کلسایت، پایدارترین شکل کربنات کلسیم در خاک، یکی از اجزای مهم فاز جامد خاک های مناطق خشک و نیمه خشک است. این کانی بر رفتار شیمیایی یون ها از جمله اکسی آنیون ها و فلزات انتقالی در خاک اثرات مهمی دارد. آرسنات و فسفات از اکسی آنیون های مهم در سیستم های طبیعی نظیر خاک هستند و به دلیل تشابه یونی، معمولاً برای بار سطحی ذرات کلوییدی خاک از طریق واکنش های جذب سطحی و رهاسازی به شدت با هم رقابت می کنند. با توجه به اهمیت این واکنش در کنترل غلظت تعادلی آرسنات و فسفات در خاک، در این تحقیق جذب سطحی آرسنات روی کانی کلسایت در غلظت های مختلف آرسنات و در قدرت های یونی مختلف و در رقابت با فسفات بررسی و با مدلی شیمیایی توصیف شد. همچنین رفتار باری کلسایت به روش تیترسنجی اسید و باز در قدرت های یونی مختلف اندازه گیری گردید. بر اساس داده های تیتراسیون، نقطه صفر بار الکتریکی کانی در pH2/8 تعیین شد. همدما های جذب سطحی آرسنات نشان داد که جذب سطحی آرسنات متأثر از قدرت یونی و غلظت اولیه آن است. در قدرت های یونی کم، جذب سطحی آرسنات حداکثر بود و با افزایش قدرت یونی از مقدار آن کاسته شد. جذب سطحی آرسنات با افزایش غلظت فسفات کاهش یافت اما آرسنات تأثیری بر جذب سطحی فسفات نداشت که نشان می دهد فسفات قوی تر از آرسنات جذب سطحی کلسایت می شود. داده های آزمایشی با مدل شیمیایی CD-MUSIC توصیف و پیش بینی گردیدند. مدل داده ها را با در نظر گرفتن دو کمپلکس درون کره ای سطحی ≡ Ca2O2AsO2 و ≡ Ca2O2PO2 با دقت بالا (R2=0. 998) توصیف کرد. به طور کلی نتایج آزمایشی و ضرایب مدل نشان داد که برهم کنش بسیار قوی تر فسفات با کلسایت موجب افزایش زیست فراهمی آرسنات و تحرک آن در خاک های آهکی می شود.

در این مطالعه پوشش های کربنات ثانویه در مقاطع نازک خاکهای منطقه تاکستان مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نقشه های توپوگرافی و مشاهدات صحرایی اولیه، ترانسکتی متشکل از 10 پروفیل خاک انتخاب گردید. این پروفیلها طبق استانداردهای USDA تشریح و نمونه برداری شدند. نمونه های دست خورده مورد تجزیه های فیزیکوشیمیای قرار گرفتند و مقاطع نازک نیز از نمونه های دست نخورده و جهت دار تهیه شدند. بر اساس مطالعات میکرومورفیک، فرم های مختلف پوشش های کربنات پدوژنیک در این خاکها به گروه های زیر تقسیم گردیدند: 1) گروه اول، پوشش های تیپیک هستند که در اثر فوق اشباع شدن محلول خاک از کربنات ها و عمدتا در قسمت زیرین ذرات اسکلتی و خاکدانه ها و سطوح منافذ تجمع می یابند. این گروه در مقاطع مورد مطالعه به سه دسته تقسیم گردیدند: الف) دسته اول پوشش های کلسایتی تک لایه ای، به رنگ روشن که از کلسایت مایکرایتی تشکیل شده اند و سرتاسر ذرات را می پوشانند. ب) دسته دوم پوشش های دو یا چند لایه ای که همانند دسته اول تمام سطوح ذرات را می پوشانند و دارای توالی رنگهای تیره و روشن می باشند. ج) دسته سوم پوشش های دو یا چند لایه ای که در زیر ذرات درشت، جائیکه هدایت هیدرولیکی خاک به دلیل وجود مقادیر فراوان ذرات ریز کاهش می یابد، تشکیل می شوند. 2) گروه دوم، پندانتهای آهکی هستند که به صورت توده های برجسته تا کوزه ای شکل شبه استالاکتیتی در قسمت زیرین ذرات درشت تشکیل شده اند. پندانتها لایه لایه بوده و دو تا پنج لایه تیره و روشن در آنها دیده می شود. 3) گروه سوم، پوششهای کلسایت سوزنی شکل می باشند که عمدتا در افق های نزدیک به سطح یا قسمت فوقانی افقهای کلسیک حضور دارند و احتمالا در اثر تجزیه مواد آلی موجود در منافذ و بر جای ماندن ترکیبات کلسیمی موجود در دیواره سلول های گیاهی و همچنین از آهکی شدن ریشه های مرده گیاهان به وجود آمده اند و نهایتا 4) گروه چهارم، کلاهک های آهکی می باشند که دارای مورفولوژی شبیه پندانتها بوده، ولی برخلاف آنها در قسمت فوقانی ذرات تشکیل شده اند. پوشش های تیپیک و پندانتهای متشکل از توالی لایه های تیره و روشن، به دلیل شرایط اقلیمی متفاوت مورد نیاز جهت تشکیل آنها، احتمالا بازگو کننده نوسانات اقلیمی می باشند. احتمال داده می شود لایه های روشن موجود در اینگونه عوارض که از کلسایت نسبتا خالص تشکیل شده اند، در دوره های اقلیمی خشک رسوب یافته باشند. در حالیکه، لایه های تیره متشکل از کلسایت و ناخالصی های هوموسی، در دوره های اقلیمی نسبتا مرطوب تر که شرایط برای فعالیت های بیولوژیک مساعدتر بوده است، تشکیل شده اند. لذا توالی این لایه های تیره و روشن می تواند به عنوان ابزاری سودمند جهت بازشناخت تغییرات اقلیم گذشته مورد استفاده قرار گیرد.

در مناطق خشک و نیمه خشک تجمع ترکیبات کربنات کلسیم یکی از معیارهای مهم در ارزیابی درجه تحول خاک، قدمت خاک و نهایتا رده بندی و کاربری اراضی است. هر چند که تشخیص این گونه عوارض در مواد اولیه غیرآهکی معمولا با سهولت انجام می گیرد، ولی با توجه به فراوانی ترکیبات کربناته در غالب مناطق خشک، لاجرم تشخیص کربنات های اولیه و ثانویه در صحرا غالبا با سهولت میسر نبوده و استفاده از تکنیک های دقیق تر آزمایشگاهی جهت اطمینان از منشا آنها ضروری است و در موارد بسیاری نکاتی را نیز در رابطه با مکانیسم تشکیل آنها آشکار می سازد. مطالعه اخیر از اولین مطالعاتی است که در رابطه با ویژگی های میکرومورفولوژیکی کربنات ها و مکانیسم احتمالی تشکیل آنها در اراضی خشک و نیمه خشک غرب دریاچه ارومیه بر روی مواد مادری آهکی و غیرآهکی صورت پذیرفته است. در این مطالعه ویژگی های این گونه عوارض از طریق مطالعه مقاطع نازک با میکروسکوپ پولاریزان مورد مطالعه قرار گرفته است و تجمعات کربنات کلسیم ثانویه بر اساس خصوصیات میکرومورفیک به شرح زیر تقسیم گردیدند: الف) تجمعات کلسایت سوزنی شکل که در داخل منافذ درشت و سطوح ذرات اسکلتی و خاکدانه‎ها تشکیل شده اند. این فرم کلسایت به فرم MA تجمع یافته است. سوزن‎ های فرم MA طویل و صاف بوده و از تعدادی فیبرهای کلسایتی تشکیل شده‎اند. ب) پوشش‎های کربنات کلسیم مایکرایتی (کالکان ها) که با ضخامت متفاوت بر روی سطوح ذرات اسکلتی و خاکدانه‎ها تشکیل شده‎اند و خود به سه گروه تقسیم شدند: یک دسته به ‎صورت پوسته نازک و تک ‎لایه ‎ای تمام سطوح ذرات را احاطه می ‎کنند و به نام حواشی کربناته معروف می باشند. دسته دوم پوشش هایی هستند که به صورت دو یا چند لایه ای تمام سطوح ذرات اسکلتی بویژه قطعات سنگ آهک را احاطه می کنند و دسته سوم پوشش ‎هایی هستند که در زیر ذرات درشت، یعنی جایی که جریان رو به پایین آب حاوی کربنات کلسیم در اثر تماس با ماتریکس خاک محدود می‎شود، تشکیل می‎یابند. ج) فرم سوم انباشتگی کربنات کلسیم، نودول‎ ها می ‎باشند که از کلسایت مایکرایتی و مایکرواسپارایتی و در مواردی از کلسایت اسپارایتی تشکیل شده‎اند. انواع نودول ‎های شناسایی شده عبارتند از: نودول تیپیک، نودول نوکلئیک و نودول ژئودیک. د) فرم چهارم تجمعات کربنات کلسیم پندانت‎های آهکی هستند که به ‎صورت توده ‎های شبه استالاکتیتی در زیر پوشش‎ های کربناتی و یا مستقیما در زیر قطعات درشت تشکیل می‎شوند. و هـ) نهایتا فرم پنجم هایپوکوتینک های کربناتی می باشند که به صورت عوارض ناشی از تلقیح شدگی ماتریکس خاک حاشیه منافذ توسط کربنات، قابل تشخیص هستند و از کریستال های کلسایت مایکرایتی تشکیل شده اند.

یکی از عوامل بسیار موثر بر شکل گیری رسوبات آهکی، دما می باشد. هرچه دما بالاتر رود، نرخ تشکیل رسوبات سریع تر می شود. هدف از این تحقیق بررسی اثر دما بر شکل کریستالی رسوبات آهکی راسب شده بر روی فولاد کم کربن تحت حفاظت کاتدی در آب دریای طبیعی خلیج فارس می باشد. بررسی مورفولوژی و نوع رسوبات به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی پایشی(EMS)  و آنالیز(XRD)  انجام شد. با مقایسه تصاویرSEM  رسوبات می توان نتیجه گرفت که تمایل به راسب شدن رسوبات واترایت (کربنات کلسیم) بر روی سازه ای از جنس فولاد کم کربن که در دماهای بالا قرار دارد، بسیار بیشتر از سازه ای است که در دمای معمولی 20 تا 25 درجه سانتی گراد قرار دارد. در دماهای بالا تمایلی به تشکیل آراگونایت ها و کلسایت های کربنات کلسیم مشاهده نشد. در صورتی که در دمای 25 درجه سانتی گراد، تمایل به تشکیل آراگونایت ها با گذشت زمان افزایش یافت.

روی (Zn) یکی از عناصر کم مصرف برای گیاهان بوده و کمبود آن در خاک های ایران رایج است. از طرف دیگر بسیاری از ویژگی های خاک های مناطق خشک و نیمه خشک تحت تاثیر حضور کربنات ها قرار می گیرد. در تحقیق جاری، جذب روی در بیست نمونه مرکب خاک سطحی (0-30 cm) از مناطق مرکزی ایران قبل و بعد از حذف کربنات ها با استفاده از بافر استات سدیم (pH=4.75) بررسی شد. مطالعات پراش با اشعه ایکس (XRD) نشان داد که کربنات غالب در خاک های مورد آزمایش کلسایت است. بر اساس نتایج حاصله حذف کربنات ها نتوانست شکل همدمای جذب روی را که L شکل بود تغییر دهد. با افزایش غلظت روی مصرفی تاثیر حذف کربنات ها بر جذب روی بیشتر شد. پدیده پس ماند (هیسترسیس) در جذب و واجذب روی ، قبل و بعد از حذف کربنات ها مشاهده شد. سطح ویژه خاک ها بر اثرحذف کربنات ها کاهش یافت و مقدار جذب روی در واحد وزن خاک ها نیز تنزل پیدا کرد اما مقدار جذب روی در واحد سطح خاک ها افزایش معنی دار (p<0.01) نشان داد. معادله تجربی فروندلیچ (q=KC1/n) قبل و بعد از حذف کربنات ها به خوبی داده های جذب روی را توصیف کرد و تغییرات ضریب بسیار بیشتر از تغییرات ضریب فروندلیچ بود. معادله تک مکانی لانگ موییر نتوانست توصیف خوبی از داده ها داشته باشد ولی معادله دو مکانی لانگ موییر q=K1b1c/1+K1c+K2b2c/1+K2c برازش معنی دار نشان داد. بر اساس نتایج حاصله ضرایب k2, k1 به ترتیب انرژی جذب روی در مکانهای اول و دوم جذبی، به علت حذف کربناتها کاهش قابل توجهی نشان دادند.