Verwering of ontbinding van gesteente produceert klei. Regen, wind, aardbevingen, vulkaanuitbarstingen en andere fysische en chemische processen veroorzaken allemaal verwering in een of andere vorm. Alle gesteenten bevatten mineralen en wanneer gesteenten die ijzeroxiden bevatten weerstaan, produceren ze rode klei. Graniet en basalt zijn voorbeelden van gesteenten die ijzeroxiden bevatten. Rode klei bestaat uit zeer fijne deeltjes die meer dan 1000 keer kleiner zijn dan zandkorrels.
Samenstelling van klei
Kleideeltjes bevatten silica (SiO2) en een mengsel van andere mineralen, zoals kwarts, carbonaat, aluminiumoxiden en ijzeroxiden. De verhouding van SiO2 tot andere kleimineralen in klei bepaalt het kleitype. Voortdurende verwering van klei veroorzaakt uitloging van mineralen, zoals natrium, kalium, calcium en carbonaat, maar ijzer- en aluminiumoxiden zijn stabieler en minder geneigd om uit te logen. Sterk verweerde kleiafzettingen bevatten voornamelijk aluminium- of ijzeroxiden, de mineralen in rode klei.
Eigenschappen van klei
Mineralen in kleideeltjes trekken sterk water aan, waardoor deeltjes uitzetten en samentrekken als reactie op natte en droge omstandigheden en temperatuurveranderingen. Wanneer deeltjes in natte omstandigheden gehydrateerd raken, kunnen ze in omvang verdubbelen. Gebouwen die op klei zijn gebouwd, kunnen structurele schade oplopen door seizoensgebonden zwelling van klei. Positief is dat de oxiden in klei, inclusief rode klei, ook als lijm werken, bodemdeeltjes bij elkaar houden en nuttig zijn voor het bekleden van vijvers en waterbassins.
Kleimineralen produceren ook een lading op kleideeltjes, waardoor andere ionen - geladen moleculen in oplossing - zoals pesticiden en verontreinigingen worden aangetrokken. Voor moestuinen en gewasproductie kan het vasthouden van pesticiden en verontreinigingen in kleigronden een serieus probleem zijn.
Distributie van rode klei
Rode kleigronden, ultisols genaamd, zijn de dominante bodems in het zuidoosten van de Verenigde Staten en vormen ongeveer 8,1 procent van het ijsvrije land over de hele wereld. Deze bodems komen vooral voor in vochtige gematigde en tropische streken. Mede door de klimatologische omstandigheden zijn calcium, magnesium en kalium uit deze rode kleigronden uitgeloogd, waardoor de bodems een lage vruchtbaarheid hebben. Suppletie met organische stof en kunstmest kan de vruchtbaarheid van ultisols echter gemakkelijk herstellen.
Gebruik van rode klei
Het gebruik van rode klei heeft een lange geschiedenis in pigmenten voor het schilderen. Tegenwoordig zijn sommige klei-ijzeroxidepigmenten vervangen door synthetische verbindingen. Omdat watermoleculen worden aangetrokken door klei, vormt een mengsel van water en klei een modder die kan worden gevormd, gedroogd en gebakken in aardewerk en materiaal voor industrieel gebruik. Rode klei maakt terracotta aardewerk en andere soorten aardewerk, maar omdat het ijzergehalte van rode klei smelt bij lagere temperaturen dan mineralen in andere soorten klei, de sterkte van rode kleiproducten is lager en industrieel gebruik is meestal beperkt tot baksteen en tegel.