Los lechos rojos (o lechos rojos ) son rocas sedimentarias , que generalmente consisten en arenisca , limolita y esquisto , que son predominantemente de color rojo debido a la presencia de óxidos férricos . Con frecuencia, estos estratos sedimentarios de color rojo contienen localmente lechos delgados 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, normalmente se presentan como una capa sobre los granos de los sedimentos que comprenden los lechos rojos. Ejemplos clásicos de lechos rojos son los estratos del Pérmico y Triásico del oeste de los Estados Unidos y las facies de arenisca roja antigua del Devónico de Europa. [1] [2]
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 y de edad adecuada cerca de un área de lecho rojo. Sedimentos en Cheshire , Inglaterra. Los lechos rojos primarios también pueden formarse por enrojecimiento in situ ( diagenético temprano ) del sedimento mediante la deshidratación de hidróxidos férricos de color marrón o apagado. Estos hidróxidos férricos comúnmente incluyen 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 goetita (hidróxido férrico) normalmente es inestable en relación con la hematita y, en ausencia de agua o a temperatura elevada, se deshidratará fácilmente según la reacción: [5]
La energía libre de Gibbs (G) para la reacción goethita → hematita (a 250 °C) es −2,76 kJ/mol y G se vuelve cada vez más negativa con un tamaño de partícula más pequeño. Por lo tanto, los hidróxidos férricos detríticos, incluidas la goethita y la ferrihidrita, se transformarán espontáneamente con el tiempo en pigmento de hematita de color rojo. Este proceso no sólo explica el enrojecimiento progresivo del aluvión, sino también el hecho de que las arenas de las dunas del desierto más antiguas están enrojecidas más intensamente que sus equivalentes más jóvenes. [6]
Se pueden formar lechos rojos durante la diagénesis . La clave de este mecanismo es la alteración intraestratal de los silicatos ferromagnesianos por las aguas subterráneas oxigenadas durante el entierro. 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 que se modifica más fácilmente sería el olivino : p.ej.
Una característica clave de este proceso, ejemplificada por la reacción, es la producción de un conjunto de subproductos que se precipitan como fases autigénicas . Estos incluyen arcillas de capas mixtas ( illita - montmorillonita ), cuarzo , feldespato potásico y carbonatos , así como óxidos férricos pigmentarios . El enrojecimiento progresa a medida que la alteración diagenética se hace más avanzada y, por tanto, es un mecanismo dependiente del tiempo. La otra implicación es que el enrojecimiento de este tipo no es específico de un ambiente de depósito particular . Sin embargo, las condiciones favorables para la formación de lechos rojos diagenéticos, es decir, Eh positivo y pH alcalino neutro, 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]
Los lechos rojos secundarios se caracterizan por una zonación de color irregular, a menudo relacionada con perfiles de meteorización subdiscordantes . Los límites de color pueden cruzar contactos litológicos y mostrar un enrojecimiento más intenso adyacente a las discordancias. Las fases de enrojecimiento secundario podrían superponerse a lechos rojos primarios formados anteriormente en el Carbonífero del sur del Mar del Norte . [9] La alteración posdiagenética puede tener lugar mediante reacciones como la oxidación de pirita :
y oxidación de siderita :
Los lechos rojos secundarios formados de esta manera son un excelente ejemplo de telodiagénesis. Están vinculados al levantamiento , la erosión y la erosión superficial de sedimentos previamente depositados y requieren condiciones similares a las de los lechos rojos primarios y diagenéticos para su formación. [10]
