آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 640 |
| تعداد مقالات | 6,663 |
| تعداد مشاهده مقاله | 9,113,474 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,576,169 |
ارزیابی شاخصهای هوادیدگی شیمیایی در رسوبات رودخانه‌های غرب دریاچه ارومیه | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقاله 3، دوره 26، شماره 2، خرداد و تیر 1398، صفحه 53-73 اصل مقاله (1.13 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.14883.2995 | ||
| نویسندگان | ||
| حامد ارفع نیا1؛ فرخ اسدزاده* 2 | ||
| 1دانشجوی دکتری گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه | ||
| 2دانشیار گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: رودخانه‌ها به‌عنوان راهروهای انتقال، مواد محلول و جامد فرسایش یافته از اراضی بالادست را به طرف دریاچه‌ها و تالاب‌ها منتقل می‌کنند. از این رو بررسی وضعیت رسوبات رودخانهای از منظر شدت هوادیدگی، می‌تواند افق‌های نوینی در ارزیابی صحیح وضعیت اراضی بالادست، چرخه هوادیدگی و تاثیر فعالیت‌های انسانی بر محیط زیست داشته باشد. شاخصهای هوادیدگی نظیر WIP و CIA به طور گسترده در مطالعات هوادیدگی خاک‌ها کاربرد دارند. با این حال دانسته‌ها در زمینه‌ی شدت فرآیند هوادیدگی رسوبات رودخانهای در کشور محدوده بوده و پژوهش حاضر با هدف ارزیابی این دو شاخص در رسوبات رودخانه‌های مهم غرب حوضه‌ی دریاچه ارومیه و بررسی روابط احتمالی بین این شاخص‌ها و ویژگی‌های دانه‌بندی رسوبات صورت پذیرفته است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش 34 نمونه مرکب رسوب از هفت رودخانه مهم غرب دریاچه ارومیه شامل نازلوچای، شهرچای، باراندوزچای، گدارچای، مهابادچای، سیمینه‌رود و زولاچای برداشته شد. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی نمونه‌ها به‌روش‌های معمول آزمایشگاهی اندازه گیری شده و جهت تعیین ترکیب عنصری اکسیدهای اصلی نمونه‌های رسوب از آنالیز اسپکتروسکوپی فلورسانس اشعه X استفاده شد. کمی‌سازی مقادیر اکسیدها با کاربرد نرم‌افزار SUPERQ و واستجی از طریق نمونه‌های استاندارد بین‌الملی صورت گرفت. سپس شاخصهای CIA و WIP محاسبه شد. آنالیز داده‌های بااستفاده از روش همبستگی و همچنین روش‌های تجزیه به مولفه‌هاب اصلی و خوشه‌بندی سلسله مراتبی صورت گرفت. یافته‌ها: اکسیدهای سلیسیم، آلومینیوم و کلسیم سه ترکیب غالب در اغلب نمونه‌های رسوب بودند. نسبت مقدار SiO2 در نمونه‌ها به مقدار استاندارد آن در پوسته سطح زمین (UCC) برای تمامی نمونه‌ها کمتر از 1 و بین 57/0 و 84/0 بود که نشان دهنده عدم وقوع اثر رقت در فرآیند انتقال کانی‌ها است. بر اساس ترکیب اکسیدهای اصلی، نمونه‌های تمامی رودخانه‌ها دارای مشابهتی بیش از 65 درصد بوده و تنها رودخانه‌های گدار و باراندوز به دلیل اینکه مقادیر بیشتری MgO نسبت به سایر رودخانه‌ها داشتند تشابه کمتری با سایر رودخانه‌ها نشان دادند. مقدار CaO با SiO2، Al2O3 و Fe2O3 همبستگی معکوس و معنی‌داری نشان داد. (ضریب همبستگی بین 62/0- تا 67/0-، 001/0>P). دامنه شاخصهای CIA و WIP در رسوبات به ترتیب بین 1/50 – 6/82 و 2/69 – 4/42 بود. هر دو شاخص دارای توزیع نرمال بوده ولی از بین این شاخص، شاخص WIP با معیارهای توزیع اندازه ذرات، بویژه قطر میانه همبستگی قویتری (84/0 = r و 001>P) از خود نشان داد. همبستگی شاخص CIA و معیارهای توزیع اندازه ذارت به رغم معنی‌دار بودن با رس و قطر میانه در مقاسیه با شاخص WIP ضعیف‌تر بود. نتیجه‌گیری: مقادیر بالای SiO2 و Al2O3 در نمونه‌های رسوب نشان می‌دهد که رسوبات منطقه هوادیدگی شدید سیلیکاته قرار نگرفته‌اند. وزن بالای CaO در تجزیه به مولفه‌های اصلی به احتمال قوی نشان‌دهنده ترکیبات کلسیت در مواد مادری منطقه است. بر مبنای مقایسه شاخصهای هوادیدگی، نمونه‌های بالادست و پائین دست رودخانه‌ها تفاوت آشکاری از نظر شدت هوادیدگی داشتند. با این حال فعالیت‌های انسانی از جمله احداث سد برای نمونه در رودخانه‌ی مهاباد سبب شده تا الگوی هوادیدگی در بالادست و پائین‌دست رودخانه تا حدودی دست خوش تغییر شود. منحنی A-CN-K برای نمونه‌های رسوب بیانگر روند موازی نمونه‌ها با محور A-CN بوده و حاکی از حذف کانی‌های سیلیکاته کلسیم و سدیم از مواد مادری است. هبستگی قوی و معنی‌دار قطر میانه رسوبات با شاخصهای هوادیدگی به ویژه شاخص WIP نشان می‌دهد که شاخص قطر میانه در مقایسه با فراوانی ذرات اولیه، معیار مناسبتری برای ارزیابی شدت هوادیدگی رسوبات است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| رسوب؛ رودخانه؛ دریاچه ارومیه؛ شاخص هوادیدگی | ||
| مراجع | ||
|
1.Asadzadeh, F., and Samadi, A. 2016. Analysis of physicochemical properties of sediments trapped in successive check dams. Iran. J. Soil Water Res. 47: 2. 293-306. (In Persian) 2.Bétard, F. 2012. Spatial variations of soil weathering processes in a tropical mountain environment: the Baturité massif and its piedmont (Ceará, NE Brazil). Catena. 93: 18-28. 3.Bouchez, J., Lupker, M., Gaillardet, J., France-Lanord, C., and Maurice, L. 2011. How important is it to integrate riverine suspended sediment chemical composition with depth? Clues from Amazon River depth-profiles. Geochim. Cosmochim. Acta. 75: 22. 6955-6970. 4.Burke, B.C., Heimsath, A.M., and White, A.F. 2007. Coupling chemical weathering with soil production across soil‐mantled landscapes. Earth Surf. Processes Landforms. 32: 6. 853-873. 5.Chetelat, B., Liu, C.Q., Wang, Q., and Zhang, G. 2013. Assessing the influence of lithology on weathering indices of Changjiang river sediments. Chem. Geol. 359: 108-115. 6.Dalai, T.K., Rengarajan, R., and Patel, P. 2004. Sediment geochemistry of the Yamuna River System in the Himalaya: Implications to weathering and transport. Geochem. J. 38: 5. 441-453. 7.Duzgoren-Aydin, N.S., Aydin, A., and Malpas, J. 2002. Re-assessment of chemical weathering indices: case study on pyroclastic rocks of Hong Kong. Eng. Geol. 63: 1. 99-119. 8.Fedo, C.M., Nesbitt, H.W., and Young, G.M. 1995. Unraveling the effects of potassium metasomatism in sedimentary rocks and paleosols, with implications for paleoweathering conditions and provenance. Geology. 23: 10. 921-924. 9.Gaillardet, J., Millot, R., and Dupré, B. 2003. Chemical denudation rates of the western Canadian orogenic belt: the Stikine terrane. Chemical Geol. 201: 3-4. 257-279. 10.Gupta, S., Banerjee, R., Babu, P.R., Parihar, P.S., and Maithani, P.B. 2012. Geochemistry of uraniferous Banganapalle sediments in the western part of Palnad Sub-basin, Andhra Pradesh: implications on provenance and paleo-weathering. Gondwana Geol Mag Spec. 13: 1-14. 11.Hamdan, J., and Bumham, C.P. 1996. The contribution of nutrients from parent material in three deeply weathered soils of Peninsular Malaysia. Geoderma. 74: 3-4. 219-233. 12.Harnois, L. 1988. The CIW index: a new chemical index of weathering. Sedim Geol. 55: 3-4. 319-322. 13.Herbillon, A.J. 1986. Chemical estimation of weatherable minerals present in the diagnostic horizons of low activity clay soils. In: Beinroth, F.H., Camargo, M.N. and Eswaran, M. (Ed.). Proceedings of the 8th International Clay Classification Workshop: Classification, Characterization and Utilization of Oxisols (Part 1). 14.Jayawardena, U.D.S., and Izawa, E. 1994. A new chemical index of weathering for metamorphic silicate rocks in tropical regions: a study from Sri Lanka. Eng. Geol. 36: 3-4. 303-310. 15.Li, C., and Yang, S. 2010. Is chemical index of alteration (CIA) a reliable proxy for chemical weathering in global drainage basins? Am. J. Sci. 310: 2. 111-127. 16.Lotfi, A. 2013. Lake Urmia: Description of Basic Conditions. Environmental Protection Agency, Tehran, Pp: 12-14. 17.McLennan, S.M. 1993.Weathering and global denudation. J Geol. 101: 295-303. 18.Mehdizadeh, L., Asadzadeh, F., and Samadi, A. 2015. Application of mathematical models to describe the particle size distribution of sediments behind successive check dams. Water. Engin. Manage. 6: 4. 323-336. (In Persian) 19.Meybeck, M. 1987. Global chemical weathering of surficial rocks estimated from river dissolved loads. Am. J. Sci. 287: 5. 401-428. 20.Millot, R., Gaillardet, J., Dupré, B., and Allègre, C.J. 2002. The global control of silicate weathering rates and the coupling with physical erosion: new insights from rivers of the Canadian Shield. Earth Planet Sci. Letters. 196: 1-2. 83-98. 21.Nesbitt, H.W., and Markovics, G. 1980. Chemical processes affecting alkalis and alkaline earths during continental weathering. Geochim. Cosmochim. Acta. 44: 11. 1659-1666. 22.Nesbitt, H.W., and Young, G.M. 1982. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites. Nature. 299: 5885. 715-717. 23.Nesbitt, H.W., and Young, G.M. 1989. Formation and diagenesis of weathering profiles. J. Geol. 97: 2. 129-147. 24.Oliva, P., Viers, J., and Dupré, B. 2003. Chemical weathering in granitic environments. Chem. Geol. 202: 3. 225-256. 25.Osat, M., Heidari, A., Eghbal, M.K., and Mahmoodi, S. 2016. Impacts of topographic attributes on Soil Taxonomic Classes and weathering indices in a hilly landscape in Northern Iran. Geoderma. 281: 90-101. 26.Panwar, S., and Chakrapani, G.J. 2016. Seasonal variability of grain size, weathering intensity, and provenance of channel sediments in the Alaknanda River Basin, an upstream of river Ganga, India. Environ. Earth Sci. 75: 12. 1-13. 27.Parker, A. 1970. An index of weathering for silicate rocks. Geologic. Magaz. 107: 06. 501-504. 28.Price, J.R., and Velbel, M.A. 2003. Chemical weathering indices applied to weathering profiles developed on heterogeneous felsic metamorphic parent rocks. Chem. Geol. 202: 3. 397-416. 29.Rowell, D.L. 1994. Soil science: methods and application, Part 7: Measurement of the composition of soil solution, 112p. 30.Ruxton, B.P. 1968. Measures of the degree of chemical weathering of rocks. J. Geol. 76: 5. 518-527. 31.Schroeder, P.A., Melear, N.D., West, L.T., and Hamilton, D.A. 2000. Metagabbro weathering in the Georgia Piedmont, USA: implications for global silicate weathering rates. Chem. Geol. 163: 1. 235-245. 32.Selvaraj, K., and Chen, C.T.A. 2006. Moderate chemical weathering of subtropical Taiwan: constraints from solid-phase geochemistry of sediments and sedimentary rocks. J. Geol. 114: 1. 101-116. 33.Stallard, R.F., and Edmond, J.M. 1983. Geochemistry of the Amazon: 2. The influence of geology and weathering environment on the dissolved load. J. Geophy Res. Oceans. 88: 9671-9688. 34.Shao, J., Yang, S., and Li, C. 2012. Chemical indices (CIA and WIP) as proxies for integrated chemical weathering in China: inferences from analysis of fluvial sediments. Sedim Geol. 265: 110-120. 35.Taboada, T., Rodríguez-Lado, L., Ferro-Vázquez, C., Stoops, G., and Cortizas, A.M. 2016. Chemical weathering in the volcanic soils of Isla Santa Cruz (Galápagos Islands, Ecuador). Geoderma. 261: 160-168. 36.Taylor, S.R., and McLennan, S.M. 1985. The continental crust: its composition and evolution. Blackwell Scientific Publication, Carlton, 312p. 37.Tipper, E.T., Bickle, M.J., Galy, A., West, A.J., Pomiès, C., and Chapman, H.J. 2006. The short term climatic sensitivity of carbonate and silicate weathering fluxes: insight from seasonal variations in river chemistry. Geoch Cosmoch Acta. 70: 11. 2737-2754. 38.Velbel, M.A. 1993. Temperature dependence of silicate weathering in nature: How strong a negative feedback on long-term accumulation of atmospheric CO2 and global greenhouse warming? Geology. 21: 12. 1059-1062. 39.Verma, M., Singh, B.P., Srivastava, A., and Mishra, M. 2012. Chemical behavior of suspended sediments in a small river draining out of the Himalaya, Tawi River, northern India: implications on provenance and weathering. Himalayan Geol. 33: 1. 1-14. 40.White, A.F., and Blum, A.E. 1995. Effects of climate on chemical weathering in watersheds. Geochem Cosmochim Acta. 59: 9. 1729-1747. 41.Xiao, S., Liu, W., Li, A., Yang, S., and Lai, Z. 2010. Pervasive autocorrelation of the chemical index of alteration in sedimentary profiles and its palaeoenvironmental implications. Sedimentol. 57: 2. 670-676. 42.Yang, S., Jung, H.S., and Li, C. 2004. Two unique weathering regimes in the Changjiang and Huanghe drainage basins: geochemical evidence from river sediments. Sedim Geol. 164: 1. 19-34. 43.Yousefifard, M., Ayoubi, S., and Jalalian, A. 2013. Weathering intensity and investigation of weathering indices in some soils developed on igneous rocks in west-north of Iran. J. Water. Soil. 27: 266-281. (In Persian) | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 616 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 454 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب