Camas rojas (o capas rojas ) son rocas sedimentarias , típicamente consisten en piedra arenisca , limolita , y de esquisto , que son de color rojo sobre todo en color debido a la presencia de óxidos de hierro . Con frecuencia, estos estratos sedimentarios de color rojo contienen localmente lechos delgados de conglomerados , margas , calizas o alguna combinación de estas rocas sedimentarias. Los óxidos férricos, que son responsables del color rojo de los lechos rojos, se encuentran típicamente como una capa sobre los granos de sedimentos que comprenden lechos rojos. Los ejemplos clásicos de lechos rojos son el Pérmico y el Triásico.estratos del oeste de los Estados Unidos y las facies Devónico de arenisca roja vieja de Europa. [1] [2]
Camas rojas primarias
Los lechos rojos primarios pueden estar formados por la erosión y redeposición de suelos rojos o lechos rojos más antiguos, [3] pero un problema fundamental con esta hipótesis es la escasez relativa de sedimentos fuente de color rojo de edad adecuada cerca de un área de lecho rojo. sedimentos en Cheshire , Inglaterra. Los lechos rojos primarios también pueden formarse por enrojecimiento in situ ( diagenético temprano ) del sedimento por la deshidratación de hidróxidos férricos de color marrón o apagado. Estos hidróxidos férricos incluyen comúnmente goetita (FeO-OH) y el llamado "hidróxido férrico amorfo" o limonita . Gran parte de este material puede ser el mineral ferrihidrita (Fe 2 O 3 H 2 O). [4]
Se ha descubierto que este proceso de deshidratación o "envejecimiento" está íntimamente asociado con la pedogénesis en llanuras aluviales aluviales y ambientes desérticos . La goethita (hidróxido férrico) es normalmente inestable en relación con la hematita y, en ausencia de agua o a temperatura elevada, se deshidratará fácilmente según la reacción: [5]
- 2FeOOH (goetita) → Fe 2 O 3 (hematita) + H 2 O
La energía libre de Gibbs (G) para la reacción goetita → hematita (a 250 ° C) es -2,76 kJ / mol y G se vuelve cada vez más negativa con un tamaño de partícula más pequeño. Por lo tanto, los hidróxidos férricos detríticos, incluidas la goetita y la ferrihidrita, se transformarán espontáneamente en un pigmento de hematita de color rojo con el tiempo. Este proceso no solo explica el enrojecimiento progresivo del aluvión, sino también el hecho de que las arenas de dunas más antiguas del desierto se enrojecen más intensamente que sus equivalentes más jóvenes. [6]
Camas rojas diagenéticas
Pueden formarse lechos rojos durante la diagénesis . La clave de este mecanismo es la alteración intraestratal de los silicatos ferromagnesianos por las aguas subterráneas oxigenadas durante el entierro. Los estudios de Walker muestran que la hidrólisis de hornblenda y otros detritos que contienen hierro sigue la serie de disolución de Goldich . Esto está controlado por la energía libre de Gibbs de la reacción particular. Por ejemplo, el material más fácilmente alterado sería el olivino : p. Ej.
- Fe 2 SiO 4 (fayalita) + O 2 → Fe 2 O 3 (hematita) + SiO 2 (cuarzo) con E = -27.53 kJ / mol
Una característica clave de este proceso, y ejemplificada por la reacción, es la producción de un conjunto de subproductos que se precipitan como fases autigénicas . Estos incluyen arcillas de capa mixta ( illita - montmorillonita ), cuarzo , feldespato potásico y carbonatos , así como los óxidos férricos pigmentarios . El enrojecimiento progresa a medida que la alteración diagenética se vuelve más avanzada y, por lo tanto, es un mecanismo dependiente del tiempo. La otra implicación es que el enrojecimiento de este tipo no es específico de un entorno deposicional particular . Sin embargo, las condiciones favorables para la formación de lechos rojos diagenéticos, es decir, Eh positivo y pH neutro-alcalino , se encuentran más comúnmente en áreas cálidas y semiáridas, y esta es la razón por la que los lechos rojos se asocian tradicionalmente con tales climas. [7] [8]
Camas rojas secundarias
Capas rojas secundarias se caracterizan por la zonación de color irregular, a menudo relacionada con sub unconformity meteorización perfiles. Los límites de color pueden atravesar los contactos litológicos y mostrar un enrojecimiento más intenso adyacente a las discordancias. Las fases secundarias de enrojecimiento podrían superponerse a los lechos rojos primarios formados anteriormente en el Carbonífero del sur del Mar del Norte . [9] La alteración post-diagenética puede tener lugar a través de reacciones como la oxidación de la pirita :
- 3O 2 + 4FeS 2 → Fe 2 O 3 (hematita) + 8S E = −789 kJ / mol
y oxidación de siderita :
- O 2 + 4FeCO 3 → 2Fe 2 O 3 (hematita) + 4CO 2 E = −346 kJ / mol
Los lechos rojos secundarios formados de esta manera son un excelente ejemplo de telodiagénesis . Están vinculados al levantamiento , erosión y meteorización superficial de sedimentos previamente depositados y requieren condiciones similares a las de los lechos rojos primarios y diagenéticos para su formación. [10]
Ver también
- Camas rojas de Texas y Oklahoma
- Formación Chugwater
- Red Hills, Kansas
- Piedra arenisca roja vieja
- Nueva piedra arenisca roja
Referencias
- ^ Diccionario de minería, minerales y términos relacionados (2ª ed.). Alexandria, Va .: Instituto Geológico Estadounidense en cooperación con la Sociedad de Minería, Metalurgia y Exploración, Inc. 1997. ISBN 0-922152-36-5. Consultado el 8 de noviembre de 2020 .
- ^ Neuendorf, KKE; Mehl, JP, Jr .; Jackson, JA, eds. (2005). Glosario de geología (5ª ed.). Alexandria, Virginia: Instituto Geológico Americano. ISBN 0-922152-76-4.
- ^ Krynine, PD (1950). "Petrología, estratigrafía y origen de las rocas sedimentarias del Triásico de Connecticut". Boletín de la Encuesta de geología e historia natural de Connecticut . 73 .
- ^ Van Houten, Franklyn B. (mayo de 1973). "Origen de las camas rojas una revisión-1961-1972". Revista anual de ciencias terrestres y planetarias . 1 (1): 39–61. doi : 10.1146 / annurev.ea.01.050173.000351 .
- ^ Berner, Robert A. (febrero de 1969). "Estabilidad goethita y el origen de los lechos rojos". Geochimica et Cosmochimica Acta . 33 (2): 267–273. doi : 10.1016 / 0016-7037 (69) 90143-4 .
- ^ Langmuir, D. (1 de septiembre de 1971). "Efecto del tamaño de partícula en la reacción goetita = hematita + agua". Revista estadounidense de ciencia . 271 (2): 147-156. doi : 10.2475 / ajs.271.2.147 .
- ^ Walker, Theodore R. (1967). "Formación de lechos rojos en desiertos antiguos y modernos". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 78 (3): 353. doi : 10.1130 / 0016-7606 (1967) 78 [353: FORBIM] 2.0.CO; 2 .
- ^ Walker, Theodore R .; Waugh, Brian; Grone, Anthony J. (1 de enero de 1978). "Diagénesis en aluviones desérticos de primer ciclo de edad Cenozoica, suroeste de Estados Unidos y noroeste de México". Boletín GSA . 89 (1): 19–32. doi : 10.1130 / 0016-7606 (1978) 89 <19: DIFDAO> 2.0.CO; 2 .
- ^ Johnson, SA; Glover, BW; Turner, P. (julio de 1997). "Eventos multifásicos de enrojecimiento y meteorización en lechos rojos del Carbonífero superior de las West Midlands inglesas". Revista de la Sociedad Geológica . 154 (4): 735–745. doi : 10.1144 / gsjgs.154.4.0735 .
- ^ Mücke, Arno (1994). "Capítulo 11 Parte I. Ferruginización posdiagenética de rocas sedimentarias (areniscas, piedras de hierro oolíticas, caolines y bauxitas) - Incluyendo un estudio comparativo del enrojecimiento de los lechos rojos". Desarrollos en sedimentología . 51 : 361–395. doi : 10.1016 / S0070-4571 (08) 70444-8 .
enlaces externos
- Fotos de lechos rojos Permo-Triásico en el Cañón de Palo Duro