt: Vor 2,023 Milliarden Jahren entstand der Vredefort-Krater in Südafrika und vor 1,849 Milliarden Jahren das Sudbury-Becken in Kanada durch Einschläge von großen Asteroiden. Man vermutet, dass diese Ereignisse die Bildung von Bändereisenerze in den Ozeanen, vor allem im Gebiet von Minnesota (USA), befördert hat. Allerdings beendete dieses Ereignis vermutlich die weitere Bildung von BIF weltweit für die nächsten 1,2 Milliarden Jahre.

Typ: Stromatolith
Größe: 3,2 cm
Fundort: Duck Creek Dolimite Formation, Ashburton Basin, Paraburdoo, Western Australia (Australien)
Alter: Paläoproterozoikum, Columbium (Orosirium), ca. 2,0 Milliarden Jahre

Dieser schöne farbige gemusterte Stromatolith stammt aus Westaustralien und wurde im März 2014 von einem britischen Fossilienhändler (www.ddfossils.com) käuflich erworben. Es stammt aus dem Duck Creek Dolomite Formation, das sich im Zeitalter des Columbium, vor ungefähr 2 Milliarden Jahren, in einer flachen Lagunenlandschaft des Meeres bildete. Die Stromatolithen werden in der Eisenerzbergbaustadt Paravurdoo in Westaustralien gewonnen. In der Regel ist dieser Stromatolith mit großen dunklen Flecken, die sich gut aus der deutlich helleren Matrix herausheben, gemustert. Mein mir vorliegendes Stück besitzt hingegen nur die deutlich schwächer ausgeprägten blau-grünen Filiamente. Interessant ist, dass die Hornsteine aus der Duck Creek Formation reichlich fossile Mikroorganismen enthalten, die morphologisch ähnlich sind, wie die bekannten Fossilien gleichen Alters aus der Gunflint Biota in Ontario (USA).

Typ: Sedimentgestein (enthält fadenförmige Spuren mikrobieller Algen)
Größe: 5,9 cm
Fundort: Wood County, Wisconsin (USA)
Alter: Paläoproterozoikum, Jatulium (Rhyacium), ca. 2,1 Milliarden Jahre

Diese geschliffene und polierte Scheibe kaufte ich im Oktober 2014 von einem britischen Fossilienhändler (www.ddfossils.com). Es handelt sich dabei um ein rund 2,1 Milliarden Jahre altes Sedimentgestein und wurde im Paläoproterzoikum, während des Übergangs vom Jatulium zum Columbium, in feuchtem Milieu abgelagert. Es stammt aus Wisconsin und enthält fadenförmige Spuren mikrobieller Algen. Wie man auf dem Foto erkennen kann, sind neben verschiedener Eisenmineralien wie Limonit, Hämatit und Magnetit, auch andere Substanzen enthalten, die sich im Laufe der Jahrmilliarden chemisch verändert haben. Zwischen den auffällig rot erscheinene Eisenmineralien kommen Carbonate, wie Siderit und Silikate, in Form von Chamosit, oder eine Kombination dieser Mineralstoffe vor.
Im Jatulium kam es aufgrund der höheren Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre zur erstmaligen Ablagerung von Paläoböden und Rotsedimenten an Land. Unsere Scheibe ist wahrscheinlich ein Zeugnis dieser bedeutenen Umweltveränderung.

Königreich: Bakterien
Stamm: Cyanophyta
Familie: Spongiostromata
Unterfamilie: Stromatolithi

Typ: Stromatolith
Größe: 4,4 cm
Fundort: Kona Dolimite, Chocolay Group, Marquette Co., Michigan (USA)
Alter: Paläoproterozoikum, Jatulium (Rhyacium), ca. 2,2 Milliarden Jahre

Diese Stromatolithenscheibe aus dem frühen mittleren Präkambrium von Michigan wurde ebenfalls im Frühjahr 2014 von einem britischen Fossilienhändler (www.ddfossils.com) im Internet käuflich erworben und zählt ebenfalls zur Gattung Collenia. Die Scheibe besitzt eine wunderschöne weiß und rosa Färbung, unterbrochen von dunkleren braunen bis grau-schwarzen Streifen und Bänder in Form von Hämattit Einlagerungen. Die Matrix kann aber auch verschiedene andere Tönungen enthalten, weil in den 2 Milliarden Jahren viele Mineralien durch das Gestein diffundierten. In den Kona Hills, 8 Kilometer südlich von Marquette gelegen, findet man den Kona Dolomit, der zwischen 2,1 bis 2,2 Milliarden Jahre entstand. Der Stromatolith wurde von Cyanobakterien (Blau-Grünalgen) gebildet, die durch Photosynthese Sauerstoff produzierten. Cyanobakterien gehören zu den Prokaryoten. Prokaryoten sind zahlenmäßig die häufigste Lebensform auf der Erde, in Bezug auf ihre Anzahl von Organismen und der gesamten Biomasse!

Typ: Bändereisenerz, Banded Iron Formation (BIF)
Größe: 3,8 cm [Bild I] / 12,5 x 4,4 cm [Bild II] / 4,2 cm [Bild III]
Fundort: Transvaal Supergroup, Kuruman, Northern Cape Province (Südafrika)
Alter: Paläoproterozoikum, Jatulium (Rhyacium), ca. 2,3 Milliarden Jahre

Dieses hübsche Bändereisenerz aus Südafrika kaufte ich im Frühjahr 2014 bei einem britischen Fossilienhändler auf ebay. Es zeigt zahlreiche gold farbene Schichten aus Tigerauge, brauner Jaspis und einige dünne Schichten aus Magnetit. Die breite weiße Schicht in diesem Stück Tigereisen ist helles Krokidolith. Das Tigereisen wurde auf der Vorderseite geschliffen und poliert, damit man die faszinierenden Strukturen besser erkennen kann. Das aus vulkanischem Ursprung, wahrscheinlich entlang der mittelozeanischen Rücken, stammende Eisen im Meer wurde vor 2,25 bis 2,5 Milliarden Jahren durch Cyanobakterien auf dem Meeresboden sedimentiert und vor 1,85 Milliarden Jahren schließlich metamorphisch verändert. In den Hohlräumen zwischen den Magnetitschichten hat sich erst Krokidolith (Falkenauge) und später, durch Einlagerung von Limonit, das typische goldglänzende Tigerauge gebildet. Die Hornsteine sind direkt nach der Ausfällung durch kieselsäurebildende Organismen gebildet worden. Dieser Prozess verlief zyklisch über mehrere 100 Millionen Jahre ab.



Die größere Stufe poliertes Tigereisen in meinem Besitz, kaufte ich Mitte Februar 2016 von einem Mineralienhändler auf ebay. Es wurde auf einer Seite in Handarbeit geschliffen und poliert. Je nach Einfallswinkel des Lichts, erkennt man wunderschön die Bänderung sowie unterschiedliche Färbungen und Maserungen. Die andere Seite wurde nicht behandelt. Interessant ist die Bänderung auf der unbehandelten Seite, die das natürlich Aussehen des von der Farbe her bräunlich-rötlichen Gesteins wiedergibt. Bei dem 3. Bild handelt es sich um einen Cabochon, um ein vollständig geschliffenes und poliertes Stück Tigereisen aus Südafrika, dass ich ebenfalls im Winter 2016 käuflich erworben habe.

Die Transvaal Supergroup befindet sich im nördlichen Teil Südafrikas und wird geochronoligisch in das späte Archaikum bis ins frühe Proterozoikum datiert. Durch die Neudefinition der Perioden des Präkambriums, wird das frühe Rhyacium (2.300 bis 2.050 Millionen Jahre) durch das Jatulium ersetzt. In dieser Zeit, als unser Bändereisenerz gebildet wurde, fand die Huronische Eizeit statt, die vor 2,3 Milliarden Jahren, nach der großen Sauerstoffkatastrophe (GOE), begann und vor 2,1 Milliarden Jahren endete. Unmittelbar nach dem Ende der Eiszeit kam es zum ersten Mal in der Geschichte der Erde zur Entwicklung mehrzelligen makroskopischen Lebens, die sich in der Franceville Fauna in Gabun niederschlug.

Königreich: Bakterien
Stamm: Cyanophyta
Familie: Spongiostromata
Unterfamilie: Stromatolithi

Typ: Stromatolith
Größe: 3,0 cm
Fundort: Biwabik Formation, Mary Ellen Mine, Mesabi Range, St. Louis Co., Minnesota (USA)
Alter: Paläoproterozoikum, Jatulium (Rhyacium), ca. 2,3 Milliarden Jahre

Diese hübsche geschlieffene und polierte Scheibe eines Stromatolithen stammt aus Minnesota und wird auch als Mary Ellen Jasper bezeichnet. Aufgrund seiner schönen Musterung wird es oft für Schmucktsteine verwendet. Ich kaufte es im Frühjahr 2014 bei einem britischen Fossilienhändler auf ebay. Die Hauptbildungsphase dieser Stromatolithen, aus der Biwabik Bändereisenerz-Formation, fiel in die Zeit zwischen 2,2 bis 2,4 Milliarden Jahre im frühen Paläoproterozoikum. Es wurde zu einer Zeit gebildet, als der erste freie Sauerstoff die Erdatmosphäre erreichte, kurz nach dem Great Oxigenation Event (GOE) vor 2,4 Milliarden Jahre. Collenia ist ein Oberbegriff für fossile Cyanobakterien, die Photosynthese betrieben und Sauerstoff produzierten. Bemerkenswert bei diesem Stück Erdgeschichte ist die beeindruckende Maserung aus schwarzen und dunklen Grautönen, gepaart mit unterschliedlich rot gefärbten Hämatiteinlagerungen.

Typ: Stromatolith?
Größe: 4,5 cm
Fundort: McRae Shale, Hammersley Range, Tom Price, Western Australia (Australien)
Alter: Neoarchaikum, Siderium, ca. 2,4 Milliarden Jahre

Dieser auch als Printstone bezeichnete wunderschön gemusterte Straomatolith aus dem späten Archaikum bzw. frühen Paläoproterozoikum, wurde im Frühjahr 2014 von einem britischen Fossilienhändler (www.ddfossils.com) im Internet käuflich erworben. Die polierte Scheibe ähnelt auf verblüffende Weise den im Osten der Kimberly vorkommenden Zebra Stone, der sich aber knapp zwei Milliarden Jahre später bildete. Wie beim Zebra Stone ist es auch hier nicht ganz geklärt, ob es sich bei Kinneyia tatsächlich um einen Stromatolithen handelt. Denkbar ist die Musterentstehung durch Diffusion von mineralhaltigen Lösungen in das Gestein und chemische Umwandlung, so genannte Lisegangsche Ringe. Einige Studien zeigen aber, dass die rötlich-braune bis beige Musterung höchstwahrscheinlich doch einen stromatolithischen Ursprung haben. Der Stein entstand in der Zeit vor 2,4 bis 2,6 Milliarden Jahren, als sich das Hamersley Becken mit der Hamersley Group auf dem Pilbara Kraton in Westaustralien bildete, und wird in der Nähe der Eisenerzbergbaustadt Tom Price abgebaut.

Typ: Bändereisenerz, Banded Iron Formation (BIF)
Größe: 12,5 cm
Fundort: Pilbara-Region, Hamersley Range, Mt. Brockman, Western Australia, (Australien)
Alter: Neoarchaikum, Siderium, ca. 2,63 Milliarden Jahre

Ungefähr 2,6 Milliarden Jahre alt ist dieses Bändereisenerz aus Westaustralien, dass ich im Februar 2014 online bei einem australischen Mineralien- und Fossilienhändler kaufte. Leider hatte der es versäumt, eine Kopie der Rechnung gut sichtbar außen an das Paket anzubringen, so dass ich gezwungen war, die Sendung persönlich beim Zollamt in Forst abzuholen. So musste ich einen Weg von mehr als 70 Kilometern auf mich nehmen. Das Paket wurde dann im Beisein einer Zollbeamtin geöffnet, die das gute Stück, nachdem ich ihr gesagt hatte, dass es sich um "Tigereisen" handelt, sogleich einkassiert. Erstaunt und amüsiert war ich von der Unkenntnis der Zollbeamten, die das Bändereisenerz intensiv musterten und weitere Kollegen konsultierten und sogar das Internet zu Rate ziehen mussten. Glücklicherweise brauchte ich dann keine Einfuhrumsatzsteuer zahlen, da die Steuern, die sich aus dem Warenwert und den Versandkosten zusammensetzte, weniger als 5 Euro betrug.

Bändereisenerze sind eisenhaltiges, marine Sedimentgesteine, das vor allem im Präkambrium abgelagert wurden. Die Gesteine sind schichtförmig aufgebaut, vergleichbar mit den Stromatolithen, und enthalten zahlreiche Lagen aus Eisenmineralien und Silikaten, die im Querschnitt als Bänderstruktur erscheinen. Bändereisenerze entstanden vor allem im Archaikum und im frühen Proterozoikum durch die Umwandlung von zweiwertigen zu dreiwertigen Eisen im Meer durch Mikroorganismen, die anoxygene oder oxygene Photosynthese betrieben. Dieser Vorgang der Oxidation verlief zyklisch über mehrere 100 Millionen Jahre. Durch Verfestigung und Umwandlung des Sediments, entstanden schließlich die Bändereisenerze.

Marra Mamba stammt aus der Hamersley Range in Westaustralien und wird aufgrund seiner hübschen farblichen Bänderung vor allem als Schmuckstein verkauft. Tigereisen setzt sich vor allem aus den Bestandteilen roter Jasper, Tigeraugenquarz, Magnetit und Hämatit zusammen. Bändereisenerze sind aber auch sonst von großer wirtschaftlicher Bedeutung und werden in großen Mengen industriell für die Eisenproduktion abgebaut.

Typ: Stromatolith
Größe: 3,2 cm
Fundort: Tumbiana Formation, Bea Bea Creek, Pilbara, Western Australia (Australien)
Alter: Neoarchaikum, Methanium, ca. 2,7 Milliarden Jahre

Dieses dunkelgrüne polierte Stromatolithenscheibe aus der Pilbara-Region von Westaustralien kaufte ich Mitte März 2014 bei einem britischen Fossilienhändler auf ebay. Gleichzeitig gehört diese interessante Stück der Erdgeschichte zu den ältesten Stromatolithen in meiner Fossiliensamlung. Es zeigt bei bestimmten Lichteinfall wunderschön die dünnen dunklen Schattierungen aus Eisenablagerungen, die im Laufe der Zeit druch Cyanobakterien schichtweise aufgebaut wurden. Westaustralien ist übrigens die Heimat einer ganzen Reihe von präkambrischen Stromatolithen und Alcheringa gehört mit zu den ältesten dieser Gruppe.
Im Zuge der Neudefinition des Präkambriums wird das Methanium zur ersten Periode der Ära Neoarchaikum. Die Bezeichnung ist vom Treibhausgas Methan abgeleitet, und wurde gewählt, weil in dieser Periode der Erdgeschichte sich die methanotrophen Bakterien stark vermehrten. Auf den Kontinentalschelfen siedelten sich in dieser Zeit vermehrt Stromatolithen an. In der Zeit des Methaniums ereignete sich ein enormes Krustenwachstrum, aufgrund von sehr hoher magmatischer Aktivität. Durch diesen hohen Vulkanismus wurde auch sehr viel Methan in die noch sauerstofflose Erdatmosphäre abgegeben, das die starke Vemehrung methanotropher Bakterien begünstigte.

Typ: silifiziertes Pelit (Tonstein)
Größe: 12,5 cm
Fundort: Pilbara-Region, Hamersley Basin, Jeerinah Formation, Western Australia (Australien)
Alter: Neoarchaikum, Methanium, ca. 2,73 Milliarden Jahre

Dieses Stück Noreena Jaspis stammt aus der Pilbara-Region von Westaustralien und kann in der Nähe der Bergbaustadt Newman, wo Eisenerz abgebaut wird, gefunden werden. Die Stadt befindet sich ungefähr 1.000 Kilometer nördlich der westaustralischen Hauptstadt Perth. Das Stück wurde im Frühjahr 2014 bei einem ebay-Händler käuflich erworben.
Das rötliche-orange Gestein ist relativ porös und zerbricht zumeist in polygonale Stücke. Wenn man den Stein durchsägt, erkennt man darin wundervolle geometrische Zeichnungen, so dass es oft zu Schmucksteinen weiterverarbeitet wird.

Noreena Jaspis stammt aus der gleichen geologischen Formation wie der Munjina Stone und sieht diesem sogar sehr ähnlich. Beide Gesteine kommen in der Jeerinah Formation, die Teil der Fortescue Group im Hamersley Basin ist, vor. Die feinen Sedimente wurde im späten Archaikum, vor 2765 bis 2687 Millionen Jahren, im feuchten Milieu abgelagert. Die rote Farbe rührt durch den hohen Eisenanteil her. Es handelt sich bei Noreena Jaspis um einen so genannten Schlamm- oder Tonstein mit verkieseltem Pelit und in Jaspis und Achat umgewandelten Anteilen von Calcit.

Typ: Archean metamorphic rock with detrial zircon
Größe: 1,5 cm
Fundort: Jack Hills, Narryer Gneiss Terrane, Mid West, Western Australia (Australien)
Alter: Mesoarchaikum, Pongolum, ca. 3,15 Milliarden Jahre | Zirkone - Hadaikum, Zirconium, bis 4,404 Milliarden Jahre

Dieses Stück Gestein aus Westaustralien stammt von der Jack Hills Hügelkette, die sich südlich von Murchison River und ca. 800 Kilometer nördlich von Perth befindet. Ich kaufte Scheibe im November 2015 von einem französischen Mineralien- und Meteoritenhändler im Internet. Die Jack Hills gehören geologisch zum Narryer-Gneis-Terran des Yilgarn-Kratons und umfassen einen 80 Kilometer langen Gürtel aus gefaltetem und metamorphisierten suprakrustalem Gestein. Des Weiteren findet man dort mafische bis ultramafische Gesteine sowie Bändereisenerze (BIF). Die Gneise der Jack Hills Gebirgskette weisen zeitlich unterschiedliche Bildungsalter auf, sind aber in der Regel älter als 3,6 Milliarden Jahre. Bekannt wurden sie durch das Vorkommen der ältesten bekannten Zirkone aus dem Hadaikum, die deutlich älter als 4 Milliarden Jahre sind. Zirkone sind

Zirkon-Kristalle sind sehr widerstandsfähige Minerale, die Erosion und extreme geologische Bedingungen aushalten können und oft als Überreste deutlich älterer Kruste in jüngeren Sedimenten oder metamorphen Gestein gefunden werden. Außerdem sind diese Mineralien besonders resistent gegenüber chemische Veränderungen und überdauern fast unverändert ganze Äonen. Aus diesem Grund werden sie sehr oft für die Altersbestimmung besonders alter Gesteine verwendet. Der Narryer-Gneis-Terran ist seit den 80er Jahre bekannt für sehr altes Material aus dem Hadaikum von vor 4100 bis 4180 Millionen Jahren. Erste Zirkon-Kristalle wurden in den Jack Hills in einem Gesteins-Konglomerat gefunden. Dieses Gestein ist besonders berühmt, da es 12 und 20% mehr alte Zirkone enthält, als das Gestein nahe Mount Narryer. Davon sind knapp 10% dieser Zirkone deutlich älter als 4 Milliarden Jahre. Ein Zirkon-Kristall, der in dieser Gegend gefunden wurde, zog ganz besonders mediales Interesse auf sich. Denn es handelte sich dabei um einen ein Stück Erdkruste, das vor 4404 (± 8 Millionen) Jahren entstanden ist. Allerdings weist das Wirtsgestein ein Alter von "nur" 3,0 bis 3,2 Milliarden Jahre auf. Da diese Zirkone detritisch sind, müssen sie aus dem Vorläufergestein herauserodiert worden sein und sich dann als Sediment abgelagert haben. Die Kristalle beweisen, dass vor 4,4 Milliarden Jahre bereits eine kontinentale Kruste auf der Erde existierte. Das hohe Sauerstoff-Isotopenverhältnis lässt außerdem vermuten, dass es in dieser Zeit bereits flüssiges Wasser in Form eines Urozeans unter feucht, kühlen klimatischen Bedingungen existiert haben muss. Und das weit vor dem Einsetzen des "Late Heavy Bombardements" von Kleinkörpern unseres Sonnensystems vor 3,8 Milliarden Jahren! Demnach bildete sich die Erdkruste ziemlich schnell und knapp 100 Millionen Jahre nach der Kollision der Erde mit einem marsgroßen Himmelskörper, bei dem auch unser Mond entstand.

Im Jahr 2015 wurden Reste biologischen Ursprungs in 4,1 Milliarden Jahre alten Gesteinen der Jack Hills Hügelkette gefunden. Laut einem der Forscher lässt das den Schluss zu, dass Leben relativ schnell auf der Erde entstand ist und das Leben im Universum wahrscheinlich sehr häufig anzutreffen ist.

Typ: Migmatic Gneiss
Größe: 4,1 cm
Fundort: Minnesota River Valley, Morton, Minnesota (USA)
Alter: Paläoarchaikum, Issum, ca. 3,524 Milliarden Jahre

Der Morton-Gneis stammt aus dem Archaikum vor 3,5 Milliarden Jahren und zählt zum ältesten Gestein der Vereinigten Staaten. Der magmatitische Gneis ist entlang des Minnesota River Valley im Südwesten des Bundesstaates Minnesota aufgeschlossen und wird aufgrund der schönen farbigen Maserung zum Bau für Gebäude (Fassade) oder für Denkmäler und Grabsteine verwendet. Deshalb ist dieses Gestein auch kommerziell als Regenbogen-Gneis bekannt. Die ältesten Zirkone, die in diesem Gneis gefunden wurden, wurden auf ein Alter von 3524 ± 9 Millionen Jahre datiert. Somit ist dieses Gestein knapp 300 Millionen Jahre jünger als der deutlich berühmtere Isua-Gneis auf der Insel Grönland. Erworben habe ich das gute Stück von einem britischen Fossilienhändler im Frühjahr 2014 auf ebay.

Der Morton-Gneis ist ein grobkristallines, schuppiges Metamorphgestein. Bei meinem Exemplar sind vor allem Quarz (weiße Strukturen), Kalium-Feldspat (rosa Bänder) und Plagioklas (graue Bänder) sichtbar. Vereinzelt wird die Struktur von Biotit (schwarze Flecken) unterbrochen. Die Textur und das Spektrum geben Hinweise darauf, wie das Gestein gebildet wurde. Das Gestein war ursprünglich ein kristallines Eruptivgestein (Granit), welches sich langsam in rund 16 Kilometer Tiefe unter der Erdoberfläche abgekühlt hat. Zu diesem Zeitpunkt war das Gestein nur ein grauer Granit. Später, vor 2,6 Milliarde Jahren, wurde die Struktur des Gesteins unter großem Druck und Temperatur metamorphisch verändert. Verursacht wurde diese Metarmorphose durch ein tektonisches Ereignis, die so genannte Algoman Orogenese. Dabei kollidierten die Gesteine der Minnesota River Valley Terrane mit den Gesteinen des Superior-Kratons, so dass frisches Magma in das Gestein eingebracht wurde. Vor 1,8 Milliarden Jahren erfolgte eine weitere metamorphe Phase. Vor 100 Millionen Jahren wurde das Gestein gehoben und nahe an die Erdoberfläche gebracht. Vor 12.000 Jahren, als die Gletscher der letzten Eiszeit zurückwichen, schnitt sich der Warren River tief in das Gebiet ein und legten schließlich den Morton-Gneis frei.

Typ: Tonalit Gneiss
Größe: 4 cm
Fundort: Isua Greenstone Belt, Kommuneqarfik Sermersooq, Nuuk (Grönland)
Alter: Archaikum, Paläoarchaikum, Issum, ca. 3,761 bis 3,782 Milliarden Jahre

Der Isua-Gneis ist eine Gesteinsformation des Archaikums im Kanadischen Schild, nordöstlich von Nuuk am Rande des grönländischen Eisschildes. Die Gesteinsformation enthält mit dem Isua-Grünsteingürtel, Teil der Isukasia Terrane, etwa 3,8 Milliarden Jahre alte Gesteine, die lange Zeit als das älteste erhaltene Gestein der Erde galten. In ihnen finden sich Hinweise, dass die geologischen Abläufe schon damals, etwa 700 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde, den heutigen glichen. Die Existenz von Spuren organischer Prozesse in den Isua-Gesteinen als Anzeichen frühen Lebens wurde anhand des enthaltenem isotopisch leichten Kohlenstoffs nachgewiesen, welcher als Indiz für Photosynthese gilt. Über die Milliarden Jahre wurde das superkrustale, mafische, vulkanische Sedimentgestein stark metamorphisiert. Uran-Blei-Datierung an Zirkonen und Titanit ergaben ein Alter von 3761 bis 3782 Millionen Jahre. Das Stück kaufte ich Anfang 2016 von einem Mineralienhändler im Internet.

Im Gegensatz zu den magmatischen Gesteinen des mit 4,03 Milliarden Jahre deutlich älteren Acasta-Gneis aus Nordkanada, wurden die Isua-Gesteine an der Erdoberfläche abgelagert und beweisen, dass es vor 3,8 Milliarden Jahren bereits eine ausgebildete Hydrosphäre und plattentektonische Prozesse auf der Erde gab - und das nur 30 bis 60 Millionen Jahre nach dem Ende des großen Bombardements von Meteoriten (Late Heavy Bombardment). Ein weiterer Hinweis, dass es sich bei den Isua-Gesteinen um subduzierte Ozeankruste handelt, sind die in diesem Gebiet gefundenen Tonalite, Kissenlaven sowie Bändereisenerze, die höchstwahrscheinlich an hydrothermalen Quellen entstanden sind.
Im Jahr 2016 wurden durch die Schneeschmelze im Isua-Grünsteingürtel 3,7 Milliarden Jahre alte Stromtolithen-Fossilien entdeckt, die nun als älteste Fossilien ihrer Art gelten. Die bisher bekannten ältesten Stromatolithen stammen aus der Dresser-Formation in Westaustralien und sind 220 Millionen Jahre jünger als die Stromatolithen des Isua-Grünsteingürtels. Diese aus akkretierten Biofilm-Schichten bestehende Strukturen deuten darauf hin, dass das Leben sich bereits vor über 4 Milliarden Jahren auf der Erde entwickelt hat. Die Fossilien, die wellig- bis kuppelförmig erscheinen und 1-4 cm hoch sind, wurden in eisen- und magnesiumhaltigen Dolomitgestein gefunden. Die Stromatolithen bildeten sich in einer flachen Meeresumgebung und wurden, nicht wie die anderen Gesteine des Grünsteingürtels, kaum metamorphisch verändert. Hier liegt ursprüngliches Sedimentgestein vor, dass die darin enthaltenen Fossilien bis in die heutige Zeit bewahrte. Die Entdeckung so alter Fossilien legt die Vermutung nahe, dass sich das Leben auch auf anderen Planeten, wie auf dem Mars, schon früh entwickelt haben könnte.

Typ: Tonalit Gneiss
Größe: 4 cm
Fundort: Acasta River, 300 km nördlich von Yellowknife, Northwest Territorium (Kanada)
Alter: Hadaikum/Archaikum, Acastum, ca. 4,031 Milliarden Jahre

Der Acasta-Gneis ist zwar kein Fossil, gehört aber zu den ältesten Zeugnisen aus der Entstehungsgeschichte unseres Planeten vor mehr als 4 Milliarden Jahren, als es noch kein Leben auf der Erde gab. Es entstand an der Grenze vom Hadaikum, dem ältesten Äon der Erdgeschichte, zum Archaikum. Größere Proben dieses Gesteins findet man zwar recht häufig bei diversen Mineralienhändlern, dafür aber zum Teil zu recht hohen Preisen. Der Grund liegt darin, dass man nur wenige Kilogramm Gestein von der Fundstelle ausführen darf. Dieses interessante und und wohl auch faszinierenste Stück Erdgeschichte kaufte ich im März 2014 für einen guten Preis im Internet.

Der Acasta-Gneis wurde nach dem nahe gelegenen Fluss Acasta River im nördlichen Kanada benannt. Die magmatischen Gesteine aus dem Acasta-Gneis-Komplex gehören geologisch gesehen zum westlichen Teil des Slave-Kratons, einem von vier alten Kontinentalkern aus dem Archaikum im Kanadischen Schild. Die ältesten Gesteine dieses Komplex, die auf ein Alter von 4,031 Milliarden Jahre datiert werden, wurden also im oberen Hadaikum, an der Grenze zum Archaikum, gebildet. Nach der Entdeckung des Acasta-Gneises stand fest, dass in dieser frühen Ära bereits ein Ozean und eine noch nicht kratonisierte Festlandsinsel gegeben hat. Gegen Ende des Hadaikums, wo auch der Acasta-Gneis entstand, fand übrigens das Große Bombardement (Late Heavy Bombardement) statt. In dieser Zeit (vor 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren) schlugen zahlreiche Meteoriten und Planetensimale auf der Erde und dem Mond ein.
Bis zum Jahr 2008 galt der Acasta-Gneis als das älteste erhaltene Krustengestein der Erde. Im Jahr 2008 ergaben Altersdatierungen von Gesteinen aus dem Nuvvuagittuq-Grünsteingürtel im nördlichen Quebec, ein Alter von 4,28 Milliarden Jahren. Allerdings ist das tatsächliche Alter dieser Gesteine in der Fachwelt noch immer sehr umstritten. Nur 4,404 Milliarden Jahre alte Zirkone, aus den Narryer-Bergen in Westaustralien, sind noch deutlich älter!

Typ: Garnet-rich "faux-amphibolite"
Größe: 1,9 cm
Fundort: Nuvvuagittuq Greenstone Belt, östliche Hudson Bay, Quebec (Kanada)
Alter: Hadaikum, Zirconium, ca. 4,28 Milliarden Jahre

Bis zum Jahr 2008 galt der Acasta-Gneis im nördlichen Kanada als das älteste Krustengestein der Erde. Radiometrische Untersuchungen von Gesteinen aus dem im nördlichen Teil des archaischen Superior-Kratons liegenden Nuvvuagittuq Greenstone Belt, ergaben ein Alter für diese Gesteine von bis zu 4,28 Milliarden Jahren! Somit gehört die hier vorliegende Scheibe zu den ältesten Zeugnissen der frühen Erde, wobei die Altersdatierung in Fachkreisen nach wie vor umstritten ist und die Krustengesteine, je nach Alterdatierung, aus dem Hadaikum bzw. Eoarchaikum stammen. Mein Exemplar habe ich übrigens Mitte Juni 2014 von WWMeteorites.com auf ebay für einen sehr guten Preis erworben.

Amphibolite entstehen durch die metamorphe Umwandlung von Basalt unter hohen Druck (200-1200 Mpa) und Temperatur (550-700 °C). Alle Gesteine des Nuvvuagittuq Grünsteingürtels liegen noch in ihrem ursprünglichen stratigraphischen Verband und unterlagen einer maximalen Metamorphose bis zur oberen Amphibolit-Faszies. Ähnlich wie bei den 3,8 Milliarden Jahren alten Gesteinen des Isua-Grünsteingürtel in Grönland, wurden die Gesteine des Nuvvuagittuq-Grünsteingürtels an der Erdoberfläche als Sedimentgestein abgelagert. Auch die Existenz von frühem Leben wird im Zusammenhang mit diesen Gesteinen dikutiert.

Insgesamt unterscheidet man 5 Typen dieses Gesteins, die zum Teil unterschiedliche radiometrische Alter aufweisen:

• Cummingtonit reiches "Faux-Amphibolit": 4,28 Mrd. Jahre
• Granat reiches "Faux-Amphibolit": 4,28 Mrd. Jahre
• Eisenreiches Amphibolit: 4,03 Mrd. Jahre
• Granat reiches Amphibolit: 4,03 Mrd. Jahre
• Nuvvuagittuq Bändereisenerz (BIF): 3,8 Mrd. Jahre

Das Hadaikum ist das älteste Äon der Erdgeschichte. Es beginnt mit der Entstehung der Protoerde vor rund 4,6 Milliarden Jahren. Kurz nach der Entstehung der frühen Protoerde, vor 30 bis 50 Millionen Jahren, kollidierte diese mit einem marsgroßen Planetensimal (Theia), aus dessen gemeinsamen Überreste unser Mond entstand. Lange Zeit war die Erde nur von ozeanischer Kruste bedeckt. Die Uratmosphäre der Erde wurde von Vulkanen gespeist. Der frühe Ozean war aufgrund einer noch schwachen Sonne vermutlich global vereist. Schließlich entstanden die ersten kontinentalen Krustenblöcke (Kratone) und vor rund 4,28 Milliarden Jahren unser kanadischer Amphibolit. In dieser Zeit begann auch das letzte große Bombardement, als die Erde von zahlreichen übrig gebliebenen Planetensimalen, aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems, getroffen wurde. Gegen Ende des Hadaikums entstand, vermutlich in der Umgebung von Schwarzen Rauchern in der Tiefsee, das erste primitive Leben.