Magnetic Properties and Correlations with Iron, Aluminum and Titanium in Rock and Soil of Phuket Province

ธงชัย สุธีรศักดิ์; ภาณุพงษ์ ลิ่มอุสันโน; ไตรภพ ผ่องสุวรรณ

ผู้แต่ง

ธงชัย สุธีรศักดิ์ คณะเทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตภูเก็ต จังหวัดภูเก็ต ประเทศไทย
ภาณุพงษ์ ลิ่มอุสันโน สำนักเครื่องมือวิทยาศาสตร์และการทดสอบ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ จังหวัดสงขลา ประเทศไทย
ไตรภพ ผ่องสุวรรณ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ จังหวัดสงขลา ประเทศไทย

คำสำคัญ:

สภาพรับไว้ได้ทางแม่เหล็ก, แร่ที่มีสมบัติทางแม่เหล็ก, สมบัติเฉพาะทางแม่เหล็ก, หินและดิน, จังหวัดภูเก็ต

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติเฉพาะทางแม่เหล็กและปริมาณธาตุพื้นฐาน Fe, Al และ Ti ในหิน ดินและทรายของจังหวัดภูเก็ต ทั้งนี้ เก็บตัวอย่างหินและดินจาก 10 จุดในจังหวัดภูเก็ต สำหรับวิเคราะห์สมบัติเฉพาะทางแม่เหล้กและปริมาณ Fe, Al และ Ti หาความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณทั้งสองด้วยวิธีการวิเคราะห์ปัจจัย ผลการตรวจวัดปริมาณ Fe, Al และ Ti ในหินมีค่าอยู่ในช่วง 12,570-36,300 มก/กก. 68,100-118,400 มก/กก. และ 100-5,600 มก/กก. ตามลำดับ ส่วนในดินและทรายมีค่าอยู่ในช่วง 6,800-63,820 มก/กก. 11,000-121,200 มก/กก. และ <100-7,310 มก/กก. ตามลำดับ ค่าสภาพรับไว้ได้ทางแม่เหล็กและค่าการเหนี่ยวนำแมกนิไทเซชันแบบไอโซเทอร์มัลอิ่มตัว (SIRM) ของหินอยู่ในช่วง 3.34-337.3 μSI และ 19.29-3,620 mA/m ตามลำดับ ส่วนในดินและทรายอยู่ในช่วง 5.01-165.6 μSI และ 18.87-1,084.7 mA/m ตามลำดับ ค่า S-Ratio (อัตราส่วนระหว่าง IRM_{-100 mT} และ SIRM) บ่งบอกว่าวัสดุธรรมชาติดังกล่าวมีแร่เฟอร์รีแมกแนติกผสมกับพาราแมกเนติกหรือไดอาแมกเนติก ผลจากการวิเคราะห์ปัจจัยร่วมจากวิธีการวิเคราะห์องค์ประกอบพบ 2 ปัจจัยร่วม โดยปัจจัยร่วมแรกเกี่ยวข้องกับปริมาณธาตุในแร่อิลมีไนต์ ไบโอไทต์และควอตซ์ ส่วนปัจจัยร่วมที่สองเกี่ยวข้องกับความเป็นแร่ที่มีสมบัติทางแม่เหล็ก เช่น ไททาโนแมกนีไทต์

References

Chaimanee, N. and Teerangsekun, N., 1993, Geology and Quaternary Geology Phuket Island, Geology Section, Department of Mineral Resources. (In Thai)

Tongpinyo, A., 1995, Geology of Phuket province, Department of Mineral Resource Subsite 2. (In Thai)

Garson, M.S., Young, B., Mitchell, A.H.G. and Tait, B.A.R., 1975, The Geology of the Tin Belt in Peninsular Thailand around Phuket, Phangnga and Takua Pa, Natural Environment Research Council, Institute of Geological Sciences, HMSO, London.

Duncan, A., Vries, N. and Nyarko, K., 2018, “Assessment of Heavy Metal Pollution in the Sediments of the River Pra and Its Tributaries,” Water Air Soil Pollut, 229 (272), pp. 1-10.

Khongsang, A., Suteerasak, T. and Chongsrirattanakun, W., 2018, “Contamination of Heavy Metals in Sediment, Polychaetes and Cockles in the Bang Yai River Estuary, Phuket Province,” KMUTT Research and Development Journal, 41 (4), pp. 439-454. (In Thai)

Suteerasak, T., Akkajit, P. Chitchiew, N., Ponggannicha, K. and Chongsrirattanakun, W., 2019, “Assessment Contamination of Copper, Lead and Zinc in Sediment at Bang Yai Canal, Phuket Province,” Burapha Science Journal, 24 (1), pp. 340-358. (In Thai)

Suteerasak, T., Akkajit, P., Muangmool, K., Salaeh, N. and Lamai, A., 2020, “The Contamination of Lead, Chromium, Copper and Zinc in Sediment at Pak Bang Cannel and Catchment Area, Patong District, Phuket Province,” Burapha Science Journal, 25 (3), pp. 1181-1197. (In Thai)

Suteerasak, T. and Bhongsuwan, T., 2006, “Concentration of Heavy Metal As, Pb, Mn, Ni, Sn, Zn, Cr, Fe and Radon Gas in Bottom Sediment from Abandoned Tin Mines in the Phuket Province,” Songklanakarin Journal of Science and Technology, 28 (3), pp. 641-654. (In Thai)

Suteerasak, T. and Bhongsuwan, T., 2008, “Contamination of Heavy Metals Al, As, Cu, Cr, Mn, Ni, Pb, Sn, Zn and Fe in Sediment from Bang-Yai River in Phuket Province,” KMUTT Research and Development Journal, 31 (4), pp. 767-779. (In Thai)

Phungratsamee, T., 1988, General Geology, O S Printing House, Bangkok. (In Thai)

Thompson, R. and Oldfield, F., 1986, Environmental Magnetism, Allen and Unwin, London.

Peters, C. and Thompson, R., 1998, “Magnetic Identification of Selected Natural Iron Oxides and Sulphides,” Journal of Magnetism and Materials, 183, pp. 365-374.

Dunlop, D. and Özden, Ö., 1997, Rock Magnetism Fundamentals and frontiers, Cambridge University Press, London.

Hunt, C.P., Moskowitz, B.M. and Banerjee, S,K., 1995, Magnetic Properties of Rock and Minerals, Rock Physics and Phase Relation, A Handbook of Physical Constants, pp. 189-204.

Suteerasak, T. and Bhongsuwan, T., 2006, “Magnetic Properties of Bottom Sediment Difference Geological Area,” Songklanakarin Journal of Science and Technology, 28 (5), pp. 1135-1148. (In Thai)

Petroský, E., Kapička, A., Zapletal, K., Sebestov’a, E., Spanil’a, T., Dekkers, M.J. and Rochette, P., 1998, “Correlation Between Magnetic Parameters and Chemical Composition of Lake Sediment from Northern Bohemia-Preliminary Study,” Physics and Chemistry of the Earth, 23 (9-10), pp. 1123-1126.

Lu, S.G.and Bai, S.Q., 2006, “Study on the Correlation of Magnetic Properties and Heavy Metals Content in Urban Soils of Hangzhou City, China,” Journal of Applied Geophysics, 60 (1), pp. 1-12.

Wang, G., Oldfield, F., Xia, D., Chen, F., Liu, X. and Zhang, W., 2012, “Magnetic Properties and Correlation with Heavy Metals in Urban Street Dust: A Case Study from the City of Lanzhou, China,” Atmospheric Environment, 46, pp. 289-298.

Yang, D., Wang, M., Lu, H., Ding, Z., Liu, J. and Yan, C., 2019, “Magnetic Properties and Correlation with Heavy Metals in Mangrove Sediments, The Case Study on the Coast of Fujian, China,” Marine Pollution Bulletin, 146, pp. 865-873.

Collinson, D.W., 1983, Methods in Rock Magnetism and Palaeomagnetism Techniques and Instrumentation, Chapman and Hall, London.

Xie, S., Dearing, J.A., Bloemendal, J., Boyle, J.F. and Morse, A.P., 2001, “Association between Magnetic Properties and Element Concentrations of Liverpool Street Dust and it’s Implications.” J. App. Geophys. 48, 83-92.

Hashim, N.O., Kinyua, A.M., Mangala, M.J. and Rathore, I.V.S., 1998, “EDXRF Analysis of Lead Other Toxic Trace Elements in Soil Sample Along Two Major Highways of Kenya.,” Radiation Physics and Chemistry, 51 (4-6), pp. 629-630.

Byers, H.L., McHenry, L.J. and Grundl, T.J., 2019, “XRF Techniques to Quantify Heavy Metals in Vegetables at Low Detection Limits,” Food Chemistry: X, 1, pp. 1-10.

Yalcin, F., Kilic, S., Nyamsari, D.G., Yalcin, M.G. and Kilic, M., 2016, “Principal Component Analysis of Integrated Metal Concentrations of Bogacayi Riverbank Sediments in Turkey,” Polish Journal of Environmental Studies, 25 (2), pp. 471-485.

Gergen, I. and Harmanescu, M., 2012, “Application of Principal Component Analysis in the Pollution Assessment with Heavy Metals of Vegetable Food Chain in the Old Mining Areas,” Chemistry Central Journal, 6 (156), pp. 1-13.

Zhiyuan, W., Dengfeng, W., Huiping, Z. and Zhiping, Q., 2011, “Assessment of Soil Heavy Metal Pollution with Principal Component Analysis and Geoaccumulation Index,” Procedia Environmental Sciences, 10, pp. 1946-1952.

Pinyo, T., 2018, “Techniques for Interpreting the Results of Factor Analysis in Research Work,” Panyapiwat Journal, 10 (Special), pp. 292-304. [In Thai]

Clark, D.A., 1997, “Magnetic Petrophysics and Magnetic Petrology: Aids to Geological Interpretation of Magnetic Surveys,” AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics, 17 (2), pp. 83-103.