The mantle of the Earth is composed primarily of olivine, pyroxene and – deeper down – garnet, spinel and perowskite. These minerals are found chiefly in volcanic areas where molten rock rises to the surface via deep faults in the mantle. When it cools and solidifies, it becomes basalt but contains olivine crystals and sometimes even entire lumps of the mantle rock peridotite or dunite, which is composed almost entirely of olivine. Rocks like these are also found in volcanic plugs in the Eifel region of Germany. Olivine is really a mixture of two different minerals: an iron-rich black mineral called fayalite and a magnesium-rich green mineral called forsterite.
Er was dus nog geen zuurstof aanwezig, die wij nodig hebben om te kunnen ademen. Toen de oeratmosfeer afkoelde, begon de waterdamp te condenseren en ging het regenen. Grote hoeveelheden water stroomden naar de laagste gedeelten van de aardkorst, waar oeroceanen ontstonden.
De oudste gesteenten ter wereld kunnen we vinden in Groenland en Canada. Het oudste stukje sedimentgesteente, ongeveer 3800 miljoen jaar oud, is een conglomeraat uit Isua in West-Groenland. Het is zwarte vulkanische as en zand, waarin afgeronde witte stenen zitten die bestaan uit kwarts. Door langdurige druk is de steen vervormd, De eerste honderden miljoenen jaren van de aarde hebben geen gesteenten achtergelaten. De gesteenten die oudere aardkorst hebben gevormd, zijn ”gerecycled” en verdwenen. Metingen aan zeer oude zirkoonkristallen tonen aan dat er al vanaf 4.400 miljoen jaar geleden vaste gesteenten bestaan hebben.
Coll. nr. 141140
Leven in de oeroceaan
In de oeroceaan, die bescherming bood tegen de gevaarlijke stralingen van de zon, kon het eerste leven ontstaan. Primitieve blauwgroene algen waren in staat om met behulp van zonlicht koolzuurgas en water om te zetten in voedingsstoffen. Als afvalproduct ontstond zuurstof. De oeratmosfeer werd langzamerhand armer aan koolzuurgas en rijker aan zuurstof.
Grote hoeveelheden zuurstof werden aanvankelijk vastgelegd in de aardkorst door het roesten van ijzerrijke mineralen, maar de algen produceerden zo zoveel zuurstof dat de hoeveelheid ijzer in het water niet langer alles kon binden. Dit overschot aan zuurstof leidde tot een giftige omgeving voor de algen.
Laagjes roest en kiezel op de zeebodem zijn honderden meters dikke gelaagde gesteenten geworden, de gebande ijzerformaties (Banded Iron Formation).
Coll. nr. 75171
Ontstaan van de ozonlaag
De algen stierven en op de zeebodem ontstond een fijn laagje kiezel, bestaande uit de siliciumskeletjes van de algen. Hierop werd vervolgens weer een laagje ijzerhoudende mineralen afgezet. Dit proces herhaalde zich meer dan 2.000 miljoen jaar. De laagjes roest en kiezel op de zeebodem zijn honderden meters dikke gelaagde gesteenten geworden, de gebande ijzerformaties.
Pas toen al het ijzer verroest was, kwam er zuurstof beschikbaar voor de atmosfeer. Een gedeelte van de zuurstof werd door zonlicht omgevormd tot ozon. De ozonlaag, die de aarde nog steeds beschermt tegen de gevaarlijke ultraviolette straling van de zon, is toen ontstaan.