شدت هواديدگي و بررسي شاخص هاي آن در خاك هاي توسعه يافته روي چند سنگ آذرين در شمال غرب ايران

Weathering Inrensity and Investigation of Weathring Indices in som Soils Developed on Igneous Rocks in West-north of Iran

اين مطالعه جهت بررسي شاخص هاي‌ هواديدگي شيميايي متفاوت و همچنين ارزيابي شدت هواديدگي خاكرخ هاي توسعه يافته روي سنگ هاي آذرين بيروني (هورنبلند آندزيت، پيروكسن آندزيت و داسيت) و دروني ( آلكالي گرانيت، گرانوديوريت، منزوديوريت، سينيت و پيروكسن ديوريت) در شمال غرب ايران انجام گرديد. خاكرخ ها به روش استاندارد تشريح و نمونه هاي خاك و سنگ مادري جهت انجام آزمايشات فيزيكي و شيميايي متفاوت برداشت شدند. غلظت كل عناصر اصلي با دستگاه ICP-OES و عناصر كمياب Zr، V و Y با دستگاه ICP-MS تعيين شد. ضرايب همبستگي بالا و معني داري بين شاخص هاي هواديدگي شيميايي Ba، B/A، B/R، CIA، CIW، PIA، PWI و WR با خصوصيات خاك (درصد رس، آهن پدوژنيك و جرم مخصوص ظاهري) مشاهده گرديد. از بين شاخص هاي هواديدگي شيميايي متفاوت، شاخص هايي كه نسبتي از گروهي از اكسيدهاي متحرك به يك يا چند اكسيد نامتحرك مي باشند، جهت برآورد شدت هواديدگي خاك هاي توسعه يافته روي سنگ هاي آذرين در اين منطقه نيمه خشك مناسب مي باشند. منحني هاي مثلثي MFW و A-CN-K بيانگر تكامل و شدت هواديدگي بيشتر خاك هاي توسعه يافته روي سنگ هاي آذرين بيروني (هورنبلند آندزيت < پيروكسن آندزيت < داسيت) در مقايسه با سنگ هاي آذرين دروني (با شدت هواديدگي تقريباً مشابه و در مرحله ابتدايي هواديدگي) مي باشند. از بين هشت شاخص هواديدگي شيميايي كه داراي ضرايب همبستگي بالا با خصوصيات خاك بودند دو شاخص CIA و Ba شدت هواديدگي را مانند منحني MFW پيش بيني كردند. به نظر مي رسد كه اين دو شاخص بعد از شاخص W (يا منحني MFW) مناسبترين شاخص هاي هواديدگي شيميايي براي ارزيابي شدت هواديدگي در مناطق نيمه خشك مي باشند. در فرمول اين دو شاخص از عناصر متحرك Ca، Na و K به عنوان عناصر متحرك استفاده شده است، كه اين عناصر در ساختار فلدسپارها (كاني غالب در پوسته زمين) حضور دارند.

This study was conducted to assess different chemical weathering indices and to evaluate the weathering rates of soils developed on volcanic (hornbelende andesite, pyroxene andesite and dacite) and plutonic (alkali granite, granodiorite, monzodiorite, syenite and pyroxene diorite) igneous rocks in the northwestern Iran. Representative soil profiles were described and soil samples were collected and analyzed for selected chemical and physical properties. Total concentrations of major elements and trace element (Zr, V, Ti and Y) were determined with ICP-OES and ICP-MS, respectively. Significant correlation coefficients were obtained between soil properties (clay percent, pedogenic iron and bulk density) and Ba, B/A, B/R, CIA, CIW, PIA, PWI and the WR chemical weathering indices. These indices are based on the ratio of a group of mobile oxides to one or more immobile oxides and are suitable for explaining the weathering rate of the soils developed on igneous rocks in this semiarid region. A-CN-K and MFW ternary plots showed that the soils developed on volcanic rocks (hornbelende andesite > pyroxene andesite > dacite) were more weathered than those on the plutonic parent rocks (alkali granite, granodiorite, monzodiorite, syenite, pyroxene diorite). Ba and CIA weathering indices predicted weathering trend such as MFW ternary plot, and it seems these two weathering indices are the most suitable weathering indices after W index (or MFW ternary plot) in this semiarid region. Ca, Na and K elements are presented in chemical weathering formulas of these two indices. These elements are in the feldspar minerals structures which are the most mineral in the earth crust.