بخشی از مقاله
چکیده
رسوبات لسی شمال ایران، آرشیوهای ارزشمندی از اطلاعات اقلیمی و محیطی گذشته منطقه میباشند. مطالعات سنیابی و رسوبشناسی گستردهای بر روی لسهای میانی و اواخر پلیستوسن در دهههای گذشته صورت گرفته است، ولی نیاز به مطالعه مقایسهای در مورد رسوبات لسی قدیمیتر ضروری میباشد.
از این رو، این پژوهش با هدف مطالعه کانیشناسی رسی پالئوسولهای لسی اوایل پلیستوسن و مقایسه آن با خاکهای لسی مدرن در مناطق آقبند، یلیبدراق و قرهآغاچ در فلات لسی شرق گلستان انجام شد. یکی از شاخصهای بررسی تغییر اقلیم گذشته در لسها، کانیهای رسی است.
نتایج کانی شناسی نشان داد در خاکهای لسی اوایل پلیستوسن، وجود رسهای هوادیدهای مانند اسمکتیت در مقادیر بیشتر بیانگر شرایط مرطوبتر و مساعد هوادیدگی در عصر بین یخچالی است و حضور رسهای اولیه و بدون تحول مانند ایلیت و کلریت در خاکهای لسی اواخر پلیستوسن، شرایط سرد و خشک یخچالی را تأیید مینماید.
مقدمه
از مهمترین کاربردهای خاک استفاده از آن به عنوان پنجرهای به شرایط اقلیمی و محیطی گذشته از طریق خاکهای قدیمی میباشد. خاکهای قدیمی مدفون، در شرایط محیطی گذشته تشکیل شده و تکامل یافتهاند ولی توسط رسوبات جوانتر مانند لسها، رسوبات انتقال یافته یخچالی و رسوبات آبرفتی دفن شدهاند و به همین دلیل، به راحتی قابل شناسایی هستند
رسوبات لسی شمال ایران، منعکس کننده چندین چرخه تغییر اقلیم و تکامل سیمای سرزمین برای دوره میانی تا انتهایی کواترنری هستند. تغییر اقلیم در ارتفاعات ایران و مناطق اطراف آن در اواسط و اواخر دوره کواترنری بسیار بحث برانگیز بوده و در گذشته بر اساس دورههای بارندگی و بین بارندگی یا یخچالی و بین یخچالی مورد بحث قرار گرفته است
کانیهای رسی به شدت تحت تاثیر شرایط محیطی قرار میگیرند لذا جهت بازسازی و احیاء شرایط اقلیمی دیرینه زمین، کانیشناسی توالیهای لس- پالئوسول از اهمیت خاصی برخوردار است
الماسی و همکاران - 2004 - با بررسی ترکیب کانیهای رسی و تحول آنها در رسوبات لسی و خاک قدیمی منطقه قپان استان گلستان به این نتایج رسیدند که در خاکهای قدیمی وجود رسهای هوادیدهای مانند اسمکتیت و کانیهای حد واسط اسمکتیت- ایلیت بیانگر شرایط مرطوبتر و مساعد هوادیدگی در عصر بینیخچالی است.
کیانی و همکاران - 2006 - به منظور بررسی نوع، مقدار و خاستگاه کانیهای رسی در تناوب لس- خاک قدیمی منطقه پاسنگ استان گلستان دریافتند که ایلیت، کلریت، اسمکتیت، کائولینیت، کوارتز و فلدسپارها از کانیهای غالب در این خاکها هستند. کوارتز و فلدسپار کانی موجود در سیلت و اسمکتیت در رس ریز و رس درشت وجود دارند.
غفارپور و همکاران - 1390 - با مطالعه کانی شناسی بخش رس منطقه آقبند استان گلستان بیان کردند که ایلیت در مواد مادری تمامی نمونهها در منطقه غالب میباشد. از آنجا که ایلیت قسمت عمده مواد مادری لسی در مناطق مورد مطالعه را تشکیل میدهد حضور آنها در خاکعمدتاً منشأ ارثی دارد.
کهل و همکاران - 2005 - سه توالی لس- خاک قدیمی را که حاوی اطلاعاتی در مورد تغییر اقلیم گذشته از حالت سرد و خشک تا گرم و مرطوب است را در طول دوره پلیستوسن میانی و پایانی مورد مطالعه قرار دادند. به طور موضعی توالیهای لس- خاک قدیمی در شمال ایران، رسوبات قرمز رنگی را که بعنوان لسهای پلیستوسن پایین شناخته میشوند را میپوشانند.
هر چند مکانیسم تشکیل این رسوبات قرمز رنگ هنوز به طور کامل شناخته شده نیست. رسوبات قرمز رنگ به احتمال زیاد قدیمیتر از رسوبات لسی تشریح شده در مطالعات قبلی هستند. شواهد رسوبشناسی نشان میدهد که این رسوبات قرمز رنگ گسترده، منشأ بادرفتی دارند. نتایج پالئومغناطیسی نیز نشان میدهد که این رسوبات بین 1/8-2/4 میلیون سال قبل تجمع یافتهاند.
به هر حال، عوارض پدوژنیک و آثار اقلیمی گذشته در این لسها در شمال ایران هنوز به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته است. لذا تحقیق حاضر، درباره شناخت و نحوه تشکیل و تبدیل کانیها و یافتن سایر مشخصات و ویژگی-های آنها برای درک بهتر از تشکیل و تکوین خاک با توجه به اطلاعات محدود درباره کانیشناسی خاکهای قرمز شمال ایران لازم و ضروری به نظر میرسد. بدین منظور، برای مقایسه کانیشناسی خاکهای قدیمی و خاکهای مدرن سه خاکرخ در هر یک از منطقه های آقبند، یلیبدراق و قره آغاچ مورد بحث قرار گرفت.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه در اقلیم گرم و خشک، در فلات لسی شرق گلستان در محدوده جغرافیایی بین جاده گنبد - داشلی-برون از شرق تا کلاله- مراوه تپه از غرب و کوههای کپهداغ در شمال و گرگانرود در جنوب انتخاب شده است. همچنین اطلاعات عمومی خاکهای لسی مدرن و قدیمی در جدول 1 ارائه شده است.
جدول - 1 اطلاعات عمومی توالی های لس -خاک قدیمی مورد مطالعه
پس از بررسی کامل گزارشهای خاکشناسی، زمین شناسی، ژئومورفولوژی، هواشناسی و تفسیر عکسهای هوایی و همچنین تعیین تیپ اراضی، در هر منطقه 3 خاکرخ قدیمی جهت مطالعه کانیشناسی انتخاب شد. برای مقایسه تغییرات پیدایشی و پدولوژیکی خاکها در گذشته با شرایط موجود اقلیمی، تعداد 3 خاکرخ مدرن - خاکهایی که در شرایط کنونی محیطی تشکیل شدهاند - نیز در همان مناطق با مواد مادری لسی حفر و به صورت مشابه با خاکهای قدیمی تشریح و نمونه برداری گردید.
برای از بین بردن عوامل شیمیایی سیمان کننده و جداسازی ذرات رس از یکدیگر از روش کیتریک و هوپ - 1963 - استفاده شد. برای هر نمونه چهار تیمار شامل اشباع با منیزیوم ، اشباع با منیزیم و اتیلن گلیکول و اشباع با پتاسیم در دمای معمولی و 550 درجه سانتیگراد، تهیه و توسط دستگاه اشعه ایکس - XRD - مدل D8 ADVANCE مورد مطالعه قرار گرفت.
نتایج و بحث
نتایج کانیشناسی مناطق مورد مطالعه در جدول 2 نشان داده شده است. کانیشناسی بخش رس نشان میدهد ایلیت کانی غالب، در نمونههای خاک قدیمی و نمونههای خاک مدرن در هر سه منطقه میباشد. از آنجا که ایلیت قسمت عمده مواد مادری لسی در مناطق مورد مطالعه را تشکیل میدهد، حضور آنها در خاکعمدتاً منشأ ارثی دارد. مطالعات کانیشناسی رسوبات لسی در دیگر مناطق استان گلستان - خرمالی و کهل، - 2011 نیز نشان میدهد که ایلیت کانی اصلی در این رسوبات میباشد.
کلریت در تمام نمونهها تشخیص داده شد. ایلیت و کلریت دو کانی غالب مشاهده شده در مناطق گرم و خشک که تشکیل خاک با سرعت کمتری انجام میشود، میباشند لذا حضور آنها در خاک عمدتاً به دلیل حضورشان در مواد مادری است. مقدار کلریت در خاکهای مدرن هر سه منطقه در مقایسه با خاکهای قدیمی همان منطقه، افزایش پیدا کرده است. این امر به دلیل تغییر شرایط اقلیمی و هوازدگی این کانی در خاکهای قدیمی میباشد.
الماسی و همکاران - 1384 - کلریت را در بادرفتها تشخیص داده و یک روند کاهشی در اثر هوازدگی برای آن متصور هستند. بجز خاک قدیمی قرهآغاچ، در سایر مناطق مقدار کائولینیت خاکهای مدرن اندکی بیشتر از خاک قدیمی است.
