Die Bändereisenerze der Hamersley Gorge im Karijini National Park im Nordwesten Australiens stammen aus der Frühzeit des Planeten. Vor mehr als 2500 Millionen Jahren lagerten sich diese schichtartig gebänderten Sedimente am Boden eines Flachmeeres ab. Bakterien spielten dabei eine entscheidende Rolle. Sie besaßen die Fähigkeit das im Meerwasser gelöste Eisen zu oxidieren, sodass es als rostiger Schlamm auf den Meeresgrund sank. Die Besonderheit daran ist, dass sie dies mit Hilfe der anoxygenen Photosynthese in einem Meeresmilieu schafften, in dem nur geringe Mengen an freiem Sauerstoff vorhanden waren. Zudem gab es bereits Cyanobakterien, die Blaugrünalgen, die mit ihrer oxygenen Photosynthese den ersten freien Sauerstoff in die Ozeane abgaben und damit das Eisen zusätzlich oxidierten.
Die bunten Gesteinsschichten liegen heute noch genauso horizontal vor, wie sie vor Urzeiten abgelagert wurden. Das ist bemerkenswert, denn dies bedeutet, dass sich diese Bändereisenerze seit ihrer Entstehung vor 2500 Millionen Jahren so gut wie gar nicht verändert haben. Die ruhelosen tektonischen Kräfte, die die Erde seit dieser Zeit pausenlos grundlegend prägten, ließen diesen Teil der Erde seitdem unberührt. Es sind lediglich vereinzelt wellenartige Falten im Gestein zu erkennen, wobei das Schichtpaket aber nie zerbrach. Die einzelnen Bänder variieren in ihrer Stärke zwischen Millimetern und Dezimetern und ändern ihre Farbe von Schicht zu Schicht, abhängig von ihrem Eisengehalt und den darin enthaltenen Mineralbeimengungen.
Dunkle Schichten mit teilweise intensiven Rottönen enthalten hohe Eisenanteile und wechsellagern mit helleren Schichten, die überwiegend aus mikrokristallinen Quarzen, den Hornsteinen, bestehen. In Phasen verstärkter submariner vulkanischer Aktivität gelangte sehr viel Eisen mit den Meeresströmungen in die flachen Schelfmeere des Pilbara-Kontinents. Die Bakterien oxidierten dieses Eisen und schufen so die dunklen rostfarbenen Schichten. In Ruhezeiten des Vulkanismus oder wenn die Meeresströmungen kein gelöstes Eisen heran transportierten, wurden dagegen die helleren Hornstein-Lagen sedimentiert, da das Meerwasser mit Silizium gesättigt war. Beide Prozesse kommen so heutzutage nicht mehr vor, denn der biogen erzeugte Sauerstoff in der heutigen Atmosphäre und im Ozean verhindert die Anwesenheit von gelöstem Eisen im Meerwasser. Viele Organismen in den Ozeanen konsumieren zudem heutzutage Unmengen an Silizium in Form von Kieselsäure für ihren Skelettaufbau. Nach deren Absterben sinken diese ab und gelangen so in die Sedimente am Meeresboden.
Die dünnen Bändereisenerzlagen lassen sich horizontal über hunderte von Kilometern verfolgen. Daher muss die Ablagerung unter ruhigen und gleichbleibenden Bedingungen über sehr lange Zeit hinweg erfolgt sein. Zudem erfordert dies, dass die Wassertiefe in den warmen Flachmeeren des Kontinentalschelfs mindestens 200 m betrug, da sonst Sturmereignisse wie Taifune die Sedimente durchmischt hätten. Tiere, die die Sedimente hätten durchwühlen können, gab es noch nicht.
Die Ablagerungsprozesse könnten bis zu 350 Millionen Jahre in Anspruch genommen haben, wobei die Sedimentationsrate bei etwa einem Millimeter pro Jahr lag. Durch die Auflast der Sedimente und daraus resultierenden hohen Drücken und Temperaturen verfestigten sich die schlammigen Lagen langsam und wandelten sich in Gestein um. Währenddessen drangen Mineralbeimengungen und natriumhaltige Lösungen entlang von Störungen in die Gesteinslagen ein und lagerten Minerale um. Dadurch entstand der Farbreichtum der Bändereisenerze, die im Karijini National Park eine Mächtigkeit von bis zu 500 m erreichen.
Die Schluchten von Karijini haben sich dagegen erst seit 20 Millionen Jahren in diese uralten Schichten eingeschnitten. Der Grund dafür war eine milde Kollision zwischen der australischen Platte und der pazifischen Platte, wodurch sich der gesamte Pilbara Block leicht anhob. Diese Anhebung verursachte vertikale Risse und Schwachstellen im Gestein, an denen sich Flüsse und Bäche in die Landschaft einschneiden konnten. Saisonale Gewitter mit Starkregen haben diese Prozesse befördert. Sie schufen so die Schluchten von Karijini mit der Hamersley Gorge und dem malerischen Spa Pool.
