캘리포니아 프랜시스칸 복합체의 변성 초마그네사이트 암석과 비금속 토양에서의 크롬 지구화학

캘리포니아 프랜시스칸 복합체의 초마그네사이트 암석과 샤르펜타인에서의 풍화 과정은 Ni, Co, Mn을 포함한 잠재적으로 독성이 있는 다른 원소들과 함께 높은 농도의 Cr을 포함한 샤르펜타인 토양을 생성합니다. 센트럴 코스트 레인지의 재스퍼 리지 생물 보존구역에서의 샤르펜타인 토양 내 크롬 농도는 4,760 mg kg^−1^에 달하며, 이는 샤르펜타인 전시암의 거의 세 배에 해당합니다 (약 1800 mg kg^−1^). 지층 내의 크롬 함유 광물로는 클로라이트(약 0.3 Cr 중량%), 엔스타타이트(약 0.4 Cr 중량%), 오가이트(약 0.7 Cr 중량%), 크로마이트(약 10.8 Cr 중량%), 마그네타이트(8.2-10.3 Cr 중량%), 스피넬과 약 13.3 Cr 중량%를 포함한 규산염 단계의 초미세 입자 혼합물이 포함됩니다. 샤르펜타인 토양 프로파일에서 크롬 농도는 1,725에서 4,760 mg kg^−1^ 사이에서 변동하며 토양 pH, 유기 탄소 또는 전기 전도도와의 변화와는 관계가 없습니다. 토양 Cr의 농축과 변동성은 크로마이트, Cr-마그네타이트 및 스피넬-규산염 혼합물의 모달 풍부성과 풍화 상태에 직접적으로 관련이 있습니다. 이를 비교할 때, Cr 규산염은 총 토양 Cr의 10% 미만을 차지합니다. 화학 분석 및 X선 미세 프로브 지도는 이들 토양에서 Cr-스피넬이 일치하지 않는 용해를 통해 점진적으로 스피넬을 Cr이 풍부해지도록 할 수 있음을 보여줍니다. 크롬은 암석 및 토양 샘플 모두에서 삼가 상태로 존재합니다. 이들 광물의 풍화에 대한 Cr-스피넬의 뚜렷한 저항성은 추출 실험에서 나타나며, 이는 이러한 광물이 샤르펜타인 토양에 관련된 토양 용액 및 식물에서 Cr의 큰 기여를 하지 않음을 시사합니다. 전시암에 있는 크롬 함유 화산 및 변성 규산염과 토양 내 Cr 함유 점토 광물은 화학적으로 이동 가능하고 생물학적으로 이용 가능한 Cr의 더 가능성이 높은 원천입니다.