نویسنده = مارتین کهل
خاک شناسی

بررسی میکرومورفولوژی و برآورد بارندگی گذشته در توالی لس-پالئوسل شرق استان گلستان

دوره 8، 3 و 4، اسفند 1401، صفحه 414-430

https://doi.org/10.22034/irqua.2023.705440

زانیار امیری، فرهاد خرمالی، مانفرد فرشن، مارتین کهل

چکیده رسوبات لسی شمال شرق ایران به‌عنوان آرشیو اقلیمی بی‌نظیری از دوران کواترنر تا حال حاضر دارای اهمیت زیادی است که در دهه اخیر موردتوجه بسیاری از دانشمندان ایرانی و بین‌المللی قرارگرفته است. مطالعه خاک‌های دست‌نخورده با استفاده از تکنیک‌های میکروسکوپی می‌تواند اطلاعات ارزشمندی برای درک شرایط محیطی و اقلیمی در زمان تشکیل خاک‌های مشتق شده از لس (پالئوسل) در اختیار ما قرار دهد. هدف اصلی این پژوهش بازسازی میزان بارندگی در زمان تشکیل پالئوسل­های مربوط به اواخر دوره پلیستوسن با کمک مطالعات میکرومورفولوژیکی در شرق استان گلستان است. برای این منظور از تمام پالئوسل­های شناسایی‌شده مقطع نازک تهیه گردید و با استفاده از میکروسکوپ پلاریزان مطالعه شد. نتایج مطالعه میکرومورفولوژی نشان داد که با افزایش درجه تکامل پالئوسل­ها اعداد مربوط به شاخص MISECA نیز افزایش یافت. بررسی داده‌های حاصل از میکرومورفولوژی نشان داد که وجود افق‌های غنی از کربنات کلسیم و رس در پالئوسل­های به‌خوبی توسعه‌یافته با افزایش مقدار بارندگی رابطه مستقیم دارد. همچنین تفاوت در مقدار شاخص MISECA نشان‌دهنده شرایط اقلیمی متفاوت در زمان شکل‌گیری پالئوسل­ها است.

محیط های رسوبی دریاچه ای، پلایاها، لس ها

مطالعه پذیرفتاری مغناطیسی حرارتی و تغییرات رنگ در توالی لس‌ـ خاک‌های قدیمی در منطقه چنارلی، شمال شرق استان گلستان

دوره 6، شماره 4، زمستان 1399، صفحه 485-494

https://doi.org/10.22034/irqua.2021.702379

امین غفارپور، فرهاد خرمالی، کریستین رولف، حسین تازیکه، مارتین کهل، مانفرد فرشن، کریستین زیدن

چکیده خواص مغناطیسی واحدهای لسی دوره کواترنر، که با خاک‌های قدیمی در شمال ایران متمایز می‏شوند، مدلی برای درک فرایندهای خاک‌ساز و ارتباط آن با بارندگی کنونی و اقلیم گذشته در این منطقه ارائه می‏دهد. در این مطالعه تجزیه‌وتحلیل طیف‌سنجی بازتابی انتشاری (از این پس DRS) در آزمایش‌های اندازه‌گیری رنگ و همچنین پذیرفتاری مغناطیس وابسته به دما (از این پس χ-T ) در محیط آرگون از توالی لس‌ـ خاک قدیمی اواخر پلیئستوسن در منطقه چنارلی در شمال ایران ارائه شد. بدین منظور مواد معدنی اکسید آهن مغناطیسی، مگنتیت، ماگهمیت، هماتیت، و گوتیت در لس و خاک قدیمی شناسایی شد. نتایج DRS نشان داد نسبت هماتیت به گوتیت با روند فرایندهای خاک‌ساز و بارندگی و تشکیل خاک قدیمی ارتباط مثبت و قابل توجهی دارد. داده‌های این تحقیق همچنین نشان داد تشکیل ماگهمیت خاک‌ساز و انحلال آن نقش مهمی در تقویت و کاهش پذیرفتاری مغناطیسی در توالی‌های لس‌‌‌ـ خاک قدیمی دارد.

خاک شناسی

تأثیر پوسته‌ های زیستی گلسنگی بر ویژگی‌های خاک‌ های مشتق‌شده از رسوبات شنی اوایل هولوسن

دوره 5، شماره 4، زمستان 1398، صفحه 449-466

https://doi.org/10.22034/irqua.2020.702338

محسن سلیمان زاده، فرهاد خرمالی، محمد سهرابی، رضا قربانی نصرآبادی، مارتین کهل

چکیده پوسته‏ های زیستی نقش قابل توجهی در تثبیت تپه‏ های شنی ایفا می‏کنند. پوسته‏ های زیستی گلسنگی و فیزیکی پراکنش گسترده‌ای بر تپه‏ های شنی اوایل هولوسن در شمال استان گلستان دارند. مطالعه ‏ای با هدف بررسی تأثیر پوسته‏ های زیستی گلسنگی بر خصوصیات خاک سطحی و در نتیجه تکامل و پایداری این تپه‏ های شنی انجام شد. نمونه‏برداری از خاک‏های تحت پوشش سه گونه گلسنگی انجام و برخی خصوصیات فیزیکیوشیمیایی و بیولوژیکی خاک اندازه‏گیری شد. نتایج نشان داد حضور پوسته‏ های زیستی و فیزیکی خصوصیات سطح خاک را تغییر می‏دهند. درصد مقادیر در اندازه شن ریز و سیلت درشت در خاک‏ها تحت پوشش گلسنگ بیشتر از پوسته ‏های فیزیک است. به نظر می‏رسد مورفولوژی و ساختار پوسته‏ های زیستی گلسنگی سبب به دام انداختن ذرات در اندازه شن ریز و سیلت درشت شده است. خاک‏های تحت پوشش گونه‌های مختلف گلسنگ دارای مقادیر کربن آلی، کربوهیدرات، و پایداری خاک‌دانه‏ های بیشتر نسبت به پوسته ‏ها فیزیکی بودند. هدایت الکتریکی به مقدار قابل توجهی در خاک‏های تحت پوشش گونه‏های گلسنگ نسبت به پوسته‏های فیزیکی کاهش نشان داد. به نظر می‏رسد حضور پوسته ‏های زیستی بر خاک‏های مشتق‌شده از رسوبات شنی اوایل هولوسن نقش مهمی در بهبود خصوصیات خاک و به دام انداختن گرد و غبار ایفا می‏کنند.

محیط های رسوبی دریاچه ای، پلایاها، لس ها

بازسازی تغییرات اقلیم کواترنری پسین با استفاده از پذیرفتاری مغناطیسی لس های سعدآباد گرگان

دوره 5، شماره 3، پاییز 1398، صفحه 279-300

https://doi.org/10.22034/irqua.2019.702283

سحر ملکی، قاسم عزیزی، فرهاد خرمالی، رضا شهبازی، مارتین کهل، عاتکه اصلانی

چکیده شناخت علل تغییرات اقلیمی جهانی یکی از چالش‌های مهم علمی است. بازسازی آب‌وهوای گذشته از بایگانی‌های مختلف رسوب و یخ نشان می‌دهد که آب‌وهوا می‌تواند به طور چشمگیری در بازه‌های زمانی متفاوت، از چندین دهه تا هزاره، تغییر کند. گردوغبار بادی، که با تغییرات آب‌وهوایی جهانی در ارتباط است، یکی از مؤلفه‌های مهم سیستم آب‌وهوایی است که تغییرات ناگهانی گذشته را نشان می‌دهد. لس‌ها به طور بالقوه می‌توانند تغییرات دیرینه محیطی را طی چندین چرخه یخبندان ثبت کنند. در این پژوهش، برش رسوبی سعدآباد، واقع در استان گرگان، جهت بررسی آب‌وهوای دیرینه، مربوط به MIS ۵e (۱۴۷۰۰۰ تا ۵۷۰۰۰ سال پیش) شمال‏شرق ایران، با توجه به نبود اطلاعات کافی در خصوص آب‌وهوای دیرینه و سیستم‌های تأثیرگذار بر آن در این دوره زمانی، مطالعه شد. بدین منظور ابتدا مطالعات کتابخانه‏ای و میدانی و سپس مطالعات آزمایشگاهی صورت گرفت و تعداد ۹۲ نمونه به فواصل ۱۰ سانتی‌متری از توالی مورد نظر تهیه و برای همه آن‌ها پذیرفتاری مغناطیسی اندازه‏گیری شد. بر اساس نتایج به‌دست‏آمده، نمونه‏ ها دارای نوسانات افزایشی در بخش‏های پالئوسولی و کاهشی در بخش‏های لسی بودند. نتایج حاکی از آن بود که برش رسوبی سعدآباد در طول حدود ۱۴۷۰۰۰ تا ۵۷۰۰۰ سال گذشته حدود سه دوره آب‌وهوایی گرم و مرطوب و سه دوره سرد و خشک داشته است. در دوره آب‌وهوایی گرم و مرطوب لایه‏های خاک دیرینه و شبه‌خاک دیرینه با میزان پذیرفتاری مغناطیسی بالا و در دوره آب‌وهوایی سرد و خشک لایه‏های لس با میزان پذیرفتاری پایین تشکیل شده است. آب‌وهوای دیرینه و پی بردن به جزئیات تغییرات آن در گذشته به برنامه‌ریزی‌های مدیریتی و زیرساختی و ایجاد سناریوهای منطقی اقلیمی در کشور کمک شایانی خواهد کرد.

خاک شناسی

ویژگی‌های ژئوشیمیایی خاک‌های لسی جنگلی در یک ردیف بارندگی در شمال ایران

دوره 4، شماره 2، تابستان 1397، صفحه 133-150

https://doi.org/10.22034/irqua.2018.702018

معصومه پور معصومی پرشکوه، فرهاد خرمالی، مارتین کهل، فرشاد کیانی، شمس الله ایوبی، ایوا لهندورف

چکیده چکیده[AD1] 
خصوصیات ژئوشیمیایی رسوبات لسی منعکس‌کننده شرایط هوازدگی گذشته است و از آن می‏توان برای تعیین ماهیت و منشأ رسوبات لسی استفاده کرد. به ‏این منظور شش خاک‌رخ جنگلی تشکیل‌شده بر مواد مادری لس در طول یک گرادیان بارش در شمال ایران به روش استاندارد تشریح و نمونه‏های خاک و مواد مادری برای آزمایش‏های فیزیکو‏شیمیایی برداشت شد. غلظت کل عناصر اصلی و کمیاب با دستگاه XRF اندازه‏گیری شد تا عوامل تأثیر‏گذار بر ترکیب شیمیایی خاک‏ها و رفتار عناصر در طول فرایندهای خاک‏سازی ارزیابی شود. آزمایش‏های فیزیکوشیمیایی و نیز مطالعات صحرایی نشان داد آب‌شویی کربنات‏ها و متعاقب آن تجمع رس فرایند‏های مسئول در تفکیک افق‏های ژنتیکی در خاک‏های مورد مطالعه‌اند. مواد مادری همه خاک‏های مورد مطالعه ترکیب شیمیایی یکسانی داشتند که نشان‏دهنده تاریخچه هوازدگی مشابه این رسوبات است. در کل، لس‏ها تخلیه شدید عنصر محلول Na و تخلیه ضعیف عناصر محلول Sr و Mg و نیز غنی‏شدگی قابل ملاحظه Ca را در مقایسه با ترکیب شیمیایی پوسته فوقانی قاره‏ای (UCC) نشان دادند. اما روند تغییرات در هر دو گروه از عناصر با روند تغییرات ترکیب شیمیایی شیل متعلق به بعد از آرکئن استرالیا (PAAS) کمی متفاوت ولی مشابه مقدار متوسط جهانی لس (AWL) بود. الگوی عناصر اصلی و کمیاب در افق Bt خاک‌رخ‏ها در مقایسه با مواد مادری هر خاک‌رخ روندی مشابه یا نزدیک به محور اصلی نشان داد به استثنای Ca و Sr که به‌شدت نسبت به مواد مادری تهی شده‏اند؛ ‏طوری ‏که میزان تهی‏شدگی با افزایش بارندگی در گرادیان مورد نظر افزایش نشان داد. روند تهی‌شدگی Na و P نیز با شدت کمتر با گرادیان بارش موجود در منطقه هم‏خوانی دارد. در مجموع به‏ نظر می‏رسد غلظت مطلق عناصر اصلی، به‏ویژه Si، در خاک‏های مورد مطالعه تحت تأثیر اثر رقت کربنات‏ها قرار گرفته و مقدار عنصر مذکور به‏ طور معنا‏دار در مقایسه با ترکیب شیمیایی PAAS و AWL کاهش یافته است. همبستگی‏های آماری و برخی شاخص‏های ژئوشیمیایی، مانند Ba/Sr و Rb/Sr، این فرض را تقویت می‏کند که ژئوشیمی خاک‏های مورد مطالعه تحت تأثیر ترکیب کانی‌شناسی مواد مادری و فرایندهای پدوژنیک، مثل کلسیتی شدن، قرار گرفته است. به‏علاوه شاخص CIA و منحنی مثلثی A-CN-K نشان‏دهنده درجه هوازدگی متوسط این خاک‏هاست که با رژیم هوازدگی غالب این منطقه سازگار است.