Ecco le quattro fasi della storia terrestre e le interazioni tra litosfera e biosfera ipotizzate dal team di Robert Hazen.
Terra Nera: circa 4,4 miliardi di anni fa la Terra è priva di vita e ricoperta di basalto nero, formato dal magma fuso e dalla lava. La roccia basaltica è ripetutamente sottoposta a fusioni parziali: gli elementi più rari e dispersi come il Litio, il Boro, si concentrano in minerali (lepidolite, berillio, tormalina). Le reazioni chimiche e l’erosione dovute ai primi oceani e all’atmosfera anossica contribuiscono anch’essi alla formazione di nuovi minerali. Infine i movimenti tettonici portano in superficie i minerali formatisi ad alte pressioni nelle profondità della Terra. In due miliardi di anni nascono circa 1500 minerali.
Terra Rossa: compaiono i primi organismi foto sintetici, che con la loro respirazione immettono in atmosfera una piccola quantità di ossigeno. Le proprietà chimiche dell’atmosfera cambiano drasticamente, e i minerali contenenti Ferro bivalente, comune nel basalto nero, vengono ossidati a Ferro trivalente, diventando color rosso sangue. È un po’ come se il basalto arrugginisse. Questo processo dà origine ad altri 2500 nuovi minerali. Parallelamente, alcuni microorganismi depositano strutture – le stromatoliti – composte da vari minerali, fra cui il carbonato di calcio. È il vero boom del numero di minerali.
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Terra Bianca: circa 700 milioni di anni fa, a causa del cambiamento climatico, un solo minerale ricopre la faccia della Terra: il ghiaccio. Questa situazione muta grazie alle eruzioni vulcaniche, che emettendo in atmosfera grandi quantitativi di CO2, danno origine a un rapido riscaldamento globale. La temperatura globale inizia a oscillare: durante le fasi calde l’azione degli agenti atmosferici origina grandi quantità di minerali argillosi, mentre negli oceani caldi vengono depositati strati di carbonati alti fino a quasi due metri.
Terra Verde: Finalmente sono comparsi gli organismi pluricellulari, le piante hanno colonizzato le terre emerse, seguite dagli animali: l’azione biochimica di piante e funghi altera enormemente l’alterazione delle rocce e la produzione di argille (che altro non sono che miscele di minerali idrati). La superficie terrestre per la prima volta assomiglia a quella odierna, e la vita produce direttamente alcuni minerali come l’aragonite e la calcite. Anche la Hazenite (scoperta da Hazen e a lui intitolata) è prodotta da particolari microorganismi.
