خاک رس

رس ها به همراه کلوئیدها، فعال ترین بخش خاک محسوب می شوند و اکثر آنها دارای ساختمان بلوری هستند.

در مطالب قبل دانستید که خاک ها مخلوطی از مواد معدنی و آلی هستند که از تجزیه و تخریب سنگ ها در نتیجه هوازدگی به وجود می آیند که البته نوع و ترکیب خاک ها در مناطق مختلف بر حسب شرایط ناحیه فرق می کند. و در مطالب دیگر با (آشنایی با انواع خاک و شاخص های دسته بندی آنها، خاک پویا، نقش گیاهان در جلوگیری از فرسایش خاک، خاک زندگی بخش، تقسیم بندی خاک ها از لحاظ سنگ های تشکیل دهنده، انواع و مراحل مختلف فرسایش خاک) آشنا شده اید.

حال به بررسی خاک رس می پردازیم.

رُس طبق تعریف انجمن مواد و آزمون آمریکا به کانی های طبیعی آگلومره شده شامل فیلوسیلیکات آلومینیوم آب دار گفته می شود که با افزودن رطوبت کافی ویژگی های پلاستیک پیدا می کنند و با خشک شدن صلب می شوند.

تاثیر آب و هوا بر خاک رس

خاک ها در مناطق گرم و شرایط آب و هوایی مرطوب جایی که زهکشی مناسبی ندارد، دارای میزان بالایی از کانی های اولیه حل شده می باشند که به کانی های رسی تبدیل شده اند. خاک های موجود در مناطق گرم و مرطوب، میزان بالایی از رس حتی در اعماق 5 تا 20 متری دارند. در حالت زهکشی مناسب، کانی های رسی از درون سیستم خاک خارج می شوند. بعضی کانی های رسی در اثر تجزیه و دگرسانی کانی های اولیه نظیر میکاها تشکیل می شوند.

منشا تشکیل دهنده رس ها

- رس های درجا که در حین تشکیل خاک شکل می گیرند.

- رس های تغییر مکان یافته که در اثر فرسایش بیشتر حرکت کرده و مجددا در محل جدید نهشته می شوند.

- رس های تبدیل شده که از رس های به شدت هوازده و فرسایش یافته تجمع کرده و در رسوبات و خاک ها رسوب گذاری می کنند.

- رس های تشکیل شده جدید که در اثر تبلور مجدد رس های موجود در محلول ها، در خاک در حال تشکیل شکل می گیرند.

در مطالب قبل با کانی ها آشنا شده اید و دانستید که کانی ماده طبیعی، غیرآلی، بلوری و جامد است که در ترکیب سنگ  های پوسته زمین یافت می  شود.

کانی های رسی

این کانی ها سیلیکات های آلومینیوم آبداری هستند که ساختمان ورقه ای داشته و مانند میکاها، از فیلوسیلیکات ها می باشند.

ساختمان کانی های رسی

لایه ای از چهار وجهی های (تتراهدرال های) Si _ O. در این لایه، هر چهار وجهی با چهار وجهی مجاورش، سه اتم اکسیژن به اشتراک گذاشته اند. واحد پایه است، اما Al می تواند حداکثر جانشین نصف اتم های Si شود.

لایه ای متشکل از Al در موقعیت اکتاهدرال با یون های و به طوری که در عمل یون های بین دو لایه از یون های O/OH قرار می گیرند. عناصر Mg ، Fe و سایر یون ها، ممکن است جانشین Al شوند.

گیبسیت: لایه Al _ O/OH را لایه گیبسیت می گویند. چون ساختمان این کانی کلا از چنین لایه هایی تشکیل شده است.

بروسیت: لایه Mg _ O/OH را لایه بروسیت می گویند. چون ساختمان این کانی کلا از این لایه ها تشکیل شده است.

تقسیم بندی ساختمانی رس ها

گروه کاندیت:

ساختمان دو لایه ای دارند یعنی لایه تتراهدرال بوسیله یون های O/OH به لایه اکتاهدرال متصل است.

- در آن جانشینی به جای Al و Si صورت نمی گیرد، لذا فرمول ساختمانی آن است.

- اعضا این گروه کائولینت، هالوئیزیت (کائولینیت آبدار)، دیکیت، ناکریت هستند.

- فاصله بنیادی (فاصله بین یک لایه سیلیس با لایه سیلیس بعدی) 7 آنگستروم است.

گروه اسمکتیت:

ساختمان 3 لایه ای دارند. به طوری که یک لایه اکتاهدرال مانند ساندویچ بین دو لایه تتراهدرال سیلیس قرار دارد.

- فاصله بنیادی 14 آنگستروم است و با جذب آب تا 21 آنگستروم می رسد.

- اعضا این گروه شامل مونتموریلونیت، ساپونیت، نانترونیت (وقتی Fe جانشین Al می شود) و استونزیت (وقتی Mg جانشینAl شود) می باشند.

اعضای گروه اسمکتیت:

ورمیکولیت: ساختمانی مشابه اسکمتیت دارد، ولی در آن تمام موقعیت های اکتاهدرال به وسیله و اشغال شده و جانشین شده است.

ایلیت: این کانی نیز ساختمانی مشابه اسکمتیت دارد، اما به علت جانشینی به جای در لایه های تتراهدرال، کمبود بار بوجود می آید که بوسیله که در موقعیت های بین لایه ای قرار می گیرد، جبران می شود. یون های، و نیز در آن دیده می شوند. فاصله بنیادی 10 آنگستروم است.

کلریت: ساختمان سه لایه ای (مثل ایلیت و اسکمتیت) دارد، ولی لایه های بروسیت (Mg _ O/OH) بین آنها قرار دارند. فاصله بنیادی 14 آنگستروم است.

منشا کانی های رسی در رسوبات یا سنگ های رسوبی

- رس های موروثی یا وراثتی: این رسها از انواع آواری هستند.

- رس های تازه تشکیل شده (Neoformation): این رس ها به صورت برجا و در اثر ته نشینی مستقیم از محلول یا از مواد سیلیکاته آمورف و یا حاصل جانشینی هستند.

- رس های تبدیلی (Transformation): رس های موروثی از طریق تبادل یونی یا تغییر منظم کاتیون ها، به رس های تبدیلی، تبدیل می شوند.

فرایندهای تشکیل دهنده انواع رس ها

- محیط هوازدگی و تشکیل خاک: اصلی ترین محیط تشکیل رس ها مخصوصا رس های موروثی یا وراثتی است.

- محیط رسوب گذاری: رس ها از آب حوضه یا آب های حفره ای ته نشین می شوند (مخصوصا رس های تازه تشکیل شده).

- دیاژنز و دگرگونی درجه پایین : در طول این فرآیند انواعی از رس ها (مخصوصا رس های تبدیلی) حاصل می گردند.

دیاژنز کانی های رسی

کانی های رسی در طول دیاژنز اولیه و دیاژنز نهایی و هم چنین در طول دگرگونی تغییر یافته و حتی دگرسان می شود. اصلی ترین فرایند فیزیکی که رس ها را تحت تاثیر قرار می دهد، فشردگی (Compaction) است که باعث خروج آب و کاهش ضخامت آنها تا 0.1 ضخامت اولیه می شود.
منبع: http://a-soil.blogfa.com