مطالعه کانی شناسی رس در خاک های واقع بر رسوبات کواترنری شمال شرق ارومیه

آب و خاک

مقاله 5، دوره 30، شماره 6 - شماره پیاپی 50، بهمن 1395، صفحه 1993-2004   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i6.45040

نویسندگان

پریسا فرزام نیا^* ؛ شهرام منافی؛ حمیدرضا ممتاز

دانشگاه ارومیه

چکیده

رس ها از فعال ترین اجزای خاک ها هستند. نوع و فراوانی کانی های رسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک را تحت تأثیر قرار داده، در تعیین نوع کاربری اراضی مؤثر می باشد و می توانند بعنوان شواهدی از تغییرات اقلیم مورد استفاده قرار گیرند. در تحقیق حاضر کانی شناسی رس خاک های متشکله در رسوبات کواترنر شمال شرق اورمیه بررسی شد. ایلایت، اسمکتایت، کائولینایت، کلرایت، ورمی کولایت و ورمی کولایت با هیدروکسی بین-لایه ای (HIV) کانی های رسی خاک های این منطقه بودند. منشأ ایلایت، کلرایت و کائولینایت به توارث از مواد مادری نسبت داده شد. با توجه به حضور اسمکتایت در مواد مادری خاک ها، بخشی از اسمکتایت های این خاک ها از مواد مادری به ارث رسیده اند. با وجود این گمان می رود قسمت اعظم اسمکتایت ها در این خاک ها منشأ پدوژنیک داشته، از تغییر شکل ایلایت و همچنین نوتشکیلی از محلول خاک بوجود آمده اند. ورمی کولایت ها نیز دارای منشأ پدوژنیک بوده و در خلال تغییر شکل ایلایت به اسمکتایت تولید شده اند. کانی HIV به مقدار کم در افق های مدفون حضور داشت و با توجه به عدم حضور آن در مواد مادری، احتمالا در شرایط مرطوب تر گذشته بصورت پدوژنیک تشکیل شده است. تغییر شکل ایلایت به اسمکتایت در افق های زیرین نیازمند رطوبت بالایی است و با توجه به اقلیم نیمه خشک فعلی منطقه، رطوبت کافی جهت این فرآیند در اعماق زیاد خاکرخ ها و افق های مدفون مهیا نیست. لذا احتمالا تغییر شکل ایلایت به اسمکتایت در افق های مدفون و اعماق زیاد خاک ها در یک اقلیم مرطوب تر گذشته رخ داده است. لذا می توان نتیجه گرفت که اسمکتایت ها و HIV در این خاک ها شواهدی مبنی بر حاکم بودن اقلیم های مرطوب تر گذشته در این منطقه می باشند.

کلیدواژه‌ها

اسمکتایت؛ افق مدفون؛ تغییر اقلیم؛ نوتشکیلی؛ HIV

مراجع

1- Abbaslou H., and Abtahi A. 2007. Origin andDistribution of Clay Minerals in Calcareous,Gypsiferous, Saline Soils and Sediments ofBakhtegan Lake Bank, Southern Iran. Iran AgriculturalResearch, 25:81-86.

2- Azizi P., Mahmoodi S.H, and Torabi H. 2011. Morphological, Physico-Chemical and Clay Mineralogy Investigation on Gypsiferous Soils in Southern of Tehran, Iran. Middle-East Journal of Scientific Research, 7:153-161.

3- Biscaye P.E. 1965. Mineralogy and sedimentation of reacent deep-sea clay in Atlentic Ocean and adjacent seas and ocean, Geol.soc.AM.Bull.76:803-831.

4- Bockheim J.G., and Gennadiyev A. N. 2000. The role of soil-forming processes in the definition of taxa in Soil Taxonomy and the World Soil Reference Base. Geoderma, 95:53–72.

5- Bonifacio E., Falsone G., Simonov G., Sokolova T., and Tolpeshta I. 2009. Pedogenic Processes and Clay Transformations in Bisequal Soils of the Southern Taiga Zone. Geoderma, 149: 66–75.

6- Borchardt G. 1989. Smectites. p. 675-729. In Dixon J. B., and S. B. Weed. (Ed.). Minerals in soil environment. 2nd ed. SSSA. Madison, WI.

7- Costantini E. A.C., and Damiani D. 2004. Clay minerals and the development of Quaternary soils in centralItaly. Revista Mexicana de CienciasGeologicas, 21:144-159.

8- Deer W.A., Howie R.A., and Zussman J. 1971. Rock forming minerals, sheet silicates, Vol. 3, Longman Publication.270 p.

9- Dixon J.B., and Weed S.B. 1989. Minerals in Soil Environments. 2nd (Ed.). Soil ScienceSociety of America Journal. Madison Wisconsin. USA.

10- Egli M., Mirabella A., Sartori G., and Fitze P. 2003. Weathering Rates as a Function of Climate: Results from a Climosequence of the Val Genova (Trentino, Italian Alps). Geoderma, 111:99–121.

11- Ehrmann W., Setti M., and Marinoni L. 2005. Clay minerals in Cenozoic sediments off Cape Roberts (McMurdo Sound, Antarctica) reveal the paleoclimatic history.Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 229:187- 211.

12- Fanning D.S., Kermaidas V.I., and EL-Desoky M.A. 1989. Micas. p. 551–635. In Dixon J.B., and S.B. Weed. (Ed). Minerals in soil environment. 2nd ed. SSSA, Madison. WI.

13- Farzamnia P., Manafi Sh., and Momtaz H.R. 2013. The study of physico-chemical properties of soils formed on Quaternary sediments in some lands of Urmia Plain. P. 1-4. In S.S. Hashemi (ed.) Proceeding of the national Congress of soil and Sustainable agriculture, 17 Mar. 2013. Malayer, Iran.

14- Galan E. 2006. Genesis of Clay Minerals. Elsevier Ltd.

15- Ghergherechi S., and Khormali F. 2008. Distribution and Origin of Clay Minerals Influenced by Ground-water Table and Land Use in South-west Golestan Province. Journal of Agricultural Science and Natural Resource, 15: 18-30.

16- Graham R.C., and ƠGreen. 2010. Soil mineralogy trends in California landscapes. Geoderma, 154:418-437.

17- Horiuchi K., Minoura K., Hoshino K., Oda T., Nakamura T., and Kawai T. 2000. Palacoenvironmental history of Lake Balkal during the last 23000 years. PalaeogeographyPalaeoclimatologyPalaeoecology, 157:95-108.

18- Khormali F., and Abtahi A. 2003. Origin and distribution of clay minerals in calcareous arid andsemi-arid soils of Fars Province, southern Iran. Clay minerals, 38:511-527.(in Persian with English abstract)

19- Khormali F., and Ghorbani R. 2010. Origin and distribution of clay minerals in eastern climatic region of Golestan Province. Journal of Agriculture Science and Natural Resource, 16:6. (In Persian).

20- Kiani F., Jalalian A., Pashaee A., and Khademi H. 2006. The study of clay minerals in a losse- paleosol in the Pasang region of Golestan province. Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy,14:2. 395-412. (In Persian).

21- Kittrick J.A., and Hope E.W. 1963. A procedure for the particle size separation of soils for X-Ray diffraction analysis. Soil Science Society of America Journal, 96:312-325.

22- Laurence Q., Anatja S., Bertrand L., and Sophie C. 2011. Lessivage as a major process of soil formation: A revisitation of existing data. Geoderma, 167:135-147.

23- Mahjoory R.A. 1975. Clay mineralogy, physical and chemical properties ofsome soils in arid regions of Iran. Soil Science Society of America Journal, 39:1157-1164.

24- Manafi SH. 2010. Mineralogical Evidence of Climate Change in some Semiarid Soils of SouthernUrmia, Iran. Soil science Agrochemistry and Ecology, 4:17-24.

25- Mehra O.P., and Jackson M.L. 1960. Iron oxide removal from soils and clays by a dithionite citrate system with sodium bicarbonate. Clays and Clay Minerals, 7:317-327.

26- Mirkhani R., Shabanpour M., and Saadat S. 2005. Using particle-size distribution and organic carbon percentage to predict the cation exchange capacity of soils of Lorestan province. Tehran, Iran. Journal of Soil and Water Science, 19:235-242. (in Persian with English abstract)

27- Moore D. M., C. Robert., Jr., and Reynolds. 1989. X-Ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. 2nd ed., Oxford university press. New York.

28- O'Geen A.T., Hobson W.A., Dahlgren R.A., and Kelly D.B. 2008. Evaluations of soil propertiesand hydric soil indicators for vernal pool catenas in California. Soil Science Society of America Journal, 72:727–740.

29- Pal D.K., Bhattacharyya T., Sinha R., Sirvastava P., Dasgupta A.S., Chandran P., Ray S.K., and Nimje A. 2011. Clay minerals record from Late Quaternary drill cores of the Ganga Plains and their implications for provenance and climate change in the Himalayan foreland. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol, 356-357:27-37.

30- Perederij V.I. 2001. Clay mineral composition and paleoclimatic interpretation of the Pleistocene depositso Ukraine. Quaternary International, 76/77:113-121.

31- Perkins D. 2002. Mineralogy. 2nd (Ed.). Prentice Hall. p. 474.

32- Peter M., Jacobs M., Michael E., Konen B., and Curry B. 2009. Pedogenesis of a catena of the Farmdale-Sangamon Geosol complex in the north central United States. Paleogeog. Paleoclim. Paleoecol, 282:119-132.

33- Schnyder J., Gorin G., Soussi M., Baudin F., and Deconinck J.F. 2005. Enregistrement de la variation climatique au passage Jurassique/Cretace sur la marge sud de la Tethys: mineralogie des argiles et palynofacies de la coupe du JebelMeloussi (Tunisie Centrale, Formation Sidi Kralif). Bulletin de la SocieteGeologique de France, 176:171–182.

34- Soil and Water Research Institute of Iran. 1989. Land capabilitymap of Western Azerbaijan in 1:250000 scale, sheet No. II. Soil and Water Research Institute of Iran publication, Tehran, Iran.

35- Soil Survey staff. 2003. Soil Survey Manual. Soil Conservation Service. U.S. Dept of Agriculture. Handbook 18.

36- Soil Survey Staff. 2014. Keys to Soil Taxonomy. 12th (Ed.). USDA. SCS. Agric. U.S. Gov. Print office. Washington. D. C.

37- Solotchina E. P., Prokopenko A.A., Vasilevsky A.N., Garshin V.M., Kuzmin M.I., and Williams D.F. 2002. Simulation of XRD patterns as an optimal technique in bottom sediments of Lake Baikal. Calys and Clay Minerals, 37:105-119.

38- SoltaniSisi G. 2005. Geological map of Iran, 1:100000 series, sheet No, 5065. Geological survey and mineral Exploration of Iran.

39- Thiry M. 2000. Palaeoclimatic interpretation of clay minerals in marine deposits; an outlook from the continental origin. Earth-Science. Review, 49:201–221.

40- USDA-NRCS. 2004. Soil Survey Laboratory Methods Manual. Soil survey investigations. Report No, 42. Version, 3.

41- Webster K. L., Creed I. F., Beall F. D., and Bourbonnièr R.A. 2011. A topographic template for estimating soil carbon pools in forested catchments. Geoderma, 160:457-467.