بررسی تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی حرارتی و رنگ سنجی در یک توالی لس- پالئوسول، شرق استان گلستان، ایران

زمینه و هدف: در طول دوره کواترنر، مناطق میانی تا عرض جغرافیایی بالا تحت تاثیر رسوب لس قرار گرفتند. در نواحی شمالی و شمال شرقی ایران، نهشته های لس قابل توجهی وجود دارد که در امتداد دامنه شمالی رشته کوه های البرز و فلات لسی ایران پراکنده شده است. درون این نهشته های لس، پالئوسول هایی هستند که در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب (دوره بین یخبندان) تشکیل شده اند. این پالئوسول ها تغییرات اقلیمی و محیطی رخ داده در دوره کواترنر را نشان می دهند. درک رابطه بین رسوب لس و تشکیل پالئوسول ها می تواند بینش قابل توجهی را در مورد فرایند هایی که باعث تغییرات در آب وهوای جهانی می شود و چگونگی تاثیر آن ها بر زمین و اکوسیستم ارائه دهد. بررسی ها نشان داده است که رسوبات لسی و خاک های مشتق از آن غلظت های متفاوتی از کانی های آهن دار مانند هماتیت، اکسی-هیدروکسید آهن و گوتیت را در خود دارند. کانی های آهن دار به تغییرات محیطی بسیار حساس هستند و بررسی تغییرات این کانی ها در توالی های لس-پالئوسول می تواند شاخصی ارزشمند برای مطالعه تغییرات محیطی گذشته باشد. دو کانی اصلی که باعث ایجاد تغییر رنگ پذیرفتاری مغناطیسی در توالی های لس-پالئوسول می شوند گوتیت و هماتیت است. بنابراین بررسی این توالی ها از جنبه پارامترهای مغناطیسی و رنگ سنجی این امکان را فراهم می کند که تغییرات محیطی و اقلیمی گذشته را در توالی های 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 تکنیک های رنگ سنجی و پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به دما به منظور ارائه اطلاعات کافی برای بازسازی شرایط اقلیمی گذشته در طول شکل گیری پالئوسول ها است.مواد و روش ها: نمونه برداری 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 ۱۳۴۵ و ۲۴ 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 ۲۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد در محیط حاوی گاز آرگون برای جلوگیری از اکسیداسیون انجام شد. نتایج و بحث: از جمله نتایج این مطالعه می توان به شناسایی کانی های آهن دار در نمونه های لس و پالئوسول با استفاده از آنالیز رنگ سنجی اشاره کرد. کانی های آهن دار مانند هماتیت، گئوتیت و ماگهمیت را به ترتیب می توان در طول موج های ۵۶۵، ۴۳۵ و ۵۹۵ نانومتر شناسایی کرد. نتایج رنگ سنجی نشان داد که نسبت هماتیت به گئوتیت پالئوسول ها در مقایسه به رسوبات لسی در منطقه مورد مطالعه افزایش داشته است که نشان دهنده افزایش بارندگی و رطوبت خاک در دوران بین یخچالی است. منحنی گرمایشی (پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به دما) نمونه های لس در دمای ۵۹۰-۵۶۰ درجه سانتی گراد کاهش شدیدی را نشان داد به دلیل وجود کانی مگنتیت در این نمونه ها است. در حالیکه این اتفاق در پالئوسول ها در دمای ۳۵۰-۳۰۰ درجه سانتی گراد رخ می دهد که به دلیل از بین رفتن کانی ماگهمیت تشکیل شده در دوران بین یخچالی است. نتایج نشان داد که هرچه مقدار کاهش منحنی گرمایشی در پالئوسول ها بیشتر باشد نشان دهنده افزایش شدت فرایندهای خاکساز است.نتیجه گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که کانی های آهن دار مانند مگنتیت، ماگهمیت، هماتیت و گئوتیت در لس و پالئوسول ها نقش مهمی در ایجاد خواص مغناطیسی و رنگ خاک دارند. همچنین افزایش حضور هماتیت و ماگهمیت در پالئوسول ها نشان دهنده افزایش شدت فرآیندهای خاکسازی و رطوبت در زمان تشکیل پالئوسول ها است. نتایج این تحقیق نشان داد که تکنیک رنگ سنجی و در کنار پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به دما می تواند یکی از روش های سریع و دقیق در مطالعه و شناسایی پالئوسول ها باشد.