Vasas kiválások ásványos összetétele egy Ipoly-menti réti talajban

Sipos, Péter and Németh, Tibor and May, Zoltán (2009) Vasas kiválások ásványos összetétele egy Ipoly-menti réti talajban. Agrokémia és Talajtan, 58 (1). pp. 27-44. ISSN 0002-1873

Text agrokem.58.2009.1.4.pdf Restricted to Repository staff only until 30 June 2029. Download (857kB)

Abstract

A vas- és mangán-oxidok fontos szerepet töltenek be a kémiai elemek talajbeli migrációjában, és amennyiben nem reliktum sajátságok, jellemezőik jól tükrözik a befogadó talaj képződésének körülményeit. Jelen tanulmányban egy Ipoly-menti rétitalaj-szelvényben található vaskiválásokat jellemeztük mikroszkópos szöveti, szelektív kémiai kioldásos, valamint röntgen-pordiffrakciós ásványtani vizsgálatokkal. A 20 és 180 cm-es mélységközben megjelenő különféle vaskiválások a legfelső rétegekben elsősorban vörösbarna bevonatokat és laza aggregátumokat alkotnak. 60 és 90 cm között azonban már a geodaszerű borsók és a konkréciók uralkodnak, továbbá itt jelennek meg az amfibol utáni pszeudomorfózák is. A kiválások mérete és gyakorisága is itt a legnagyobb, jelezve a hidromorf hatás maximumát. A különféle vaskiválások 120 cm alatt zömmel gravitációs mozgással vagy bemosódással vannak jelen. Mind a ditionitos, mind pedig az oxalátos kioldással a legfelső rétegből mobilizálódott a legtöbb vas (1,56% Fed és 1,70% Feo) és ezek mennyisége a mélységgel csökken. Az oxalátos és ditionitos Fe- és Mn-tartalom aránya 1 körül van minden vizsgált mintában. Ez az amorf vasfázisok (és mangánfázisok) uralkodó arányára és a jelentős hidromorf hatásra utal a vaskiválásokban. A szelektív kioldásokkal kinyerhető Fe- és Mn-tartalom nem követi a teljes Fe- és Mn-tartalom változásait. A legfelső vizsgált rétegben a teljes vastartalom kb. 30%-a, míg a mangán 90%-a oldható ki minkét módszerrel, és ez az arány a mélységgel csökken. A nedves szitálással szeparált vaskiválások röntgendiffrakciós vizsgálata szerint kristályos vas- és mangánfázisokra jellemző csúcs nem jelenik meg a felvételeken. A felvételek mintázata vas és amorf anyag jelenlétére utal. A vizsgált vasborsókban megjelenő további ásványok megegyeznek a talajt alkotó fázisokkal. Szembetűnő azonban, hogy a jobban fejlett vaskiválások kevesebb és rendezetlenebb szerkezetű agyagásványt tartalmaznak, mint a laza aggregátumok. A vasborsókkal ellentétben az amfibol utáni pszeudomorfózákban egyértelműen kimutatható a goethit, mint vasfázis. Jellemző azonban, hogy ez a fázis is rendezetlen szerkezetű, amely utalhat arra, hogy ferrihidritből képződött. Vizsgálataink alapján a vasas kiválásokat felépítő fázisok röntgenamorf szerkezetűek, rövid távon rendezett ferrihidrit (valamint vernadit) ásványok lehetnek. A kiválások legfejlettebb formája az izometrikus alakú, koncentrikus szerkezetű konkréció. Ennek képződése együtt jár a benne található agyagásványok degradálódásával (és esetleg a kalcit eltűnésével is) szoros összefüggésben a nedvesedési–kiszáradási ciklusokkal. A vaskiválások anyagát szolgáltató fázis a teljesen átalakult amfibol lehetett, amely a legjobban fejlett kiválásokkal egyazon mélységben jelenik meg. A vasforrás közelsége is hozzájárulhatott a kiválások szöveti-morfológiai fejlettségéhez. | Iron and manganese oxides are of primary importance in the migration of chemical elements in soils, and unless they are relicts their characteristics give a good reflection of the conditions under which the soil was formed. This study presents the microscopic, selective extraction and X-ray diffraction analyses of iron-rich precipitates from a meadow soil profile (River Ipoly, NE Hungary). The precipitates appearing at a depth of 20–180 cm are present in the form of reddish brown coatings and loose aggregates in the upper part of the profile. Between 60 and 90 cm, geode-like nodules and concretions dominate, but pseudomorphs after amphiboles are also present. The size and frequency of the precipitates is the highest in this part of the profile, indicating the greatest hydromorphic effect at this depth. Precipitates below 120 cm are mostly due to gravitational migration and leaching. The highest iron amounts were extracted from the upper part of the profile by both dithionite and oxalate dissolution (Fed=1.56% and Feo=1.70%), and these amounts decreased with depth. The ratios of oxalate- and dithionite-extractable iron and manganese contents were around 1 in all the samples, suggesting the presence of amorphous iron and manganese phases, as well as that of hydromorphism in the precipitates. The extractable iron and manganese quantities were not related to the total iron and manganese content of the samples. Both extractions released about 30% of the total iron and 90% of the total manganese content of the samples, and these ratios decreased with depth. According to the X-ray diffraction analysis of precipitates separated by wet sieving, there was no peak characteristic of crystalline iron and manganese oxides on the XRD pattern, but these suggested the presence of iron and amorphous material. The other phases corresponded to those forming the soil matrix. It was clear, however, that nodules with a well-developed structure contained smaller amounts of clay minerals with a less ordered structure than those found in the aggregates. In contrast to the iron-rich precipitates, goethite was found in the pseudomorphs, but this phase was also disordered, which may suggest its formation from ferrihydrite. The results show that the iron-rich precipitates consist of X-ray amorphous phases, mostly of short-range-order ferrihydrite (and vernadite). The mostly developed forms of these precipitates are concretions with isometric form. Their formation is accompanied by the degradation of clay minerals (and also by calcite dissolution) related to the wetting-drying cycles. The source of iron may have been the amphiboles, which are present in this soil at the same depth as the most developed nodules and concretions. The proximity of the iron source may also have contributed to the degree of structural and morphological development of the nodules.

Actions (login required)

Edit Item