خاک رس
دید کلی

رسها به همراه کلوئیدها ، فعالترین بخش خاک محسوب می شوند و اکثر آنها دارای ساختمان بلوری هستند. قبل از مطالعه کانیها توسط اشعه ایکس تصور میشد که کانیهای رسی ذرات کوچک و ریز کانیهای اولیه نظیر ذرات کوارتز ، فلدسپار و میکاها باشند، در حالی که در حال حاضر کانیهای رسی ، ترکیب شناخته شدهای دارند که شبیه این کانیها نیست و تنها کانی میکا به آنها شبیه است. کانیهای رسی ، اغلب کانیهای جدید یا حاصل انحلال کانیهای اولیه یا کانیهای ثانویه هستند.

تاثیر آب و هوا بر خاک رس

خاکها در مناطق گرم و شرایط آب و هوایی مرطوب جایی که زهکشی مناسبی ندارد، دارای میزان بالایی از کانیهای اولیه حل شده میباشند که به کانیهای رسی تبدیل شدهاند. خاکهای موجود در مناطق گرم و مرطوب ، میزان بالایی از رس حتی در اعماق 5 تا 20 متری دارند. در حالت زهکشی مناسب ، کانیهای رسی از درون سیستم خاک خارج میشوند. بعضی کانیهای رسی در اثر تجزیه و دگرسانی کانیهای اولیه نظیر میکاها تشکیل میشوند.

منشا تشکیل دهنده رسها

  • رسهای درجا که در حین تشکیل خاک شکل میگیرند.
  • رسهای تغییر مکان یافته که در اثر فرسایش بیشتر حرکت کرده و مجددا در محل جدید نهشته میشوند.
  • رسهای تبدیل شده که از رسهای به شدت هوازده و فرسایش یافته تجمع کرده و در رسوبات و خاکها رسوب گذاری میکنند.
  • رسهای تشکیل شده جدید که در اثر تبلور مجدد رسهای موجود در محلولها ، در خاک در حال تشکیل شکل میگیرند.

کانیهای رسی

این کانیها سیلیکاتهای آلومینیوم آبداری هستند که ساختمان ورقهای داشته و مانند میکاها ، از فیلوسیلیکاتها میباشند.

ساختمان کانیهای رسی
  • لایهای از چهار وجهیهای (تتراهدرالهای) Si _ O. در این لایه ، هر چهار وجهی با چهار وجهی مجاورش ، سه اتم اکسیژن به اشتراک گذاشتهاند. واحد پایه است، اما Al میتواند حداکثر جانشین نصف اتمهای Si شود.
  • لایهای متشکل از Al در موقعیت اکتاهدرال با یونهای و بطوری که در عمل یونهای بین دو لایه از یونهای O/OH قرار میگیرند. عناصر Mg ، Fe و سایر یونها ، ممکن است جانشین Al شوند.



    • گیبسیت : لایه Al _ O/OH را لایه گیبسیت میگویند. چون ساختمان این کانی کلا از چنین لایههایی تشکیل شده است.


  • بروسیت : لایه Mg _ O/OH را لایه بروسیت میگویند. چون ساختمان این کانی کلا از این لایهها تشکیل شده است.
تقسیم بندی ساختمانی رسها

گروه کاندیت :
  • ساختمان دو لایه ای دارند یعنی لایه تتراهدرال بوسیله یونهای O/OH به لایه اکتاهدرال متصل است.
  • در آن جانشینی به جای Al و Si صورت نمیگیرد، 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 لایهای دارند. بطوری 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 میرسد.
  • اعضا این گروه شامل مونتموریلونیت ، ساپونیت ، نانترونیت (وقتی Fe جانشین Al میشود) و استونزیت (وقتی Mg جانشین Al شود) میباشند.


  • اعضای گروه اسمکتیت :



    • ورمیکولیت : ساختمانی مشابه اسکمتیت دارد، ولی در آن تمام موقعیتهای اکتاهدرال بوسیله و اشغال شده و جانشین شده است.
    • ایلیت : این کانی نیز ساختمانی مشابه اسکمتیت دارد، اما به علت جانشینی به جای در لایههای تتراهدرال ، کمبود بار بوجود میآید که بوسیله که در موقعیتهای بین لایهای قرار میگیرد، جبران میشود. یونهای ، و نیز در آن دیده میشوند. فاصله بنیادی 10 آنگستروم است.
    • کلریت : ساختمان سه لایهای (مثل ایلیت و اسکمتیت) دارد، ولی لایههای بروسیت (Mg _ O/OH) بین آنها قرار دارند. فاصله بنیادی 14 آنگستروم است.

منشا کانیهای رسی در رسوبات یا سنگهای رسوبی

  • رسهای موروثی یا وراثتی : این رسها از انواع آواری هستند.
  • رسهای تازه تشکیل شده (Neoformation) : این رسها به صورت برجا و در اثر تهنشینی مستقیم از محلول یا از مواد سیلیکاته آمورف و یا حاصل جانشینی هستند.
  • رسهای تبدیلی (Transformation) : رسهای موروثی از طریق تبادل یونی یا تغییر منظم کاتیونها ، به رسهای تبدیلی ، تبدیل میشوند.

فرایندهای تشکیل دهنده انواع رسها

  • محیط هوازدگی و تشکیل خاک : اصلیترین محیط تشکیل رسها مخصوصا رسهای موروثی یا وراثتی است.
  • محیط رسوبگذاری : رسها از آب حوضه یا آبهای حفرهای تهنشین میشوند (مخصوصا رسهای تازه تشکیل شده).
  • دیاژنز و دگرگونی درجه پایین : در طول این فرآیند انواعی از رسها (مخصوصا رسهای تبدیلی) حاصل میگردند.



دیاژنز کانیهای رسی

کانیهای رسی در طول دیاژنز اولیه و دیاژنز نهایی و همچنین در طول دگرگونی تغییر یافته و حتی دگرسان میشود. اصلیترین فرایند فیزیکی که رسها را تحت تاثیر قرار میدهد، فشردگی (Compaction) است که باعث خروج آب و کاهش ضخامت آنها تا 0،1 ضخامت اولیه میشود.

منبع سایت زمین شناسی