Talajok ásványainak vizsgálata Talajtan laborgyakorlat Hartyáni Zsuzsanna Pannon Egyetem Föld- és Környezettudományi Tanszék

A talaj, mint dinamikus, nyílt rendszer A talaj RENDKÍVÜL ÖSSZETETT dinamikus, nyílt rendszer amelyben a zárt rendszerre jellemző energiacserén túlmenően anyagcsere is végbemegy. Dinamikus rendszer, mivel az „állandó” állapotban tartáshoz, vagy fejlődéshez energia-bevitelre van szükség. VIZSGÁLATOK CÉLJA: Talajban lejátszódó folyamatok, ásványi átalakulások kutatása, statikus állapot rögzítése helyett geológiai időlépték szerinti következtetés A talajok képződésének egyik kulcsfogalma A MÁLLÁS

A mállás fogalma:

A talaj, mint a kőzetek mállási folyamatainak terméke Mállás: a diagenezistől élesen elkülönítendő folyamatról van szó, mivel a hidroférával, atmoszférával, bioszférával való kölcsönhatás alapvető fontosságú A mállás nem egyenlő a leépüléssel, degradálódással, az új ásványok keletkezésével járó talajképződés és átalakulás is e folyamat része, melynek során az ásványok felülete is módosul MÁLLÁS = APRÓZÓDÁS (FIZIKAI, KÉMIAI LEÉPÜLÉS) + ÚJ ÁSVÁNY KÉPZŐDÉSE Fizikai málláshoz (aprózódáshoz) nyomásra belső feszültségre van szükség Kémiai mállásnál erre nincs szükség. Nem különíthető el egymástól a két folyamat, a kémiai mállás a domináns. A mállás következménye: a kőzet/ásvány méretének csökkenése aprózódás/kopás, vagy felületi oldódás útján

Primer kőzetek mállással szembeni ellenállása

A magmás kőzetek ásványainak relatív mállékonysága és kémiai összetétele (Mitchel, (1955)

A vizsgált minták anyakőzet szerinti csoportosítása Eruptív kőzeten képződött talajok Üledékes kőzeten képződött talajok Löszön képződött talajok Paleotalajok Löszök Üledékek

Vizsgált talajtípusok

Mintavételezés 3. E 64 19 számú TIM szelvény: Rendzina talaj, Veszprém TIM: Talajvédelmi Információs és Monitoring Program Veszprém megyében évente 77 ponton történik talajmintavétel. A szelvények azonosítója I, S, E betűjelzés után kétjegyű arab szám, majd a 19-es megyekód. I pontok: Információs pontok, amelyek mezőgazdasági művelésű területeken kerültek kijelölésre. S pontok: Speciális pontok, amelyek valamilyen terhelésnek kitett területeken helyezkednek el. (S 57 19) E pontok: Erdészeti területeken, az erdészeti hatóság által kijelölt pontok. 1. I 34 19 számú TIM szelvény Agyagbemosódásos barna erdőtalaj, Kővágóőrs 2. S 57 19 számú TIM szelvény: Humuszkarbonát talaj, Tihany 3. E 64 19 számú TIM szelvény: Rendzina talaj, Veszprém E 64 19

Dinamikus talajvizsgálat Az ásványos és kémiai összetétel meghatározása a mélység és a szemcseméret függvényében 1 szelvény: 10 cm-enkénti mélység szerinti mintázás (70-150 cm) átlagosan 10 talajminta, 7-8 frakció = átlagosan 90 minta 8-10 ásvány, 640 ásványtani elemzés 27 elem, 2430 elem analízis 15 szelvény 46 050 ásvány/geokémiai mért adat

Talajminták kezelése Szemcsefrakciók E, F, G, H, I, J frakciók B, C, D frakciók A frakció

5 mm alatti frakció kezelése (geokémiai vizsgálatokhoz) Módszer: Meier és Menegatti, Clay Minerals, (1997) 32, 557-563 MineralsKiem és Kögel-Knabner, Organic Geochemistry (2002), 33, 1699-1713

Vizsgáló módszerek Röntgendiffraktometria (XRD) Röntgenspektrometria (XRFS) Elektronmikroszkópia (SEM, TEM, EDAX) Derivatográfia (TG, DTG, DTA) TOC (összes szerves szén- humusztartalom) ICP, AAS (oldat analízis)

Szemcseeloszlás jellegzetessége a keletkezési folyamatok szerint

Szemcseeloszlások

Szemcseméreteloszlás

Egy jellegzetes „eredeti”ásványos összetétel

Ásványok abszolút mennyiségei, „saját eloszlás”

Lebomló és keletkező ásvány szemcseeloszlása

Eredmények feldolgozása Kemometriai vizsgálatok Korreláció számítások Faktoranalízis Mállási indexek számítása PAAS, FKK adatokkal történő összehasonlítás