ريد بيدز

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
البوت الأحمر، مضيق سيلجا ، تونس
صخرة الكاتدرائية بالقرب من سيدونا، مصنوعة من طبقات رسوبية حمراء من العصر البرمي
تحيط طبقات الصخور الحمراء التابعة لتكوين سبيرفيش البرمي-الترياسي بنصب ديفلز تاور التذكاري الوطني .

تُعرف الطبقات الحمراء (أو الصخور الرسوبية الحمراء ) بأنها صخور رسوبية ، تتكون عادةً من الحجر الرملي والحجر الطيني والطفل ، وتتميز بلونها الأحمر السائد نتيجة وجود أكاسيد الحديديك . غالباً ما تحتوي هذه الطبقات الرسوبية الحمراء محلياً على طبقات رقيقة من الكونغلوميرات أو المارل أو الحجر الجيري أو مزيج من هذه الصخور الرسوبية. وتوجد أكاسيد الحديديك، المسؤولة عن اللون الأحمر للطبقات الحمراء، عادةً كطبقة تغطي حبيبات الرواسب المكونة لها. ومن الأمثلة الكلاسيكية على الطبقات الحمراء طبقات العصرين البرمي والترياسي في غرب الولايات المتحدة، وتكوينات الحجر الرملي الأحمر القديم من العصر الديفوني في أوروبا. [ 1 ] [ 2 ]

الأحواض الحمراء الأساسية

قد تتشكل الطبقات الحمراء الأولية نتيجةً لتآكل وإعادة ترسيب التربة الحمراء أو الطبقات الحمراء الأقدم، [ 3 ] إلا أن إحدى المشكلات الأساسية لهذه الفرضية هي الندرة النسبية للرواسب المصدرية ذات اللون الأحمر والعمر المناسب بالقرب من منطقة رواسب الطبقات الحمراء في تشيشاير ، إنجلترا. كما قد تتشكل الطبقات الحمراء الأولية أيضًا عن طريق احمرار الرواسب في الموقع ( التحول المبكر) نتيجةً لجفاف هيدروكسيدات الحديديك البنية أو الباهتة اللون . تشمل هيدروكسيدات الحديديك هذه عادةً الجوثيت (FeO-OH) وما يُسمى "هيدروكسيد الحديديك غير المتبلور" أو الليمونيت . قد يكون جزء كبير من هذه المادة هو معدن الفيريهيدريت (Fe₂O₃H₂O ) . [ 4 ]

وُجد أن عملية التجفيف هذه، أو ما يُعرف بـ"التقادم"، مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتكوين التربة في السهول الفيضية الرسوبية والبيئات الصحراوية . يُعدّ الجيوثايت (هيدروكسيد الحديديك) غير مستقر عادةً مقارنةً بالهيماتيت ، وفي غياب الماء أو عند درجات حرارة مرتفعة، فإنه يفقد الماء بسهولة وفقًا للتفاعل التالي: [ 5 ]

2FeOOH (الجوثيت) → Fe₂O₃ ( الهيماتيت ) + H₂O

تبلغ طاقة غيبس الحرة (G) لتفاعل الغوثيت إلى الهيماتيت (عند 250  درجة مئوية) -2.76 كيلوجول/مول، وتزداد قيمة G سالبيةً مع صغر حجم الجسيمات. وبالتالي، تتحول هيدروكسيدات الحديديك الفتاتية، بما في ذلك الغوثيت والفيريهيدريت، تلقائيًا إلى صبغة الهيماتيت الحمراء مع مرور الوقت. لا تفسر هذه العملية احمرار الطمي التدريجي فحسب، بل تفسر أيضًا حقيقة أن رمال الكثبان الصحراوية القديمة أكثر احمرارًا من نظيراتها الأحدث. [ 6 ]

طبقات حمراء ناتجة عن عمليات التحول اللاحق للتكوين

قد تتشكل الطبقات الحمراء أثناء عملية التحول الصخري . يكمن مفتاح هذه الآلية في التغير الطبقي الداخلي لسيليكات الحديد والمغنيسيوم بفعل المياه الجوفية المؤكسجة أثناء الدفن. تُظهر دراسات ووكر أن تحلل الهورنبلند وغيره من الفتات الحديدي يتبع سلسلة غولدش للذوبان . ويتحكم في ذلك طاقة غيبس الحرة للتفاعل المحدد. على سبيل المثال، تُعد الأوليفين أكثر المواد قابلية للتغير .

Fe₂SiO₄ ( الفاياليت ) + O₂ → Fe₂O₃ ( الهيماتيت) + SiO₂ ( الكوارتز ) مع طاقة تفكك (E ) تساوي −27.53 كيلوجول/مول

من السمات الرئيسية لهذه العملية، والتي يتجلى ذلك في التفاعل، إنتاج مجموعة من النواتج الثانوية التي تترسب على شكل أطوار ذاتية التكوين . تشمل هذه النواتج طين الطبقات المختلطة ( الإيليت - المونتموريلونيت )، والكوارتز ، وفلسبار البوتاسيوم ، والكربونات ، بالإضافة إلى أكاسيد الحديد الصبغية . يتطور الاحمرار مع تقدم التغيرات الديوجينية، وبالتالي فهو آلية تعتمد على الزمن. ويترتب على ذلك أيضًا أن هذا النوع من الاحمرار ليس خاصًا ببيئة ترسيب معينة . ومع ذلك، فإن الظروف المواتية لتكوين الطبقات الحمراء الديوجينية، أي جهد الاختزال الموجب (Eh ) ودرجة الحموضة المتعادلة إلى القلوية، توجد عادةً في المناطق الحارة شبه القاحلة، ولهذا السبب ترتبط الطبقات الحمراء تقليديًا بهذه المناخات. [ 7 ] [ 8 ]

أحواض الزهور الحمراء الثانوية

تتميز الطبقات الحمراء الثانوية بتوزيع لوني غير منتظم، يرتبط غالبًا بملامح التجوية تحت أسطح عدم التوافق . قد تتقاطع حدود اللون مع التماسات الليثولوجية وتُظهر احمرارًا أكثر كثافة بالقرب من أسطح عدم التوافق. قد تتراكب مراحل الاحمرار الثانوية على الطبقات الحمراء الأولية المتكونة سابقًا في العصر الكربوني في جنوب بحر الشمال . [ 9 ] قد يحدث التغير اللاحق للتحول الصخري من خلال تفاعلات مثل أكسدة البيريت .

3O₂ + 4FeS₂ → Fe₂O₃ ( الهيماتيت ) + 8S E = −789 kJ/mol

وأكسدة السديريت :

O₂ + 4FeCO₃ → 2Fe₂O₃ ( الهيماتيت ) + 4CO₂ E = −346 kJ/mol

تُعدّ الطبقات الحمراء الثانوية المتكونة بهذه الطريقة مثالاً ممتازاً على التكوين النهائي للرواسب . وهي مرتبطة برفع وتعرية وتجوية سطح الرواسب المترسبة سابقاً، وتتطلب ظروفاً مشابهة لتلك التي تتشكل فيها الطبقات الحمراء الأولية والناتجة عن عمليات التكوين اللاحقة للرواسب. [ 10 ]

بانوراما المنحدرات المشتعلة في منغوليا

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ قاموس مصطلحات التعدين والمعادن وما يتصل بها (  الطبعة الثانية). الإسكندرية، فرجينيا: المعهد الجيولوجي الأمريكي بالتعاون مع جمعية التعدين والمعادن والاستكشاف، 1997. ISBN 0-922152-36-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2020 .
  2. ↑ نويندورف، ك.ك.إ.؛ ميهل، ج.ب. الابن؛ جاكسون، ج.أ.، محررون. (2005). معجم الجيولوجيا ( الطبعة الخامسة). الإسكندرية، فرجينيا: المعهد الجيولوجي الأمريكي. ISBN  0-922152-76-4.
  3. ↑ كريينين، بي دي (1950). "علم الصخور، وعلم الطبقات، وأصل الصخور الرسوبية الترياسية في ولاية كونيتيكت". نشرة هيئة المسح الجيولوجي والتاريخ الطبيعي لولاية كونيتيكت . 73 .
  4. ↑ فان هوتن، فرانكلين ب. (مايو 1973). "أصل الطبقات الحمراء: مراجعة - 1961-1972". المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب . 1 (1): 39-61 . Bibcode : 1973AREPS...1...39V . doi : 10.1146/annurev.ea.01.050173.000351 .
  5. ↑ بيرنر، روبرت أ. (فبراير 1969). "استقرار الجيوثايت وأصل الطبقات الحمراء". مجلة جيوكيميكا إت كوزموكيميكا أكتا . 33 (2): 267-273 . Bibcode : 1969GeCoA..33..267B . doi : 10.1016/0016-7037(69)90143-4 .
  6. ↑ لانغمير، د. (1 سبتمبر 1971). "تأثير حجم الجسيمات على تفاعل الجيوثايت = الهيماتيت + الماء" . المجلة الأمريكية للعلوم . 271 (2): 147-156 . Bibcode : 1971AmJS..271..147L . doi : 10.2475/ajs.271.2.147 .
  7. ↑ ووكر، ثيودور ر. (1967). "تكوين الطبقات الحمراء في الصحاري الحديثة والقديمة". نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية . 78 (3): 353. doi : 10.1130/0016-7606(1967)78 [ 353:FORBIM ] 2.0.CO ; 2 .
  8. ↑ ووكر، ثيودور ر.؛ وو، برايان؛ غرون، أنتوني ج. (1 يناير 1978). "التحول الصخري في الطمي الصحراوي للدورة الأولى من العصر السينوزوي، جنوب غرب الولايات المتحدة وشمال غرب المكسيك". نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية . 89 (1): 19-32 . رمز Bibcode : 1978GSAB...89...19W . doi : 10.1130/0016-7606(1978)89 < 19:DIFDAO > 2.0.CO ; 2 .
  9. ↑ جونسون، إس. أ.؛ غلوفر، ب. و.؛ تيرنر، ب. (يوليو 1997). "أحداث احمرار وتجوية متعددة المراحل في طبقات الصخور الحمراء من العصر الكربوني العلوي في غرب ميدلاندز الإنجليزية". مجلة الجمعية الجيولوجية . 154 (4): 735-745 . Bibcode : 1997JGSoc.154..735J . doi : 10.1144/gsjgs.154.4.0735 . S2CID 129359697 . 
  10. ↑ موكي، أرنو (1994). "الفصل 11، الجزء الأول: تحول الصخور الرسوبية إلى حديد بعد عملية التكوين (الأحجار الرملية، والأحجار الحديدية الأوليثية، والكاولين، والبوكسيت) - بما في ذلك دراسة مقارنة لاحمرار الطبقات الحمراء". التطورات في علم الرسوبيات . 51 : 361-395 . doi : 10.1016/S0070-4571(08)70444-8 . ISBN 9780444885173.