Mikrosonden‐ und Röntgenbeugungs‐Untersuchungen an Tonbelägen von lessivierten Böden aus Löß

Durch Punktmessungen mit einer Mikrosonde (EMA) wurden in Boden‐Dünnschliffen von Tonanreicherungshorizonten lessivierter Böden aus Löß die Gehalte an Si, Al, K, Mg, Ca, Fe, Mn sowie Pb und Zn in Tonbelägen bestimmt. Sowohl die K‐, Mg‐, Si‐ und Al‐Gehalte, die Si;Al‐Molquotienten als auch die Auswertung von Röntgendiagrammen zeigen, daß die untersuchten Tonbeläge vorwiegend aus illitischen Tonen bestehen. Der hohe illitische Anteil ist entweder auf eine mineralspezifische Verlagerung oder auf K‐Einbau in die Zwischenschichten vormals verlagerter Smectite und aufgeweiteter Illite (sekundäre Illitisierung) zurückzuführen. Innerhalb eines Horizontes variieren die Anteile der Elemente ‐ mit Ausnahme von Fe, Mn und einigen Spurenelementen ‐ in den Tonbelägen kaum. Stark saure Bedingungen und lateral ziehendes Hangzugwasser haben bei einigen der untersuchten Horizonte vermutlich zu einer stärkeren Illitverwitterung und somit zu K‐Verlusten geführt. Die Mikroanalyse zeigt, daß Eisen‐Mangan‐Überzüge auf Tonmineralen und mikrokristalline Fe‐Mn‐Oxidanreicherungen in den Tonbelägen die bevorzugten Bindungspositionen für das Schwermetall Pb bilden. Zink wird dagegen offenbar verstärkt in K‐verarmten aufgeweiteten Illiten festgelegt. Microprobe and x‐ray diffraction studies of clay coatings in leached soils derived from loess Point analyses of Si, Al, K, Mg, Ca, Fe, Mn, as well as of Zn and Pb of clay coatings in soil thin sections from illuvial horizons of four leached soils were carried out using an electron microprobe (EMA). The K, Mg, Si, and Al content, the Si/Al‐molar ratio of coatings and XRD‐analyses indicate that the clay coatings consist mainly of illitic clay minerals. This suggests either a mineral‐specific displacement of illite or the formation of illitic clay coatings from migrated smectite or expanded illite (“illitization”) through subsequent K uptake. The clay coatings show, with the exception of Fe, Mn, Zn and Pb, only little variation in their chemical composition within the same horizon. Between the horizons of the investigated soils, however, distinct differences in the total element content, especially in the K content may occur. The strong vertical variation of the K content in clay coatings in some horizons is probably due to acidic conditions and lateral infiltration which lead to an increased weathering of illite and the depletion of K. The EMA results show that Pb is predominantly bound in Fe‐Mn‐Oxide coatings on the surface of clay minerals