مطالعه خاك‌شناسي پارينه در توالي‌هاي لس- خاك قديمي در طول يك رديف اقليمي در شمال ايران

Palaeopedological study of loess-palaeosol sequences along a climosequence in northern Iran

سابقه و هدف: رسوبات لسي موجود در دامنه رشته‌كوه‌هاي البرز در شمال ايران يكي از مهم‌ترين بايگاني‌‌هاي زميني نشان‌دهنده تغييرات اقليمي مي‌باشند و پلي ارتباطي بين رسوبات لسي جنوب‌شرقي اروپا و رسوبات لسي آسياي ميانه را فراهم مي‌كنند. اين رسوبات به‌دليل حفظ خاك‌هاي قديمي جهت بازسازي فرايندهاي خاكسازي گذشته حاكم بر خاك و به تبع آن، شرايط اقليمي زمان تشكيل، داراي اهميت بسياري هستند. از اين‌رو، اين پژوهش با هدف مطالعه خاك‌شناسي پارينه در سه توالي لس- خاك قديمي (آق‌بند، مبارك‌آباد و نكا) براي بازسازي فرايندهاي خاك‌سازي گذشته در طول يك رديف اقليمي در شمال ايران انجام شد. مواد و روش‌ها: سه توالي لس- خاك قديمي شامل آق‌بند، مبارك‌آباد و نكادر استان‌هاي گلستان و مازندران در شمال ايران مورد مطالعه قرار گرفتند. توالي آق‌بند در بخش غربي‌ پلاتوي لسي شمال ايران واقع شده است. مقطع مبارك‌آباد كه در اثر برش عميق جاده‌اي پديدار شده، در حاشيه شمالي رشته‌كوه البرز واقع شده است. توالي لس- خاك قديمي نكا در بالاي يك معدن عميق سنگ آهك در حدود 10 كيلومتري شرق شهر نكا، واقع شده است. تعداد 6 خاكرخ با مواد مادري لسي (براي مقايسه) از خاك‌هايي كه در شرايط كنوني محيطي تشكيل شده‌اند نيز در طول اين رديف اقليمي جهت مقايسه حفر شد كه در چهار رده انتي‌سول، انسپتي‌سول، مالي‌سول و آلفي‌سول طبقه‌بندي شدند. نمونه‌برداري خاك‌ها در چندين نوبت عمليات صحرايي در اسفندماه سال 1390 و فروردين و ارديبهشت‌ماه سال 1391 انجام شد. پس از نمونه‌برداري و تشريح صحرايي خاك‌ها، برخي خصوصيات فيزيكوشيميايي نمونه‌ها مورد آزمايش و بررسي قرار گرفتند. يافته‌ها: نتايج آزمايش‌هاي فيزيكوشيميايي نشان داد كه سيلت، ذره غالب در اين توالي‌هاي لسي و خاكرخ‌هاي مدرن بوده (بيش از 50 درصد) كه بيانگر منشا بادرفتي داشتن رسوبات لسي دارد. به‌صورت كلي مقدار رس از سمت آق‌بند به‌سمت مبارك‌آباد و نكا بيش‌تر شده و از مقدار سيلت كاسته مي‌شود كه اين مساله مي‌تواند به‌دليل هواديدگي و يا انتقال رس و فاصله از منشا برداشت باشد. مقدار كربنات كلسيم معادل در افق‌هاي مختلف متفاوت بوده (حدود 20-15 درصد) كه شرايط اقليمي و فعاليت‌هاي خاك‌ساز را نشان مي‌دهد. نتايج نشان داد كه توالي لس- خاك قديمي آق‌بند تنها يك دوره ابتدايي خاك‌سازي را در گذشته نشان مي‌دهد، در صورتي‌‌كه توالي مبارك‌آباد حدود 5 دوره و نكا حداقل 6-4 دوره مختلف خاك‌سازي با درجه تكاملي مختلف و بيش‌تر را نشان مي‌دهند. نتيجه‌گيري: با حركت در طول رديف اقليمي ميزان تكامل و تنوع افق‌ها (در خاك‌هاي قديمي و همچنين در خاك‌هاي مدرن) كه نتيجه فعاليت‌هاي پدوژنيك بوده و با اقليم رابطه مستقيم دارند، بيش‌تر مي‌شود. اين نتايج نشان مي‌دهد كه شيب اقليمي موجود (به‌خصوص در مورد بارندگي) در منطقه مورد مطالعه در طول زمان وجود داشته و تغييرات اقليم كنترل‌كننده ميزان و شدت فعاليت‌هاي خاك‌ساز بوده است.

Background and Objectives: Loess deposits on the slopes of Alborz Mountain in northern Iran represent the most important geoarchive of climate change in the region and provide an important link between loess deposits in Southeastern Europe and Central Asia. These deposits are so important because of preserving palaeosols to reconstruction of past soil formation processes and consequently, climate condition on formation time. Therefore, this study for palaeopedological investigation on three loess-palaeosol sequences (Agh Band, Mobarak Abad and Neka) to reconstruction of past pedogenesis processes was done along a climosequence in northern Iran. Materials and Methods: Three loess-palaeosol sequences including Agh Band, Mobarak Abad and Neka sections were studied in Golestan and Mazandaran provinces in northern Iran. Agh Band section is located in the westernmost part of the Northern Iranian loess plateau. The section at Mobarak Abad is exposed in a deep road cut located on the northernmost ridge of the Alborz Mountains. Neka loess-palaeosol sequence located on the top of a deep Iimestone quarry about 10 km east of Neka. Soils sampling was done in several field campaigns in spring 2012. After soil sampling and field description, some physic-chemical properties was analyzed. Six modern soil profiles (for comparison) were dug along this climosequence which classified as Entisols, Inceptisols, Mollisols and Alfisols. Results: Results of physico-chemical analyses show silt particles were dominant particle (more than 50 percent) in the loess-palaeosol sequences and modern soils which confirmed aeolian source of loess deposit. Clay content increased from Agh Band to Mobarak Abad and Neka section while silt content decrease which it may reflected weathering processes of clay and/or it’s translocation and the distance from loess source. Carbonates amount were variant in different horizon (about 15-20 percent) which reflected climate condition and pedogenesis activity. Results shows one preliminary soil formation stage in Agh Band section whereas Mobarak Abad shows about 5 periods and Neka at least 4-6 periods in different pedogenesis levels and soil develop degrees. Conclusion: Soil development and variation in soil horizons increase (in both palaeosols and modern soils) along of climosequence (from dry to moist region) that reflected pedogenic activity which has direct relation with climate. These results show the modern climate gradient (especially for precipitation) existed during the time and climate change control amount and intensity of soil formation processes.