تحول خاک های حاصل از رسوبات آبرفتی رودخانه کارون در یک امتداد عمود بر مسیر رودخانه کارون
فصل اول: مقدمه
1- 1 بیان مسئله
خاک ها توده طبیعی با مورفولوژی واحد هستند که در نتیجه اثر برهم کنش اقلیم، موجودات زنده، مواد مادری، پستی و بلندی در طول زمان تشکیل گردیده اند (مولدرز[1]، 1987).
ماده مادری از مهم ترین فاکتورهای خاک سازی در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می گردد ([2]بوول و همکاران 2003). خصوصیات و ترکیب شیمیایی ماده مادری، نقش مهمی در تعیین مشخصات خاک، به خصوص در مراحل اولیه تشکیل خاک ایفا می کند. تنوع در مواد مادری، تغییر قابل توجهی در ویژگی های فیزیکی، شیمیایی، نوع و مقدار کانی های رسی و رده بندی خاک ها ایجاد نموده است ( نوروزی، 1389). برادی[3] (1990 )، نوع کانی تشکیل شده در خاک را تحت تاثیر سه عامل اقلیم، شرایط محیطی و نوع ماده مادری می داند. با گذشت زمان و پیشرفت هوادیدگی، خاک ها تکامل یافته و ترکیب کانی های آنها در جزء رس تغییر می کند. خاک های تشکیل شده روی سنگ بسترهای متفاوت به دلیل اختلاف کانیهای موجود در ساختار سنگ ها و اختلاف مقاومت آنها دارای مشخصات فیزیکی، شیمیایی، کانی شناسی و رده بندی متفاوتی هستند. فرهنگی، ملکی( 1384) بیان کردند، خاکهای تشکیل شده بر روی گرانیت دارای بافت درشت لومی شنی در همه لایه ها می باشد و میزان رس با افزایش عمق، کاهش و مقدار شن، افزایش می یابد و در خاک تشکیل شده بر روی سنگ آندزیت بازالتی بافت خاک ریزتر و رس خاک بیشتر است. شکل آبادی (1379) اظهار داشت که در خاک های روی سازند گرانودیوریت، کمترین میزان رس (حدود 3 درصد ) ولی در خاک های تشکیل شده بر روی شیل همراه با ماسه سنگ، بیشترین مقدار رس( 26 درصد) وجود دارد. در مطالعات کاسپاری[4] و همکاران (2006)، در خاکهای تشکیل شده بر روی مواد دگرگونی، ذرات در اندازه سیلت ریز بیشترین فراوانی را دارد و در خاکهای به وجود آمده از میکاشیست، شن زیادی در افق A گزارش شده است. آکیهرو[5] و همکاران(2002)، گزارش کردند که مواد مادری بر روی مقدار رس، ظرفیت تبادل کاتیونی، اشباع بازی و اسیدیته خاک های مطالعه شده تأثیر دارد. اولیایی و همکاران (2006 )، خواص فیزیکی و شیمیایی خاک های ایران در اقلیم خشک و نیمه خشک را کاملاً تابع سنگ مادر آهکی آن می دانند که به مرور زمان تحت تأثیر هوادیدگی شیمیایی و فیزیکی قرار گرفته و خاک هایی سرشار از آهک را به وجود می آورد. شکل آبادی (1379)، بیان کرد کم ترین مقدار آهک در خاک های حاصل از سازندهای آذرین ( 7 تا 15 درصد ) و حداکثر آن در خاک های حاصل از سازندهای آهکی و دولومیتی ( 30 تا 40 درصد ) وجود دارد. تاناچیت[6] و همکاران (2006) بیان کردند غلظت عناصر در اجزای مختلف ذرات خاک و موقعیت های مختلف زمین با تفاوت در سنگ بستر و تفاوت در هوادیدگی تغییر می کند. اسکافر[7] و همکاران (1980 )، رده بندی و طبقه بندی خاک های مختلف در سطح گروه بزرگ و سری را مرتبط با مواد مادری و توپوگرافی خاک دانستند. شا[8] و همکاران( 2004)، معتقدند تشکیل خاک، به خصوص مقدار رس خاک های تحت الارض که تعیین کننده ی فامیل خاک در سیستم رده بندی آمریکایی می باشد، کاملاً تحت کنترل ماده مادری است.
توپوگرافی یکی از عاملهای اساسی در توسعه خاکها میباشد (هال4، 1983). مطالعات زیادی نشان داده که بسته به وضعیت توپوگرافی در اکوسیستم های مختلف ویژگی های خاک تغییر خواهد یافت ( ونتریا و همکاران، 2003 ). امیری نژاد و باقرنژاد (1376) اثرات توپوگرافی برتشکیل و تکامل خاکهای منطقه کرمانشاه را بررسی نمودند. نتایج نشان داد که توپوگرافی به عنوان مهمترین فاکتور خاکسازی، به علت تأثیر بر روابط رطوبتی خاک، شدت جابجایی مواد بوسیله فرسایش و همچنین انتقال مواد به شکل سوسپانسیون و محلول، موجب تکامل خاکرخ گردیده است. گرچه نوع کانیهای رسی در طول ردیف توپوگرافی یکسان بود، ولی نتایج تجزیه های نیمه کمی نشان می دهد که فراوانی نسبی آنها تا حدودی با هم فرق دارد. به عبارت دیگر، با افزایش طول شیب، به علت شرایط زهکشی و اثر سفره آب زیرزمینی از مقدار ایلیت و کلریت کاسته شده و بر مقدار کانیهای گروه اسمکتیت افزوده میشود.
از اجزای مهم دیگر خاک، کانی های آن و به ویژه کانی های رسی هستند که شناسایی این اجزاء تشکیل دهنده خاک مهم ترین راه گشای تعیین نیازهای فیزیکی، شیمیایی و مدیریت خاک می باشد. کانی های رسی موجود در خاک تأثیر شگرفی بر تمامی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک دارند. از این نظر شناخت ویژگی های آنها و نیز شیوه تشکیل و تبدیل این کانی ها به یکدیگر جهت درک بهتر از تشکیل و تکوین خاک امری لازم و ضروری به نظر می رسد. رس های موجود در خاک بر انقباض و انبساط، تهویه، شکل پذیری، قابلیت نفوذ آب و ریشه گیاه، تبادلات کاتیونی، تثبیت پتاسیم و آمونیوم و… تأثیر به سزایی دارند (نتلتون و براشر، 1983 ). کانی های رسی تحت عوامل هوادیدگی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در خاک تشکیل می شوند بر این اساس کانی های رسی را به 3 گروه می توان تقسیم کرد: 1- کانی های رسی موروثی: این گروه از کانی ها به طور مستقیم به صورت دست نخورده و بدون هیچ گونه تغییر ساختاری از مواد مادری به خاک اضافه می گردند. برای مثال کلریت در مناطق خشک و نیمه خشک منشاء ارثی دارد (بارنهیسل و برچ[9]، 1989). همچنین کائولینیت کلریت و ایلیت مشاهده شده در خاک های استان گلستان منشأ ارثی دارند (پاشایی، 1999، امینی جهرمی، 2004 ؛ عجمی، 2007 ، قرقره چی، 2007 ). 2- کانی های رسی تغییریافته: این گروه با شرایط محیطی خود در تعادل نبوده و در اثر هوادیدگی ملایم و دگرگونی به کانی های دیگر تبدیل می شوند. به طور مثال اسمکتیت در نواحی مرطوب تر شمال غرب استان فارس از تغییر شکل میکا به وجود آمده است (خرمالی و ابطحی، 2003 ) و 3- کانی های رسی نوتشکیل: این گروه از کانی ها در اثر سنتز مواد تخریب شده از کانی های اولیه مختلف تشکیل می گردد. به عنوان مثال اسمکتیت در خاک های دارای زه کشی ضعیف که دارای غلظت بالای منیزیم هستند می تواند به صورت نوتشکیلی از محلول خاک تبلور یابد. هوادیدگی و تغییر و تبدیل کانی های رسی در مناطق خشک و نیمه خشک نسبت به مناطق مرطوب محدود بوده از این رو بعضی از این کانی ها به دلیل مقاومت اندک آنها در برابر هوادیدگی به تنهایی دراین نواحی یافت می شوند که از جمله آنها می توان به کانی های فیبری سپیولیت و پالی گورسکیت اشاره کرد. پالی گورسکیت در شرایط مرطوب بیش از 300 میلی متر بارندگی سالیانه (پاکوت و میلوت[10]، 1979) و یا نسبت بارندگی به تبخیر و تعرق سالیانه ( P/ET) بیش از 4/0 (خرمالی و ابطحی، 2003 ). ناپایدار بوده و به اسمکتیت تبدیل می شود. برعکس این فرایند در خاک های بسیار شور و سدیمی پالیگورسکیت می تواند از تخریب اسمکتیت و یا از طریق نوتشکیلی از محلول خاک به وجود آید. اهمیت کانی شناسی در تکامل خاک به حدی است که اعتقاد برادی (1990) نوع کانی موجود در خاک بیانگر مرحله هوادیدگی خاک است.
آهن یکی از مهمترین عناصر موثر در فرایندهای تشکیل خاک است. مقدار و توزیع اشکال قابل استخراج آهن در خاک بیانگر مرحله و درجه تکامل خاک میباشد. بدین منظور آهن به سه روش سدیم دیتیونایت (آهن آزاد) ، اگزالات آمونیوم (آهن غیرکریستالی) و آهن مغناطیس اندازهگیری شد. اکسالات آمونیوم برای عصاره گیری اکسیدهای آهن غیر متبلور Feo)) و سیترات بیکربنات دی تیونات برای عصاره گیری اکسیدهای آهن متبلور(Fed) به علاوه غیر متبلور Feo)) استفاده می شود. افزایش اختلاف بین مقدار به دست آمده، توسط این دو روش (Fed-Feo) نشان دهنده ی افزایش مقدار آهن با درجه ی تبلور زیاد می باشد. از سوی دیگر، کاهش نسبت(Fed /Feo) تخمینی از تبدیل اکسیدهای آهن غیر متبلور، عمدتاً فری هیدراتها، به اکسید آهن با تبلور خوب می باشد. این نسبت به عنوان شاخصی برای تکامل خاک شناخته شده است(جکسون و همکاران، 2007).
عوامل اصلی ایجاد کننده مغناطیس در خاک دو کانی مگنتیت و مگهمیت هستند. کانی های دیگر آهن دار غیر مغناطیس هستند و حتی برخی ترکیبات موجود در خاک نظیر کربنات دارای پذیرفتاری مغناطیسی منفی هستند. بخشی از مواد فرو مغناطیس در خاک از مواد مادری به ارث می رسد که سهم مگنتیت بیشتر است. فرایند های خاک سازی نیز روی افزایش پذیرفتاری مغناطیسی اثر دارد. از جمله فرایند ها می توان به تجمع ترجیحی کانی های فرومغناطیس ناشی از هوادیدگی و شستشو اشاره کرد. فرایند دیگر تبدیل کانی های غیر مغناطیس به کانی های فرومغناطیس است که ناشی از اکسیداسیون و احیا یا حرارت است. هرچه پذیرفتاری مغناطیسی خاک بیشتر باشد خاک متکامل تر است (یوسفی فرد و همکاران، 1389).
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند