ForschungsarbeitSpectral characteristics of banded iron formations in Singhbhum craton, eastern India: Implications for hematite deposits on Mars
Banded iron formations (BIFs) sind größere Gesteinseinheiten mit Hämatitschichten, die sich mit kieselsäurereichen Schichten abwechseln und durch sedimentäre Prozesse im späten Archaikum bis mittleren Proterozoikum gebildet wurden. In terrestrischer Umgebung finden sich Hämatitvorkommen hauptsächlich in Verbindung mit Bändereisen-Formationen. Die BIFs im Lake Superior (Kanada) und in den Carajas (Brasilien) wurden von Planetenforschern untersucht, um die Entwicklung der Hämatitvorkommen auf dem Mars nachzuvollziehen. Hämatitvorkommen sind in der Meridiani-Region auf dem Mars in großem Umfang nachgewiesen worden. Es wurden viele Hypothesen vorgeschlagen, um den Mechanismus für die Bildung dieser Ablagerungen zu entschlüsseln. Auf der Grundlage geomorphologischer und mineralogischer Studien wird ein wässriges Ablagerungsmilieu als der günstigste Mechanismus für die sekundären eisenreichen Ablagerungen angesehen. In der vorliegenden Studie untersuchten wir die spektralen Eigenschaften der gebänderten Eisenformationen von Joda und Daitari im Singhbhum-Kraton in Ostindien, um zu prüfen, ob sie ein Analogon zur wässrigen/marinen Umgebung auf dem Mars darstellen. Die auffällige Bänderung der gebänderten Eisenformationen liegt im Bereich von wenigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern Dicke. Die eisenhaltigen Bänder sind im Vergleich zu den hellen rötlichen Hornsteinbändern dunkler (grau) gefärbt. Dünne Quarzadern (<4 mm) werden gelegentlich in den Handmustern der gebänderten Eisen-Formationen beobachtet. Spektrale Untersuchungen wurden im VIS/NIR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums unter Laborbedingungen durchgeführt. Die besten Absorptionsbanden wurden bei 0,65, 0,86, 1,4 und 1,9 μm identifiziert, wobei die Absorptionsbanden bei 0,56 und 0,86 μm auf Eisen(III)-Eisen und die Banden bei 1,4 und 1,9 μm auf OH/H2O zurückzuführen sind. Zur Validierung der mineralogischen Ergebnisse aus der VIS/NIR-Spektralradiometrie wurden Laser-Raman- und Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopietechniken eingesetzt, und die Ergebnisse waren ähnlich. Die Goethit-Hämatit-Assoziation bei der Bildung von Eisenbändern im Singhbhum-Kraton deutet auf eine Dehydratisierungsaktivität hin, die die primären Eisenoxidphasen in sekundäre Eisenoxidphasen umgewandelt hat. Die optimalen Banden, die für die Minerale mit Hilfe verschiedener spektroskopischer Techniken identifiziert wurden, können als Referenz für ähnliche Mineralvorkommen in jedem abgelegenen Gebiet auf der Erde oder auf anderen hydratisierten Planetenoberflächen wie dem Mars verwendet werden.