Γένεση ηφαιστειακών εδαφών στις ελλαδικές συνθήκες

Abstract

The subject of the following study is the volcanic soils, which are forming in areas that are part of South Aegean Active Volcanic Arc and particularly in Methana peninsula as well as in the islands Egina, Milos, Thira and Nisyros. In addiction, one soil from Lesvos island is also studied, that is not part of the above mentioned volcanic arc. The objective of this study is to investigate volcanic soil genesis procedure observed under a typical Mediterranean type of climate (long dry period) and to specify the main determinants of the evolution of these soils. Soil parent materials vary in the type of the volcanic products that constitutes them as well as the age of their deposition and are mainly of andesitic-dacitic composition. The soils differ in evolution degree. Soil genesis factors that determine this differentiation are mainly «time» and «parent material». The factor «climate» is determinant for the absence of amorphous constituents and organometallic complexes of Al and Fe from clay fraction, which is of high activity and dominated by crystalline aluminosilicate minerals. The soils show high potential of soluble Si and are characterized by a pedogenetic environment rich in Si that can be ascribed by the Index of Si Saturation (ISS) parameter. This environment enhances in many cases amorphous Si formation. These soils are characterized by the absence of andic and vitric properties and hence they are not classified as Andisols/Andosols but as Entisols and Inceptisols (Soil Taxonomy) and as Regosols, Cambisols and Calcisols (FAO). The evolution that usually characterizes most volcanic soils worldwide is not determined in the studied soils. The studied soils evolution is differentiated, in the absence of organic matter accumulation, amorphous constituents, organometallic complexes of Al and Fe, andic and vitric properties and in the process of amorphous silica formation. The determinant factor for the differentiation is climate, while time factor may have contributed to the more aged soils. The soils under study appear to present characteristic features that are assigned to volcanic soils which are forming worldwide under xeric and aridic soil moisture regimes

Στην παρούσα εργασία μελετώνται ηφαιστειακά εδάφη που σχηματίζονται σε περιοχές που ανήκουν κυρίως στο ηφαιστειακό τόξο του νοτίου Αιγαίου και συγκεκριμένα στη χερσόνησο των Μεθάνων και στα νησιά Αίγινα, Μήλο, Θήρα και Νίσυρο. Επίσης εξετάστηκε ένα έδαφος από τη νήσο Λέσβο η οποία δεν ανήκει στο παραπάνω ηφαιστειακό τόξο. Σκοπός της εργασίας είναι να διερευνηθεί το καθεστώς γένεσης ηφαιστειακών εδαφών που σχηματίζονται κάτω από ένα Μεσογειακό τύπο κλίματος, με έντονα ξηροθερμικά χαρακτηριστικά και να προσδιοριστούν οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν τη γένεση και την εξέλιξη των εδαφών. Τα μητρικά υλικά των εδαφών διαφοροποιούνται μεταξύ τους ως προς το είδος των ηφαιστειακών προϊόντων από τα οποία αποτελούνται, καθώς και ως προς το χρόνο απόθεσής τους, ενώ είναι κυρίως ανδεσιτικής-δακιτικής σύστασης. Τα εδάφη διαφέρουν στο βαθμό εξέλιξής τους. Οι παράγοντες της εδαφογένεσης που καθορίζουν τη διαφοροποίηση αυτή είναι κυρίως ο «χρόνος» και το «μητρικό υλικό». Ο παράγοντας «κλίμα» είναι καθοριστικός για την απουσία άμορφων συστατικών και οργανομεταλλικών συμπλόκων Al και Fe από το αργιλικό κλάσμα του συνόλου των εδαφών, το οποίο είναι υψηλής ενεργότητας και κυριαρχείται από κρυσταλλικά αργιλιοπυριτικά ορυκτά. Τα εδάφη παρουσιάζουν υψηλό δυναμικό απελευθέρωσης Si και χαρακτηρίζονται από ένα εδαφογενετικό περιβάλλον πλούσιο σε Si, που μπορεί να περιγραφεί από τη παράμετρο του δείκτη κορεσμού με Si. Αυτό το εδαφογενετικό περιβάλλον ευνοεί σε πολλές περιπτώσεις το σχηματισμό άμορφου Si. Tα εδάφη χαρακτηρίζονται από την απουσία andic και vitric ιδιοτήτων και για αυτό δεν ταξινομούνται ως Andisols/Andosols αλλά ως Entisols και Inceptisols (Soil Taxonomy) και ως Regosols, Cambisols και Calcisols (FAO). Στα μελετώμενα εδάφη δεν διαπιστώνεται η εδαφογενετική εξέλιξη που συνήθως χαρακτηρίζει τα περισσότερα ηφαιστειακά εδάφη παγκοσμίως. Τα εδάφη αυτά διαφοροποιούνται ως προς την απουσία συσσώρευσης οργανικής ουσίας, άμορφων συστατικών, οργανομεταλλικών συμπλόκων Al και Fe, andic και vitric ιδιοτήτων και στη διεργασία σχηματισμού άμορφου Si. Ο καθοριστικός παράγοντας για τις παραπάνω διαφοροποιήσεις είναι το κλίμα, ενώ ο χρόνος μπορεί να έχει συμβάλει στα μεγάλης ηλικίας εδάφη. Στα μελετώμενα εδάφη προσδιορίζονται χαρακτηριστικά ηφαιστειακών εδαφών, τα οποία σχηματίζονται σε xeric και aridic καθεστώτα εδαφικής υγρασίας.