زمین شناسی ژئوتکنیک (زمین شناسی کاربردی-Journal of Geotechnical Geology)
سال:1390 | دوره:7 | شماره:1 |تعداد مقالات:9

کوه رحمت در شمال شرق شیراز (زون زاگرس چین خورده) واقع شده است. مطالعات پتروگرافی، شواهد صحرایی و شناسایی فرامینیفرهای بزرگ، نشانگر آن است که سازند داریان (آپتین پسین- آلبین پیشین) از 10 ریزرخساره کربناته که مربوط به سه محیط: دریای باز (O)، سد (B) و لاگون (L) می باشد، تشکیل شده است. با توجه به این ریزرخساره ها و مقایسه آن ها با رخساره های استاندارد ارایه شده در مورد پلت فرم های کربناته، سازند داریان در یک محیط رمپ کربناته رسوبگذاری نموده است

به منظور کنترل و مبارزه با فرسایش بادی دشت سیستان، با 8117 کیلومترمربع مساحت و با اقلیم نامساعد و خشک، شناخت منشا یا مناطق برداشت رسوبات بادی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این پژوهش شامل جمع آوری اطلاعات محلی از فرسایش، بررسی ژئومورفولوژی عمومی و بادهای منطقه، نمونه برداری از رسوبات و تهیه مقاطع نازک برای انجام آزمایشات گرانولومتری، مورفوسکوپی و کانی شناسی، می باشد. لذا از اهداف مهم این تحقیق، شناخت کانون های بحرانی فرسایش بادی (منشایابی)، آسیب پذیری مخازن آبی چاه نیمه ها و شناسایی اثر تخریبی باد در منطقه زابل تعیین شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، وقوع خشکسالی در منطقه سیستان و به تبع آن کاهش پوشش گیاهی و خشک شدن دریاچه هامون و همچنین وجود بادهای120روزه، شرایط مناسبی جهت فرسایش بادی و وقوع طوفانهای گرد وخاک فراهم آورده اند. منشا رسوبات موجود در مخازن چاه نیمه بادهای فرساینده منطقه با جهت شمال تا شمال غربی و با زاویه 330 تا 360 درجه ارزیابی شد. مهمترین رخساره های برداشت، اراضی رهاشده، اراضی ماسه زار و عرصه های شور و پف کرده بستر دریاچه هامون و دشتهای شمالی (در کشور افغانستان) می باشند. طوفانهای شن و ماسه و حرکت تپه های ماسه ای از عوامل تهدید کننده آن منطقه محسوب می شوند.

منطقه خونی در زون ایران مرکزی واقع شده است. قدیمی ترین سنگ های این منطقه شیست ها و فیلیت ها می باشند که دارای سن پروتروزوئیک هستند و20 % منطقه را پوشش می دهند. بر اساس بررسی های کانه شناسی، زمین شناسی و ژئوشیمیایی می توان کانی سازی های منطقه خونی را به دو گروه عمده تقسیم کرد. نخست کانی سازی کاظمی که سولفیدی بوده و به واسطه داشتن عناصر پایه دارای اهمیت می باشد و شواهد از دمای کم جایگزینی حکایت دارد. دوم کانی سازی شمالی و زون های کانی سازی چشمه خونی، که اکسیدی بوده و عیار عناصر پایه به شدت اندک می باشد. همچنین کانی سازی های گروه دوم صرفا به جهت وجود طلا اهمیت داشته و فاقد مقادیر ارزشمند از سایر عناصر می باشند. آنالیز لیتوژئوشیمیایی نمونه های برداشتی از رگه ها و زون های دگرسانی، نشان دهنده آن است که کانی زایی های اکسیدی طلا در منطقه خونی دارای میزبان آتش فشانی می باشند. بر اساس نتایج آنالیزهای لیتوژئوشیمیایی نمونه های برداشتی از زون های کانی سازی چشمه خونی، حداقل عیار طلا 2ppb، حداکثر عیار آن 4810ppb و عیار متوسط طلا در این کانی سازی 475.70ppb محاسبه گردید.

مساحتی معادل 388 هزار هکتار از مساحت استان گلستان را سه نوع لس با ویژگی های رسوب شناسی و ژئوتکنیکی متمایز پوشانده است. معیارهایی چون مکانیزم و فاصله حمل و نقل، بافت، دانسیته خشک، خواص خمیری، نسبت پوکی، تراکم پذیری، ترکیب کانی شناسی و شیمیایی و ساختار لس ها، به عنوان معیارهای زمین شناسی مهندسی، مشخصه های ژئوتکنیکی لس ها را کنترل می کنند. بر اساس این معیارها ویژگی های لس های سه ناحیه از استان مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه اینکه شرایط منشا زمین شناسی و رسوب گذاری تا حد زیادی رفتار ژئوتکنیکی خاک را کنترل می کند. ساختار و اسکلت لس ها در سه ناحیه مورد نظر، کاملا با هم متفاوت بوده و به عنوان یک معیار صحرایی مناسب و آسان برای شناسایی تشخیص داده شد.

منطقه پادنای سمیرم با وسعت تقریبی حدود 70 کیلومترمربع در جنوب استان اصفهان قرار گرفته است. هر ساله زمین لغزش های فراوانی در منطقه رخ داده که باعث تخریب تنها جاده مواصلاتی بین روستاهای سرباز – دشتبال شده است. در این مقاله پس از شناسایی عوامل موثر در وقوع زمین لغزش های منطقه توسط سیستم اطلاعات جغرافیایی و محیط نرم افزاری الویس (ILWIS- The Integrated Land and Water Information System) راهکارهای مناسبی جهت تثبیت آنها ارایه شد. پس از تهیه نقشه پراکندگی زمین لغزش ها، عوامل موثر در وقوع زمین لغزش های منطقه شامل لیتولوژی، فاصله از آبراهه ها، شیب، میزان بارش سالیانه، فاصله از جاده، پوشش گیاهی و فاصله از گسل شناسایی و در نهایت نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش حاصل گردید. بر اساس نتایج حاصل در کل گستره طرح، چیزی در حدود 40 درصد خطر نسبی بسیار بالا، 26 درصد خطر نسبی بالا، 20 درصد خطر نسبی متوسط و 14 درصد خطر نسبی پایین را نشان دادند. در نهایت راهکارهایی از قبیل استفاده از گابیون و یا قطعات سنگی بزرگ در محل تماس دامنه ها با رودخانه، کاهش شیب های تند با توجه به لیتولوژی مارنی، استفاده از کانال های انحرافی با توجه به شکل مئاندری رودخانه، ایجاد شبکه زهکشی سطحی به شکل دندریتی جهت خروج آب های سطحی و بهبود پوشش گیاهی، پیشنهاد گردید.

سنگ ها ماندگارترین مصالح ساختمانی هستند که از تخت جمشید ایران تا اهرام مصر سالیان سال پایدار مانده اند. مصالح خرده سنگی که اصطلاحا به آن شن و ماسه گفته می شود، پرمصرف ترین مصالح ساختمانی هستند. پیشرفت تمدن بشری در امر احداث سازه، نیاز بشر به شن و ماسه را افزایش داده است. برداشت های بی رویه جهت تامین نیاز بشر، لزوم حفظ بستر و حریم رودخانه ها و نیز حفظ هویت آن و اجتناب از بهم خوردن تعادل موجود در محیط زیست رودخانه توجه به جلوگیری از برداشت بی رویه مصالح رودخانه ها را بیش از پیش مطرح ساخت. اما برداشت بدون برنامه ریزی این گونه مصالح اثرات مخربی بر پیکره محیط زیست دارد. در این مقاله سعی شد تا با انجام بازدیدهای میدانی از محورهای اصلی تامین کننده شن و ماسه شهر مشهد (محور سرخس، کلات، فریمان و فردوسی) به بررسی اثرات مخرب و غیر مستقیم استحصال مصالح رودخانه ای بر محیط زیست پرداخته شود و پیشنهاداتی جهت جایگزینی و استفاده از مصالح نوین ساختمانی ارایه گردد. مصالح کوهی در محور سرخس (به علت تجمع واحدهای شن شویی در این محور) به عنوان مطالعه موردی در این مقاله انتخاب گردیده و آزمایشات مختلفی بر روی آن ها انجام گردید، نتایج نشان دهنده مقاومت فشاری 420 تا 450 Kg/cm2 می باشند. حجم این توده آهکی به وسیله نرم افزار جی آی اس (GIS) محاسبه و حدود 1044.37میلیون تن تخمین زده شده است. مقاومت بالا و حجم مناسب این منبع کوهی استفاده از این مصالح را به عنوان جایگزین مناسب مصالح رودخانه ای تایید می کند.

در معدن مس سرچشمه شرایط هندسی سنگ برداری، وضعیت آب زیرزمینی، ویژگی های مکانیکی سنگ، خصوصیات فیزیکی و هندسی شکستگی ها و راستای نفوذ دایک ها سبب شده دیواره های معدن از نظر پایداری رفتارهای متفاوتی از خود نشان دهند. مجموع این خصوصیات نامناسب ترین شرایط پایداری را برای دیواره غربی معدن فراهم نموده است. به علاوه نفوذ دایک های گرانودیوریتی در بخش غربی معدن مس سرچشمه تغییرات اساسی در ابعاد، فرم توده معدنی، کانی سازی، هیدروژئولوژی و رفتار ژئومکانیکی توده سنگ ایجاد نموده است. راستای شمالی جنوبی این دایک های نفوذی، سبب شده اغلب آن ها به موازات دیواره غربی امتداد یافته و پتانسیل ناپایداری این بخش را تشدید نمایند. وضعیت خاص سیستم شکستگی ها نسبت به سطح سنگ برداری در دیواره غربی معدن شرایطی را ایجاد نموده که درصورت رویداد زمین لرزه با شتاب افقی 0.24g دیواره های با شیب بیش از 50 درجه ناپایدار گردیده و توده های بزرگ سنگ بصورت صفحه ای با درزه های کششی لغزش کنند. در چنین شرایطی ظهور ریزش های گوه ای با ابعاد کوچک در راستای فصل مشترک دو دسته بلوک B2 و B3 دور از انتظار نیست. همچنین پتانسیل لغزش های دایره ای بر روی واریزه ها و سنگ های به شدت خرد شده این بخش از معدن وجود دارد. ویژگی های مکانیکی واریزه ها به گونه ای است که در شرایط بارگذاری لرزه ای دامنه های با شیب بیش از 20 درجه ناپایدار می شود. بنابراین در صورت رویداد زمین لرزه مبنای طرح (DBL) با شتاب گرانش افقی برابر 0.24g، ناپایداری های گسترده از نوع لغزش صفحه ای، گوه ای در توده سنگی و لغزش های دایره ای بر روی واریزه ها و سنگ های به شدت خرد شده حاصل خواهد شد. این لغزش ها خسارات زیادی را به همراه خواهد داشت و عملیات بهره برداری از ماده معدنی در اعماق بیشتر را با مشکل روبرو می کند.

در این تحقیق روش های غیرمستقیم تخمین مقاومت تراکمی تک محوری (Uniaxial Compressive Strength, UCS) شیل های سازند شمشک با استفاده از شاخص بارنقطه ای Point Load Strength Index, Is 50)))، تخلخل (n)، حد روانی (Liquid Limit, LL) و شاخص دوام و وارفتگی (Durability Index, Id) بررسی شده است. به منظور بدست آوردن روابط موجود، از روش های آماری رگرسیون ساده (یک متغیر مستقل و یک متغیر وابسته) و رگرسیون چند متغیره (دو متغیر مستقل و یک متغیر وابسته) بر روی داده های بدست آمده در آزمایشگاه استفاده شده است. نتایج بدست آمده از روش رگرسیون ساده، نشان دهنده کارایی بهتر شاخص بار نقطه ای Is(50))) و شاخص های دوام چرخه سوم و چهارم (Id3-4) نسبت به دیگر ویژگی های سنگ در تخمین UCS را است. همچنین در صورت استفاده از رگرسیون چندمتغیره، می توان تخمین دقیق تری از UCS بدست آورد و بهترین رابطه چند متغیره به ازای استفاده از متغیرهای مستقل شاخص بار نقطه ای Is(50))) و شاخص دوام چرخه چهارم (Id4) برای کل نمونه ها به دست می آید. در ادامه نمونه ها به سه گروه نمونه های با مقاومت بسیار پایین، مقاومت پایین و مقاومت متوسط تفکیک شدند و روابط موجود در هر گروه مورد بررسی قرار گرفت. در حالت اخیر با انجام آنالیز چند متغیره، می توان تخمین دقیق تری از UCS را در نمونه های با مقاومت بسیار پایین به ازای متغیرهای مستقل شاخص دوام چرخه چهارم (Id4) و حد روانی (LL) و برای نمونه های با مقاومت پایین و متوسط به ازای متغیرهای مستقل شاخص بار نقطه ای (Is(50)) و شاخص دوام چرخه چهارم (Id4) به دست آورد. علاوه بر آن، نتایج بدست آمده نشان دهنده افزایش کارایی شاخص بار نقطه ای و کاهش کارایی شاخص دوام، حد روانی و تخلخل در تخمین UCS با افزایش مقاومت سنگ است.