• Nie Znaleziono Wyników

Skład mineralogiczny frakcji ilastej gleb wytworzonych z utworów pyłowych różnego pochodzenia

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Skład mineralogiczny frakcji ilastej gleb wytworzonych z utworów pyłowych różnego pochodzenia"

Copied!
8
0
0

Pełen tekst

(1)

STANISŁAW UZIAK

M IN ERA LOG ICAL CO M PO SITIO N OF THE CLAY FR A CTIO N OF SO ILS FORM ED FROM SILT D E PO SITS

O F D IFFE R E N T O R IG IN

D epartm ent of Soil Science, Faculty of Biology and Sciences of the Earth, Maria C urie-Skłodow ska U niversity in Lublin. Head — Prof. Dr. B. D obrzański

T he p re se n t p a p e r deals w ith th e re su lts of in vestig ation s on th e com position of clay m in e rals of th e colloidal soil fra c tio n fo rm ed from silt depo sits in v ario u s p a rts of P o la n d based on th e m a te ria l of e a rlie r p a p e rs [11, 5]. T he chosen profiles re p re s e n t soils in d iffe re n t stages of dev elo p m ent and d iffe re n tly utilized.

T he profiles X and X I come fro m th e L ow land of M iddle P oland, I, II, V I — fro m th e L u b lin U pland, III and IV — from th e M ałopolska U pland, IX — fro m th e Sandom ierz L ow land, V II — from th e S u d etes Fo reland , V — fro m th e C a rp a th ia n F oreland, and V III and X II — from th e C arp ath ian s. T hey re p re s e n t b ro w n soils (typical and acid), chern o ­ zem s a n d podzolic soils (subtype pseudopodzolic). T hey come m ain ly from a ra b le fields, b u t also fro m fo rests and g rassland.

METHODS

T he clay m in e rals w ere exam in ed in a fractio n sm aller th a n 0,001 m m . T he clay fra c tio n w as se p ara te d b y sed im en tatio n a fte r G o r b u n o w [2]. T he soil sam ples w e re w ashed (by décantation) w ith d istilled w a te r only, if calcium carbonates, w ere p resen t, th e y w ere rem oved w ith 0,2 N HCl. T he organic m a tte r w as rem o v ed w ith 6— öVo H 20 2.

T he clay fra c tio n w as stu d ied w ith X -ra y pow der d iffractio n accord­ ing to th e D e b y e - S c h e r r e r m eth o d and of DTA.

1 Study financed by the Comm ittee of Soil Science and- Agricultural Chemistry, Polish Academ y o f Sciences.

(2)

Mineralogi c a l composition of clay fr a c tio n and some p rop erties of s o i l s Nr. of p r o file s and lo c a lit y Type of s o i l Depth cm CaCOz % PH (KCl) Fraction < 0 ,0 0 1 mm. content %

M ineralogical composition of fr a c tio n < 0 ,0 0 1 mm. and mode

o f u tiliz a t io n

Horizon predominant

m inerals accessory m inerals remarks

1 2 3 4 5 6 7 8 Э 10

S o ils formed from lo e s s

I . Lublin Brown s o i l (arable) *1 (B) с 5-20 40-50 ^ 2 0 0 0 .0 0 .0 13.9 6 .1 6 .0 7.3 9 .7 16.9 9 .0

I - U k a o lin ite , quartz considerable admixture of k a o lin ite

с ~ 800 10.1 7.6 7 .1 montmorillonoid il l i t e ,k a o l i n i t e ,q u a r t z small content of quartz

I I . Hrubieszów Degraded chernozem (arable) A1 h AC 5-15 30-40 90-100 0 .0 0 .0 1 .2 5.9 5 .4 7.3 15.6 15.3 12.9

I - M k a o lin ite , quartz

С ^ 3 0 0 11.2 7.3 10.7 montmorillonoid i l l it e ,k a o lin it e ,q u a r t z I I I . Sandomierz ^rown^s^il h (B) 5-15 30-40 0 ,0 0.0 6 .6 6.7 10.8 13.1

i l l i t e I - У , k a o lin ite ,q u a r tz small content of k a o lin ite , very sm all content of quartz

с ^ 300 10.5 7.6 15.2 I - U, montmorillonoid,

k a o lin it e , quartz small content of quartz IY. Słomniki Degraded

chernozem (arable) A1 A1 5-15 30-40 0 .0 0 .0 6.4 6.2 19.0 18.3 i l l i t e I - 11, m ontmorillonoid,

quartz, k a o lin it e , mica great content of quartz

V. Rzeszów P odzolic s o i l (arable) A1 a2 в 5-15 20-30 70-80 0 .0 0 .0 0 .0 4 .9 5 .0 4 .7 8 .9 8.5 20.9

I - M k a o lin it e , quartz small content o f quartz

с r** 250 0 .0 4.8 14.3 i l l i t e I - U, k a o lin ite , quartz

с ~ 350 9 .7 7.1 13.8 36 8 S . U z ia k

(3)

24 R o c z n ik i G le b o z n a w c z e 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

S o ils formed from lo e e e - lik e d e p o sits VI. Majdan Kozic Doi. {Lublin Region) Podzolic so i l (arable] A1 a2 в 5-15 30-35 50-60 0 .0 0 .0 0 .0 5 .5 5 .1 4 .4 6.8 11.1 37.6 I - U I - u

k a o lin ite , quartz the amonnt o f k a o lin ite decreases with the increasing depth, sm all content 01 quartz V II. Rudnik (Racibórz Region) Brown s o i l (arab le) A1 (B) 5-20 30-40 0 .0 0 .0 5 .8 4 .6 16.0 20.9

I -11 k a o lin ite» quartz, mica

с 80-90 0 .0 4 .6 24.3 k a o lin ite , quartz sm all content of quartz

VIII,Tomice (Wadowice Regiog) Podzolic pseudogley 80 i l (arable) h a2 в с 5-15 25-40 60-70 /х, 600 0 .0 0 .0 0 .0 0 .0 5 .9 5 .8 3.7 3 .8 17.7 9 .2 15.2 20.8

I - u k a o lin it e , quartz great content of quartz

S o ils formed from s i l t d ep o sits of water o rig in IX. Moczary (J.aiicut Region) Podzolic s o i l (fo r e s t) A1 a2 в 3-8 35-45 55-65 0 .0 0 .0 0 .0 3 .8 4 .4 3 .8 4 .9 5.4 15.1

I - M k a o lin ite , quartz D istin c t 14 kX lin e - regular i n t e r s t r a t i f i - ca tio n X. Polubicze (Wiodav/a Region) Podzolic s o i l (arable) A1 a2 в 5-15 30-40 50-60 0 .0 0 .0 0 .0 4 .7 4 .7 4 .5 4 .1 7.6 31.9

I - M k a o lin ite , quartz

XI. Błonie Brown s o i l

(arable) h (B) 5-15 40-50 0 .0 0 .0 5 .2 5.7 7.6 18.8

I - M k a o lin ite i quartz

S i l t s o i l formations from weathered fly sc h rock X I I .Słone Góry (Sanok Region) Brown acid s o i l (pasture) Ai (B) с 5-15 30-40 70-80 0 .0 0 .0 0 .0 4 .8 4 .4 4 .3 13.8 15.2 15.1 mica, о 14 A m ineral (I - M) k a o lin it e , quartz, R2O2 * д H^O amorphic substance

Remarks: I - li - i n t e r s t r a t if ied complex o f i l l i t e and m ontm orillonite. Uontmorillonoid i s an a ty p ic a l m ontm orillonite.

The stru ctu re of k a o lin ite i s not com pletely ordered, so that i t approaches the fir e c la y typo

M in e r a lo g ic a l co mposition of th e cla y fr a ct io n in sil t so il s

(4)

370 S. Uziak

P rio r to ro en tg en o g rap h ic an alysis th e clay fra c tio n w as p re p a re d in a special wtey according to th e w ell kn o w n m eth o d s of M i t c h e l l a nd M a c k e n z i e , J e f f r i e s a nd J a c k s o n , M a c E v a n , K u n z e and J e f f r i e s , a nd D i x o n a nd S e a y [6]. F irst, fre e iro n oxides w ere rem o v ed w ith N a2S 20 4. T h en one p a rt of th e in v estig a ted clay w as sa tu ra te d w ith m agnesiu m cations an d glycerin, th e o th e r p a rt w ith po tassiu m cations, an d su b seq u e n tly ig n ited a t 600cC.

X -ra y analysis w as carried o u t a fte r P a v e l [4] w ith copper rad iatio n a n d a m ic ro stru c tu ra l a p p a ra tu s “M ik rom eta” w ith sm all cam eras a d a p te t fo r re fle x reco rd in g a t sm all-ang les. T he m in e rals w ere id e n ti­ fied by com parison w ith control m in erals and Tab. 1 [3].

T h erm al analysis w as p e rfo rm e d by a rap id m eth o d w ith th e use of th e a p p a ra tu s co n stru c te d b y P a v e l [6] a fte r B e r g a nd R a s s o ń - s к a. P rev io u sly th e sam ples w ere s a tu ra te d w ith m ag nesiu m cations.

RESULTS

T he re su lts of th e in v estig atio n are com pared in th e tab le. It gives th e m ineralogical com position of th e clay fraction, its c o n ten t in p ercent, th e h yd ro g en ion c o n cen tratio n and th e C a C 0 3 content.

It is w o rth noticing th a t th e clay fra c tio n c o n ten t in th e in vestig ated soils is g re a tly d iffe re n tia te d , b o th in in d iv id u al silt deposits and in th e p a rtic u la r horizons of th e sam e profile. G re a te r d iffe re n tia tio n can be o b serv ed in podzolic soil profiles, in w hich th e hig h est am ou nts of clay p articles are co n tained in illu v ial horizons, w h ereas th e sm allest am ounts are observed in th e u p p e r horizons (А ъ A 2).

C alcium carbon ate is p re se n t on ly in th e p a re n t loess m ate ria l, w hile th e o th e r sed im ents do n ot co ntain C a C 0 3 and a re acid. T he soil rea c tio n (pH) depends on th e presence of calcium carb o n ate an d th e d ep th of its occurrence, on th e soil ty p e and on its utilization.

It app ears also fro m th e enclosed tab le th a t th e clay fractio n of th e exam in ed soils contains m ain ly illite, m ontm orillonoid, or th e ir in te r s tr a ­ tified com plex, as w ell k ao lin ite an d q u artz.

The m ain m in e ral in soils fo rm ed from loess-like and silt deposits of w a te r orig in is th a t of a m ix e d -la y e r s tru c tu re (illite-m ontm orillonoid). In loess soils th e com position is m o re d iffe re n tia te d . In th e p a re n t rock we fin d illite or m ontm orillonoid, w h ereas in th e u p p er horizons — in te r- stra tifie d illite and m ontm orillonoid, o r illite. In th e soil fro m flysch rocks p red o m in ate m ica and illite-m o ntm o rillo no id.

In all soils th e accessory m in erals a re kao linite an d q u artz, w hich occur in v a ry in g q u a n titie s. Som etim es m ica and am orphous substan ces also e n te r into th is group. In loess soils th e accessory m in erals m ay be

(5)

M ineralogical com position of the clay fraction in silt soils 371

illite, m on tm o rillono id o r th e ir in te rstra tifie d com plex, according to w hich of th em p red o m in ates. In som e profiles th e re can b en noticed c e rtain re g u la rity in th e d istrib u tio n of k ao lin ite (q u antities decreasing w ith depth).

It m ay be m en tio n ed th a t m ontm o rillon oid is an aty p ical m o n tm o ri- llo n ite an d th e s tru c tu re of k ao lin ite is no t com pletely ordered. I n te r ­ stra tific a tio n of th e illite-m o n tm o rillo n o id lay e rs is m ore or less irre g u la r; in some cases, how ever, it is of a re g u la r c h a ra c te r (line 14 kX is dis­ tinct).

It should be noticed th a t o u r findings, p a rtic u la ry those on th e loess soils, ag ree on th e w hole w ith those in o th e r countries, e.g. w ith those of B e a v e r s et al. in U SA [1], P a v e l in Czechoslovakia [5], S c h r o e d e r [8] a nd S c h e f f e r and o th ers [7] in G erm any, S e d l e c k i [9] in USSR, S t e f a n o v i t s [10] in H un g ary .

REFERENCES

[1] B e a v e r s A. H., J o h n s W. D., G r i m R. E., O d e l l К. T.: Clay m inerals in some Illinois soils developed from loess and till under grass vegetation. Proc. Third Nat. Conf. on Clays and Clay Minerals. W ashington 1955.

[2] G o r b u n o w N. I.: H ighly dispersed m inerals and the method- of their study. Publ. by the Soviet Acad, of Sei. Moskow 1963.

[3] Index to the X -ray powder data file (I960). Publ. by the Am erican Society for Testing Materials. Philadelphia I960.

[4] P a v e l L.: Roentgenographic id en tific a tio n of soil clay m inerals using the Czechoslovak m icrostructural X -ray apparatus Mikro-M eta. Sborn. Czesko- Slov. akad. zemëd. Vëd., 4, Praha 1958, 849—856.

[5] P a v e l L.: Investigations of colloidal organic-m ineral com plex of soil. Research thesis, type script. Vysoka śkola zemëd, Praha 1958.

[6] P a v e l L., U z i a k S.: Clay m inerals of soils form ed from pseudo-loess and silt sedim ents of w ater origin. Ann. Univ. Maria Curie-Skłodowska, sec. E, vol. XV, 3, Lublin 1962.

[7] S c h e f f e r F., M e y e r B., K a l k E.: M ineraluntersuchungen am Würm- Löss Südniedersächsischer Lössfluren als Voraussetzung für die M ineralanalyse verschiedener Lössbodentypen. Chemie d. Erde, 19, 1958, 338—360.

[8] S c h r o e d e r D.: Tonm inerale m it W echsellagerungsstruktur im Löss. Z. Pfl. Ernähr. Düng. Bodenkunde, 70, 1954, 17—22.

[9] S e ć l e c k i j J. D.: Colloid dispersed m inerals of loess deposits in low er Don and their aeolian origin. Dokł. AN SSSR, 81, 1951, 909—915.

[10] S t e f a n o v i t s P.: Investigation of colloidal fraction in characteristic types of soil. A grokem ia es Talajtan, 8 Budapest 1959, 37—48.

[11] U z i a k S.: Clay m inerals in soils form ed from loess. Ann. Univ. Maria Curie-Skłodow ska, sec. B, vol. XV, 2 Lublin 1961.

(6)

372 S. Uziak

s. U Z IA K

DIE MINERALZUSAMMENSETZUNG DER TONFRAKTION DER AUS STAUBGEBILDEN VERSCHIEDENARTIGEN

URSPRUNGS ENTSTANDENEN BÖDEN

L e h r s t u h l f ü r B o d e n k u n d e a n d e r M a r ia C u r i e - S k ł o d o w s k a U n i v e r s i t ä t in L u b l i n

Z u s a m m e n f a s s u n g

U nter A nw endung der röntgenographischen M ethode und' der kurzen therm i­ schen D ifferentialanalyse w urde die Tonfraktion der aus verschiedenartigen Staubge­ bilden entstandenen Böden der H auptgebiete Polens untersucht. B ei diesem V er­ fahren ist festgestellt worden, dass in den aus lössartigen Form ationen und aus w asserentstam m enden Staubform ationen gebildeten Böden als Hauptm ineralien Illit und Montmorillonoid m it W echsellagerungsstruktur erscheinen, in den Löss­ böden dagegen ist es entweder Illit oder M ontmorillonoid oder auch deren K om plex m it W echsellagerungsstruktur. Als andere Tonm ineralien treten Kaolinit and Quartz in verschiedenen Mengen auf.

s . U Z IA K

LA COMPOSITION MINÉRALE DE LA FRACTION ARGILEUSE DES SOLS FORMÉS SUR ROCHES LIMONEUSES DE DIVERSES ORIGINES

C h a i r e d e P é d o l o g i e à l ’U n i v e r s i t é M a r i e C u r i e - S k ł o d o w s k a d e L u b l i n , P o l o g n e

R é s u m é

Suivant la m éthode de diffraction des rayons X et la m éthode accélérée d ’analyse therm ique différentielle, on a analysé la fraction d’argile des sols form és sur différentes roches lim oneuses des principales régions de la Pologne. Il a été constaté que dans les sols formés sur les roches loessiques et les roches lim oneuses d’origine aquatique, l ’illite in terstratifiée et la m ontm orillonite sont les m inéraux principaux; dans les sols de loess cependant, ce sont soit l ’illite, soit la m ontm orillo­ nite, soit encore leur com plexe interstratifié. La koalinite et le quartz, en quantités variables, sont des m inéraux associés.

s . u z i a k

SKŁAD MINERALOGICZNY FRAKCJI ILASTEJ GLEB

WYTWORZONYCH Z UTWORÓW PYŁOWYCH RÓŻNEGO POCHODZENIA K a t e d r a G l e b o z n a w s t w a U n i w e r s y t e t u M a r ii C u r i e - S k ł o d o w s k i e j , L u b l i n

S t r e s z c z e n i e

Zbadano za pomocą m etody rentgenograficznej proszkowej i szybkiej term icz­ nej analizy różnicowej frakcję ilastą gleb w ytw orzonych z różnych utw orów pyło­ w ych w ażniejszych regionów Polski. Stwierdzono, że w glebach w ytw orzonych z utw orów lessow atych oraz pyłow ych wodnego pochodzenia m inerałam i głów nym i są interstratyfikow any ilit i montmorylonoid, w glebach zaś lessow ych ilit bądź m ontm orylonoid lub ich interstratyfikow any kompleks. M inerałam i tow arzyszą­ cym i są przeważnie kaolinit i kwarc, w ystępujące w różnych ilościach.

(7)

M ineralogical com position of the clay fraction in silt soils 37a С . У З Я К МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГЛИНИСТОЙ Ф РАКЦИИ ПОЧВ ОБРАЗОВАВШ ИХСЯ ИЗ ПЫЛЕВАТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РАЗНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ К а ф е д р а П о ч в о в е д е н и я У н и в е р с и т е т а и м . М а р и и К ю р и - С к л о д о в с к о й в Л ю б л и н е , П о л ь ш а Р е з ю м е При помощи рентгенографического порошкового метода и быстрого терми­ ческого дифференциального метода исследовалась глинистая фракция почв, образовавш ихся из разны х пылеватых образований в различных районах Поль­ ши. Констатировано, что в почвах образовавш ихся из лессовидных отложений а такж е из пылеватых отложений субаквального происхождения главными ми­ нералами являются интерстратифицированный иллит и монтмориллоноид, а в лессовых почвах — иллит или ж е монтмориллоноид или интерстратифици­ рованный комплекс этих минералов. Сопутствующие минералы это обычно каолинит и кварц, имеющиеся в разны х количествах.

(8)

Cytaty

Powiązane dokumenty

Dans ces deux cas on p eu t dire qu’une révolution dans un domaine donné des sciences a provoqué une révolution technique, et aussi qu’une révolution dans

Dans l’´enonc´e d´efinitoire direct avec le verbe d´esigner qui exprime la relation d’´equivalence entre les mots fruit, fruits charnus, parties de plantes, qui sont ensuite

Zapewne nieraz wspominał maj 1881 roku, gdy w jednym miejscu spotkały się trzy pokolenia Asnyków: Kazimierz, Adam i Włodzi­ mierz; niestety byłby to zbytek szczęścia mieć i ojca

Podczas gdy, jak to już zauważył Kant w Idei powszechnej historii, aktorzy państwowi mogą ulec procesowi socjalizacji w zakresie racjonalnych zachowań, a więc zachowywać się

W związku z tym filmowy kanibalizm jako nośnik znaczenia daje się odszyfrować zarówno na poziomie fabularnym – ludożerstwo jako kod determinujący relacje między bohatera-

Do niniejszej pracy wykorzystano publikacje z bazy Pub- Med oraz Web of Science.. dzież/pediatryczny + depresja lub zaburzenia lękowe lub choroba afektywna dwubiegunowa lub

W zachodniej części stanowiska odkryto 19 obiektów osadowych kultury trzcinieckiej oraz silnie uszkodzony grób popielnicowy kultury łużyckiej ze schyłku epoki brązu..

Table 1.1 The properties of different 3D migration methods. In chapter 2 of this thesis an inventory of wave field extrapolation techniques is presented. A choice is made for one­