بررسی تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی حرارتی و رنگ سنجی در یک توالی لس- پالئوسول، شرق استان گلستان، ایران - زانیار امیری; فرهاد خرمالی; مانفرد فرشن; مارتین کهل; کریستین زیدن (مدیریت خاک و تولید پایدار)
زمینه و هدف: در طول دوره کواترنر، مناطق میانی تا عرض جغرافیایی بالا تحت تأثیر رسوب لس قرار گرفتند. در نواحی شمالی و شمال شرقی ایران، نهشته‌های لس قابل‌توجهی وجود دارد که در امتداد دامنه شمالی رشته‌کوه‌های البرز و فلات لسی ایران پراکنده‌شده است. درون این نهشته‌های لس، پالئوسول‌هایی هستند که در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب (دوره بین یخبندان) تشکیل‌شده‌اند. این پالئوسول‌ها تغییرات اقلیمی و محیطی رخ‌داده در دوره کواترنر را نشان می‌دهند. درک رابطه بین رسوب لس و تشکیل پالئوسول‌ها می‌تواند بینش قابل‌توجهی را در مورد فرایند‌هایی که باعث تغییرات در آب‌وهوای جهانی می‌شود و چگونگی تأثیر آن‌ها بر زمین و اکوسیستم ارائه دهد. بررسی‌ها نشان داده است که رسوبات لسی و خاک‌های مشتق از آن غلظت‌های متفاوتی از کانی‌های آهن‌دار مانند هماتیت، اکسی-هیدروکسید آهن و گوتیت را در خود دارند. کانی‌های آهن‌دار به تغییرات محیطی بسیار حساس هستند و بررسی تغییرات این کانی‌ها در توالی‌های لس-پالئوسول می‌تواند شاخصی ارزشمند برای مطالعه تغییرات محیطی گذشته باشد. دو کانی اصلی که باعث ایجاد تغییر رنگ پذیرفتاری مغناطیسی در توالی‌های لس-پالئوسول می‌شوند گوتیت و هماتیت است. بنابراین بررسی این توالی‌ها از جنبه پارامترهای مغناطیسی و رنگ سنجی این امکان را فراهم می‌کند که تغییرات محیطی و اقلیمی گذشته را در توالی‌های لس-پالئوسول شناسایی کرد. هدف اصلی این تحقیق بررسی تغییرات اکسیدهای آهن در توالی لس-پالئوسول بلوچ آباد در شرق استان گلستان با استفاده از تکنیک‌های رنگ سنجی و پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به دما به‌منظور ارائه اطلاعات کافی برای بازسازی شرایط اقلیمی گذشته در طول شکل‌گیری پالئوسول‌ها است.مواد و روش‌ها: نمونه‌برداری از توالی لس-پالئوسول بلوچ آباد در شرق استان گلستان، برای هر افق لس و پالئوسول انجام شد. بررسی رنگ سنجی و پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به دما به ترتیب برای 1345 و 24 نمونه در موسسه لیاگ، آلمان انجام شد. رنگ سنجی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در محدوده نور مرئی و پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به دما نیز در محدوده دمایی 20 تا 700 درجه سانتی گراد در محیط حاوی گاز آرگون برای جلوگیری از اکسیداسیون انجام شد. نتایج و بحث: از جمله نتایج این مطالعه می‌توان به شناسایی کانی‌های آهن دار در نمونه‌های لس و پالئوسول با استفاده از آنالیز رنگ سنجی اشاره کرد. کانی‌های آهن دار مانند هماتیت، گئوتیت و ماگهمیت را به ترتیب می‌توان در طول موج‌های 565، 435 و 595 نانومتر شناسایی کرد. نتایج رنگ سنجی نشان داد که نسبت هماتیت به گئوتیت پالئوسول‌ها در مقایسه به رسوبات لسی در منطقه مورد مطالعه افزایش داشته است که نشان دهنده افزایش بارندگی و رطوبت خاک در دوران بین‌یخچالی است. منحنی گرمایشی (پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به دما) نمونه‌های لس در دمای 590-560 درجه سانتی‌گراد کاهش شدیدی را نشان داد به دلیل وجود کانی مگنتیت در این نمونه‌ها است. در حالیکه این اتفاق در پالئوسول‌ها در دمای 350-300 درجه سانتی گراد رخ می‌دهد که به دلیل از بین رفتن کانی ماگهمیت تشکیل شده در دوران بین‌یخچالی است. نتایج نشان داد که هرچه مقدار کاهش منحنی گرمایشی در پالئوسول‌ها بیشتر باشد نشان دهنده افزایش شدت فرایندهای خاکساز است.نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که کانی‌های آهن‌دار مانند مگنتیت، ماگهمیت، هماتیت و گئوتیت در لس و پالئوسول‌ها نقش مهمی در ایجاد خواص مغناطیسی و رنگ خاک دارند. همچنین افزایش حضور هماتیت و ماگهمیت در پالئوسول‌ها نشان دهنده افزایش شدت فرآیندهای خاکسازی و رطوبت در زمان تشکیل پالئوسول‌ها است. نتایج این تحقیق نشان داد که تکنیک رنگ سنجی و در کنار پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به دما می‌تواند یکی از روش‌های سریع و دقیق در مطالعه و شناسایی پالئوسول‌ها باشد.