بررسي تغييرات پذيرفتاري مغناطيسي حرارتي و رنگ سنجي در يك توالي لس- پالئوسول، شرق استان گلستان، ايران

زمينه و هدف: در طول دوره كواترنر، مناطق مياني تا عرض جغرافيايي بالا تحت تأثير رسوب لس قرار گرفتند. در نواحي شمالي و شمال شرقي ايران، نهشته‌هاي لس قابل‌توجهي وجود دارد كه در امتداد دامنه شمالي رشته‌كوه‌هاي البرز و فلات لسي ايران پراكنده‌شده است. درون اين نهشته‌هاي لس، پالئوسول‌هايي هستند كه در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب (دوره بين يخبندان) تشكيل‌شده‌اند. اين پالئوسول‌ها تغييرات اقليمي و محيطي رخ‌داده در دوره كواترنر را نشان مي‌دهند. درك رابطه بين رسوب لس و تشكيل پالئوسول‌ها مي‌تواند بينش قابل‌توجهي را در مورد فرايند‌هايي كه باعث تغييرات در آب‌وهواي جهاني مي‌شود و چگونگي تأثير آن‌ها بر زمين و اكوسيستم ارائه دهد. بررسي‌ها نشان داده است كه رسوبات لسي و خاك‌هاي مشتق از آن غلظت‌هاي متفاوتي از كاني‌هاي آهن‌دار مانند هماتيت، اكسي-هيدروكسيد آهن و گوتيت را در خود دارند. كاني‌هاي آهن‌دار به تغييرات محيطي بسيار حساس هستند و بررسي تغييرات اين كاني‌ها در توالي‌هاي لس-پالئوسول مي‌تواند شاخصي ارزشمند براي مطالعه تغييرات محيطي گذشته باشد. دو كاني اصلي كه باعث ايجاد تغيير رنگ پذيرفتاري مغناطيسي در توالي‌هاي لس-پالئوسول مي‌شوند گوتيت و هماتيت است. بنابراين بررسي اين توالي‌ها از جنبه پارامترهاي مغناطيسي و رنگ سنجي اين امكان را فراهم مي‌كند كه تغييرات محيطي و اقليمي گذشته را در توالي‌هاي لس-پالئوسول شناسايي كرد. هدف اصلي اين تحقيق بررسي تغييرات اكسيدهاي آهن در توالي لس-پالئوسول بلوچ آباد در شرق استان گلستان با استفاده از تكنيك‌هاي رنگ سنجي و پذيرفتاري مغناطيسي وابسته به دما به‌منظور ارائه اطلاعات كافي براي بازسازي شرايط اقليمي گذشته در طول شكل‌گيري پالئوسول‌ها است.مواد و روش‌ها: نمونه‌برداري از توالي لس-پالئوسول بلوچ آباد در شرق استان گلستان، براي هر افق لس و پالئوسول انجام شد. بررسي رنگ سنجي و پذيرفتاري مغناطيسي وابسته به دما به ترتيب براي 1345 و 24 نمونه در موسسه لياگ، آلمان انجام شد. رنگ سنجي با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتر در محدوده نور مرئي و پذيرفتاري مغناطيسي وابسته به دما نيز در محدوده دمايي 20 تا 700 درجه سانتي گراد در محيط حاوي گاز آرگون براي جلوگيري از اكسيداسيون انجام شد. نتايج و بحث: از جمله نتايج اين مطالعه مي‌توان به شناسايي كاني‌هاي آهن دار در نمونه‌هاي لس و پالئوسول با استفاده از آناليز رنگ سنجي اشاره كرد. كاني‌هاي آهن دار مانند هماتيت، گئوتيت و ماگهميت را به ترتيب مي‌توان در طول موج‌هاي 565، 435 و 595 نانومتر شناسايي كرد. نتايج رنگ سنجي نشان داد كه نسبت هماتيت به گئوتيت پالئوسول‌ها در مقايسه به رسوبات لسي در منطقه مورد مطالعه افزايش داشته است كه نشان دهنده افزايش بارندگي و رطوبت خاك در دوران بين‌يخچالي است. منحني گرمايشي (پذيرفتاري مغناطيسي وابسته به دما) نمونه‌هاي لس در دماي 590-560 درجه سانتي‌گراد كاهش شديدي را نشان داد به دليل وجود كاني مگنتيت در اين نمونه‌ها است. در حاليكه اين اتفاق در پالئوسول‌ها در دماي 350-300 درجه سانتي گراد رخ مي‌دهد كه به دليل از بين رفتن كاني ماگهميت تشكيل شده در دوران بين‌يخچالي است. نتايج نشان داد كه هرچه مقدار كاهش منحني گرمايشي در پالئوسول‌ها بيشتر باشد نشان دهنده افزايش شدت فرايندهاي خاكساز است.نتيجه‌گيري: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه كاني‌هاي آهن‌دار مانند مگنتيت، ماگهميت، هماتيت و گئوتيت در لس و پالئوسول‌ها نقش مهمي در ايجاد خواص مغناطيسي و رنگ خاك دارند. همچنين افزايش حضور هماتيت و ماگهميت در پالئوسول‌ها نشان دهنده افزايش شدت فرآيندهاي خاكسازي و رطوبت در زمان تشكيل پالئوسول‌ها است. نتايج اين تحقيق نشان داد كه تكنيك رنگ سنجي و در كنار پذيرفتاري مغناطيسي وابسته به دما مي‌تواند يكي از روش‌هاي سريع و دقيق در مطالعه و شناسايي پالئوسول‌ها باشد.