Sarkanās slānes — definīcija, veidošanās un ekonomiskā nozīme
Ar terminu "sarkanās slānes" parasti apzīmē sarkanīgi iekrāsotu nogulumiežu slāņus, piemēram, smilšakmeni, mālakmeni vai slānekli, kas nogulsnējās karstā klimatā oksidējošos apstākļos. Tie parasti veidojas sauszemē: uz sauszemes, upēs un ezeros, bet var rasties arī piekrastes un deltas vidēs. Sarkanās slānes bieži raksturo viendabīga sarkanbrūna krāsa, horizontālas nogulumu struktūras, kā arī dažādas tekstūras — no smalkgraudaina māla līdz rupjam smilšakmenim.
Sarkanā krāsa rodas no dzelzs oksīda, kas ir to minerālu struktūrā — galvenokārt hematīta un goetīta klātbūtnes. Krāsošanos nosaka dzelzs oksidēšanās sauszemes apstākļos vai diagenēzes laikā, kad ūdens un atmosfēras skābeklis izraisīja dzelzs nošķīšanos un izkrāšanos kā sarkanīgas oksīdu lameļas vai plankumi. Lai gan tie ir izgulsnējušies visā fanerozoja periodā, visbiežāk tie ir saistīti ar devona, perma un triasa perioda iežiem. Vecais sarkanais smilšakmens ir viens no slavenākajiem iežu veidojumiem.
Veidošanās un ģeoloģiskie procesi
Sarkanās slānes veidojas galvenokārt divos veidos:
- Primārā (sedimentārā) sarkanība: dzelzs ir oksidēts un nogulsnēts tieši nogulšanas laikā sauszemes apstākļos — piemēram, sausās upju gultnēs, deltu laukos vai ezeru nogulumos, kur ūdens atmirst un notiek skābekļa piekļuve.
- Sekundārā (postdepozicionālā) sarkanība: pēc nogulšanas ieži tiek pacelti un pakļauti erozijai vai virsmas atmosfēras iedarbībai; dzelzs migrē ar gruntūdeni un oksidējas, krāsojot iežu virsmas vai veidojot sarkanus mērces slāņus un plankumus.
Procesos bieži iesaistās arī diagenēze — minerālu pārkristalizācija un cementācija zem spiediena un temperatūras — kas var nostiprināt dzelzs oksīdu kā cementu starp graudiem. Papildus virsmas apstākļi, piemēram, pārejas starp sausumu un mitrumu, augsnes veidošanās (paleozemi) un bioturbācija (dzīvnieku tunelēšana), rada plankainu vai zonētu sarkanību.
Raksturīgās īpašības
- Krāsa: no bālās oranžbrūnas līdz intensīvi sarkanai vai purpursarkanai, atkarībā no dzelzs oksīda daudzuma un minerālu formas.
- Tekstūra: var būt smalka (māla) vai rupja (smilts, grants); bieži redzami slāņojuma raksti, straumes atzīmes un smilšu kārtas.
- Porozitāte un caurlaidība: daudzi sarkanie smilšakmeņi ir labi porozi un permēabli, padarot tos par labiem akmeņu rezervuāriem ūdenim vai ogļūdeņražiem.
- Minerālu sastāvs: dominē kvarcs, feldspāti un dzelzs oksīdi; bieži sastopami arī karbonātu un silikātu cementi.
Ekonomiskā nozīme
Sarkanajiem slāņiem ir būtiska ekonomiskā nozīme:
- Nafta un dabasgāze: daudzos reģionos sarkanajos smilšakmeņos atrodas naftas un dabasgāzes rezervuāri, jo porozitāte un permēlība ļauj ogļūdeņražiem uzkrāties. Tāpat sarkanajos nogulumos bieži sastopami slāņi, kas darbojas kā segas vai barjeras.
- Gruntūdens resursi: poraini sarkanie ieži var būt nozīmīgi akvifēri, kas nodrošina dzeramo ūdeni un lauksaimniecības laistīšanai.
- Būvmateriāli un šķembas: smilšakmens no sarkanajiem slāņiem tiek izmantots kā būv- un apdares materiāls, kā arī kā ceļu pamatnes šķembu avots.
- Rudrūdu un citi izrakteņi: sarkanajās nogulumos reizēm koncentrējas ekonomiski nozīmīgas minerālvielas, piemēram, dzelzs rūdas nodalījumi vai lokaļi ogļūdeņražu kondensāti.
Izplatība un piemēri
Sarkanie slāņi ir plaši izplatīti visā pasaulē — no Eiropas un Āzijas līdz Ziemeļamerikai un Austrālijai. Pazīstami piemēri ir Vecais sarkanais smilšakmens Eiropā, Permas perioda sarkanās nogulsnes ASV dienvidrietumos (piem., Pennsylvanian–Permian basins) un plašas triāžu svītas Ķīnā un Austrālijā. Lokāli tie var būt nozīmīgs ģeoloģisks slānis, kas raksturo senās sauszemes apstākļus un klimata svārstības.
Praktiska nozīme ģeoloģiskajai interpretācijai
Sarkanās slānes ir noderīgs rīks paleoklimata un paleogeogrāfijas rekonstrukcijās — to klātbūtne bieži norāda uz sausāka, oksidējoša klimata periodiem un kontinentalizāciju. Tomēr jābūt piesardzīgiem: sekundārā sarkanība var maldināt, jo tā var būt saistīta ar vēlākām izmaiņām (piem., eroziju, gruntūdens cirkulāciju), nevis ar mūžīgas nogulsnēšanas apstākļiem.
Kopsavilkumā, sarkanās slānes ir geoloģiski un ekonomiski nozīmīgi iežu kompleksi, kuru studijas sniedz informāciju par senajiem klimatiem, zemes virsmas procesiem un enerģētisko resursu izvietojumu. To pareiza interpretācija prasa analīzi gan nogulšanās apstākļos, gan vēlākajos postdepozicionālajos procesos.
Palo Duro kanjons. Kanjona sarkanās, apakšējās nogāzes ir perma vecuma. Šie slāņi izgulsnējās seklā jūras vidē, kas mijās ar sausām plūdmaiņu līdzenumiem.
Siccar Point, erodēti lēni slīpi devona vecā sarkanā smilšakmens slāņi, kas nosedz konglomerāta slāni un senākus vertikāli slāņotus silūra pelēkgraudu iežus.
Spilgts jaunais sarkanais smilšakmens, triasa periods. Tajā redzams šķērsslāņains kāpu smilšakmens, kas veidojies tuksnesī. Devona, netālu no Exe upes ietekas.
Perma sarkanās gultnes
Veidošana
Par sarkano slāņu veidošanos ir daudz diskutēts. Galvenās ķīmiskās pārmaiņas, kas tās rada, ir oksidēšanās. Sākotnēji tika uzskatīts, ka tās norāda uz tuksneša apstākļiem. Dažos gadījumos tas tā ir, un to var pierādīt, ja slāņos ir kāpu veidojumu pazīmes. Tomēr:
"Mūsdienās sarkanās gultnes bieži sastopamas zemo platumu tropu klimatiskajos apstākļos, un tās vienmēr ir saistītas ar oksidējošiem apstākļiem... sarkanās gultnes var būt saistītas ar lietus mežiem vai vietām, kur nokrišņu daudzums ir liels, bet ierobežots līdz musonu periodiem...". Labs modelis sarkanās gultnes veidošanās apstākļiem mūsdienās ir Amazones baseins.
Saistītās lapas
- Vecais sarkanais smilšakmens
- Jauns sarkanais smilšakmens
- Torridonas smilšakmens
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir sarkanās gultas?
A: Sarkanie slāņi ir nogulumieži, kas ir sarkanīgā krāsā un parasti ir smilšakmeņi, mālakmeņi vai slānekļi.
J: Kādās vidēs veidojas sarkanie slāņi?
A: Sarkanie slāņi parasti veidojas karstā klimatā oksidējošos apstākļos sauszemē, piemēram, uz sauszemes, upēs un ezeros.
J: Kas izraisa sarkano slāņu sarkano krāsu?
A: Sarkano slāņu sarkano krāsu rada dzelzs oksīds to minerālu struktūrā.
J: Ar kādiem periodiem visbiežāk ir saistīti sarkanie slāņi?
A: Sarkanie slāņi visbiežāk ir saistīti ar devona, perma un triasa perioda iežiem, lai gan tie ir nogulsnējušies visā fanerozoja periodā.
J: Kas ir vecais sarkanais smilšakmens?
A: Vecais sarkanais smilšakmens ir viens no slavenākajiem iežu veidojumiem, kas saistīti ar sarkanajiem slāņiem.
J: Kāda ir sarkano slāņu ekonomiskā nozīme?
A: Daudzos sarkanajos slāņos ir naftas un dabasgāzes atradnes, tāpēc tie ir ekonomiski nozīmīgi.
J: Kas ir sekundārie sarkanie slāņi un kā tie veidojas?
O: Sekundārie sarkanie slāņi ir saistīti ar iepriekš nogulējušo nogulumu pacelšanos, eroziju un virszemes atmosfēras iedarbību, un to veidošanās apstākļi ir līdzīgi primārajiem sarkanajiem slāņiem.
