Camas rojas
Rocas sedimentarias con óxidos férricos
Red Butte, Gargantas de Selja , Túnez
Cathedral Rock , cerca de Sedona, está formada por capas rojas del Pérmico
Los lechos rojos de la Formación Spearfish del Pérmico-Triásico rodean el Monumento Nacional Devils Tower .

Los lechos rojos (o lechos rojos ) son rocas sedimentarias , que generalmente consisten en arenisca , limolita y pizarra , que son predominantemente de color rojo debido a la presencia de óxidos férricos . Con frecuencia, estos estratos sedimentarios de color rojo contienen localmente capas delgadas de conglomerado , marga , piedra caliza o alguna combinación de estas rocas sedimentarias. Los óxidos férricos, que son responsables del color rojo de los lechos rojos, generalmente se presentan como un recubrimiento en los granos de sedimentos que comprenden los lechos rojos. Ejemplos clásicos de lechos rojos son los estratos pérmicos y triásicos del oeste de los Estados Unidos y las facies de arenisca roja antigua del Devónico de Europa. [1] [2]

Lechos rojos primarios

Los lechos rojos primarios pueden formarse por la erosión y redeposición de suelos rojos o lechos rojos más antiguos, [3] pero un problema fundamental con esta hipótesis es la relativa escasez de sedimentos fuente de color rojo de edad adecuada cerca de un área de sedimentos de lecho rojo 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 goethita (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 y ambientes desérticos . La goethita (hidróxido férrico) normalmente es inestable en relación con la hematita y, en ausencia de agua o a temperaturas elevadas, se deshidratará fácilmente según la reacción: [5]

2FeOOH ( goethita )→ Fe2O3 ( hematita) + H2O

La energía libre de Gibbs (G) para la reacción goethita → hematita (a 250 °C) es de −2,76 kJ/mol y G se vuelve cada vez más negativa a medida que el tamaño de partícula es menor. Por lo tanto, los hidróxidos férricos detríticos, incluidos la goethita y la ferrihidrita, se transformarán espontáneamente en 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 del desierto más antiguas se enrojecen más intensamente que sus equivalentes más jóvenes. [6]

Lechos rojos diagenéticos

Durante la diagénesis pueden formarse lechos rojos . La clave de este mecanismo es la alteración intraestratal de los silicatos ferromagnésicos por las aguas subterráneas oxigenadas durante el enterramiento. Los estudios de Walker muestran que la hidrólisis de la 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 alterable sería el olivino : p. ej.

Fe2SiO4 ( fayalita ) + O2 → Fe2O3 ( hematita) + SiO2 ( 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 autógenas . Estos incluyen arcillas de capas mixtas ( 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 es por eso que los lechos rojos se asocian tradicionalmente con tales climas. [7] [8]

Lechos rojos secundarios

Los estratos rojos secundarios se caracterizan por una zonificación de color irregular, a menudo relacionada con perfiles de meteorización de subdiscordancias . Los límites de color pueden atravesar contactos litológicos y mostrar un enrojecimiento más intenso adyacente a las discordancias. Las fases de enrojecimiento secundario pueden superponerse a estratos 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 estratos rojos secundarios formados de esta manera son un excelente ejemplo de telodiagénesis. Están vinculados al levantamiento , erosión y meteorización de la superficie de sedimentos previamente depositados y requieren condiciones similares a los estratos rojos primarios y diagenéticos para su formación. [10]

Panorama de los acantilados llameantes de Mongolia

Véase también

Referencias

  1. ^ Diccionario de minería, minerales y términos relacionados (2.ª ed.). Alexandria, Va.: American Geological Institute en cooperación con la Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. 1997. ISBN 0-922152-36-5. Recuperado el 8 de noviembre de 2020 .
  2. ^ Neuendorf, KKE; Mehl, JP Jr.; Jackson, JA, eds. (2005). Glosario de geología (quinta edición). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. ISBN 0-922152-76-4.
  3. ^ Krynine, PD (1950). "Petrología, estratigrafía y origen de las rocas sedimentarias del Triásico de Connecticut". Boletín del Servicio de Geología e Historia Natural de Connecticut . 73 .
  4. ^ Van Houten, Franklyn B. (mayo de 1973). "Origen de los lechos rojos: una revisión, 1961-1972". Revista anual de ciencias de la Tierra y planetarias . 1 (1): 39–61. Bibcode :1973AREPS...1...39V. doi :10.1146/annurev.ea.01.050173.000351.
  5. ^ Berner, Robert A. (febrero de 1969). "Estabilidad de la goethita y origen de los estratos rojos". Geochimica et Cosmochimica Acta . 33 (2): 267–273. Código Bibliográfico :1969GeCoA..33..267B. doi :10.1016/0016-7037(69)90143-4.
  6. ^ Langmuir, D. (1 de septiembre de 1971). "Efecto del tamaño de partícula en la reacción goethita = hematita + agua". American Journal of Science . 271 (2): 147–156. Bibcode :1971AmJS..271..147L. doi : 10.2475/ajs.271.2.147 .
  7. ^ Walker, Theodore R. (1967). "Formación de lechos rojos en desiertos modernos y antiguos". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 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 de enero de 1978). "Diagénesis en aluvión desértico de primer ciclo de la era Cenozoica, suroeste de Estados Unidos y noroeste de México". Boletín GSA . 89 (1): 19–32. Código Bibliográfico :1978GSAB...89...19W. doi :10.1130/0016-7606(1978)89<19:DIFDAO>2.0.CO;2.
  9. ^ Johnson, SA; Glover, BW; Turner, P. (julio de 1997). "Eventos de enrojecimiento y meteorización multifásicos en los lechos rojos del Carbonífero superior de las West Midlands inglesas". Journal of the Geological Society . 154 (4): 735–745. Bibcode :1997JGSoc.154..735J. doi :10.1144/gsjgs.154.4.0735. S2CID  129359697.
  10. ^ Mücke, Arno (1994). "Capítulo 11 Parte I. Ferruginización postdiagenética de rocas sedimentarias (areniscas, ferrolitas oolíticas, caolines y bauxitas) — Incluye un estudio comparativo del enrojecimiento de los estratos rojos". Desarrollos en sedimentología . 51 : 361–395. doi :10.1016/S0070-4571(08)70444-8. ISBN 9780444885173.
  • Imágenes de los lechos rojos del Pérmico-Triásico en el Cañón de Palo Duro
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