Червени пластове: дефиниция, произход и икономическо значение
Червени пластове: дефиниция, произход и икономическо значение — как червеникави седименти (железен оксид) формират залежи на нефт, газ и други ценни ресурси.
Терминът "червени пластове" обикновено се отнася за пластове от червеникави седиментни скали като пясъчник, алевролит или шисти, които са се отложили в горещ климат при окислителни условия. Обикновено те се образуват в сухоземни условия: на сушата и в реки и езера.
Червеният цвят се дължи на железния оксид в минералната им структура. Въпреки че са се отлагали през целия фанерозой, те най-често се свързват със скали, отложени през девонския, пермския и триаския период. Старият червен пясъчник е едно от най-известните скални образувания.
Червените пластове имат икономическо значение, тъй като много от тях съдържат залежи на нефт и природен газ.
Вторичните червени пластове са свързани с издигането, ерозията и изветрянето на повърхността на отложените преди това седименти и за образуването им са необходими условия, подобни на тези при първичните червени пластове.
Как се образуват червените пластове (по-подробно)
Образуването на червените пластове може да става по два основни начина:
- Първично отлагане: железният материал е окислен и закотвен още по време на самото отлагане в сушави или полусухи условия. Водите и атмосферата са богати на кислород, което води до превръщането на железото в неразтворими Fe3+-оксиди (предимно хематит и гьотит) и придава характерния червен или оранжев оттенък.
- Вторична оксидация (реддене): вече отложени и понякога първоначално сиви или зеленикави седименти се окисляват след издигане и излагане на атмосферата. Подземни води, внасящи кислород, или проливни дъждове могат да оксидизират разтворимото желязо и да свържат или заменят минералите, образувайки червени железни цименти.
Минералогия и признаци в скалите
Червеният цвят обикновено се дължи на минерали като хематит (Fe2O3) и гьотит (FeO(OH)). Въпросните железни оксиди могат да присъстват като фини разпределени частици, като цименти между зърната на пясъчника или като покрития върху частици. Важни петрографски и седиментологични признаци на червените пластове включват:
- крос-слойност и линейни структури, типични за реки и дюни;
- палеосоли (известнячни или калциеви корички), индикации за аридни условия;
- пукнатини от засъхване (mudcracks) и солни отливки;
- доказателства за почвообразуване (палеософеси), които сочат прекъсвания в отлагането и впоследствие изменение на седиментите.
Палеоклиматично и палеоекологично значение
Червените пластове често служат като индикатор за сухи до полусухи климатични условия в миналото. Наличието им в геоложката последователност дава сведения за промени в климата, морското ниво и океанската циркулация през определени интервали от време. За някои периоди (напр. пермско–триаски) големи разпространения на червени седименти са свързани с континентални пустинни и полупустинни условия.
Географски и стратиграфски разпространения
Червените пластове се срещат по целия свят и в различни геологични епохи. Макар да са характерни за определени периоди като девонски, пермски и триаски, примери на червени седименти има и в по-млади отлагания. Структури като Старият червен пясъчник са добре изучени примери от Европа, но аналогични червени серия има в Северна Америка, Африка, Азия и Австралия.
Икономическо и практическо значение
Червените пластове имат няколко икономически и практични приложения/значения:
- Резерви от нефт и природен газ: добре растрескани и порести пясъчници с железен цимент могат да служат като добри резервоари за въглеводороди; повърхностни и стратиграфски капани често се намират в асоциация с такива образувания.
- Минни ресурси: някои червени седименти са свързани със залежи на желязо или с уран/мед в пясъчникови депозити, в зависимост от геохимичните условия.
- Построителни материали: пясъчниците могат да се използват като облицовъчни камъни или чакъл; глините от червените пластове служат за производство на тухли и керемиди.
- Подземни води: порестите червени пясъчници често са важни аквифери, но наличието на железни оксиди може да влияе върху качеството на водата.
- Инженерни предизвикателства: някои вериги на червените пластове съдържат свиваеми или набъбващи глини и разтворими соли, което представлява проблем при строителство и инфраструктурни проекти.
Практически бележки за изследване и експлоатация
При изследване и експлоатация на червени пластове е важно да се анализират:
- порьозността и проницаемостта на скалата (важни за резервуарни качества);
- хидрогеохимията и степента на окисление/редукция, които влияят върху минерализацията и корозионните процеси;
- устойчивостта на скалния материал и наличието на ерозионно-активни соли, което влияе на инженерните решения;
- палеонтологични и седиментологични доказателства, които помагат за реконструиране на средата на отлагане.
В резюме, червените пластове са важни и като свидетелство за минали климатични и екологични условия, и като потенциални икономически ресурси. Разбирането на разликата между първичното и вторичното им образуване, както и на минералогичните и седиментологичните им характеристики, е ключово за геологичните и инженерни приложения.
Каньонът Пало Дуро. Червените, долни склонове на каньона са с пермска възраст. Тези пластове са се отложили в плитка морска среда, която се е редувала със сухи приливни равнини.
Siccar Point, ерозирали леко наклонени пластове от девонски стари червени пясъчници, които образуват шапка върху конгломератния пласт и по-стари вертикално разположени силурски сиви скали.
Ярък нов червен пясъчник, триаски период. Показва напречно разположен дюнен пясъчник, образуван в пустиня. Девън, близо до устието на река Екс
Пермски червени легла
Формиране
Образуването на червените пластове е предмет на много дискусии. Основната химична промяна, която ги предизвиква, е окисляването. Първоначално се смяташе, че те показват пустинни условия. При някои от тях това е така и може да се докаже, ако пластовете показват признаци на образуване на дюни. Въпреки това:
"В днешно време червените находища често се срещат в тропическия климат на ниски географски ширини и винаги са свързани с окислителни условия... червените находища могат да бъдат свързани с дъждовни гори или места, където валежите са големи, но ограничени до мусонни периоди... Добър модел за условия, при които се образуват червени легла, днес е басейнът на Амазонка.
Свързани страници
- Стар червен пясъчник
- Нов червен пясъчник
- Торидонски пясъчник
Въпроси и отговори
В: Какво представляват червените легла?
О: Червените пластове са седиментни скали, които са червеникави на цвят и обикновено са пясъчник, алевролит или шисти.
В: В какви среди се образуват червените пластове?
О: Червените пластове обикновено се образуват в горещ климат при окислителни условия в сухоземни условия, като например на сушата, в реки и езера.
В: Какво причинява червения цвят в червените пластове?
О: Червеният цвят в червените пластове се дължи на железния оксид в минералната им структура.
В: През кои периоди най-често се свързват червените пластове?
О: Червените пластове най-често се свързват със скали, отложени през девонския, пермския и триаския период, въпреки че са отложени през целия фанерозой.
В: Какво представлява старият червен пясъчник?
О: Старият червен пясъчник е една от най-известните скални формации, свързани с червените пластове.
В: Какво е икономическото значение на червените пластове?
О: Много червени пластове съдържат залежи на нефт и природен газ, което ги прави икономически значими.
В: Какво представляват вторичните червени пластове и как се образуват?
О.: Вторичните червени пластове са свързани с издигането, ерозията и повърхностното изветряне на отложените преди това седименти и за образуването им са необходими условия, подобни на тези при първичните червени пластове.
обискирам