Červené postele - Red beds

Cathedral Rock poblíž Sedony, z permských redbedů
Červený zadek, Selja Gorges, Tunisko
Redbeds formace pero-trias spearfish obklopují Devils Tower National Monument

Červené postele (nebo červené postele) jsou sedimentární horniny, obvykle sestávající z pískovec, prachovec, a břidlice, které jsou převážně červené barvy kvůli přítomnosti oxidy železité. Tyto červeně zbarvené sedimentární vrstvy často místně obsahují tenké záhony konglomerát, slín, vápenec nebo nějaká kombinace těchto sedimentárních hornin. Oxidy železité, které jsou odpovědné za červenou barvu červených ložísk, se obvykle vyskytují jako povlak na zrnech sedimentů obsahujících červené lože. Klasickými příklady červených postelí jsou Permu a Trias vrstvy západních Spojených států a USA Devonský Starý červený pískovec facie Evropy.[1][2]

Primární červené postele

Primární červené postele mohou být tvořeny erozí a redepozicí červených půd nebo starších červených postelí,[3] ale zásadním problémem této hypotézy je relativní nedostatek červeně zbarvených zdrojových sedimentů vhodného věku v blízkosti oblasti červenonosných sedimentů v Cheshire, Anglie. Primární červené postele se mohou také tvořit in situ (brzy diagenetický ) zčervenání sedimentu dehydratací hnědých nebo fádních barevných hydroxidů železitých. Tyto hydroxidy železité běžně zahrnují goethite (FeO-OH) a takzvaný „amorfní hydroxid železitý“ nebo limonit. Hodně z tohoto materiálu může být minerál ferrihydrit (Fe2Ó3 H2Ó).[4]

Bylo zjištěno, že tento proces dehydratace nebo „stárnutí“ je úzce spojen pedogeneze v naplavené nivy a poušť prostředí. Goethite (hydroxid železitý) je obvykle nestabilní vzhledem k hematit a v nepřítomnosti vody nebo při zvýšené teplotě snadno dehydratuje podle reakce:[5]

2 FeOOH (goethit) → Fe2Ó3 (hematit) + H2Ó

The Gibbsova volná energie (G) pro reakci goethit → hematit (při 250 ° C) je -2,76 kJ / mol a G se stává stále negativnějším s menší velikostí částic. Detritické hydroxidy železité, včetně goethitu a ferrihydritu, se tak časem samovolně transformují na červeně zbarvený hematitový pigment. Tento proces nepočítá pouze s postupným zarudnutím naplavenin, ale také se skutečností, že starší pouštní písečné duny jsou intenzivněji zarudlé než jejich mladší ekvivalenty.[6]

Diagenetické červené postele

Během postele se mohou tvořit červené postele diageneze. Klíčem k tomuto mechanismu je intrastratální změna feromagnesiánský křemičitany okysličením podzemní vody během pohřbu. Walkerovy studie ukazují, že hydrolýza z hornblende a následují další železné ložiska Goldichova disoluční série. Toto je řízeno Gibbsova volná energie konkrétní reakce. Například nejjednodušší změněný materiál by byl olivín: např.

Fe2SiO4 (fayalit) + O.2 → Fe2Ó3 (hematit) + SiO2 (křemen) s E = -27,53 kJ / mol

Klíčovým rysem tohoto procesu, jehož příkladem je reakce, je výroba řady vedlejších produktů, které se vysráží jako autentický fáze. Patří sem jíly se smíšenou vrstvou (Illite – montmorillonit ), křemen, živce draslíku a uhličitany stejně jako pigmentové oxidy železité. Zčervenání postupuje, jak se diagenetická změna stává pokročilejší, a je tedy časově závislým mechanismem. Dalším důsledkem je, že zčervenání tohoto typu není specifické pro konkrétní depoziční prostředí. Příznivé podmínky pro tvorbu diagenetického červeného lože jsou však pozitivní Eh a neutrálně alkalické pH se nejčastěji vyskytují v horkých, polosuchých oblastech, a proto jsou červené postele tradičně spojovány s takovým podnebím.[7][8]

Sekundární červené postele

Sekundární červené postele se vyznačují nepravidelnou barevnou zonací, často související sneshoda zvětrávání profily. Barevné hranice mohou zkřížit litologické kontakty a vykazovat intenzivnější zarudnutí sousedící s neshodami. Sekundární fáze zčervenání mohou být navrstveny na dříve vytvořené primární červené postele v Karbon jižní Severní moře.[9] Post-diagenetická změna může nastat reakcí, jako je pyrit oxidace:

3O2 + 4 FeS2→ Fe2Ó3 (hematit) + 8S E = -789 kJ / mol

a siderit oxidace:

Ó2 + 4FeCO3 → 2Fe2Ó3 (hematit) + 4CO2 E = -346 kJ / mol

Takto vytvořená sekundární červená lůžka jsou vynikajícím příkladem telodiageneze. Jsou spojeny s pozvednutí, eroze a povrchové zvětrávání dříve uložených sedimentů a pro jejich vznik vyžadují podmínky podobné primárním a diagenetickým červeným záhonům.[10]

Panoráma města Planoucí útesy Mongolska

Viz také

Reference

  1. ^ Slovník těžby, minerálů a souvisejících pojmů (2. vyd.). Alexandria, Va .: Americký geologický institut ve spolupráci se Společností pro těžbu, metalurgii a průzkum, Inc. 1997. ISBN  0-922152-36-5. Citováno 8. listopadu 2020.
  2. ^ Neuendorf, K.K.E .; Mehl, J.P., Jr.; Jackson, J.A., eds. (2005). Glosář geologie (5. vydání). Alexandria, Virginie: Americký geologický institut. ISBN  0-922152-76-4.
  3. ^ Krynine, P.D. (1950). "Petrologie, stratigrafie a původ triasových sedimentárních hornin v Connecticutu". Bulletin of Connecticut Geology and Natural History Survey. 73.
  4. ^ Van Houten, Franklyn B. (květen 1973). „Origin of Red Beds A Review-1961-1972“. Výroční přehled o Zemi a planetárních vědách. 1 (1): 39–61. doi:10.1146 / annurev.ea.01.050173.000351.
  5. ^ Berner, Robert A. (únor 1969). "Goethitská stabilita a původ červených postelí". Geochimica et Cosmochimica Acta. 33 (2): 267–273. doi:10.1016/0016-7037(69)90143-4.
  6. ^ Langmuir, D. (1. září 1971). "Vliv velikosti částic na reakci goethit = hematit + voda". American Journal of Science. 271 (2): 147–156. doi:10.2475 / ajs.271.2.147.
  7. ^ Walker, Theodore R. (1967). „Tvorba červených postelí v moderních a starověkých pouštích“. Bulletin americké geologické společnosti. 78 (3): 353. doi:10.1130 / 0016-7606 (1967) 78 [353: FORBIM] 2.0.CO; 2.
  8. ^ Walker, Theodore R .; Waugh, Brian; Grone, Anthony J. (1. ledna 1978). „Diageneze v pouštních naplaveninách prvního cyklu kenozoického věku, jihozápad USA a severozápad Mexika“. Bulletin GSA. 89 (1): 19–32. doi:10.1130 / 0016-7606 (1978) 89 <19: DIFDAO> 2.0.CO; 2.
  9. ^ Johnson, S. A .; Glover, B. W .; Turner, P. (červenec 1997). "Vícefázové události zčervenání a zvětrávání v horních karbonských červených postelích z anglického West Midlands". Časopis geologické společnosti. 154 (4): 735–745. doi:10.1144 / gsjgs.154.4.0735.
  10. ^ Mücke, Arno (1994). „Kapitola 11, část I. Postdiagenetická ferruginizace sedimentárních hornin (pískovce, oolitické železné kameny, kaoliny a bauxity) - včetně srovnávací studie zarudnutí červených postelí“. Vývoj sedimentologie. 51: 361–395. doi:10.1016 / S0070-4571 (08) 70444-8.

externí odkazy