توزیع عمودی شاخص‌های مغناطیسی و غلظت آهن معادل کل و ارتباط آنها با سنگ‌شناسی مواد مادری خاک‌ها

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان

2 استادیاران گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان

چکیده

پذیرفتاری مغناطیسی، شاخصی از ویژگی­های مغناطیسی یک ماده است که برخی از ذرات معدنی خاک از چنین ویژگی مستثناء نیستند. مطالعه حاضر برای تعیین توزیع عمودی پذیرفتاری مغناطیسی (X)، پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (Xfd) و ارتباط آن با غلظت آهن معادل کل در 15 پروفیل از خاک­هایی با مواد مادری آذرین، رسوبی و آبرفتی واقع در اراضی بخش مرکزی استان زنجان انجام­گردید. نتایج تاثیر واضحی از میزان لیتولوژی مواد مادری در برآورد پذیرفتاری مغناطیسی خاک دارد. در خاک­های تشکیل­شده برروی سنگ­های آذرین و خاک­های مشتق­شده از سنگ­های رسوبی به­ترتیب کمینه و بیشینه پذیرفتاری مغناطیسی بین 200 تا 1400 10-8m3kg-1 و 42 تا 158 10-8m3kg-1 می­باشد. هرچند فرآیندهای خاک­سازی روی افزایش پذیرفتاری مغناطیسی تاثیر می­گذارند، اما در سنگ­های آذرین با وجود میزان بالای کانی­های مغناطیسی، تاثیر لیتوژنیکی مواد مادری بر فرآیندهای تشکیل خاک بیشتر است. پذیرفتاری مغناطیسی در خاک­های مشتق­شده از سنگ­های رسوبی، بیشتر از مواد مادری از همان­نوع است که علت آن خاک­ساختی­بودن کانی­های فرّی مغناطیس در خاک می­باشد. بین مدل تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی در خاک­های تشکیل­شده روی سنگ­های آذرین با خاک­های به­وجود­آمده روی سنگ­های رسوبی تفاوت قابل توجهی وجود­دارد. در پروفیل خاک­های آبرفتی توزیع عمودی غلظت آهن معادل کل و مقدار پذیرفتاری مغناطیسی (10- 118  تا 567 10-8m3kg-1) تابع نوع مواد مادری واحدهای اراضی مجاور، ردیف زمانی و فرآیندهای خاک­سازی است. غلظت آهن معادل کل از روند مشابهی با توزیع پذیرفتاری مغناطیسی تبعیت می­کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Vertical Distribution of Magnetic Parameters and Total Equivalent Iron Concentration and their Relationships with Soil Parent Material Lithology

نویسندگان [English]

  • A Afshari 1
  • K Moravej 2
  • P Alamdari 2
1 Ph. D Student. Dept. of Soil Science, Faculty of Agric., Univ. of Zanjan, Zanjan, Iran
2 Assist. Prof., Dept. of Soil Science, Faculty of Agric., Univ. of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Magnetic susceptibility is an indicator of material magnetic properties that some of the mineral particles of the soil are not exceptional from this feature. The present study was conducted to determine the vertical distribution of magnetic susceptibility (X), frequency-dependent magnetic susceptibility (Xfd) and its correlation with total iron concentration in 15 soil profiles with igneous, sedimentary and alluvial parent materials located in the central of zanjan province. The results showed an obvious effect of the amount of parent material lithology on the magnetic susceptibility of the soils. The maximum and minimum magnetic susceptibility in the soils which formed from igneous rocks and sedimentary rocks were found between 200 - 400 x 10-8m3kg-1 and 42 - 158 x 10-8m3kg-1, respectively. Although, the soil formation process affected on increasing the magnetic susceptibility of it, but due to high levels of magnetic minerals in samples of igneous rock, the effect of parent material lithogenic on soil formation processes was high. Magnetic susceptibility in soils formed from sedimentary rocks was more than similar their parent materials that was the reason for pedogenic formation of ferromagnetic minerals. There was a considerable difference between magnetic susceptibility variation model in soils derived on igneous rocks with sedimentary rocks. In the profile of alluvial soils, vertical distribution of total equivalent iron concentration and amount of magnetic susceptibility (118 – 567 x 10-8m3kg-1) were related to adjacent land unit parent material, chronosequence and soil forming process. Total equivalent iron concentration was in a same trend of magnetic susceptibility distribution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alluvial deposits
  • Igneous and sedimentary rocks
  • Magnetic susceptibility
  • Total equivalent iron
  • Vertical distribution

مراجع

Aydin A, Ferre EC and Aslan Z, 2007. The magnetic susceptibility of granitic rocks as a proxy for geochemical composition: example from the saruhan granitoids, NE Turkey. Tectonophysics 441: 85-95.
Dearning JA, Hay KL, Baban SMJ, Huddleston AS, Wellington EMH and Loveland PJ, 1996. Magnetic susceptibility of soil: an evaluation of conflicting theories using a national data set. Geophysics Journal International 127: 728-734.
Dearning JA, 1999. Environmental Magnetic Susceptibility: Using the Bartington MS2 System. Second edition. John Wiley and Sons publication. ISBN 0 9523409 0 9.
De-Jong E, Kozak LM and Rostat HPW, 1999. Effects of parent material and climate on the magnetic susceptibility of Saskatchewan soils. Journal of the Soil Science 80: 135-142.
Fine P, Singer MJ and Southward RJ, 1989. Role of pedogenesis in distribution of magnetic susceptibility in two California chronosequences. Geoderma 44: 287-306.
Hanesch M and Scholger R, 2005. The influence of soil type on the magnetic susceptibility measured throughout soil profiles. Geophysics Journal International 161: 50-56.
Hanesch M, Rantitsch G, Hemetsberger S and Scholger R, 2007. Lithological and pedological influences on the magnetic susceptibility of soil: Their consideration in magnetic pollution mapping. Science of the Total Environment 382: 351-363.
Hendrickx JMH and Bruse J, 2004. Magnetic soil properties in Ghana centre for development research (ZEF). Bonn University, Germany.
Lu SG, 2000. Lithological factors affecting magnetic susceptibility of subtropical soils, Zhejiang Province, China. Catena 40: 359-373.
Magiera T, Strzyszcs Z, Kapicka A and Petrovsky E, 2006. Discrimination of lithogenic and anthropogenic influences on topsoil magnetic susceptibility in central Europe. Geoderma 130: 299-311.
Maher BA, 1986. Characterization of soil by mineral magnetic measurements. Physics of the earth and planetary interiors 42: 76-92.
Mullins CE, 1977. Magnetic susceptibility of the soil and its significance in soil science – a review. Journal of the Soil Science 28: 223-246.
Nafeh MH and Brussed MK, 1958. Electricity and Magnetism. John Wily & Sons publication. Inc.
Olayi HR, Adhami E, Jafari S, Rajaei M and Ghasemi Fasaei R, 2009. Distribution of magnetic susceptibility to iron compounds in some selected soils of Fars province. Journal of Soil and Water Sciences 23(2): 191 -204.
Oniku SA, Osazuwa IB and Meludum OC, 2008. Preliminary report on magnetic susceptibility measurements on rocks within the Zaria granite batholith, Nigeria. Geofizika 25: 203-213.
Singer MJ and Fine P, 1996. Pedogenic factors affecting magnetic susceptibility of northern California soils. Soil Science Society American Journal 53: 1119-1127.
Sposito G, Lund LJ and Chang AC, 1982. Trace metal chemistry in arid zone field soils amended with sewage sludge: I. Fractionation of Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in solid phases. Soil Science Society American Journal 46: 260-264.
Stocklin J, Hirayama K, Alavi M, Eftekhar-nezhad J, Haghipour A, Hajian J and Vale N, 1969. Explanatory text of the Zanjan quadrangle map, 1:250000. Geological quadrangle No. D4. Geological Survey of Iran.
Thompson R and Oldfield F, 1986. Environmental Magnetism. Allen and Unwin. Ltd, UK.
Torabi Golsefeidi H and Karimian Eghbal M, 2002. Study of soil development using magnetic susceptibility at the margin of the Sefidrood River in Guilan. Soil and Water Sciences 16 (2): 206-213.
 
 
دانش آب و خاک
دوره 28، شماره 1
فروردین 1397
صفحه 231-241

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار