Кіріспе
Темір оксидтері бар шөгінді тау жыныстары
Қызыл төсектер – әдетте құмтас, сазтас және тақта тастан тұратын, құрамында темір оксидтерінің болуына байланысты негізінен қызыл түсті шөгінді тау жыныстары. Көбінесе бұл қызыл түсті шөгінді қабаттарда конгломерат, марль, әктас немесе осы шөгінді тау жыныстарының әртүрлі комбинациялары кездеседі. Қызыл төсектердің қызыл түсіне себепші темір оксидтері әдетте қызыл төсекті құрайтын шөгінділердің түйіршіктерінің бетін қаптайды. Қызыл төсектердің классикалық мысалдары – АҚШ-тың батыс аймағындағы перм және триас кезеңдерінің қабаттары, сондай-ақ Еуропаның девон кезеңіне жататын Ескі қызыл құмтас формациясы.
Диагендік қызыл төсек
Диагенез кезінде қызыл төсектер қалыптасуы мүмкін. Бұл механизмнің кілті – жерлену кезінде оттегі бар жер асты суларының ферромагнезиандық силикаттарды интрастратальды түрлендіруі. Уокердің зерттеулері мүйізді қоспаның және басқа темірлі шөгінділердің гидролизі Голдих еріту тізбесіне сәйкес келетінін көрсетеді. Бұл реакцияның Гиббс еркін энергиясымен бақыланады. Мысалы, ең оңай өзгеретін материал оливин болады: мысалы, Fe2SiO4 (фаялит) + O2 → Fe2O3 (гематит) + SiO2 (кварц), E = 27.53 кДж/моль. Бұл процестің маңызды ерекшелігі, сондай-ақ реакцияда көрсетілгендей, аутигендік фазалар түрінде шөгінді түзілетін қосалқы өнімдердің жиынтығын құру. Оларға аралас қабатты балшықтар (иллит – монтмориллион), кварц, калийлі дала шпаты және карбонаттар, сондай-ақ пигменттік темір оксидтері жатады. Диагенетикалық өзгерулердің күшті болуымен қызылдану прогрессивті дамиды, демек, бұл уақытқа тәуелді механизм. Тағы бір маңызды жайт – осы типтегі қызарту нақты бір шөгінді ортаға тән емес. Дегенмен, диагенетикалық қызыл төсектердің қалыптасуына қолайлы жағдайлар, яғни оң Eh және бейтарап сілтілік pH көбінесе ыстық, жартылай шөлді аймақтарда кездеседі, сондықтан қызыл төсектер дәстүрлі түрде осындай климатпен байланысты.
Fe2SiO4 (fayalite) + O2 → Fe2O3 (hematite) + SiO2 (quartz) with E = 27.53 kJ/mol
A key feature of this process, and exemplified by the reaction, is the production of a suite of by products which are precipitated as authigenic phases. These include mixed layer clays (illite – montmorillonite), quartz, potassium feldspar and carbonates as well as the pigmentary ferric oxides. Reddening progresses as the diagenetic alteration becomes more advanced, and is thus a time dependent mechanism. The other implication is that reddening of this type is not specific to a particular depositional environment. However, the favourable conditions for diagenetic red bed formation i. e. positive Eh and neutral alkaline pH are most commonly found in hot, semi arid areas, and this is why red beds are traditionally associated with such climates.