Camas vermelhas - Red beds
Camadas vermelhas (ou leitos vermelhos ) são rochas sedimentares , normalmente consistindo de arenito , siltito e xisto , que são predominantemente de cor vermelha devido à presença de óxidos férricos . Freqüentemente, esses estratos sedimentares de cor vermelha localmente contêm camadas delgadas de conglomerado , marga , calcário ou alguma combinação dessas rochas sedimentares. Os óxidos férricos, responsáveis pela cor vermelha das camadas vermelhas, ocorrem tipicamente como um revestimento sobre os grãos de sedimentos constituídos por camadas vermelhas. Exemplos clássicos de camadas vermelhas são os estratos Permiano e Triássico do oeste dos Estados Unidos e a fácies Devoniana de Arenito Vermelho Antigo da Europa.
Camas vermelhas primárias
Camadas vermelhas primárias podem ser formadas pela erosão e redeposição de solos vermelhos ou camadas vermelhas mais antigas, mas um problema fundamental com esta hipótese é a relativa escassez de sedimentos-fonte de cor vermelha com idade adequada perto de uma área de sedimentos de leito vermelho em Cheshire , Inglaterra. Camadas vermelhas primárias também podem se formar por avermelhamento in situ ( diagenético inicial ) do sedimento pela desidratação de hidróxidos férricos de cor marrom ou monótona. Esses hidróxidos férricos comumente incluem goetita (FeO-OH) e os chamados "hidróxido férrico amorfo" ou limonita . Muito desse material pode ser o mineral ferrihidrita (Fe 2 O 3 H 2 O).
Descobriu-se que esse processo de desidratação ou "envelhecimento" está intimamente associado à pedogênese em planícies aluviais e ambientes desérticos . Goethita (hidróxido férrico) é normalmente instável em relação à hematita e, na ausência de água ou em temperatura elevada, desidratará prontamente de acordo com a reação:
- 2FeOOH (goethita) → Fe 2 O 3 (hematita) + H 2 O
A energia livre de Gibbs (G) para a reação goethita → hematita (a 250 ° C) é -2,76 kJ / mol e G torna-se cada vez mais negativa com tamanho de partícula menor. Assim, os hidróxidos férricos detríticos, incluindo goethita e ferrihidrita, irão se transformar espontaneamente em pigmento hematita de cor vermelha com o tempo. Esse processo não é apenas responsável pelo avermelhamento progressivo do aluvião, mas também pelo fato de que as areias das dunas do deserto mais antigas são mais intensamente avermelhadas do que seus equivalentes mais jovens.
Leitos vermelhos diagenéticos
Camadas vermelhas podem se formar durante a diagênese . A chave para este mecanismo é a alteração intrastratal de silicatos ferromagnésicos por águas subterrâneas oxigenadas durante o soterramento. Os estudos de Walker mostram que a hidrólise da hornblenda e outros detritos com ferro segue a série de dissolução de Goldich . Isso é controlado pela energia livre de Gibbs da reação particular. Por exemplo, o material mais facilmente alterado seria a olivina : por exemplo,
- Fe 2 SiO 4 (faialita) + O 2 → Fe 2 O 3 (hematita) + SiO 2 (quartzo) com E = -27,53 kJ / mol
Uma característica chave desse processo, e exemplificado pela reação, é a produção de um conjunto de subprodutos que são precipitados como fases autigênicas . Estes incluem argilas de camadas mistas ( ilita - montmorilonita ), quartzo , feldspato de potássio e carbonatos , bem como os óxidos férricos pigmentares . O avermelhamento progride à medida que a alteração diagenética se torna mais avançada e, portanto, é um mecanismo dependente do tempo. A outra implicação é que o avermelhamento desse tipo não é específico para um ambiente deposicional particular . No entanto, as condições favoráveis para a formação de leito vermelho diagenético, ou seja, Eh positivo e pH alcalino neutro, são mais comumente encontradas em áreas quentes e semiáridas, e é por isso que leitos vermelhos são tradicionalmente associados a tais climas.
Camas secundárias vermelhas
Camadas vermelhas secundárias são caracterizadas por zoneamento de cor irregular, freqüentemente relacionado a perfis de intemperismo subconformes . Os limites de cor podem cruzar os contatos litológicos e mostrar um avermelhamento mais intenso adjacente às inconformidades. As fases secundárias de avermelhamento podem ser sobrepostas a camadas vermelhas primárias formadas anteriormente no Carbonífero do sul do Mar do Norte . A alteração pós-diagenética pode ocorrer por meio de reações como a oxidação da pirita :
- 3O 2 + 4FeS 2 → Fe 2 O 3 (hematita) + 8S E = −789 kJ / mol
e oxidação da siderita :
- O 2 + 4FeCO 3 → 2Fe 2 O 3 (hematita) + 4CO 2 E = −346 kJ / mol
Leitos vermelhos secundários formados dessa maneira são um excelente exemplo de telodiagenesia . Eles estão ligados ao soerguimento , erosão e intemperismo da superfície de sedimentos previamente depositados e requerem condições semelhantes a camadas vermelhas primárias e diagenéticas para sua formação.
Veja também
- Camas Vermelhas do Texas e Oklahoma
- Formação Chugwater
- Red Hills
- Arenito Vermelho Velho
- Novo Arenito Vermelho