ارزيابي قابليت رديابي كاني هاي رسي خاك در تفكيك مكاني منشا رسوب حوزه هاي آبخيز (مطالعه موردي حوضه هاي عمروان و عطاري سمنان)

Evaluation of Tracing Ability of Clay Minerals in Discrimination of Sediment Origin in Drainage Basins (Case Study: Amrovan and Atary Catchments of Semnan)

كاني هاي رسي به دليل فراواني بالا، تنوع زياد و حمل به صورت معلق در طول سيلاب مي توانند ردياب هاي مناسبي براي تفكيك منشا رسوب باشند و در اين پژوهش در دو حوزه آبخيز عمروان و عطاري در استان سمنان مورد بررسي قرار گرفته است. جهت تعيين كاني هاي رسي پس از آماده سازي نمونه ها، توسط ذستگاه پراش اشعه ايكس در چهار تيمار مختلف (K، KT، MG و MGG) پيك هاي مربوط به كاني ها ترسيم شده و درصد هر كاني رسي با محاسبه مساحت زير پيك هاي مختلف تعيين شد. در نهايت توانايي هر يك از كاني هاي رسي با استفاده از آزمون هاي كراسكال-واليس و تابع تشخيص (DFA) از لحاظ آماري مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به نتايج به دست آمده از آزمون كراسكال واليس تمامي ويژگي ها پايين تر از مقدار احتمال بحراني بوده و بنابراين براي تفكيك منابع رسوب مناسب مي باشند. اسمكتيت داراي بالاترين قدرت تفكيك بوده و در حوزه آبخيز عمروان 5/57 درصد نمونه ها و در حوزه آبخيز عطاري 62 درصد نمونه ها را به درستي تفكيك كرده است. نتايج همجنين نشان داد كه استفاده از تركيبي از ويژگي هاي منشاياب، ميزان تفكيك منابع رسوب را در حوزه آبخيز عمروان تا 5/72 درصد و در حوزه آبخيز عطاري تا 76 درصد بالا برده است.

Due to diversity, high frequency and transportation as suspended materials, clay minerals can be used as sediment source indicators in drainage basins. In this study, clay minerals were used in Amrovan and Atary catchments, Semnan Province, Iran. To identify clay minerals, X-ray diffraction analyses were used. By performing four different treatments on the samples (K, KT, MG, MGG), the respective graphs were obtained. To determine the percentage of each clay mineral, the area-under-a-curve method was used. Finally, the potential of each clay mineral in differentiation of sediment sources was determined using Kruskal-Wallis and Discrimination Function Analysis (DFA) statistical tests. The results of the Kruskal-Wallis test showed that all characteristics were below critical probable amounts, and, therefore, are suitable for differentiating sediment sources. Smectite is a clay mineral with the highest differentiation ability. It correctly classified 57.5 % and 62 % of samples in the Amrovan and Atary Catchments, respectively. The results also showed that the combination of source indicator characteristics increases the differentiation ability of the characteristics up to 72.5 % in the Amrovan catchment and 76 % in the Atary catchment.