Red Beds (rote Sedimentgesteine): Entstehung, Vorkommen & Bedeutung
Red Beds – rote Sedimentgesteine: Entstehung, Vorkommen und wirtschaftliche Bedeutung von Eisenoxid-Sandsteinen (Devon–Trias), Rohstoffvorkommen und geologischen Hinweisen.
Der Begriff "Red Beds" bezeichnet Schichten von rötlich gefärbtem Sedimentgestein wie Sandstein, Schluffstein oder Schiefer, die unter überwiegend oxidierenden Bedingungen abgelagert wurden. Typische Ablagerungsräume sind terrestrische Umgebungen an Land, in Flüssen, Seen oder trockenen Becken (z. B. Playa-Seen und alluviale Ebenen).
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Entstehung und Ursache der roten Farbe
Die charakteristische rote Farbe stammt von Eisenoxid, insbesondere von Hämatit (Fe2O3) und teilweise von Goethit oder limonithaltigen mineralsichen Phasen. Eisen kann als feinkörniges, riesiges oder als dünne Film‑/Verkittung um Körner vorliegen. Zwei Hauptmechanismen erzeugen die Rotfärbung:
- Primäre Bildung: Oxidation von in Sedimenten transportiertem eisenhaltigem Material während der Ablagerung oder frühdiagenetisch in gut belüfteten, trockenen bis mäßig feuchten Klimata. Periodisch austrocknende Bedingungen (Wechsel nass/trocken) fördern die Oxidation.
- Sekundäre Bildung: Nachträgliche Oxidation bereits abgelagerter, zuvor reduzierter Sedimente infolge Hebung, Erosion und Durchlüftung (z. B. bei Exposition an der Oberfläche oder durch Zirkulation sauerstoffreicher Grundwässer). Diese Sekundärverwitterung erzeugt oft Rotfärbung an der Oberfläche oder an alten Klüften.
Bildungsbedingungen und paläoklima
Red Beds sind besonders typisch für heißen bis warmen, oft ariden oder semi-ariden Klimabereiche, in denen Sauerstoff leicht verfügbar ist und Eisen stabil als Oxid vorliegt. Deshalb werden rote Sedimente häufig als Indikatoren für gut durchlüftete (aerobe) Bedingungen interpretiert. Allerdings kann auch lokale Geochemie (z. B. pH, organischer Kohlenstoffgehalt, Grundwasserchemie) die Ausbildung von Eisenoxiden steuern.
Merkmale im Feld und petrographisch
- Deutliche Rötung des Gesteins (kontinuierlich oder als Verfärbung an Körnern oder Porenwänden).
- Sedimentstrukturen wie Kreuzschichtung, Flussmäander‑Strukturen, Trockenrisse (Mudcracks) und Calcrete‑Horizonte deuten auf terrestrische Ablagerung hin.
- Petrographisch zeigt sich Hämatit oft als dünne Konkretionen, Körnchenummantelung oder als feine Füllung der Porenräume; analytisch lassen sich unterschiedliche Eisenphasen (Hämatit, Goethit, eisenhaltige Tonminerale) unterscheiden.
- Vergleich mit grau/grün gefärbten Schichten: gräuliche/ grüntonige Horizonte enthalten reduziertes Eisen (z. B. Fe2+); Wechsel zwischen rot und grau kann auf wechselnde Redox‑Bedingungen hinweisen.
Stratigraphie und bekannte Vorkommen
Eisenoxide in roten Sedimenten treten im ganzen Phanerozoikum auf, besonders häufig sind Rotbetten jedoch in Gesteinen aus dem Devon, dem Perm und der Trias. Bekannte Beispiele und Bezeichnungen sind:
- Der Alte Rote Sandstein (Old Red Sandstone) in Großbritannien und Irland.
- Das deutsche Buntsandstein und das Rotliegend (Perm–Trias), die in Mitteleuropa weit verbreitet sind und erhebliche Erdgaslagerstätten beherbergen.
- Weltweit gibt es zahlreiche Rotbett‑Abfolgen in kontinenten Becken, in Wüstenbecken und Flusssystemen.
Wirtschaftliche Bedeutung
Rote Sedimentgesteine sind wirtschaftlich relevant aus mehreren Gründen:
- Erdöl‑ und Erdgas‑Reservoirs: Viele Rotbetten sind poröse Sandsteine und bilden gute Speichergesteine; Beispiele sind Teile des Erdgas-führenden Rotliegendes in Europa oder Trias‑Sandsteine in anderen Becken.
- Grundwasserleiter: Poröse Rotbetten können wichtige Aquifere sein.
- Bau‑ und Rohstoffnutzung: Sandsteine aus Rotbetten werden als Bausteine, Splitt oder für Pigmente (Eisenoxide) verwendet.
Unterscheidung primärer und sekundärer Rotbetten
Primäre Rotbetten entstehen bei der Ablagerung unter oxidierenden Bedingungen; die Rotfärbung ist oft gleichmäßig über die gesamte Schicht verteilt und mit typischen terrestrischen Sedimentmerkmalen verknüpft. Sekundäre Rotbetten zeigen Rotfärbung als Folge späterer Verwitterung, Hebung oder Durchlüftung und sind daher oft an Oberflächen, entlang Klüften oder an Verwitterungskörpern konzentriert. Beide Typen erfordern letztlich Sauerstoffzufuhr, unterscheiden sich aber zeitlich und prozessual.
Kurze Zusammenfassung
Red Beds sind rötlich gefärbte terrestrische Sedimente, deren Farbe durch Eisenoxide verursacht wird. Sie liefern wichtige Hinweise auf Paläoklima und Sedimentationsbedingungen und sind wirtschaftlich als Reservoirgesteine und Rohstoffquelle bedeutsam. Die genaue Entstehung kann primär während der Ablagerung oder sekundär durch später einsetzende Verwitterung erfolgen; daher ist eine differenzierte Untersuchung (Sedimentologie, Petrographie, Geochemie) nötig, um ihre Entstehungsgeschichte zu rekonstruieren.
Formation
Die Bildung roter Beete ist viel diskutiert worden. Die grundlegende chemische Veränderung, die sie hervorruft, ist die Oxidation. Zuerst dachte man, dass sie auf Wüstenbedingungen hinweisen. Einige tun dies, und dies lässt sich beweisen, wenn die Schichten Anzeichen von Dünenformationen aufweisen. Wie auch immer:
"In der heutigen Zeit findet man rote Beete oft in tropischen Klimata niedriger Breitengrade, und sie sind immer mit oxidierenden Bedingungen verbunden... die roten Beete können mit Regenwäldern oder Orten in Verbindung gebracht werden, an denen die Niederschläge hoch sind, aber auf Monsunperioden beschränkt bleiben... Ein gutes Modell für die heutigen Bedingungen für die Produktion von Rotbetten ist das Amazonasbecken.
Verwandte Seiten
- Alter roter Sandstein
- Neuer roter Sandstein
- Torridonischer Sandstein
Fragen und Antworten
F: Was sind rote Schichten?
A: Rote Schichten sind rötlich gefärbte Sedimentgesteine, bei denen es sich in der Regel um Sandstein, Siltstein oder Schiefer handelt.
F: In welchen Umgebungen bilden sich rote Schichten?
A: Rote Schichten bilden sich in der Regel in heißem Klima unter oxidierenden Bedingungen an Land, in Flüssen und Seen.
F: Wodurch wird die rote Farbe in roten Schichten verursacht?
A: Die rote Farbe in Rotliegern entsteht durch Eisenoxid in ihrer Mineralstruktur.
F: In welchen Zeiträumen sind rote Schichten am häufigsten anzutreffen?
A: Rote Gesteinsschichten werden am häufigsten mit Gesteinen in Verbindung gebracht, die im Devon, Perm und Trias abgelagert wurden, obwohl sie während des gesamten Phanerozoikums abgelagert worden sind.
F: Was ist der Old Red Sandstone?
A: Der Old Red Sandstone ist eine der bekanntesten Felsformationen, die mit roten Schichten in Verbindung gebracht werden.
F: Welche wirtschaftliche Bedeutung haben die roten Schichten?
A: Viele rote Gesteinsschichten enthalten Erdöl- und Erdgasvorkommen und sind daher von wirtschaftlicher Bedeutung.
F: Was sind sekundäre Rotgesteinsschichten und wie sind sie entstanden?
A: Sekundäre Rotliegeflächen sind mit der Hebung, Erosion und Oberflächenverwitterung von zuvor abgelagerten Sedimenten verbunden und erfordern für ihre Bildung ähnliche Bedingungen wie primäre Rotliegeflächen.
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Autor
AlegsaOnline.com Red Beds (rote Sedimentgesteine): Entstehung, Vorkommen & Bedeutung Leandro Alegsa
URL: https://de.alegsaonline.com/art/81627
Quellen
- ac.wwu.edu : Ventura Red Beds
- books.google.com : Red beds