مطالعه كاني‌هاي رسي در خاك هاي تشكيل شده بر روي مواد مادري لسي در يك توالي اقليمي در استان گلستان

Studying Clay Minerals in Soils Formed on Loess Parent Materials in a Climatic Gradient in Golestan Province

اين تحقيق به منظور بررسي نقش پارامترهاي اقليمي (دما و بارندگي) برروي خصوصيات خاك‌ها و مطالعه تغيير و تحول كاني‌هاي رس در استان گلستان انجام شد. منطقه مطالعاتي به گونه اي انتخاب گرديد تا يك توالي اقليمي بر روي مواد مادري لسي وجود داشته باشد. به همين منظور يك رديف اقليمي به طول 80 كيلومتر در محدوده جغرافيايي ??56 ?16 °55 تا ??46 ?55°54 طول شرقي و ??28 ?03 °37 تا ??26 ?30 °37 عرض شمالي انتخاب گرديد. در منطقه مطالعاتي محدوده هاي داراي سه رژيم رطوبتي اريديك، زريك و يوديك و دو رژيم حرارتي مزيك و ترميك تعيين و در آن ها 7 نيمرخ خاك حفر گرديد. از كليه افق هاي ژنتيكي و مورفولوژيكي نمونه برداري شد و در نمونه هاي جمع آوري شده بافت خاك، واكنش عصاره اشباع خاك، مقدار هدايت الكتريكي عصاره اشباع خاك(ECe) ، مقدار كربن آلي، مقدار كربنات-كلسيم معادل (آهك) و مقدار ظرفيت تبادل كاتيوني خاك (CEC) تعيين گرديد. براي جداسازي ذرات رس خاك از روش‌هاي كيتريك و هوپ استفاده شد. نتايج نشان داد كه با افزايش بارندگي و كاهش دما بر تكامل خاك‌ها افزوده شده است. در محدوده داراي رژيم رطوبتي اريديك خاك‌هاي جوان انتي سولز و اريدي سولز، در محدوده داراي رژيم رطوبتي زريك خاك‌هاي اينسپتي سولز و مالي سولز با درجه تحول كم و در محدوده داراي رژيم رطوبتي يوديك خاك‌هاي تكامل يافته‌تر مالي سولز با افق زير سطحي آرجيليك و كلسيك تشكيل شده اند. بررسي منحني پراش نگار اشعه ايكس ذرات رس خاك ها وجود كاني‌هاي ايليت، كلريت، اسمكتيت، ورمي‌كوليت، كايولينيت و كاني‌هاي مخلوط را نشان داد. تفسير منحني هاي پراش نگار اشعه ايكس نشان داد كه كاني هاي ايليت، كلريت و كايولينيت كاني‌هاي غالب را در خاك-هاي اين مناطق تشكيل مي‌دهند. مقدار كاني هاي ايليت و كلريت با شاخص اقليمي رابطه معكوس نشان داد اما رابطه شاخص اقليمي با كاني اسمكتيت مثبت بود. در منطقه داراي رژيم رطوبتي اريديك بيشتر كاني‌هاي به ارث رسيده منشا مواد مادري داشته و در مناطق داراي رژيم هاي رطوبتي مرطوب تر زريك و يوديك بر مقدار كاني‌هاي رسي تشكيل شده متاثر از تحولات خاك سازي افزوده شده است. كاني ورمي‌كوليت فقط در نيمرخ شماره 1 (رژيم يوديك) وجود داشته است و در ساير نيمرخ‌ها به دليل واكنش قليايي خاك، وجود Si4+، Mg2+ و حلاليت كم Al3+ ناپايدار است.

This study was conducted in order to evaluate both temperature and rainfall (climatic factors) effects on soil properties and transformation of clay minerals. A climatic gradient was selected about 80 km in length, located between 55° 16 ?56 ??to 54° 55? 46?? longitude and 37° 03? 26?? to 37° 30 ?26?? latitude in Golestan Province, from mountainous area in the south to the coastal plain of Caspian Sea in the north. Soil moisture and temperature regime varies across this climatic gradient as, respectively, udic, xeric, aridic, mesic and thermic. Seven soil profiles were studied on loess parent materials. Soil horizons were sampled for laboratory analysis. Soil characteristics including texture, pH, EC, organic carbon, CaCO3 and CEC were measured in the collected samples. Clay minerals were separated using sedimentation method. Results showed that there was a good positive relationship between soil development stages and rainfall increase and reverse with temperature decrease. In the areas dominated by aridic soil moisture regime, Entisols and weakly developed Aridisols prevailed, while in the areas with udic soil moisture regime, highly developed Mollisols with an argillic and calcic subsurface horizons were formed. Mineral studies showed that Illite, Chlorite, and some Kaolinite were the dominant clay minerals in the soils. Mineralogical studies showed that mineral composition of the clay fraction in the soils were, respectively, Illite, Chlorite, Smectite, Vermiculite, Kaolinite, and Interstratified clay minerals. Good reverse relationship occurred between Illite and Chlorite content of the soils with climatic index (P/ET°), however, Smectite had a positive relation. In arid region, clay minerals were mostly inherited from parent material. Vermiculite was merely found in the soils distributed in the region with udic soil moisture regime (profile 1). It seems that Vermicullite is unstable in other soil moisture regime condition because of high soil reaction, presence of Si4+ and Mg2+ and low solubility of Al3+, and is not found.