الخصائص الفيزيائية والكيميائية للدبال

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثاني

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الدبال الخصائص الفيزيائية للدبال الخصائص الكيميائية للدبال علوم الأرض والجيولوجيا

يتكون الدبال أساساً من مكونات داكنة اللون توجد في التربة وفي الرسوبيات والصخور، كما يشمل الدبال كذلك المواد العضوية عديمة أو فاتحة اللون المصاحبة لنواتج التحلل العضوي.

وبصفة عامة يمكن القول إن الدبال خليط من المواد العضوية. ومن المصطلحات الشائعة ذات العلاقة الوثيقة بالدبال ما يلي:

مول (Mull) وهو خليط من المواد العضوية وغير العضوية الموجودة في التربة، مور (Mor) ويعني الغابة المتحللة جزئياً، كيروجين (Kerogen) تجمعات عضوية غير متبلورة في البحيرات المالحة والغنية بالقلويات، ثوكوليت (Thucolite) وهي تركيزات لمواد كربونية في الصخور القديمة.

 

ومن المصطلحات الشائعة كذلك توربانيت، كوكوسيت كورونجيت، هانجليت. وكلها مصطلحات تستخدم لرسوبيات غنية في البوتويكوكس والطحالب الأخرى الموجودة في الصخور والرسوبيات.

والواقع أن طرق استخراج وتحليل المكونات الدبالية تؤثر إلى حد كبير وتتحكم في خواص المواد المستخرجة، والكثر من ذلك فإنه يتم تقسيم الدبال حسب طرق استخراجه.

ومن الأمور الهامة خاصة في المجالات الزراعية والجيولوجية؛ ضرورة التعرف على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للدبال وكذلك أصل تكوينه.

 

ولقد اسهم التقدم الكبير الذي شهدته طرق التحاليل الدقيقة في تفهم طبيعة المواد الدبالية في التربة والمياه، كذلك فإن الحاجة إلى التعرف على ذلك قد أدت إلى مزيد من التقدم في مجال التحاليل الدقيقة.

وقد تستخدم الطرق التقليدية في استخلاص مكونات الدبال وذلك بمعالجته بحمض الكبريتيك، فحمض الكروميك أو هيدروكسيد الصوديوم. وهناك طرق حديثة منها : استخدام مزيج من الصودا الكاوية والكواشف الحاجبة للكالسيوم، والكروماتوجرافيا، والرنين الالكتروني المغناطيسي، والاستقطاب أو باستخدام مزيج من هذه الطرق.

ويبين الجدول (1) المجموعات الفعالة الموجودة في الدبال .

 

للدبال خصائص فيزيائية وفيزيوكيمائية هامة ومتعددة. وتشير دكانة لون الدبال عموماً إلى كمية المحتوى الدبالي، وقد يتأثر اللون بوجود مركبات فينولية ومعادن كبريتيد الحديد.

ويتأثر تركيب الدبال كذلك بنوعية المصدر والنسيج والتغيرات التي تحدث بعد احتوائه في الرسوبيات. ولذلك فإن هناك تباين في خصائص خث الغابات وخث البحيرات.

فمثلاً نجد أن درجة تماسك خث الغابات (moss) والأشنة أقل بكثير من الطين إلا أن درجة تماسك خث البحيرات تكون مساوية أو تزيد عن درجة تماسك الطين. ويكون التماسك ضعيفاً جداً عند حدوث تجمد للمواد الدبالية.

 

ويحافظ الدبال الطازج على الماء فيه وتصل القدرة على الاحتفاظ بالماء إلى 85، 90%، ولكن إذا ما جف الدبال فإنه من الصعب أن يبلل ثانية – حيث يحدث إنكماش للدبال، يقدر بأكثر من 80%، إلا أن درجة إنكماش خث الغابات والأشنة أقل من ذلك نظراً لنسيجهما المسامي.

ويتميز الدبال الطازج عموماً بنفاذية عالية ودرجات عالية كذلك في السعة الحرارية وامتصاص الحرارة من الأملاح والغازات وقوة تنظيمية (Buffering) مرتفعة.

يختلف التركيب الكيميائي العام للدبال اختلافاً بينا. فمثلاً تتراوح نسبة الكربون العضوي بين 50% أو أكثر في ركام النباتات السطحي بالغابات، و2% أو أقل في النطاق التالي أسفل هذا الركام. وعلى التوالي يختلف النيتروجين كذلك من 2-0.1% والأس الهيدروجيني من 4,5-4 .

 

وتصل نسبة المكونات التي تذوب في الأثير (مثل الهيدروكربونات والشموع) إلى 6,5% في الركام و 3,0% في النطاق التالي له.كذلك فإن المركبات التي تذوب في الماء الساخن (أحماض عضوية مثلاً) تتراوح بين 7% – 2%، بينما تختلف المركبات التي تذوب في الميثانول (مثل المخصبات) من 4% إلى 1%.

تعود الخصائص المطهرة لبعض أنواع الدبال إلى وجود الفينولات، والكينونات وأحماض الفينول الكاربوكسيلية وجليكوسيدات الفينول، نظراً لأنها تعيق نشاط الكائنات الحية الدقيقة. ومن أمثلة ذلك استخدام خث المستنقعات الدنمركي في تحنيط الكائنات الحية وكذلك حفظ الإنسان.

وينتج عن تكون القلويات الدبالية من المحاليل إعاقة ترسيب بعض المواد المعدنية في مدى أس هيدروجيني من (4-8)، ولذلك تبقى بعض العناصر مثل الفوسفور وعناصر أخرى دون أن تترسب ويمكنها أن تنتقل بحرية، وتتركز مكونة رواسب خامات لهذه العناصر.

 

ويتميز الدبال بخصائص غروية لدرجة أن بعض الأحماض الدبالية التي يصل قطر حبيباتها إلى 0,02 ميكرون يكون لها شحنة سالبة ويمكن فصلها بالفرز الكهربي (Electro Dialysis) من محلول دبالي. ويعتقد أن هناك علاقة وثيقة بين وزن حبيبات الدبال الغروي وقلوية المحلول.

وقد يحدث في الظروف الطبيعية وبعوامل جيولوجية مثل النقل والترسيب أن تتكون المعادن أساساً على شكل مركبات دبالية، كما قد يحدث إزالة الحديد والمنجنيز المغلف للرسوبيات.

ومن العوامل الجيوكيميائية الهامة الأخرى والتي تبين أثر وجود الدبال على المواد الطينية أن الدبال يحدث انتشاراً لحبيبات الطين ويمنع ترسبها، ويتبع ذلك تغليف معادن الطين بمواد دبالية وهيدروكسيل الحديديك ومعادن أخرى، ولذا تتأخر عملية تجمع الحبيبات وترسبها.

 

وقد أثبتت دراسات الأشعة السينية أن تركيب الجرافيت قد يلاحظ في صخور قديمة تحوي دبالاً حيث تؤدي تفاعلات التكثيف أولاً إلى تكون هيومين غير مذاب يتحول بعد ذلك إلى جرافيت.

ويلعب الدبال دوراً في تكوين مواد جيولوجية هامة مثل الطين، والبوكسيت واللاتيريت حيث يعمل على إزالة الحديد والسيليكا والقواعد بتجوية الصخور المحتوية على الألومنيوم.

 

ومن بين المواد الأخرى التي يمكن أن تتركز بعوامل دبالية هي، الفوسفور، المنجنيز، الموليبدينوم، النحاس، الخارصين، الفضة، الزرنيخ، الجيرمانيوم، الكبريت، السيلينيوم، الفلور، البروم، اليود واليورانيوم.

ويعتمد امتصاص الخارصين على الحمض الدبالي بدرجة كبيرة على الأس الهيدروجيني، ونوع من التبادل وطبيعة الكاتيون، ولذلك فإن الخارصين يرتبط بقوة أكثر مع الحمض الدبالي من الكالسيوم ولكن بدرجة أقل من النحاس أو الحديدوز.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]