縞状鉄鉱床
上記のように縞状鉄鉱床は海中に酸素分子が殆ど存在しない条件下で生成するが、大気中の酸素量が十分多かった7億年前にも大規模な縞状鉄鉱床の生成があった。この時代の地層には全世界的に氷河が堆積していたことが知られている。1992年に、全世界的な氷河と縞状鉄鉱床の生成を結びつけて、「この時代に地球表面が全面的に結氷した」とするスノーボールアース仮説が提唱された。そのシナリオは次の通り。
全面結氷により大気から海中への酸素供給が不可能となった。
厚い氷の下では光合成が殆ど行われず、海水が無酸素の状態になった。
無酸素下で2価の鉄イオンが安定して存在する条件となって鉄の海中への溶解が進んだ。
スノーボールアースが終了し大気中から海に酸素が供給され、大量の酸化鉄が海底に堆積して縞状鉄鉱床が生成した。
ここではスペリオル型の成因について解説する。縞状鉄鉱床は海中で鉄成分が沈殿したものであるが、このような大規模な鉄鉱床が(例外を除き)19億年前以前に堆積し、その後は生成していないことについて、1960年代までその詳細がよく分からなかった。その後地質学と古生物学の進歩により、縞状鉄鉱床は太古のシアノバクテリアの光合成で出来た酸素が当時海中に大量に溶解していた鉄イオンを酸化して不溶化・沈殿したものと考えられるようになった。
光合成で生成した酸素は「海水中の鉄イオンの酸化=縞状鉄鉱床の生成」で消費され、大気中の酸素量は僅かずつしか増えなかった。しかし20億年前頃から大気中の酸素量が目立って増えるようになった。それを示す例として赤色砂岩がある。これは陸上の河川底に堆積した岩石であるが、大気中の酸素によって鉄成分が酸化され赤色を呈する。この岩石は20億年前より古い地層からは産出しないので、この頃に大気中の酸素が増えてきたことがわかる。これらのデータから、大気中の酸素分圧は、30億年前には1億分の1気圧以下であったが、20億年前には千分の1気圧、15億年前には百分の1気圧に達したと推定されている。19億年前に海水中の鉄イオン全てが酸化されて、縞状鉄鉱床の生成が終了した。