Wechselwirkungen zwischen Festphasen und Loesungen (z.B. unter Bildung basischer Aluminiumsulfate) in 5 Bodenprofilen ueber verschiedenartigen Gesteinen in der Soesemulde (Oberharz)

Göttingen

1992

84 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

102559

Fuenf Bodenprofile ueber unterschiedlichen Gesteinen (Spilit, Tonschiefer, Grauwacke, Kieselschiefer und Quarzit) wurden bis in durchschnittlich 2m Tiefe auf Gehalte an Si, Al, Fe, Mn, Ca, Mg, Na, K, Ti, Cmin, Corg, H2O, S, Nb, Zr, Y, Sr, Pb, Zn, Ni, Co, Cr, V, Ba und Sc untersucht. An zwei Profilen wurden Korngroessenuntersuchungen durchgefuehrt. Die Elementverteilung in den Profilen zeigt, dass zum Teil erhebliche allochthone Beeinflussungen (Fliesserden und Loesszumischung) vorliegen. Der Loessanteil konnte im Profil ueber Spilit durch Korngroessendaten und den Chemismus (Loess besitzt erhoehte Gehalte an Si, Zr, Sr und Na) quantifiziert werden; er liegt zwischen 0-70%. Am Tonschiefer-Standort zeichnet sich in der Tonfraktion der obersten Proben durch geringe K/Al- bzw. Mg/Al-Verhaeltnisse ein starker Illit- und Chlorit-Abbau durch saure Loesungen ab. Im Kieselschiefer-Profil fuehrt die Versauerung zu Verlagerungen von Tonmineralen sowie der Elemente Fe, Mn, Pb und Corg bis in 50cm Tiefe. Vergleichende pH-Wert-Messreihen an Bodensuspensionen von aufgemahlenen und nicht aufgemahlenen Feinbodenproben zeigen, das die pH-Wert-Verlaeufe vom Feststoffchemismus beeinflusst werden. Auch in den versauerten Bodenbereichen (pH-Werte unter 4,8), die in allen Profilen im oberen Teil vorliegen, sind Komponenten zur Saeureneutralisierung vorhanden, die durch Mahlen aktiviert werden koennen. Detaillierte Einblicke in Mineralreaktionen mit Bodenloesungen ergeben sich durch Abpressen originaerer Bodenloesungen. Diese wurden auf SO4, NO3, Cl, Na, K, Ca, Mg, Fe, Al, Mn, Si und den pH-Wert untersucht. Es ergeben sich signifikante Korrelationen zwischen dem pH-Wert und den Ca-, Mg-, Mn- und Al- Gehalten. Bei pH-Werten zwischen 3,7 und 4,3 sind in den oberen Profilbereichen die Al- und Mn-Gehalte erhoeht (maximal 6,4 mg/l Al und 2,1 mg/l Mn). Bei pH-Werten ueber 4,8 tritt Al unter 0,4 mg/l zurueck und Ca, Mg und Na dominieren den Kationenchemismus. Si und K zeigen in beiden Profilen ausgepraegte Korrelationen miteinander (Tonschiefer: r=0,89; Spilit: r=0,85) , die nicht vom Grad der Versauerung abhaengen. Die Porenloesungen sind nach thermodynamischen Daten bezueglich Quarz und Goethit uebersaettigt und an Chlorit, Illit, Albit, Kalifeldspat und Gibbsit untersaettigt. Nahe der Saettigung und daher moeglicherweise konzentrationslimitierend sind alkalifreie Silikate (Allophan, Pyrophyllit, Chalcedon) sowie alkalihaltige Sulfate ( Alunit, Jarosit). Ein Vergleich mit Lysimeterloesungen ergibt, dass Porenloesungen besser interpretierbare Kurvenverlaeufe zeigen und damit Versauerungserscheinungen genauer erfassen. Generell sind letztere hoeher konzentriert und stehen naeher am Gleichgewicht mit den Festphasen. Die durchschnittlich geloesten Si-Gehalte der Lysimeterloesungen aller Bodenprofile liegen zwischen 3,1 und 4,9 mg/l. Vier Standorte besitzen in 2m Tiefe Geha...