رابطه خاك و ماده مادري در اكوسيستم‌هاي جنگلي البرز غربي: كاني‌هاي رسي

Soil-parent material relationship in forest ecosystems of western Alborz: Clay mineralogy

مواد زمين‌شناختي و شرايط خاك‌سازي نقش بسيار مهمي بر ويژگي‌هاي خاك‌هاي درجا دارند. به‌منظور تعيين نقش اين عوامل بر تركيب كاني‌هاي رسي، خاك‌هاي درجاي تشكيل شده بر روي سه ماده مادري مختلف، شامل پريدوتيت (Pe)، توناليت (To) و سنگ آهك (Li) در اكوسيستم‌هاي جنگلي منطقه فومن- ماسوله مطالعه گرديد. كاني‌شناسي سنگ‌بستر، همچنين كاني‌هاي رسي ساپروليت و افق‌هاي ژنتيكي خاكرخ‌ها تعيين گرديد. در كاني‌هاي رسي خاكرخ Pe، تفاوت فاحشي بين ساپروليت و افق‌هاي خاك‌ساز وجود دارد: كايولينيت و ورميكوليت كاني‌هاي عمده ساپروليت را تشكيل مي‌دهند، حال آن‌كه در افق‌هاي بالاتر، اسمكتيت و كاني‌هاي ايليت، ايليت- ورميكوليت و ايليت- اسمكتيت و كايولينيت حضور دارند. تشكيل اسمكتيت و كايولينيت مي‌تواند از كاني‌هاي پيروكسين، اوليوين و بيوتيت و از مسيرهاي تغيير شكل و خودتشكيلي صورت گرفته باشد. حضور ايليت در افق‌هاي خاك‌ساز نيمرخ‌ Pe با روند تغييرات عمقي پتاسيم در بخش رس منطبق بوده و مي‌تواند به‌خاطر تاثير فعاليت‌هاي زيستي در تجمع پتاسيم و تشكيل ايليت ثانويه در خاك‌هاي سطحي باشد. در ساپروليت خاكرخ‌ Li، ايليت و اسمكتيت حضور دارند؛ ولي در افق‌هاي خاك‌ساز، ايليت در بخش رس حذف و كايولينيت تشكيل شده است. اكسيداسيون پيريت موجود در مواد مادري مي‌تواند باعث تشكيل كاني‌هاي اسمكتيت و كايولينيت به شكل پدوژنيك گردد. تركيب رس‌شناسي لايه‌هاي ساپروليت، به‌ويژه در خاكرخ‌هاي Pe و Li، بيش‌تر تحت‌تاثير نوع ماده‌ مادري بوده و متفاوت از افق‌هاي خاك‌ساز است. اگرچه در تركيب رس‌شناسي افق‌هاي خاك‌ساز خاك‌هاي با مواد مادري مختلف تفاوت‌ اساسي به چشم نمي‌خورد، ولي به‌نظر مي‌رسد فراواني نسبي كاني‌ها تحت‌تاثير نوع ماده مادري باشد.

Lithology and soil forming conditions play a very important role in controlling the properties of residual soils. To assess the role of these factors on the composition of clay minerals, residual soils developed on three parent materials including peridotite (Pe), tonalite (To) and limestone (Li) were studied in forest ecosystems of Fuman-Masoule region. Parent rock mineralogy, clay mineralogy of saprolite and soil genetic horizons were determined. In Pe pedon, saprolite and soil genetic horizons have different clay mineralogy. Kaolinite and vermiculite are the major clay minerals present in C2 horizon, whereas smectite, illite, illite-vermiculite, illite-smectite and kaolinite are present in upper horizons. Smectite and kaolinte might have formed from pyroxene, olivine, biotite and vermiculite via autogenic and transformation pathways. The presence of illite in pedogenic horizons of Pe pedon is in line with the vertical distribution of total K concentration of clay fraction and could be due to accumulation of K and formation of secondary illite in topsoil. In the saprolite of Li pedon, illite and smectite are present in clay fraction. However, illite is replaced by kaolinite in genetic horizons. Pyrite oxidation in parent material seems to enhance the pedogenic formation of smectite and kaolinite. Clay mineral composition of saprolite layers, especially in Pe and Li pedons, is highly influenced by parent materials and is different from genetic horizons. Although the mineralogical composition of genetic horizons developed on different parent materials is not substantially different, the relative content of given clay minerals might be different in various soils.