Введение

Осадочные породы с оксидами железа

Красные отложения (или красные слои) – это осадочные породы, обычно состоящие из песчаника, алеврита и сланца, которые преимущественно имеют красный цвет из-за присутствия оксидов железа. Зачастую эти красноцветные осадочные слои локально содержат тонкие прослои конгломерата, мергеля, известняка или их комбинацию. Оксиды железа, обуславливающие красный цвет красных отложений, как правило, присутствуют в виде плёнки, покрывающей зерна осадочного материала. Классическими примерами красных отложений являются пермские и триасовые слои западных Соединенных Штатов и девонские древние красные песчаники Европы.

Диагенетические красные кровати

Во время диагенеза могут формироваться красные отложения. Ключевым фактором этого механизма является внутрипластовое изменение силикатов, содержащих железо и магний, под воздействием насыщенных кислородом подземных вод при захоронении. Исследования Уокера показывают, что гидролиз роговой обманки и другого железосодержащего детрита подчиняется ряду растворения Голдиха. Этот процесс контролируется свободной энергией Гиббса конкретной реакции. Например, оливин изменяется наиболее легко: например, Fe2SiO4 (фаялит) + O2 → Fe2O3 (гематит) + SiO2 (кварц) с E = 27.53 кДж/моль. Важной особенностью этого процесса, иллюстрируемой приведенной реакцией, является образование ряда побочных продуктов, которые осаждаются в виде аутигенных фаз. К ним относятся глины смешанного состава (иллит – монтмориллонит), кварц, калийный полевой шпат и карбонаты, а также пигментные оксиды железа. Интенсивность покраснения увеличивается с прогрессированием диагенетических изменений, что делает этот процесс зависящим от времени. Другим следствием является то, что покраснение данного типа не привязано к конкретной осадочной среде. Однако благоприятные условия для диагенетического образования красных отложений, то есть положительный Eh и нейтральный щелочной pH, наиболее часто встречаются в жарких, полузасушливых областях, и именно поэтому красные отложения традиционно ассоциируются с подобными климатическими условиями.