Verwitterungsbilanzen von Boeden auf der Basis modaler Mineralbestaende (am Beispiel des Bodenprofils Spanbeck 4)

Göttingen

1989

229 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

102265

Das Profil Spanbeck 4 wurde in den abgetrennten Bodenhorizonten und Kornfraktionen (Ton-, Silt- und Feinsandbereich) phasenanalytisch durch quantitative IR-Spektroskopie und chemisch mittels Atomabsorption, Kolorimetrie, Mikrosonde und Roentgenfluoreszenz untersucht. Ein Vergleich zwischen den verschiedenen Mineralbestimmungsmethoden wurde vorgenommen, indem die an ausgewaehlten Horizonten und Fraktionen optisch und roentgenographisch ermittelten Daten den parallel dazu infrarotspektroskopisch bestimmten Werten gegenuebergestellt wurden. Vorrangiges Ziel der Untersuchungen war es, an dem bereits chemisch bilanzierten Profil Spanbeck 4 eine mineralogische Stoffbilanz mit Hilfe der quantitativen IR-Spektroskopie zu erstellen. Die Ergebnisse der modalen IR- Analyse zeigen, dass in den Kornfraktionen des Ton- und Siltbereiches eine kontinuierliche Ab- bzw. Zunahme des Illit- bzw. Quarzgehaltes vom C- Horizont zum A-Horizont zu beobachten ist. Die Feldspatgehalte verhalten sich in den beiden Siltfraktionen reziprok. Vom Unter- zum Oberboden ist fuer die Fraktion 2-20My eine Zunahme zu verzeichnen, waehrend in der Fraktion 20-63My eine Abnahme festzustellen ist. Bei den Feldspatmineralen wies die IR-Spektroskopie auf das Vorliegen von Strukturen mit hoher Al-Si- Ordnung hin; also auf Mikroklin bzw. Orthoklas und Albit (tief). Brechzahlbestimmungen der Albite zeigten nach der Lambda-Variationsmethode im Phasenkontrast einen wechselnden Anorthit-Einbau bis zu maximal 10 mol % an. Aus der chemischen Analyse lassen sich in Obereinstimmung mit quantitativen Aenderungen des Mineralbestands signifikante Trends erkennen. In den Ton- Fein- und Mittelsiltfraktionen nehmen die SiO2- und die Na2O- Gehalte von unten nach oben deutlich zu, waehrend die Fe2O3-, CaO-, MgO- und K2O-Gehalte deutlich abnehmen. Fuer die uebrigen Komponenten - insbesondere Al2O3 und auch untergeordnet FeO - ist aus dem Pauschalchemismus zunaechst kein eindeutiges Trendverhalten erkennbar. Verwitterungsbilanzen wurden auf der Basis sowohl des mineralogisch ermittelten modalen als auch des chemisch ermittelten Stoffbestandes erstellt. Zur Bilanzierung wurden die Mineral- und Oxid-Gehalte der nicht NaOH-extrahierten Proben verwendet, da die nach den Extraktionsversuchen durchgefuehrten IR-Untersuchungen am Illit auf deutliche Veraenderungen in der Mineralogie und Chemie dieses Minerals hinwiesen. Aus der mineralogischen Stoffbilanz resultiert ein hoher Illit/Glimmer-Verlust von ca. 79 kg/m2, der vor allem auf den Zersatz im A- Horizont (0-40cm) zurueckzufuehren ist und durch einen leichten Gewinn im B- Horizont (40-150cm) nicht kompensiert wird. Die Mineralbilanz fuehrt im Profil insgesamt zu einem Tonabbau von 51 kg/m2. Die chemische Bilanz zeigt deutliche Stoffmobilisationen und Verluste vor allem an silikatischem SiO2, Al2O3, MgO und K2O im A-Horizont. Eine Kompensation dieser Verluste ...