Vasas kiválások ásványos összetétele egy Ipoly-menti réti talajban

A G R O K É M I A É S T A L A J T A N 58 (2009) 1

27–44

Vasas kiválások ásványos összetétele egy Ipoly-menti réti talajban 1

SIPOS PÉTER, 1 NÉMETH TIBOR és 2 MAY ZOLTÁN 1

2

MTA Geokémiai Kutatóintézet, Budapest és MTA Kémiai Kutatóközpont, Anyag- és Környezetkémiai Intézet, Budapest Bevezetés

A vas- és mangán-oxidok, ill. -hidroxidok a talajok gyakori alkotói, amelyek fontos szerepet játszanak az elemek talajbeli migrációjában a szorpciós és a redoxi folyamatokban betöltött szerepük révén. Képződésük a hidromorf hatások változása és a hozzá kapcsolódó redoxi ciklusokkal van összefüggésben. Vízhatású talajokban az Eh és a pH nagyon változékony: nemcsak év-, hanem akár napszakonkénti periodicitás is megfigyelhető értékükben, melyet jelentősen befolyásolnak a biológiai folyamatok is (SZALAI, 2008a). A vízzel telített talajokban reduktív körülmények között a Fe(II)- és Mn(II)ionok oldatba kerülnek, míg a talaj kiszáradásával Fe(III)és Mn(III, IV)ionokká oxidálódnak és kicsapódnak. Mivel a Mn általában mobilisabb a vasnál, és az oxidálásához is nagyobb oxidációs potenciál szükséges, az inkább a nedvesedési–kiszáradási ciklusok végén, míg a vas a korábbi stádiumokban válik ki, váltakozó vas- és mangán-oxid rétegeket képezve (MCKENZIE, 1989). Keletkezésük azonban nem pusztán kémiai folyamat, hiszen a vas- és mangán-oxidok kiválásához számos talajlakó baktériumfaj is hozzájárulhat (ZHANG et al., 2008). A talaj víztelítettsége azonban nem feltétlenül okozza a vas és mangán redukcióját: így például oxigéndús víz áramlása, a bakteriális tevékenység gátolódása (szerves anyag hiányában), alacsony hőmérséklet vagy lúgos körülmények esetén a redukció nem, vagy csak korlátozottan megy végbe. A vas- és mangánkiválások oxidfázisai legtöbbször rosszul kristályosak vagy röntgenamorfak. A kétértékű vas gyors oxidációjakor ugyanis leginkább ferrihidrit (5Fe2O3·9H2O) képződik, főleg ha jelentős mennyiségű szerves anyag és/vagy oldott kova is jelen van a rendszerben. Ez utóbbiak jelenléte ugyanis gátolja FeOOH fázisok képződését (KODAMA & SCHNITZER, 1977). Idővel azonban – a kiszáradási–nedvesedési ciklusok számának növekedésével – a ferrihidrit stabilabb és jobban kristályos vas-oxid fázisokká alakulhat át (THOMPSON et al., 2006). A ferrihidrit a mérsékelt öv meleg, száraz területein leginkább hematittá (Fe2O3) alakul át. Ezzel szemben a hűvösebb, csapadékos vidékek nagy szervesanyag-tartalmú és gyakori vízborítottságú talajaiban – így például a hazai ártéri talajokban is – goethit (αFeOOH) képződik belőle újraoldódási-kicsapódási reakciók révén. Ez utóbbi fázis Postai cím: SIPOS PÉTER, MTA Geokémiai Kutatóintézet, 1112 Budapest, Budaörsi út 45. E-mail: [email protected]

28

SIPOS – NÉMETH – MAY

két- és/vagy háromértékű vasionokat tartalmazó oldatból is kiválhat, a lepidokrokit (γ-FeOOH) képződéséhez viszont mindenképpen szükséges a kétértékű vas jelenléte, tehát ez a fázis a reduktomorf körülmények jelzője a talajban (ADAMS & KASSIM, 1984). A mangán-oxid fázisok közül a birnessit (Na,Ca)Mn7O14·8H2O) és a vernadit (δ-MnO) a leggyakoribbak a talajban. Az utóbbi általában a kétértékű mangánionok gyors oxidációjával keletkezik, gyakran biogén hatásra, míg a birnessit jóval hosszabb ideig tartó oxidációval és kristályosodással jön létre biogén hatás nélkül (CHUKHROV & GORSCHKOV, 1981). BURNS és BURNS (1975) megfigyelései szerint a ferrihidrit és a vernadit közötti szerkezeti hasonlóság következtében gyakori a két fázis közötti epitaxiális összenövés. Ennek következtében a ferrihidrit kiválással induló borsónövekedés, amit a vernaditkiválással történő váltakozás követ, a leginkább jellemző a fiatal képződésű vas- és mangánborsókra. Amennyiben nem pórusokban, hanem a talaj mátrixában váltak ki, a kiválások egyéb fázisokat is magukba foglalnak, így a talajban előforduló bármilyen ásványt (kvarc, földpátok, agyagásványok, karbonátok stb.), sőt szerves anyagot is tartalmazhatnak (GASPARATOS et al., 2004). A vas- és mangánborsók jelenlétét több hazai talajtípusban (barna erdőtalajok, szikes talajok, réti talajok stb.) is megfigyelték, vizsgálatuk azonban elsősorban fénymikroszkópos (pl. RÓZSAVÖLGYI & STEFANOVITS, 1960; ZENTAY & RISCHÁK, 1983; SZENDREI, 1996) vagy kémiai kioldásos (pl. GEREI & MÁTÉ, 1957; SZENDREI, 2001) módszerekkel történt. Részletes ásványtani vizsgálatukra eddig csak elvétve került sor, így a kiválásokat felépítő vas- és mangánfázisokról kevés adat áll rendelkezésre. KAPOOR és munkatársai (1986) például alföldi szolonyec és réti talajokban limonitkonkréciókat mutattak ki röntgendiffrakciós vizsgálatokkal. Jelen tanulmány egy Ipoly-menti rétitalaj-szelvényben található vaskiválások részletes ásványtani–geokémiai vizsgálatának eredményeit mutatja be. Amennyiben nem reliktum sajátságok, e képződmények jellemezői tükrözik a befogadó talaj képződésének egyes körülményeit, így részletes vizsgálatuk ezek jobb megismerését segítheti. Anyag és módszer A vizsgált szelvényt Ipolyszögtől kb. 1 km-re nyugatra, a folyótól 200 m-re egy füves vegetációval jellemzett réten gyűjtöttük be kézi talajfúró segítségével. A szelvény – amely a fúró teljes hosszában mélyült (250 cm) – 60 cm mélységig barna, 60 és 90 cm között sötétszürke, 90 és 230 cm között világosszürke, majd ez alatt zöldesszürke színű. A szabad szemmel is jól látható, különféle vaskiválások 20 cm alatt jelennek meg és egészen 180 cm mélységig nyomozhatók. Ettől mélyebben csak vörösbarna, illetve 230 cm alatt zöld színű foltok, bevonatok jelennek meg. A világosszürke réteg felső részén, 90 és 180 cm között néhány mm-es mészcsomók találhatók, amelyek mennyisége a mélységgel növekszik. A szelvényből folyamatos mintavétellel 9 mintát gyűjtöttünk be. A szelvény fontosabb fiziko-kémiai jellemzőit az 1. táblázat mutatja. A talaj kémhatása a mélységgel nő: a felső 20 cm enyhén savas, 20 és 90 cm között semleges, 90 cm alatt enyhén lúgos. Az összes szerves

Vasas kiválások ásványos összetétele egy Ipoly-menti réti talajban

29


30

szén mennyisége a szelvényben lefelé csökken, a legfelső 20 cm-ben 3,14%. A szelvény végig erősen agyagos (fizikai félesége agyag), agyagtartalma 55 és 71% között változik. A minták teljes vastartalma 5% körül van, kis dúsulás mutatkozik 40 és 90 cm között (5,4% Fe), továbbá egy jelentősebb dúsulás figyelhető meg 180 és 230 cm között (5,9% Fe). A mangántartalom a szelvény felső részében jelentősebb, 120 és 150 cm között éri el maximumát (0,15% Mn), majd 180 cm alatt jelentősen csökken (0,05% Mn). A talajminták pH-ját desztillált vizes szuszpenzióban mértük Radelkis OP 211/1 típusú laboratóriumi digitális pH-mérővel (MSZ 21470/2-81, 1982). A minták teljes szerves-szén-tartalmának meghatározását Tekmar-Dohrmann Apollo 9000N típusú TOC analizátorral végeztük. A minták szemcseösszetételét a KETTLER és munkatársai (2001) által módosított pipettás eljárással határoztuk meg. A minták ásványos összetételét Philips PW 1710 típusú röntgendiffraktométerrel vizsgáltuk. A talajminták összes vas- és mangántartalmát Philips PW 1410 típusú röntgenfluoreszcens spektrométerrel határoztuk meg pormintákból préselt pasztillákból. A vaskiválások jellemzéséhez a nedves szitálással elválasztott homokfrakciókon, az abból kézzel elválasztott vaskiválásokon, továbbá a vaskiválásokból készített felületi csiszolatokon végeztük mikroszkópos megfigyeléseket Nikon SMZ800 típusú binokuláris mikroszkóppal. A mintákban jelenlevő különböző vasformák vizsgálatához ditionitcitrátos és ammónium-oxalátos kioldásokat alkalmaztunk az USDA ajánlásait követve (BURT, 2004). A kapott oldatokban ICP-OES (Spectro Genesis szimultán spektrométer) módszerrel mértük a vas és a mangán koncentrációját. Eredmények és értékelésük Mikroszkópos megfigyelések Vaskiválások a homokfrakciókban először 20 cm alatt jelennek meg. 60 cm-es mélységig (a 832 és 833 sz. mintákban) zömmel apró, néhány tized mm-es, ritkábban 1–1,5 mm-es szabálytalan alakú, laza aggregátumok formájában fordulnak elő, amelyek érintésre könnyen kisebb darabokra esnek szét (1a. ábra). Mennyiségük a mélységgel növekszik. Színük a téglavöröstől a vörösbarnán át a sötétbarnáig változik. Az aggregátumok igen apró vasas szemcsékből, továbbá a talajban előforduló egyéb ásványszemcsékből (kvarc, földpát, csillám) épülnek fel. Ez utóbbiak mérete eléri a tized mm-es nagyságot, és gyakran kiállnak az aggregátumokból. A felületi csiszolatokban az aggregátumok metszete amőbaszerű, közepük gyakran üreges (geodaszerű), ezek az üregek ritkábban a szemcsék széléhez közel, sorokat alkotva is megjelennek. Az aggregátumok belseje is nagyon inhomogén: drapp, vörös, barna és fekete foltok, valamint egyéb talajalkotó ásványfázisok váltakozása jellemzik őket (1b. ábra). Azok a kiválások, amelyek felületéből ásványszemcsék állnak ki és/vagy diffúz határvonalúak, továbbá a lágy agglomerátumok in situ kiválásnak minősíthetők (pl. GALLAHER et al., 1972; TUCKER et al., 1994). Valószínűsítették azt is, hogy amennyiben a kiválások a vas- és mangánfázisokon kívül egyéb, a környező talajból származó fázisokat is tartalmaznak, akkor azok nem pórusokban,


31

1. ábra A vizsgált talajszelvényben előforduló vaskiválások a) laza aggregátumok; b) egy laza aggregátum metszete; c) vasborsók és -konkréciók; d) egy konkréció metszete; e) amfibol utáni pszeudomorfózák; f) egy pszeudomorfóza metszete; g) vasbevonat kvarcon; h) vaskiválás kalcitszemcse felületén

32


hanem a talajmátrixban képződtek. A felsorolt jellemzők részben vagy teljesen a vizsgált szelvényben talált kiválásokra is igazak, tehát azok in situ kiválásnak tekinthetők. Ezt támasztja alá az is, hogy a homokfrakcióban lévő többi ásványszemcsén, sőt növényi maradványokon is gyakori a vöröses-barnás színű vasas bevonat (1g. ábra). A 60 és 90 cm közötti mélységben (834 sz. minta) új típusú vaskiválások jelennek meg, és a vaskiválások mennyisége és mérete is itt a legnagyobb a vizsgált szelvényben. A vasborsók mennyisége általában arányos a hidromorf hatás mértékével, sőt ezzel együtt a vasborsók mérete is nőhet (pl. SIMONSON & BOERSMA, 1972; SCHWERTMANN & FANNING, 1976; RICHARDSON & HOLE, 1979; KOVALEV & SARYCHEV, 2007). A vasborsók gyakorisága és mérete alapján feltételezhető tehát, hogy a vizsgált szelvényben a 60 és 90 cm közötti rétegben volt a legnagyobb hidromorf hatás. A felsőbb rétegben megfigyelt aggregátumok és bevonatok mellett fekete színű, közel gömb alakú kiválások, továbbá színes szilikátok utáni pszeudomorfózák (ld. a Röntgendiffrakciós vizsgálatok c. részt) is feltűnnek. Az aggregátumok mérete az előzőekhez képest valamivel nagyobb (gyakoribbak az 1–2 mm-esek), esetenként gömbhéjas szerkezetet mutatnak, tehát jobban fejlettek. Mennyiségük azonban alárendelt a többi vaskiváláshoz képest. Átmetszetük amőbaszerű, esetenként azonban már jobban közelít az izometrikushoz, de még mindig szabálytalan határvonallal rendelkeznek. Belsejük igencsak inhomogén, gyakran geodaszerű, de koncentrikus üregsorok is előfordulhatnak bennük. A fekete színű kiválások a leggyakoribbak ebben a szintben. Méretük meghaladhatja a 2 mm-t is. Alakjuk a vörös kiválásokhoz képest gömbszerűbb, felületük szintén szabálytalan. A bekebelezett szilikátszemcsék esetenként kiállnak az oldalukból. Legtöbbször gömbhéjas szerkezetűek (konkréciók) (1c. ábra). Átmetszetük izometrikus, de a határvonaluk nem egyenletes. Előfordulnak központi magvú, geodaszerű vagy ezek kombinációját képviselő típusok is. Az üregek koncentrikus, gyakran egybenőtt sorokban is megjelenhetnek (1d. ábra). Sávosan-koncentrikusan előfordulnak bennük apró szemcsékből álló világos sávok, amelyek egyéb szilikátásványokból álló, később bekebelezett bevonatok lehetnek. PHILLIPPE et al. (1972) szerint a jó vízáteresztő képességű talajokra jellemzők a konkréciók, míg rossz áteresztő képesség esetén típusos vasborsók keletkeznek. Ez összefüggésben lehet azzal is, hogy konkréciók váltakozó kiszáradási-nedvesedési ciklusok során jönnek létre, míg a típusos vasborsóknál hosszabb száradási szakaszokat feltételeznek (BREWER et al., 1983). A gömbhéjas kiválások képződésében általában a kiszáradás, a zsugorodás és az összekeményedés játszik szerepet. SZALAI (2008b) kimutatta, hogy a növények élettevékenysége befolyásolja a talaj pH- és Eh-viszonyait és ezáltal a vas oldhatóságát. Ennek következtében a vas oldhatóságában van egy évszakonkénti periodicitás, amelynek szintén szerepe lehet a koncentrikus szerkezetű, vasas konkréciók létrejöttében. A pszeudomorfózák fekete színű, megnyúlt (akár 2 mm hosszú), jól hasadó fázisokból képződtek, amelyek átmetszete megnyúlt hatszög alakú (1e. ábra). Érintésre könnyen apró darabokra esnek szét. Az eredeti alak megtartása mellett, elsősorban a hasadási síkok mentén megjelennek rajtuk a vöröses színű foltok. Ezek gyakran sávokba rendeződnek, esetenként nagyobb halmazokat alkotnak. A pszeudomorfózák belseje inhomogén, a fekete részeket a hasadási síkok


33

mentén sávokba rendeződő, apró, világos szemcsékből álló részek tarkítják (1f. ábra). Ezek a fázisok eredetileg amfibolok lehettek. Az amfibolok viszonylagos gyakoriságuk, változatos összetételük és a mállással szembeni kis ellenállásuk miatt a vas és számos egyéb nyomelem leggyakoribb forrásai a felszíni környezetben (HUANG, 1989). Az amfibolok mállása pH 3 és 9 között a hidrolízis és az oxidáció együttes hatására megy végbe. Noha az oxidáció mértékével nő a mállás sebessége, a szerkezetből felszabaduló Fe(II)ionok gyors oxidálódásával és az ásványszemcsék felületén vas-oxidként történő kicsapódásával megvédhetik a szemcséket a további mállástól (SIEVER & WOODFORD, 1979), elsősorban a semleges és alkáli pHtartományban (WHITE & YEE, 1985). Ritkán a vizsgált szelvényben is előfordul vasas bevonat az amfibol utáni pszeudomorfózákon. Feltételezhető, hogy jelen esetben a vastartalmú amfibol lehetett a legfontosabb vasforrás. A pszeudomorfózák kizárólag a 60 és 90 cm közötti rétegben jelennek meg, az innen származó mintából szeparált homokfrakcióban jelentős a mennyiségük. A vízmozgáshoz kapcsolódó redoxiviszony-változással az amfibolok gyors mállásnak indultak, és a vas jelentős része helyben ki is csapódott. A jelentős vasutánpótlást jelzi, hogy ebben a rétegben a leggyakoribbak és a legnagyobbak a konkréciók és egyéb kiválások. A talajvízszint változásával, vagy kapilláris, továbbá gravitációs mozgással az amfibolokat nem tartalmazó szintekben is létrejöttek vaskiválások (kisebb mennyiségben és méretben, illetve kevésbé fejlett formákban). A 90 cm-es mélység alatt a vaskiválások mennyisége még mindig jelentős, egészen 120 cm-ig (valamivel kevesebb, mint az előző rétegben, de jóval több, mint 60 cm felett). Ebben a rétegben (835 sz. minta) vasas bevonatok már csak elvétve fordulnak elő, de a homokfrakcióban először itt megjelenő karbonátszemcséken is megfigyelhetők (1h. ábra). Az amfibol utáni pszeudomorfózák aránya és mérete jelentősen lecsökken. A fentiekkel egyező jellegű fekete kiválások és vörös aggregátumok azonban még mindig nagy számban fordulnak elő. Ez alatt a réteg alatt a pszeudomorfózák teljesen eltűnnek, de 150 cm-es mélységig a fekete és vörös kiválások még megjelennek az előzőekhez képest jóval kisebb mennyiségben (836 sz. minta). Ennél mélyebben már csak a fekete és vörös vaskiválások töredékei találhatók meg (837 sz. minta), amelyek 180 cm alatt teljesen eltűnnek a homokfrakcióból. Ez utóbbi rétegben biztosan, de legalább részben a 120 cm-es mélység alatt is a vaskiválások a felsőbb rétegekből kerülhettek mélyebbre gravitációs mozgással és/vagy kimosódással. Kémiai kioldásos vizsgálatok A minták teljes vastartalma átlagosnak mondható: 4,4 és 5,9% között változik a szelvényben. Enyhe dúsulás mutatkozik 40 és 90 cm között (5,4% Fe), továbbá egy jelentősebb dúsulás figyelhető meg 180 és 230 cm között (5,9% Fe). A legkisebb vastartalommal a 150 és 180 cm közötti mélységben találkozunk (4,4% Fe). A szelvény mangántartalma 0,03 és 0,15% között változik. A Mn mennyisége a szelvény felső részében nagyobb (0,1% Mn vagy a felett), 120 és 150 cm között dúsulással (0,15% Mn). Mennyisége 180 cm alatt jelentősen csökken (0,05% Mn vagy az alatt).

34


A talajok vas-oxid fázisainak jellemzésére széles körben alkalmaznak különféle kioldásos módszereket. A vas-oxidok teljes mennyiségének meghatározásához nátrium-ditionitos (MEHRA & JACKSON, 1960), míg az amorf és rosszul kristályos vasoxidok meghatározásához ammónium-oxalátos (SCHWERTMANN, 1959) kioldást alkalmaznak. Ez utóbbi elsősorban a ferrihidritet, valamint az allofánban és vashumusz komplexekben jelenlévő vasat oldja ki a talajból. A kiválasztott talajmintákon elvégzett kioldások eredményeit a 2. táblázat mutatja. Mind a ditionitos, mind pedig az oxalátos kioldással a 20 és 40 cm közötti rétegből mobilizálódott a legtöbb vas, kb. 1,56% Fed és 1,70% Feo. A mélyebb rétegekben ezeknél a mennyiségeknél csak jóval kisebb vasmennyiségek (kb. a fenti mennyiségek 2/3-a) voltak kioldhatók mindkét módszerrel. A nátrium-ditionittal kioldható vastartalom a 120 és 150 cm közötti rétegben éri el a minimumát (0,81% Fed), míg az ammónium-oxaláttal kioldható a legmélyebb, 180 és 230 cm közötti rétegben (0,81% Feo). A mangán mindkét kioldásnál jóval nagyobb arányban mobilizálódott, mint a vas. A felső 150 cm-ben jóval nagyobb Mn-mennyiségek oldódtak ki mindkét esetben a jóval nagyobb teljes Mn-tartalomnak megfelelően (0,1% körül, ill. kissé az alatt). Enyhe maximum a legnagyobb Mn-tartalommal jellemzett rétegben (120–150 cm) mutatkozik. A 180 és 230 cm közötti mélységben jóval kisebb Mn-mennyiségek oldódtak ki mindkét esetben (kb. 0,02%). Szembetűnő, hogy mindkét kioldással igencsak hasonló Fe- és Mn-mennyiségek mobilizálhatóak. Ennek megfelelően az oxalátos és ditionitos Fe- és Mn-tartalom aránya (Feo/Fed, Mno/Mnd) 1 körül van minden vizsgált mintában (a vas esetében 0,81 és 1,17 között, míg a mangánnál 1,04 és 1,14 között). A talajok ásványtani vizsgálata alapján a Feo érték a talajban jelenlévő ferrihidrit mennyiségét mutatja, és a Feo/Fed arány csökkenése a ferrihidrit jól vagy jobban kristályos vas-oxid fázisokba történő átkristályosodását jelzi (BLUME & SCHWERTMANN, 1969). A Feo/Fed arány általában a talajszelvény legfelső szintjében a legnagyobb, jelezve a szerves anyag gátló hatását a vas-oxidok kristályosodására. A mélyebb szintekben ez az arány viszont nagy változatosságot mutathat. A nedves mérsékelt öv talajaiban ez az érték 0,2 és 0,4 között van, ami a rosszul kristályos goethit és némi ferrihidrit jelenlétét jelzi. Aktívabb redoxi dinamikájú talajokban 0,4–0,6, míg podzolokban akár 0,8 és 1 között is lehet, ahol a vas-oxidok (főleg ferrihidrit) hideg, nedves, savas körülmények között keletkeznek jelentős mennyiségű szerves anyag jelenlétében. A növekvő Feo/Fed arány az egyre erősödő hidromorf hatást is jelzi. Esetünkben az 1 körüli érték az amorf vasfázisok (és mangánfázisok), tehát a ferrihidrit uralkodó arányára és a jelentős hidromorf hatásra utal a vaskiválásokban. A ferrihidrit a talajban mindig fiatal képződésű fázis, gyors oxidációval keletkezik, és idővel nő a kristályossága, illetve más vasfázissá alakul át. Laboratóriumi kísérletek szerint a goethit ferrihidritből leginkább 4-es pH körül képződik, míg a goethit képződése 7–8 pH-értéken minimumot mutat (SCHWERTMANN & MURAD, 1983). Mivel a vizsgált szelvény pH-ja a vaskiválásokat is tartalmazó rétegekben semleges vagy enyhén lúgos (pH 6,68–7,91), a goethit kiválásához nem ideálisak a körülmények. Gyengén lúgos és oxidatív körülmények között általában hematit képződik a ferrihidritből, esetünkben azonban a gyakori vízborítottság miatt ez a fázis nem


35

válik ki, így a ferrihidrit átalakulása, átkristályosodása nem, vagy csak nagyon lassan indulhat meg. Eredményeink szerint a nátrium-ditionittal, illetve az ammónium-oxaláttal kioldható Fe- és Mn-tartalom nem követi a teljes Fe- és Mn-tartalom változásait. A legfelső vizsgált rétegben (20–40 cm) a teljes vastartalom kb. 30%-a oldható ki minkét módszerrel. Ez az arány a mélységgel csökken, a minimumát a ditionitos kioldásnál (16%) a 120–150 cm-es, míg az oxalátosnál (14%) a 180–230 cm-es mélységben éri el. A mangán jóval nagyobb arányban oldódott ki minkét esetben. Ez a fém is a legfelső rétegben oldódott ki a legnagyobb arányban (kb. 90%-ban), ez a mennyiség 150 cm-es mélységig enyhén (70–75%-ig), majd ez alatt hirtelen csökken 35–40%-ra. A tapasztalat azt mutatja, hogy a talajosodás mértékének jól használható mutatója a ditionitos vastartalom és a teljes vastartalom aránya (Fed/Fet). Ez az érték a talaj korának, érettségének növekedésével ugyanis közelít az egyhez. LEIGH (1996) adatai szerint a korábban eljegesedett területek fiatal talajainak (kb. 10–15 ezer év) Fed/Fet aránya 0 és 0,3 között van, míg az 1-hez közelítő értékeket a jól fejlett trópusi talajokban találjuk, amelyek jóval hosszabb időn keresztül fejlődtek (10–100 millió év). Esetünkben – a többi bemutatott adattal összhangban – igen fiatal kiválásokról lehet szó. A mangán esetében tapasztalt nagyobb Mnd/Mnt, illetve Mno/Mnt arányok oka a mangán nagyobb mobilitása, továbbá, hogy a mangán-oxidok oxidatívabb körülmények között válnak ki, mint a vasoxidok (VENEMAN et al., 1976), ugyanis ilyen körülmények dominálnak a vizsgált szelvényben is. Röntgendiffrakciós vizsgálatok A 2. ábra mutatja be a teljes talajmintákról készült röntgendiffrakciós felvételeket a mélység szerint. A minták két uralkodó kristályos ásványfázisa a szmektit (35–55%) és a kvarc (30–45%). Ezek mellett alárendelt mennyiségben csillám-illit (2–5%), kaolinit (5–13%) és plagioklász földpát (3–7%), nyomokban káliföldpát és/vagy rutil jelenik meg. Az ásványos összetétel kis mértékben változik a szelvényen belül. A szmektit legnagyobb mennyiségét a szelvény közepén (834–838 sz. minták) éri el. A csillám-illit és a kaolinit a szelvény tetején több mint mélyebben. A 90–180 cm közötti mélységben (835, 836 és 837 sz. mintákban) néhány százalékos mennyiségben megjelenik a kalcit, mely legnagyobb mennyiségét (kb. 10%) e mélységen belül fokozatosan növekedve legalul, 150–180 cm között éri el. A talajmintánkat különböző szemcsetartományokra szétbontva megfigyelhetjük, hogy a 2–0,05 mm-es frakcióban csak kvarc, földpát (káliföldpát is) és kalcit jelenik meg. Az ennél finomabb frakcióban (50–2 µm) a kvarc és a földpát mellett megjelenik a csillám, a kaolinit és valószínűleg kevés klorit is, kalcit pedig ebben a szemcsetartományban már nem fordul elő. Az agyagfrakcióban (<2 µm) aztán már csak szinte szmektit és kaolinit található. A röntgendiffraktogramok mintázata alapján amorf fázisok jelenléte (Fe-Mn-oxidok) az 50 µm alatti tartományban várható (3. ábra).

36


2. ábra A teljes talajmintákról készült röntgendiffraktogramok

3. ábra Az ásványos összetétel szemcseméret szerinti változása a 835 számú mintában (tk = teljes talajminta)


37

A sztereomikroszkóp alatt kézzel válogatott különféle vaskiválások röntgendiffraktogramjai a 4. ábrán láthatóak. A felvételeken kristályos vas- és mangánfázisokra jellemző csúcs nem jelenik meg. A megemelkedett alapvonal vas, a 25º 2θ körüli maximummal jelentkező enyhe púposodás pedig amorf anyag jelenlétére utal. A széles csúcsokat 35 és 62º 2θ körül (2,5 és 1,5 Ǻ) egyrészt a mintában megjelenő agyagásványok adják, másrészt viszont származhatnak ferrihidrittől is. A kioldásos kísérletek és a röntgendiffraktogramok alapján tehát a vas- és mangánfázisok a vasas kiválásokban röntgenamorf szerkezetűek, rövid távon rendezett ferrihidrit (Fe) valamint vernadit (Mn) ásványok lehetnek. Mind a ferrihidrit, mind pedig a vernadit a vas-, illetve mangánionok gyors oxidációjával keletkezik (KODAMA & SCHNITZER, 1977; CHUKHROV & GORSCHKOV, 1981). A két ásvány közötti szerkezeti hasonlóság elősegíti az összenövésüket is, így a fiatal Fe- és Mnkiválások leggyakoribb (a kezdeti képződésükkor gyakran) amorf alkotói ezek a fázisok (BURNS & BURNS, 1975). Kimutatásuk a jelen tanulmányban elvégzett vizsgálatokkal csak közvetve lehetséges, így a későbbiekben a vaskiválások közvetlen szerkezeti-kémiai vizsgálata (pl. transzmissziós elektronmikroszkóppal) szükséges a genetikai következtetések pontosításához. Ha a vasborsó belső, nem vas-oxidos anyaga megegyezik a mátrix anyagával, akkor az in situ másodlagos kiválásnak tekinthető (TUCKER et al., 1994). A vizsgált vasborsókban megjelenő további ásványok a kvarc, a földpátok, a kaolinit, az illit, az illit/szmektit és a szmektit. Ezen ásványok ugyanazok, mint amelyek magát a talajt is alkotják. A szmektit jellege a vasborsókban kicsit másnak mutatkozik, mint a talajban, amennyiben rosszul kristályosodott és illit közberétegzést tartalmaz. To-

4. ábra A szeparált vaskiválásokról készült röntgendiffraktogramok.

38


vábbi különbség, hogy a vasborsókban nagyobb a kaolinit és az illit aránya, mint magában a talajban. Ezen kisebb eltérések ellenére a szöveti megfigyelésekre támaszkodva nyugodtan állítható, hogy a vasborsók in situ váltak ki a talajban, gyakran agyagásványok és kvarc körül és növekedésük során további ásványokat kebeleztek be a talajból. A szmektit rosszul kristályosodott jellege kialakulhatott a koncentrikus szerkezetű vasborsók képződéséhez is szükséges nedvesedési–kiszáradási ciklusok hatására. Figyelemre méltó, hogy amíg a teljes talajminták a 835, 836 és főleg a 837-es minták esetében kalcitot is tartalmaznak, addig a bennük előforduló vasborsókban nem jelenik meg a kalcit. Ebből két dolog is következhet: a kalcit pedogén eredetű az említett rétegekben és kristályosodása a vaskiválásoktól független, időben azokat követő vagy megelőző folyamat lehet, vagy pedig a vasborsók kiválása következtében a már meglévő, örökölt kalcit instabillá vált a vasborsókban. A kalcitszemcséken megfigyelt vasas bevonatok és a kalcit homokfrakcióban való dúsulása azt sugallja, hogy a kalcit inkább elsődleges ásvány és nem pedogén eredetű. A legkalcitosabb mintákban (836, 837) azonban az agyagfrakcióban is megjelenik kalcit. Ez arra utal, hogy voltak a pH-nak olyan ingadozásai, melyeknek köszönhetően a felsőbb szint kalcitja részben feloldódott és kicsit lejjebb finom bevonatok formájában újra kicsapódott. A más mélységből származó és eltérő megjelenésű (ld. a Mikroszkópos megfigyelések c. részt) vasas kiválások ásványos összetételében is tapasztalható némi különbség (4. ábra). A legtöbb agyagásvány a legkisebb méretű, leglazább szerkezetű vasas kiválásokban – melyek a szelvény felső részére jellemzőek – található. Ezzel szemben a 60–120 cm-es mélységre jellemző nagyobb, izometrikusabb, hatá-

5. ábra Az amfibol utáni pszeudomorfózákról készült diffraktogramok


39

rozottabb körvonalú, gyakran fekete, koncentrikus szerkezetű vasborsók kevesebb és rendezetlenebb szerkezetű agyagásványt tartalmaznak. A 834 és 835 sz. mintákban szinte hiányzik a szmektit bázisreflexiója, mely delamináltságára (a szmektit elemi rétegekre történő szétesésre) utal. NÉMETH (2008) vizsgálatai szerint a nedvesedési–kiszáradási ciklusok váltakozása degradáló hatással van a szmektitek szerkezetére. Tehát ez a 60–120 cm-es mélységköz az, amelyben a talajvízszint – és vele együtt az Eh, pH – a legnagyobb mértékben ingadozik a szelvényben. A vasborsókkal ellentétben az amfibol utáni pszeudomorfózákban egyértelműen kimutatható a goethit, mint vasfázis (5. ábra). Jellemző azonban, hogy ez a goethit is meglehetősen rendezetlen szerkezetű, amely utalhat arra, hogy ferrihidritből képződött. Tehát a primer színes szilikátok (amfibol) mállása lehetett az első és legjelentősebb vas-oxid szolgáltató folyamat. Mivel átalakulásuk már hosszabb ideje megtörtént, mint a borsó- és konkrécióformájú vas-oxidok kiválása, így kristályosságuk is előrehaladottabb. Következtetések A talajok vasas kiválásainak ásványtani vizsgálata egyszerű, rutin módszerekkel nem végezhető el olyan szinten, hogy abból képződésükre vonatkozóan következtetéseket vonhassunk le. Változatos megjelenési formájuk és a gyakran rendezetlen, amorf szerkezetű ásványos alkotók miatt vizsgálatuk komplex feladat. A mikroszkópos szöveti, mikromorfológiai megfigyelések, a szelektív kioldások, valamint a különböző szeparátumok (szemcseméret szerinti, kézi) röntgen-pordiffrakciós ásványtani, agyagásványtani vizsgálatai együttes alkalmazásával sikerült közelebb jutnunk a vasas kiválások genetikai kérdéseihez. Eredményeink azt mutatják, hogy a helyben képződött vasas kiválások mérete, alakja, szövete összefüggésben áll a hidromorf hatások intenzitásával. A vasas kiválások legelőrehaladottabb állapotú formája az izometrikus alakú, koncentrikus szerkezetű konkréció. Ennek képződése együtt jár a benne található agyagásványok degradálódásával (és esetleg a kalcit eltűnésével), vagyis szoros összefüggésben van a nedvesedési–kiszáradási ciklusokkal és a redox viszonyok, valamint a kémhatás váltakozásával. Mindazonáltal a talajmátrixban és a vasas konkréciókban található vas-, mangán- és agyagásványok szerkezetének és kémiai összetételének részletes vizsgálata (pl. transzmissziós elektronmikroszkópiával) és összehasonlítása hozzájárulna a genetika még részletesebb megismeréséhez. Összefoglalás A vas- és mangán-oxidok fontos szerepet töltenek be a kémiai elemek talajbeli migrációjában, és amennyiben nem reliktum sajátságok, jellemezőik jól tükrözik a befogadó talaj képződésének körülményeit. Jelen tanulmányban egy Ipoly-menti rétitalaj-szelvényben található vaskiválásokat jellemeztük mikroszkópos szöveti,


40

szelektív kémiai kioldásos, valamint röntgen-pordiffrakciós ásványtani vizsgálatokkal. A 20 és 180 cm-es mélységközben megjelenő különféle vaskiválások a legfelső rétegekben elsősorban vörösbarna bevonatokat és laza aggregátumokat alkotnak. 60 és 90 cm között azonban már a geodaszerű borsók és a konkréciók uralkodnak, továbbá itt jelennek meg az amfibol utáni pszeudomorfózák is. A kiválások mérete és gyakorisága is itt a legnagyobb, jelezve a hidromorf hatás maximumát. A különféle vaskiválások 120 cm alatt zömmel gravitációs mozgással vagy bemosódással vannak jelen. Mind a ditionitos, mind pedig az oxalátos kioldással a legfelső rétegből mobilizálódott a legtöbb vas (1,56% Fed és 1,70% Feo) és ezek mennyisége a mélységgel csökken. Az oxalátos és ditionitos Fe- és Mn-tartalom aránya 1 körül van minden vizsgált mintában. Ez az amorf vasfázisok (és mangánfázisok) uralkodó arányára és a jelentős hidromorf hatásra utal a vaskiválásokban. A szelektív kioldásokkal kinyerhető Fe- és Mn-tartalom nem követi a teljes Fe- és Mn-tartalom változásait. A legfelső vizsgált rétegben a teljes vastartalom kb. 30%-a, míg a mangán 90%-a oldható ki minkét módszerrel, és ez az arány a mélységgel csökken. A nedves szitálással szeparált vaskiválások röntgendiffrakciós vizsgálata szerint kristályos vas- és mangánfázisokra jellemző csúcs nem jelenik meg a felvételeken. A felvételek mintázata vas és amorf anyag jelenlétére utal. A vizsgált vasborsókban megjelenő további ásványok megegyeznek a talajt alkotó fázisokkal. Szembetűnő azonban, hogy a jobban fejlett vaskiválások kevesebb és rendezetlenebb szerkezetű agyagásványt tartalmaznak, mint a laza aggregátumok. A vasborsókkal ellentétben az amfibol utáni pszeudomorfózákban egyértelműen kimutatható a goethit, mint vasfázis. Jellemző azonban, hogy ez a fázis is rendezetlen szerkezetű, amely utalhat arra, hogy ferrihidritből képződött. Vizsgálataink alapján a vasas kiválásokat felépítő fázisok röntgenamorf szerkezetűek, rövid távon rendezett ferrihidrit (valamint vernadit) ásványok lehetnek. A kiválások legfejlettebb formája az izometrikus alakú, koncentrikus szerkezetű konkréció. Ennek képződése együtt jár a benne található agyagásványok degradálódásával (és esetleg a kalcit eltűnésével is) szoros összefüggésben a nedvesedési– kiszáradási ciklusokkal. A vaskiválások anyagát szolgáltató fázis a teljesen átalakult amfibol lehetett, amely a legjobban fejlett kiválásokkal egyazon mélységben jelenik meg. A vasforrás közelsége is hozzájárulhatott a kiválások szöveti-morfológiai fejlettségéhez. Kulcsszavak: konkréció, aggregátum, pszeudomorfóza, ferrihidrit, goethit Irodalom ADAMS, W. A. & KASSIM, J. K., 1984. Iron oxyhydroxides in soils developed from lower Paleozoic sedimentary rocks in mid Wales and implications for some pedogenetic processes. J. Soil Sci. 35. 117–126.


41

BREWER, R., SLEEMAN, J. R. & FOSTER, R. C. 1983. The fabric of Australian Soils. In: Soils: An Australian Viewpoint. 439–476. CSIRO–Acad. Press. London. BLUME, H. P. & SCHWERTMANN, U., 1969. Genetic evaluation of profile distribution of aluminium, iron and manganese oxides. Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 33. 438–444. BURNS, R. G. & BURNS, V. M., 1975. Mechanism for nucleation and growth of manganese nodules. Nature. 255. 130–131. BURT, R., 2004. Soil Survey Laboratory Methods Manual. Soil Survey Investigations Report No. 42. Version 4.0. USDA Natural Resource Conservation Service. Washington, D. C. CHUKHROV, F. V. & GORSCHKOV, A. I., 1981. Iron and manganese oxide minerals in soils. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Science. 72. 195–200. GALLAHAR, R. N., PERKINS, H. F. & RADCLIFFE, D., 1972. Impregnating soil concretions for electron microprobe analysis. Soil Sci. Soc. Am. J. 36. 181–183. GASPARATOS, D., HAIDOUTI, C. & TARENIDIS, D., 2004. Characterization of iron oxides in Fe-rich concretions from an imperfectly drained Greek soil: a study by selective dissolution techniques and X-ray diffraction. Arch. Agron. Soil Sci. 50. 485–493. GEREI L. & MÁTÉ F., 1957. Vas- és mangántartalmú kiválások néhány hazai talajban. Agrokémia és Talajtan. 6. 43–50. GEREI L., MÁTÉ F. & BENEDEK J., 1960. A talajban végbemenő vaskonkréció képződés vizsgálata modellkísérletekben Fe59 izotóppal. Agrokémia és Talajtan. 9. 491–494. HUANG, P. M., 1989. Feldspars, olivines, pyroxenes and amphiboles. In: Minerals in Soil Environments. (Eds.: DIXON, J. B. & WEED, S. B.) 975–1050. SSSA Book Series No. 1. Soil Science Society of America. Madison. KAPOOR, B. S., RÓZSAVÖLGYI J. & RÉDLY L.-NÉ, 1986. Szikes és réti talajok fizikaikémiai tulajdonságainak és ásványtani összetételének vizsgálata. Agrokémia és Talajtan. 35. 317–340. KETTLER, T. A., DORAN, J. W. & GILBERT, T. L., 2001. Simplified method for soil particle-size determination to accompany soil-quality analyses. Soil Sci. Soc. Am. J. 65. 849–852. KODAMA, H. & SCHNITZER, M., 1977. Effect of fulvic acid on the crystallization of Fe(III) oxides. Geoderma. 19. 279–291. KOVALEV, I. V. & SARYCHEV, I. V., 2007. Iron in hydromorphic grey forest soils. Moscow University Soil Science Bulletin. 63. 82–89. LEIGH, D. S., 1996. Soil chronosequence of the Brasstown-creek, Blue Ridge Mountains, USA. Catena. 26. 99–114. MCKENZIE, R. M., 1989. Manganese oxides and hydroxides. In: Minerals in Soil Environments. (Eds.: DIXON, J. B. & WEED, S. B.) 439–465. SSSA Book Series No. 1. Soil Science Society of America. Madison. MEHRA, O. P. & JACKSON, M. L., 1960. Iron oxide removal from soils and clay by dithionite-citrate system buffered with sodium bicarbonate. Clays and Clay Minerals. 7. 317–327. MSz 21470/2–81, 1982. Környezetvédelmi talajvizsgálatok. Talajminta előkészítése, nedvességtartalom, elektromos vezetés és pH meghatározása. Magyar Szabványügyi Hivatal. Budapest. NÉMETH, T., 2008. Lead and copper adsorbed montmorillonites in wetting and drying cycles. In: Resumen de Comunicaciones. XXVIII Reunión de la Sociedad Espanola de Mineralogia (16–19 Sept. 2008, Zaragoza, Spain), Macla 9. 173–174.

42


PHILLIPPE, W. R. et al., 1972. Distribution of concretions from selected soils of the inner bluegrass region of Kentucky. Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 36. 171–173. RICHARDSON, J. L. & HOLE, F. D., 1979. Mottling and iron distribution in a Glossboralf-Haplaquoll hydrosequence on a glacial moraine in Southwestern Wisconsin. Soil Sci. Soc. Am. J. 43. 552–558. RÓZSAVÖLGYI J. & STEFANOVITS P., 1960. Barna erdőtalajok vékonycsiszolatainak vizsgálata. Agrokémia és Talajtan. 3. 365–380. SCHWERTMANN, U., 1959. Die fraktionierte Extraktion der freie Eisenoxide in Böden, ihre mineralogische Fromen und ihre Entstehungsweise. Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde. 84. 194–204. SCHWERTMANN, U. & FANNING, D. S., 1976. Iron-manganese concretions in hydrosequences of soil in loess in Bavaria. Soil Sci. Soc. Am. J. 40. 731–738. SCWERTMANN, U. & MURAD, E., 1983. Effect of pH on the formation of goethite and hematite from ferrihydrite. Clays and Clay Minerals. 31. 277–284. SIEVER, R. & WOODFORD, N., 1979. Dissolution kinetics and weathering of mafic minerals. Geochimica et Cosmochimica Acta. 43. 717–724. SIMONSON, G. H. & BORESMA, L., 1972. Soil morphology and water table regulations. II. Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 36. 649–653. SZALAI Z., 2008a. A kémhatás és redox viszonyok térbeli és időbeli dinamikájának hatása a felvehető nyomelem tartalomra vízhatású élőhelyeken. In: IV. Kárpátmedencei Környezettudományi Konferencia előadásai, I. kötet. (Szerk.: OROSZ Z. et al.) 367–371. Debrecen. SZALAI, Z., 2008b. Spatial and temporal pattern of soil pH and Eh and their impact on solute iron content in a wetland (Transdanubia, Hungary). AGD Landscape and Environment. 2. 34–45. SZENDREI G., 1996. Hazai talajtípusok mikromorfológiája. Agrokémia és Talajtan. 45. 260–266. SZENDREI G., 2001. Hazai talajtípusok mikromorfológiája. Szerzői kiadás. Budapest. THOMPSON, A. et al., 2006. Iron-oxide crystallinity increases during soil redox oscillations. Geochimica et Cosmochimica Acta. 70. 1710–1727. TUCKER, R. J., DREES, L. R. & WILDING, L. P., 1994. Signs old and new: active and inactive redoximorphic features and seasonal wetness in two Alfisols of the gulf coast region of Texas, USA. In: Soil Micromorphology: Studies in Management and Genesis. (Eds.: RINGROSE-VOASE, A. & HUMPHREYS, G.) 149–159. Elsevier. Amsterdam. VENEMAN, P. L. M., VEPRASKAS, M. J. & BOUMA, J., 1976. The physical significance of soil mottling in a Wisconsin toposequence. Geoderma. 15. 103–118. WHITE, A. F. & YEE, A., 1985. Aqueous oxidation–reduction kinetics associated with coupled electron-cation transfer from iron-containing silicates at 25 degrees C. Geochimica et Cosmochimica Acta. 49. 1263–1275. ZENTAY T. & RISCHÁK G., 1983. A Duna–Tisza közi homoktalajok és fekvő kőzeteinek talajásványtani és kémiai vizsgálata II. Ásványtani és kémiai vizsgálatok. Agrokémia és Talajtan. 32. 193–205. ZHANG, L. et al., 2008. Microbial DNA extraction and analyses of soil iron–manganese nodules. Soil Biology and Biochemistry. 40. 1364–1369. Érkezett: 2009. március 9.


43

Mineralogical composition of iron-rich precipitates in a meadow soil (River Ipoly, NE Hungary) 1

P. SIPOS, 1T. NÉMETH and 2Z. MAY

1

Institute for Geochemical Research, Hungarian Academy of Sciences, Budapest Chemical Research Center, Institute of Materials and Environmental Chemistry, Hungarian Academy of Sciences, Budapest

2

S um ma ry Iron and manganese oxides are of primary importance in the migration of chemical elements in soils, and unless they are relicts their characteristics give a good reflection of the conditions under which the soil was formed. This study presents the microscopic, selective extraction and X-ray diffraction analyses of iron-rich precipitates from a meadow soil profile (River Ipoly, NE Hungary). The precipitates appearing at a depth of 20–180 cm are present in the form of reddish brown coatings and loose aggregates in the upper part of the profile. Between 60 and 90 cm, geode-like nodules and concretions dominate, but pseudomorphs after amphiboles are also present. The size and frequency of the precipitates is the highest in this part of the profile, indicating the greatest hydromorphic effect at this depth. Precipitates below 120 cm are mostly due to gravitational migration and leaching. The highest iron amounts were extracted from the upper part of the profile by both dithionite and oxalate dissolution (Fed=1.56% and Feo=1.70%), and these amounts decreased with depth. The ratios of oxalate- and dithionite-extractable iron and manganese contents were around 1 in all the samples, suggesting the presence of amorphous iron and manganese phases, as well as that of hydromorphism in the precipitates. The extractable iron and manganese quantities were not related to the total iron and manganese content of the samples. Both extractions released about 30% of the total iron and 90% of the total manganese content of the samples, and these ratios decreased with depth. According to the X-ray diffraction analysis of precipitates separated by wet sieving, there was no peak characteristic of crystalline iron and manganese oxides on the XRD pattern, but these suggested the presence of iron and amorphous material. The other phases corresponded to those forming the soil matrix. It was clear, however, that nodules with a well-developed structure contained smaller amounts of clay minerals with a less ordered structure than those found in the aggregates. In contrast to the iron-rich precipitates, goethite was found in the pseudomorphs, but this phase was also disordered, which may suggest its formation from ferrihydrite. The results show that the iron-rich precipitates consist of X-ray amorphous phases, mostly of short-range-order ferrihydrite (and vernadite). The mostly developed forms of these precipitates are concretions with isometric form. Their formation is accompanied by the degradation of clay minerals (and also by calcite dissolution) related to the wetting-drying cycles. The source of iron may have been the amphiboles, which are present in this soil at the same depth as the most developed nodules and concretions. The proximity of the iron source may also have contributed to the degree of structural and morphological development of the nodules.

44


Table 1. Main geochemical and mineralogical properties of the meadow soil profile, originating from the vicinity of the River Ipoly. (1) Soil sample No. (2) Depth, cm. (3) Total organic carbon, %. (4) Sand. (5) Silt. (6) Clay. (7) Dominant clay minerals. a) smectite; b) illite; c) kaolinite. (8) Carbonate minerals. d) calcite. Table 2. Results of Fe and Mn extraction studies (mg/kg). (1) Soil sample No. (2) Depth, cm. Note: Fet and Mnt = total Fe and Mn content (XRF), Fed and Mnd = sodium dithionite-extractable Fe and Mn content (ICP), Feo and Mno = ammonium oxalate-extractable Fe and Mn content (ICP). Fig. 1. Forms of iron-rich precipitations in the studied profile: a) loose aggregates; b) cross-section of an aggregate; c) iron-rich nodules and concretions; d) cross-section of a concretion; e) pseudomorphs after amphiboles; f) cross-section of a pseudomorph; g) iron oxide coating on quartz; h) iron oxide coating on calcite. Fig. 2. XRD patterns of the studied soil samples. Fig. 3. Variation in mineralogy with the particle size composition of sample 835. Fig. 4. XRD patterns of iron-rich precipitates. Fig. 5. XRD patterns of pseudomorphs after amphiboles.

Vasas kiválások ásványos összetétele egy Ipoly-menti réti talajban

Recommend Documents