بخشی از مقاله
مقدمه
لیتولوژی مواد مادری بر مقدار و توزیع عمودی مغناطیسی خاکها تأثیر میگذارد. تغییرات پارامترهای مغناطیسی با عمق بازتابی از تفاوت قابل توجه در مینرالوژی کانیهای مغناطیسی از لحاظ غلظت و اندازه ذرات مگهمایت و هماتایت میباشد 3 - و lf . - 4 تقریبا غلظت کل کانیهای فریمگنتیک - مگنتیت و ماگهمایت - را نشان می-دهد و تابع اندازه ذرات و کانیشناسی ذرات مغناطیسی است و همراه با پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس - fd - میتوانند به عنوان شاخصهای توسعه پروسههای خاکسازی استفاده شوند. البته الگوی ثابتی برای ارتباط بین پذیرفتاری مغناطیسی و توسعه پدوژنیکی خاک وجود ندارد . - 3 - با توسعه پدوژنیکی، ذرات سوپرپارامغناطیس - SP - 1 و حوزه منفرد پایدار - SSD - 2 به تدریج تشکیل میشوند که باعث افزایش fd می-شوند 1 - و . - 3 این مطالعه برای ارزیابی توزیع عمودی lf در خاکهای تشکیل شده بر روی مواد مادری مختلف غالب در اطراف شهر زنجان انجام گرفت.
مواد و روشها
برای تعیین روند تغییرات پارامترهای مغناطیسی و تأثیر مواد مادری مختلف بر توزیع آن، اقدام به حفر 15 پروفیل خاک در مهمترین سازندهای زمینشناختی در اطراف زنجان گردید. پروفیلها دور از فعالیتهای انسانی واقع شده و بکر و تقریباً دست نخورده بودند. تفکیک پروفیل و نمونهبرداری بر اساس افقهای ژنتیکی انجام پذیرفت. همچنین از سنگهای مادری غیرهوادیده - هر کدام به طور متوسط 5 نمونه سنگ - برای بدست آوردن مقدار lf نمونهبرداری انجام گرفت. مواد مادری غالب منطقه مورد مطالعه شامل سنگهای آذرین دوره کامبرین - گرانیت، بازالت، آندزیت، پورفیریت و توف آتشفشانی - و سنگهای رسوبی دوره ژوراسیک-کرتاسه - سنگ آهک، شیل، کنگلومرا-شیل، فیلیت، ماسه سنگ و دولومیت - میباشد.
همچنین مواد مادری آبرفتی دوره کواترنری که بخش اعظم منطقه را میپوشاند نیز مطالعه شد. اندازهگیری پذیرفتاری مغناطیسی - - در فرکانس پایین - 0.47 N+]; OI - و فرکانس بالا - 4.7 N+]; KI - ، با دستگاه Bartington MS2 dual frequency sesor انجام گرفت. مقدار پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس که به ذرات سوپرپارامغناطیس مربوط است با روش زیر محاسبه گردید lf - 100 : - 1 - . fd - lf hf غلظت آهن کل با استفاده از اسید نیتریک 5 نرمال - 5 - عصارهگیری و توسط دستگاه جذب اتمی اندازهگیری شد.
نتایج و بحث
پذیرفتاری مغناطیسی در خاکهای تشکیل شده بر روی سنگهای آذرین شکل 1 توزیع عمودی lf ، fd و آهن کل را در خاکهای تشکیل شده بر روی سنگهای آذرین - گرانیت، بازالت، آندزیت، پورفیریت و توف - را نشان میدهد. تغییرات lf در پروفیل خاکهای با مواد مادری گرانیتی بین 746 تا 1382، بازالتی 211 تا 381، آندزیتی 68 تا 593، پورفیریتی 259 تا 348 و توف 68 تا 135 10 8 m3 kg 1 بدست آمد. همچنین مقدار fd در پروفیل خاکهای با مواد مادری گرانیتی 0/24 تا 0/48، بازالتی 1 تا 1/6، آندزیتی 0/58 تا 3/66، پورفیریتی 0/21 تا 0/64 و توف 0/44 تا 1/3 درصد بدست آمد. میزان lf در سنگهای مادری گرانیت 276/95، بازالت 898، پورفیریت 481 و توف 10 8 m3kg 1 52 بدست آمد.
غلظت آهن کل در خاکهای حاصل از بازالت بالاترین مقدار را دارد و بین 16 تا 37 گرم بر کیلوگرم میباشد. لو lf - 2000 - در خاکهای تشکیل شده بر روی گرانیت و دیگر سنگهای آذرین اسیدی و خنثی را متوسط و در حدود 100 تا 10 8 m3kg 1 250 و در سنگهای بازالت و آندزیت بیشتر از 10 8 m3 kg 1 1000 گزارش کرد . - 3 - میزان پذیرفتاری مغناطیسی در افق سطحی خاکهای تشکیل شده از سنگهای آذرین به طور مشخص کمتر از افقهای مواد مادری - زیرین - و سنگ مادری هستند.
کانیهای فریمغناطیس تولید شده در اثر هوادیدگی این سنگها در افقهای پایینی مانده و باعث غنیشدگی مغناطیسی در افق C میشود. مگنتیت طبیعی کانی خیلی پایداری در خاک است، بنابراین غلظت آن در لایه رسوبی گاهی اوقات خیلی زیاد شده و باعث غنیشدگی مغناطیسی در افق C میشود . - 4 - در مورد سنگهای آذرین هوادیدگی از دو منظر اهمیت دارد: اول اینکه ذرات مغناطیسی مقاوم اولیه - مگنتیت - آزاد شده و در سطح خاک توسعه مییابند. دوم، با تشکیل پدوژنیک کانیهای مغناطیسی، کانیهای آهندار متلاشی شده و آهن از آنها آزاد میشود و در پذیرفتاری مغناطیسی خاک شرکت میکند . - 3 -
خاکهای :1گرانیتی، :2بازالتی، :3آندزیتی، :4پورفیریتی، :5توف. پذیرفتاری مغناطیسی در خاکهای تشکیل شده بر روی سنگهای رسوبی میزان lf در پروفیل خاکهای حاصل از دولومیت و فیلیت 42 تا 80، شیل و کنگلومرا 8 تا 76 و سنگ آهک و ماسه سنگ 82 تا 10 8 m3kg 1 158 بدست آمد - شکل . - 2 لو - 2000 - میزان lf را در خاکهای شیلی و سنگ آهک بین 50 تا 10 8 m3kg 1 150 گزارش کرد . - 3 - میزان fd در تمام خاکهای حاصل از سنگهای رسوبی بین 0/32 تا 0/67 درصد مشاهد شد که نسبت به خاکهای با مواد مادری آذرین و آبرفتی حداکثر می- باشد.
تغییرات عمودی fd در طول پروفیل خاکهای رسوبی تقریباً یکسان است. لو - 2000 - در پروفیل خاک- های رسوبی بین fd و عمق ارتباط معنیداری گزارش نکرد . - 3 - سنگهای رسوبی به طور قابل ملاحظهای غلظتهای اکسید آهن کمتری دارند، بنابراین برای تشکیل کانیهای فری مغناطیس ثانویه مساعد نیستند. پس اختلاف پذیرفتاری مغناطیسی در طول پروفیل خاک کمتر خواهد بود . - 3 - در پروفیل خاکهای رسوبی سطوح بالای lf در افق سطحی مشاهده میشود و از عمق به سطح خاک میزان lf و کانیهای مغناطیسی حاصل از فرآیند تشکیل خاک به طور یکنواخت افزایش پیدا میکند. افزایش lf اشاره به تشکیل پدوژنیک کانیهای فریمغناطیس در پروسههای تشکیل خاک دارد.
- 3 - هانچ و همکاران - 2007 - میزان lf را در سنگ آهک و دولومیت پایین گزارش کردند و آنرا بیشتر تابع فاکتورهای خاکسازی دانستند تا مواد مادری . - 2 - در پروفیل خاکهای حاصل از سنگهای رسوبی دو ویژگی مهم دیده میشود: -1 غلظت کم کانیهای مغناطیسی در افقهایشان -2 تأمین کم کانیهای مغناطیسی اولیه از سنگهای مادریشان . - 3 - شکل -2 توزیع عمودی پارامترهای مغناطیسی و غلظت آهن کل در خاکهای مشتق شده از سنگهای رسوبی، خاکهای :1سنگ آهک، :2کنگلومرا-شیل، :3شیل، :4فیلیت، :5ماسهسنگ، :6دولومیت.
