Farklı iki anamateryal üzerinde oluşmuş vertisol toprakların morfolojisi, minerolojik özellikleri ve sınıflaması

Yapılan çalışmanın başlıca amaçları; Samsun ekolojik koşulları altında farklı iki ana materyal (bazalt ve marn) üzerinde oluşmuş dört farlı toprak profilinin morfoloji, mineroloji, fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirlemek, ii-) toprakların toprak sınıflamasına göre sınıflamasını yapmak ve iii-) fiziksel özellikler ile minerolojik özellikler arasındaki ilişkilerin incelenmesidir. Çalışma sonucuna göre topraklar alt gurup düzeylerde Calci Haplustert, Entic Haplustert, Chromic Haplustert, Typic Calciustert olarak sınıflandırılmıştır. Toprakların baskın olarak kil minerali simektit grubu 2:1 tipi şişen kil minerallerinden montmorillonit olup, çok az olarakta nontronit ve kaolinit belirlenmiştir. Fiziksel özelliklerden toprakların likit limit ve plastiklik indeksi değerleri sırasıyla %53-%70 ve %27-%40 arasında değişim göstermektedir. Yüzey horizonlarda likit limit değerleri Calci Haplustert topraklar en yüksek değere sahip iken, Entic Haplustert topraklar ise en yüksek plastiklilik indeks değerine sahip oldukları belirlenmiştir. Birleştirilmiş toprak sınıflama sistemi (USCS)’ne göre ise tüm topraklar yüksek plastisiteli inorganik killer (CH) olarak sınıflandırılmıştır. Aktivite değerlerine göre sınıflandırıldıklarında, aktif olmayan killer sınıfları içerisinde değerlendirilmiştir. İndeks özelliklerine ve aktiviteye bağlı olarak, toprak genişleyebilir killerinin değerlendirilmesi yapıldığında çoğunluğunu genişleyebilen toprakların oluşturduğu görülmektedir. Ayrıca minerolojik testlerin sonuçları, hem indeks özelliklerin sonucu elde edilen değerleri, hem de şişme değerlendirmesi ile elde edilen genişleyebilir toprak özellikleri arasında uyum tespit edilmiştir. Simektit kil minerallerini fazla düzeyde içeren çalışma alanına ait topraklar, fiziksel ve zemin mühendisliği yönünden elde edilen analiz sonuçları değerlendirildiğinde bu toprakların sorunlu olabileceği söylenebilir.

Morphology, minerology properties and classification of vertisols formed on two different parent material

The aims of this study are i-) to determine morphology, mineralogy, chemical and physical properties of four different soil profiles formed on two different parent materials and order, ii-) to classified according to soil taxonomy, and iii-) to investigate between physical characteristic and mineralogical properties. According to this study’s results, four soil profiles were classified as Calci Haplustert, Entic Haplustert, Chromic Haplustert, Typic Calciustert and it was determined that montmonilinite which is one of the swellable 2:1 smectite groups was found as dominate clay mineral followed by nontronite and kaolinite. Liquid limit and plastic limit of soils were determined between 53-70% and 27-40%, respectively. In surface horizon, liquid limit was found the highest value in Calci Haplustert while, Entic Haplustert has the highest plastic limit value. According to USCS classification, all soils were classified as high plasticity, inorganic clay (CH). In addition as classified according to their activity values, they were classified as no active clay. According to index properties and clay mineral all profiles can be said as swellable soils. According to analysis results, it can be said that studied soils including high amount of swellable smectite clay minerals have problem by taking into consideration of physical ground and soil engineering.

Keywords:

Consistence limits, Clay mineral Soil, ClassificationVertisol,

PDF

___

Abdulaemma Mandhour Alfatlawi, E., 2011. Swelling Potential and Mineralogy Of Thı-Qar University Soil. Journal of Thi-Qar University. 1(7): 1-15 pp.
Ahmad, N., 1983. Vertisols. In Wilding, L.P.,Smeck, N.E. & Hall, G.F. (Eds), Pedogenesis and Soil Taxonomy, The Soil Orders. Developments in Soil Science. Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo, IIB, Elsevier, pp. 91-123.
Altınbaş, Ü. ve Zorba, M., 1990. Yamanlar Dağı Yöresi (İzmir) Kireçsiz Kahverengi Büyük Toprak Grubunun Zemin Mekaniği Yönünden Kimi Mühendislik Özellikleri Üzerine Araştırmalar, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi Cilt:26, Sayı:1, Bornova. Atterberg, A., 1911. Dieplastizitat der tone, Intern Mitteil Bodenkunde, 1, 4-37.
Atterberg, A., 1912. Diemecanische Bodenenal yeseunddie klassifikation der mineralboden s echwedens. Int. Mitt. Bodenk., 2, 312-342.
Bouyoucous, G.J., 1951. A Recalibration of Hidrometer for Making Mechanical Analysis of Soils. Agronomy Journal. 43:9
Boyraz, D., Sarı, H., (2012),Tekirdağ Değirmenaltı-Muratlı Kavşağı Çevre Yolunu Oluşturan Katenadaki Toprakların Fiziksel ve Zemin Özelliklerinin Değerlendirilmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi. 9(3), 68-78.
Campbell, D.J., 1911. Liquid and plasticlimits. In ‘Soil analaysis – physical methods’ (Eds KA Smith, CE Mullins) Dekker Inc., 367-398 New York.
Canbolat, M.Y, Barik, K., Özgül, M., 1999. Erzurum Yöresinde Farklı Ana Materyaller Üzerinde Oluşmuş Üç Toprak Profilinin Kıvam Limitleri ve Şişme-Büzülme Karakteristikleri. Atatürk Üniv. Ziraat Fak. Derg. 30 (2): 121-129.
Canbolat, M.Y., Öztaş, T., Akgül,M., Barik, K., 1998. Erzurum Daphan Ovası Topraklarının Mekaniksel Özellikleri. Doğu Anadolu Tarım Kongresi, Erzurum. Casagrande, A., 1958. Classification and Identifications of Soils Trans. Am. Soc. Civil Eng. 113:901-930
Casagrende, A., 1934. Diearaometer-methotezur Bestimmum der Kornverteilungvon Boden und Anderen Materialen. Springer J.
Çağlar, K.Ö., 1958. Toprak İlmi Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi yayınları. No:10 Ankara
De Jong, E., D.F. Acton, H. B. Ststone house, 1990. Estimating the Atterberg Limits of Southern Saskatchewan Soils From Texture and Carbon Contents. Can. J. Soil Sci., 70: 543- 554.
Dumbleton, M. J., West, G., 1966. Some Factors Affecting The Relation Between The Clay Minerals in Soils and Their Plasticity. 6, 179.
FAO-WRB., 2014. World Referances Base For Soil Resources World Soil Rep., No, 106. Rome, 203p. Gillot E.J:, 1987, Clay in Engineering Geology. Elsevier, Amsterdam, 468p.
Gougazeh, M., Al-Shabatat, A., 2013. Geological and Geotecnical Properties of Soil Materials at Tannur Dam, Wadi Al Saha, South Jordan. Journal of Taibah University for Science. 216-222
Grim, R.E., 1949, Minerological composition in relation to the properties of certain soils: Geotechnique, 1, 139-147
Head, K.H., 1984. Manual of Soil Laboratory Testing Volume I. Soil Classification and Compaction Tests. Ele International Ltd. Patech Press, London.
Jakson, M.L. 1958. Soil Chemical Analysis. Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, N.J.
Kapur, S., Akça, E., 2015. TC. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Tarım Reformu Genel Müdürlüğü. Toprak Etüd Haritalama El Kitabı. Minerolojik ve Mikromorfolojik Özellikler. 210-223.
Karacan, E., Arslan, A.T., 2001. Kanak Barajı (Sivas-Şarkışla) İnşaatında Kullanılacak Olan Geçirimsiz Toprak Malzemelerin Minerolojisi ve Jeoteknik Özellikleri. Yer Bilimleri Dergisi, C.14, S. 15-26
Mitchell, J.K., 1993. Fundamentals of Soil Behaviour, 2nd ed. Wiley, New York.
Nagaraj, T.S., Jayadeva M.S., 1983. Critical reapprasial of plasticity index of soils, J. Geotech. Eng. Div. ASCE, 109(7): 994-1000
Saka, A.H., 1997. Mineralojik analizler. x-ışınları toz kırınım yöntemlerinin temel prensipleri ve laboratuar şartlarının standardizasyonu. MTA Min. Araş. Koor. s, 235. Ankara.
Seed, H.B., Woodward, R.J., Lundgren,R., 1962. Prediction of swelling potential for compacted clays: Jour. Soil Mech. and Found. Division, ASCE 88: 57-88.
Sivapullah, P.V., and Sridharan, A., 1985. Liquid Limid Of Soil Mixtures, Geotech, Testing.,8(3): 11-116.
Skempton, A.W., 1953. Thecolloidal activity of clays. Proc. 3rd Intl. Conf. Soil Mechs. Found. Eng.,Zurich, I, 57-61
Soil Survey Staff. 1983. USDA National Handbook 20013, Washington D.C
Soil Survey Staff, 1999. Soil Taxonomy. A Basic of Soil Classification for Making and Interpreting Soil Survey. U.S.D.A Handbook No: 436, Washington D.C. SSSA, 1997. Glossary of soil science terms. SSSA, Wisconsin.
Tan, T.S.,Goh, T.C., Kuranaretne, G.P., Lee, S.L., 1994. Shear strength of very soft clay-sand mixtures, Geotech, Testing.,J., 17(1): 27-37.
Terzaghi, K., and Peck, R.B., 1967, soil mechanics in engineering practice: new York, John Wiley and Sons, Inc., 729p.
US Salinity Laboratory Staff. 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. Agri. Handbook. No:60, USDA.
Wagner, A.A., 1957. Theuse of the Unified Soil Classification System by the Bureau of Reclamation: Proceedings, 4th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering (London), Vol. 1, p. 125.
Wan Der Merwe, D.H., 1964. The prediction of heave from the plasticity index and percentage clay friction of soils. Civil Engineering in South Africa, 6(6): 103-106.
Yılmaz, I., 2009. Swell Potantial and Shear Strength Estimation of Clays. Applıed Clay Science. 46, 376-384.
Yılmaz, I., Karacan., E., 1997. Geotechnicalproperties of- alluvial soils: an example from south of Sivas (Turkey). IAEG, Bulletin of International Association of Engineering Geology, France No., 55.