La Formación Dresser es una formación geológica Paleoarqueana que aflora como un anillo de colinas generalmente circular en el área de la Cúpula del Polo Norte del Terreno de Pilbara Oriental del Cratón de Pilbara de Australia Occidental . Esta formación es una de las muchas formaciones que componen el Grupo Warrawoona , que es el más bajo de los cuatro grupos que componen el Supergrupo Pilbara. La Formación Dresser es parte del cinturón de piedra verde Panorama que rodea y aflora alrededor del intrusivo Monzogranito del Polo Norte. La formación Dresser consta de pedernal metamorfoseado , azul, negro y blanco ; basalto almohada ; rocas carbonatadas ; areniscas y conglomerados volcánicos félsicos menores ; barita hidrotermal ; evaporitas ; y estromatolitos . La más baja de las tres unidades estratigráficas que componen la Formación Dresser contiene algunas de las evidencias de vida más antiguas comúnmente aceptadas en la Tierra, como estromatolitos morfológicamente diversos, estructuras sedimentarias inducidas microbianamente , microfósiles orgánicos putativos y datos isotópicos de carbono y azufre biológicamente fraccionados . [1] [2] [3] [4]
Inicialmente, las tres unidades estratigráficas principales que contienen pedernal estratificado que se encuentran dentro del Grupo Warrawoona se correlacionaron como una unidad estratigráfica a través de los diversos cinturones de piedra verde que se encuentran en el Terreno de East Pilbara. Esta formación recibió el nombre de Formación Towers por el tipo de área cerca de la ciudad de Marble Bar. [5] [6]
Con estudios geocronológicos y mapeos geológicos posteriores y más detallados , los geólogos descubrieron que los principales pedernales estratificados de la formación Towers pertenecían a una de tres unidades estratigráficas diferentes y distintas. [3] [4] Los más antiguos de estos pedernales estratificados son los pedernales-baritas estratificados estromatolíticos de la Formación Dresser en el cinturón de piedra verde Panorama. Los segundos más antiguos son el miembro Marble Bar Chert, un poco más joven , de la Formación Towers en el cinturón de piedra verde de Marble Bar. El más joven de estos tres pedernales estratificados de Strelley Pool Chert, una unidad estromatolítica que se encuentra en varios de los cinturones de piedra verde del este de Pilbara. Con el tiempo y la investigación adicional, la posición estratigráfica asignada de estas y otras unidades estratigráficas dentro del Supergrupo Pilbara ha cambiado y reorganizado numerosas veces [7] [8]
La Formación Dresser consiste principalmente de basalto komatítico atravesado por vetas ricas en sílice ; pedernal y barita fosilíferos intercalados; y basalto tipo almohada con pedernal y diabasa intercalados. "Estas litologías son tres unidades estratigráficas cartografiables a escala de miembros" . El miembro más bajo, a menudo llamado informalmente pedernal del Polo Norte , está formado por pedernal estratificado hidrotermalmente alterado, estromatolitos y rocas sedimentarias vulcanclásticas , con abundante barita. El miembro medio está formado por una almohada metamorfoseada y un basalto macizo. El miembro superior, que carece de barita, está formado por pedernal gris y blanco no fosilífero e intercalaciones locales de rocas sedimentarias vulcanclásticas. [1] [2] [9] Anteriormente, el miembro superior sin nombre se subdividía en hasta tres subunidades individuales separadas por basalto intercalado. Sin embargo, un mapeo detallado ha demostrado que todas estas subunidades de pedernal pertenecen a un solo miembro que ha sido separado por umbrales más jóvenes, de dolerita y félsicos en un período de tiempo significativo después de un entierro profundo. [1]
El espesor y la litología del pedernal del Polo Norte, el miembro basal de la Formación Dresser, varían mucho en distancias cortas. Se producen rápidas variaciones de facies laterales y cambios de espesor sedimentario en distancias cortas (50 a 1000 m (160 a 3280 pies)), a lo largo del rumbo debido a fallas de crecimiento rellenas por vetas hidrotermales de pedernal-barita. El espesor del pedernal del Polo Norte varía desde un mínimo de 1 a 2 m (3,3 a 6,6 pies) hasta un máximo de 208 m (682 pies). El pedernal del Polo Norte es la única unidad que contiene fósiles de la Formación Dresser [1] [4]
El pedernal del Polo Norte consta de cuatro facies principales . La facies 1 normalmente forma la base del pedernal del Polo Norte y varía de 0 a 20 metros (0 a 66 pies) de espesor. Consiste en una mezcla de areniscas cruzadas , arenisca masiva, lutitas silicificadas , conglomerados volcánicos y brechas . Los conglomerados volcánicos contienen localmente clastos del tamaño de grava de pedernal jaspilítico estratificado , barita cristalina gruesa y laminados estromatolíticos. Estas gravas están rodeadas por una matriz tobácea félsica . [1]
La facies 2, que se superpone a la facies 1, contiene capas extendidas de estromatolitos, supuestos depósitos de aguas termales y una variedad de otros tipos de rocas distintivos. Por ejemplo, una capa muy extendida, de hasta 1 m (3,3 pies) de espesor, de pedernal carbonatado estratificado rítmicamente, llamada roca cebra , se encuentra cerca de la base de la facies 2. El lecho de roca cebra a menudo se inclina hacia arriba en una capa de 20 cm (7,9 pies). in) lecho grueso de arenisca carbonatada ondulada y laminada cruzada que exhibe crestas onduladas lineales a bifurcadas bien definidas . Esta arenisca laminada cruzada también contiene cristales de aragonita evaporativos. Esta arenisca laminada cruzada está, a su vez, recubierta por un lecho grueso y extenso lateralmente de esteras microbianas laminadas arrugadas con estromatolitos domicos y coniformes. Una variedad de litologías, incluidos lechos locales en forma de canal de conglomerado de cantos rodados y conglomerado de borde, se superponen al lecho de estromatolitos. Finalmente, la facies 2 contiene secciones gruesas de sílex gris y blanco intercaladas. Lechos de brechas gruesas de hasta 3 m (9,8 pies) de espesor y con clastos de hasta 30 cm (12 pulgadas) de diámetro, se encuentran localmente intercalados con los pedernales. En estas brechas se encuentran adoquines y cantos rodados de ángulos a subredondeados de laminados estromatolíticos arrugados , barita y pedernal estratificado. Capas delgadas y discontinuas de conglomerado de guijarros de pedernal blanco no laminado y bien redondeado se intercalan con el pedernal gris y blanco. [1]
La facies 3, que se superpone a la facies 2, consiste en gran parte de pedernal en capas de centímetros. El pedernal estratificado se compone de pedernal estratificado de color blanco grisáceo y pedernal hematítico o jaspilita. Las vetas de barita atraviesan localmente los pedernales en capas. El pedernal jaspilítico suele estar laminado y carece de evidencia de haber sido reelaborado por las corrientes. Los núcleos de perforación de debajo de la zona de erosión superficial demuestran que algunas de las capas de pedernal gris y blanco de este conjunto son equivalentes silicificados de carbonato laminado, una mezcla de ankerita , siderita y calcita . El espesor de la facies 3 no está publicado. [1] [4]
La facies 4 es una secuencia fina de conglomerado volcánico verde, arenisca y pedernal de 0 a 100 m (0 a 328 pies) de espesor que se superpone discordantemente a las facies inferiores. Se compone principalmente de clastos de basalto y basalto komatítico . La facies 4 se conserva en cuñas sedimentarias que se espesan hacia el sur contra fallas de crecimiento delimitantes. [1] [4]
Las rocas basálticas del miembro basáltico medio se superponen a los depósitos de la facies 4 del pedernal del Polo Norte. Una capa basal de basalto almohadillado se superpone directamente al pedernal del Polo Norte en toda la parte norte de la Cúpula del Polo Norte y está ausente en el sur. Un basalto homogéneo, macizo, de grano fino a medio se superpone a los basaltos tipo almohada con un contacto aparentemente conformable. Este basalto homogéneo choca contra las fallas de crecimiento lístricas que unen ambos lados de la mina Dresser. Contiene localmente grandes bloques de barita y estratos sedimentarios con contenido de jaspilítico. [1]
El miembro superior de pedernal, que es el miembro más superior de la Formación Dresser, consta de pedernal en capas de centímetros de color blanco y azul a negro. Carece de la heterogeneidad del pedernal subyacente del Polo Norte, mantiene el mismo espesor relativo a lo largo de la trayectoria y no se ve compensado por las fallas de crecimiento que afectan a los miembros subyacentes. El miembro superior de pedernal tiene hasta 35 m (115 pies) de espesor. Este pedernal en capas carece de indicadores actuales y está intercalado entre basaltos tipo almohada. El miembro superior de sílex también ha sido dividido por umbrales félsicos y dolerita más jóvenes . [1]
La Formación Dresser se encuentra de manera conformable en el Basalto de la Estrella del Norte. En la región del Domo del Polo Norte (cinturón de piedra verde Panorama), esta formación tiene al menos 2 km (1,2 millas) y está compuesta de basalto masivo y almohada débilmente metamorfoseado, basalto komatítico, hialoclastita basáltica, gabro y dolerita. [10]
Una densa red de grandes vetas hidrotermales de pedernal, barita, pirita y cuarzo epitermal que atraviesan el basalto de la Estrella del Norte inmediatamente debajo de la Formación Dresser. Estas venas se extienden hasta la base y terminan dentro de las facies 1 y 2; en menor grado en facies 3; y no en la facies 4 del pedernal del Polo Norte. Las vetas más grandes ocupan fallas de crecimiento lístricas importantes y de larga duración. Las vetas principales se extienden hasta 2 km (1,2 millas) hacia el Basalto Estrella del Norte debajo de la base de la Formación Dresser y forman enjambres de hasta 300 m (980 pies) de ancho. Por lo general, estas vetas tienen sólo 1 km (0,62 millas) de profundidad y 2 a 10 m (6,6 a 32,8 pies) de ancho. [1] [10]
La Formación Dresser está cubierta de manera disconforme por el Basalto del Monte Ada. Esta formación tiene aproximadamente 2 km (1,2 millas) de espesor. Se han informado microestructuras carbonosas morfológicamente diversas (esferoides y filamentosas) en una capa de pedernal estratificado dentro del Monte Ada Basalt. Sin embargo, no han sido confirmados mediante muestreos adicionales. [1] [11]
Según lo revisado por Buntin y Noffke (2021) [9] y VanKranendonk (2019), [1] la Formación Dresser contiene una gran cantidad de evidencia bien conservada de la existencia de vida microbiana durante el Paleoarqueano, aproximadamente 3480 Ma. Esta evidencia consiste en biolamitas y estromatolitos domicos, estratiformes y coniformes ; estructuras sedimentarias inducidas microbianamente (MISS); microfósiles; tejidos de esteras microbianas; y biofirmas. Estos fósiles y biofirmas se conservan dentro de diques hidrotermales , montículos de barita, sedimentos siliciclásticos y carbonatos silíceos y ferruginosos del pedernal del Polo Norte. La estrecha asociación espacial entre los estromatolitos y las biofirmas biogénicas isotópicas de carbono y azufre sugiere la presencia anterior de microbios hipertermofílicos . [2] [9] [12]
Se infiere que la edad de depósito estimada de la Formación Dresser está entre 3483 y 3479 Ma . Es más antiguo que el basalto Mount Ada de ~ 3470 Ma y más joven que el basalto Estrella del Norte de ~ 3490 Ma. [1] [13] La galena singenética de barita en la Formación Dresser data de aproximadamente ~3490 Ma. [14] Una interpretación de las fechas U-Pb de circones detríticos de sedimentos vulcanclásticos de la Formación Dresser concluyó que se acumularon entre 3481 y 3470 Ma. [4]
Inicialmente, se interpretó que la Formación Dresser se había acumulado en un entorno marino evaporítico cerrado influenciado por la circulación hidrotermal sindeposicional . [15] [16] Reevaluaciones posteriores de los entornos deposicionales de la Formación Dresser propusieron que se acumulaba en una laguna de caldera de aguas poco profundas y poco eruptiva influenciada por la circulación hidrotermal impulsada por magma sindeposicional. [17] [18] Ambos modelos proponen la presencia de influencia marina durante la deposición del pedernal del Polo Norte. Ambos infieren que el agua de mar se mezclaba habitualmente con fluidos hidrotermales dentro de un cuerpo cerrado de agua poco profunda, por ejemplo, una laguna o una caldera volcánica inundada, a través de conexiones con el océano abierto. [15] [19] Aunque estudios recientes han sugerido un entorno de aguas termales subaéreas para ciertos estromatolitos Dresser, los análisis geoquímicos in situ recientes son más consistentes con la interpretación ampliamente aceptada de un ambiente lagunar marino poco profundo influenciado hidrotermalmente. [2] [9] [19]
La Formación Dresser está débilmente metamorfoseada y ha sido sometida solo a temperaturas máximas en el rango de facies de esquisto verde (~150–350 °C). [18] Al principio, los estudios de mapeo regional sugirieron que este bajo grado metamórfico era el resultado del metamorfismo regional de prehnita – pumpellyita a esquisto verde causado por la colocación generalizada de rocas graníticas como la intrusiva monzogranita del Polo Norte ~3300 Ma. [5] [4] Más recientemente, se propuso que el metamorfismo de prehnita-pumpellyita a esquisto verde era el resultado de episodios repetidos de circulación hidrotermal dentro de paquetes volcánicos. Estos paquetes volcánicos estaban unidos arriba y abajo por sedimentos silicificados que actuaban como acuículos y limitaban la circulación de fluidos dentro de los paquetes volcánicos. [18] Los efectos de la alteración hidrotermal en la Formación Dresser y otras unidades estratigráficas en todo el Grupo Warrawoona y la preservación local de productos hidrotermales de baja temperatura como la caolinita hidrotermal están bien documentados. [8] [4] Una aureola metamórfica de facies de anfibolita rodea el monzogranito del Polo Norte en el núcleo de la cúpula. [4] [3]
