کانی‌شناسی، میکرومورفولوژی و پذیرفتاری مغناطیسی متأثر از تشکیل و تحول خاک در شمال کرمان

نویسندگان

1 استاد، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

2 دانشجوی دکتری ، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

3 استاد، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

4 دانشیار ، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

doi
10.22069/ejsms.2024.21316.2099
چکیده

مقدمه: تغییر و تحول خاک‌ها در طول تکامل آن‌ها بر ترکیبات کانی‌شناسی، خصوصیات میکرومورفولوژیکی و میزان پذیرفتاری مغناطیسی خاک‌ها تأثیر می‌گذارد. بنابراین به‌منظور تکمیل مطالعات موروفولوژی و تکامل خاک‌ها بهره‌گیری از مطالعات میکرومورفولوژی برای مطالعه رده‌بندی و مدیریت خاک ضروری می‌باشد. بررسی کانی‌شناسی برای فهم چگونگی تشکیل خاک نیز امری ضروری است. ویژگی‌های مغناطیسی خاک، بازتابی از برهم‌کنش‌های پیچیده شیمیایی، زمین‌شناسی و زیستی موجود در آن می‌باشند؛ بنابراین آگاهی از عوامل مؤثر بر پذیرفتاری مغناطیسی خاک به درک و تفسیر هرچه بهتر نتایج کمک می‌کند. بررسی پذیرفتاری مغناطیسی به پدولوژی، نقشه‌برداری خاک، تغییرات فرایندهای خاک، تأثیر مواد مادری، فهم فرایندهای رسوبی، شرایط زهکشی خاک، آلودگی خاک، تفکیک و شناسایی محدوده‌های خاک خدمت کند. مطالعه حاضر با هدف بررسی تغییرات میزان پذیرفتاری مغناطیسی، کانی‌شناسی رس و میکرومورفولوژی متأثر از تشکیل و تحول خصوصیات خاک انجام گرفته است. مواد و روش‌ها: تعداد هفت خاکرخ در منطقه مطالعاتی، در کاربری بایر و واحدهای فیزیوگرافی تپه، دشت دامنه‌ای، دشت آبرفتی و اراضی پست در دو بخش مواد مادری آذرین و رسوبی حفر و تشریح شدند. پس از نمونه‌برداری از افق‌های ژنتیکی هر کدام از خاکرخ‌ها، اندازه‌گیری خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن‌ها با استفاده از روش‌های استاندارد انجام شد. غلظت آهن پدوژنیک (Fed) و بی‌شکل (Feo) با استفاده از دستگاه جذب اتمی Vario (AAS) تعیین گردید. همچنین، کلوخه‌های دست‌نخورده خاک برای تهیه مقاطع نازک و مطالعات میکرومورفولوژی انتخاب شدند. از طرف دیگر، سه نمونه خاک برای آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) تهیه گردید. برای تعیین نوع کانی‌های رسی از روش‌های جکسون (1975) و کیتریک و هوپ (1963) به‌منظور حذف املاح محلول، کربنات‌ها، مواد آلی و آهن و جداسازی ذرات رس استفاده گردید. در نهایت، پذیرفتاری مغناطیسی نمونه‌های خاک با استفاده از دستگاه Bartington MS2 dual frequency sensor و حسگر MS2B در دو فرکانس بالا ( در 6/4 کیلوهرتز) و پایین ( در 46/0 کیلوهرتز) اندازه‌گیری شد. بحث و نتایج: در خاکرخ‌های مورد مطالعه، فرایندهای شور شدن، انتقال مکانیکی مواد و آبشویی و تجمع گچ و کربنات‌ها مشاهده گردید. با توجه به حضور افق‌های مشخصه کلسیک، ژیپسیک، سالیک، آرجیلیک و ناتریک، خاک‌ها در رده اریدی‌سول (سامانه رده‌بندی خاک امریکایی) و گروه‌های مرجع سولونچاک، سولونتز، کلسی‌سول و ژیپسی‌سول (سامانه WRB) قرار می‌گیرند. حضور گچ، کربنات‌ها، شوری، تجمع رس و مشاهده افق آرجیلیک، سبب کاهش می‌شود. توالی‌های مشاهده شده از پوشش رس و کربنات‌ها در حاشیه حفرات می‌تواند دلیل وجود توالی دوره‌های ترسالی و خشکسالی از زمان گذشته باشد. مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی اندازه‌گیری شده در نمونه‌ها از 3/4 تا 1264 (10-8 m3 kg-1×) متغیر می‌باشد. در بررسی مقاطع نازک نیز فراوانی اشکال مختلف و پرشدگی گچ، پوشش‌ها و تجمعات رسی و کربنات‌های در حال تجزیه غالب می‌باشد. کانی‌های مونت‌موریلونیت، کلریت، ایلیت، کائولینیت، کوارتز و ورمیکولیت در خاکرخ‌های مورد مطالعه مشاهده شد. کلریت و ایلیت کانی غالب بخش رس این خاکرخ‌ها می‌باشند. با توجه به انقطاع‌های مشاهده شده در خاکرخ 2، احتمال وجود دوره مرطوب در گذشته، دور از انتظار نخواهد بود. رطوبت سبب خروج پتاسیم و تبدیل کانی‌های ایلیت و کلریت به ورمی‌کولیت می‌شود‌. غالبیت ایلیت و کلریت در سایر خاکرخ‌های مطالعاتی می‌تواند شاهدی بر احتمال آغاز هوادیدگی و تکامل خاکرخ‌ها باشد. نتیجه‌گیری: تغییر در مقادیر با تغییر عمق و همسو با تغییر خصوصیات فیزیکوشیمیایی مشاهده گردید؛ به‌طوری‌که مقادیر در حضور افق آرجیلیک، مقادیر گچ، کربنات کلسیم و شوری کاهش محسوسی نشان داد. منشأ اغلب کانی‌های رسی موجود، موروثی و به‌ندرت حاصل فرایندهای خاکسازی می‌باشد. همچنین، بین مقادیر و آهن، رابطه مستقیم مشاهده شد. به‌طور کلی، نتایج بیانگر جوانی و آغاز مراحل تکامل خاکرخ‌های مورد مطالعه می‌باشد که خاکرخ 2 با وجود خاک چندتشکیلی و افق‌های مدفون قدیمی، یک مورد استثنا می‌باشد.