علوم زمین خوارزمی (نشریه علوم (دانشگاه خوارزمی))
سال:1398 | دوره:5 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

شناخت خصوصیات زمین شناسی مهندسی سنگ های مصنوعی به عنوان سنگ های ساختمانی اهمیت ویژه ای دارد. شکل ظاهری، اندازه و ابعاد، مشخصات سطح ذرات و کانی های تشکیل دهنده ی سنگ دانه ها از جمله ویژگی های مصالح سنگی است که در محیط همگن و یک پارچه تأثیرگذار است. در این تحقیق با در نظر گرفتن موارد مذکور، سنگ های مصنوعی طی چهار مرحله به ترتیب: آماده سازی، طرح اختلاط، شرایط فرآوری و انجام آزمایش ساخته شد و به بررسی و مقایسه ویژگی های مقاومتی (فشاری تک محوری، کششی، بار نقطه ای، ارتعاش فراصوت) و فیزیکی، سنگ های مصنوعی ساخته شده با مواد افزودنی (رزین پلی استر، رزین وینیل استر، الیاف شیشه) و حاوی سنگ دانه هایی از سه نوع گرانیت (الموت قزوین، نهبندان و تکاب) پرداخته شد. نتایج بررسی نشان می دهد که نمونه های ساخته شده با الیاف شیشه نسبت به نمونه های ساخته شده بدون الیاف شیشه فارغ از نوع رزین و سنگ دانه، 15% مقاومت کششی، %14 مقاومت فشاری تک محوری و 12% شاخص بار نقطه ای بالاتری است. و هم چنین نمونه های ساخته شده با رزین ویلین استر نسبت به نمونه های ساخته شده با رزین پلی استر 1. 64 برابر مقاومت زیادی دارد. بر اساس این تحقیق طرح اختلاط و نسبت درصدهای ترکیبی مهم ترین اصل در استحکام و مقاومت سنگ مصنوعی است.

سنگ های آتشفشانی ائوسن رخنمون یافته در باختر سه چنگی، بلوک لوت، دربردارنده ی ته نهشته های پیروکلاستیک و گدازه ای است. سنگ های آتشفشانی منطقه ی بررسی شده دارای ترکیب بازالت، آندزیت بازالتی آندزیت، آندزیت-تراکی آندزیت، تراکی داسیت، داسیت و ریولیت-ایگنمبریت هستند. بر اساس بررسی های صحرایی، سنگ های آتشفشانی در چهار مرحله و در محیط زیرآبی تا خشکی فوران کرده اند. واحدهای آتشفشانی در منطقه ی بررسی شده، به صورت تناوبی از سنگ های اسیدی و بازیک-حدواسط رخنمون یافته اند که شبیه ولکانیسم دوگانه است. در پژوهش های پتروگرافی، سنگ های اسیدی دارای میکروآنکلاوهای پیروکسنیت هستند که شاید از گوشته لیتوسفری زیر قاره بالا آمده اند. در نمودارهای تمایز ماگمایی، گدازه ها روندهای ماگمایی شوشونیتی و کالک الکالن پتاسیم بالا را نشان می دهند. الگوهای عناصر نادر خاکی و نمودارهای عنکبوتی به هنجار شده، غنی شدگی از LREE و LILE در مقایسه با عناصر HFSE را نشان می-دهند که قابل مقایسه با مناطق فرورانش هستند. در نمودارهای تکتونوماگمایی آن ها در قلمروی حاشیه قاره تجمع یافته اند. تفسیر نمودارهای ژئوشیمیایی نشان می دهند که گدازه های بازیک-حدواسط از ذوب بخشی گوشته لیتوسفری حاصل شده اند که قبلاً به وسیله ی مؤلفه های فرورانشی (سیالات-مذاب) غنی شده اند و نمی توان تأثیر آن ها را از ترکیبات پوسته ای تفکیک کرد. سنگ های اسیدی دارای عناصری شبیه به پوسته هستند که دلالت بر ذوب بخشی پوسته در تشکیل ماگمای اسیدی دارد. به نظر می رسد که بعد از بسته شدن نئوتتیس در کرتاسه ی بالایی و ضخیم شدن لیتوسفر قاره ای در بلوک لوت، سنگ های آتشفشانی ائوسن باختر سه چنگی در یک محیط بازشدگی مربوط به برخورد تشکیل شده اند.

مجموعه افیولیتی نیاباد-قلعه جی بخشی از افیولیت های سروآباد در کردستان است که در شمال غرب ایران و در ادامه افیولیت های کرمانشاه رخنمون دارد. این مجموعه در شمال کوهزایی زاگرس شامل واحدهای عدسی وار و از هم گسیخته است که در امتداد تراست اصلی زاگرس واقع شده اند. بخش الترامافیکی مجموعه شامل دونیت، ورلیت سرپانتینی شده، سرپانتینیت و کرومیتیت است که به صورت عدسی های متوالی دیده می شوند. بخش کرومیتیتی به صورت عدسی های کوچک با بافت انبانه ای و برشی مشاهده می شود. کانی های اصلی پریدوتیت ها شامل الیوین (Fo=88-91)، کلینوپیروکسن و کروم اسپینل است. مقدار پایین Ti و زیاد بودن مقدار Al یا Cr# در کروم اسپینل های پریدوتیت های منطقه ی بررسی شده، نشان دهنده ی نرخ زیاد ذوب بخشی (25-35) است. ویژگی های شیمی کانی و سنگ کل نشان دهنده ی یک ماگماتیسم بونینیتی برای الترامافیک ها و کرومیتیت های منطقه است. ماگماتیسم بونینیتی در افیولیت های نیاباد-قلعه-جی به وسیله ی ذوب بخشی پریدوتیت های تهی شده حاصل از یک گوشته باقی مانده بعد از خروج گدازه نوع MORB، تشکیل شده است. ویژگی های شیمیایی پریدوتیت ها، محدوده گوشته عمیق متمایل به محیط بالای پهنه فرورانش را معرفی می کند. مقایسه ی سنگ شناسی و ژئوشیمی افیولیت منطقه ی کردستان با نمونه-های شناخته شده دنیا، نشان می دهد که این مجموعه در محیط جلوی قوس اقیانوسی شکل گرفته در حاشیه ی قاره زون سنندج-سیرجان جای گیری کرده اند.

در جنوب شرق ایران، کانسارهای مگنتیت حاوی تیتان و وانادیوم همراه با سنگ های گابرو در کمپلکس افیولیتی کهنوج رخ داده است. پژوهش های کانه نگاری آشکار کرد که کانه های اولیه و ثانویه کانسنگ شامل تیتانومگنتیت، ایلمنیت، هماتیت، گوتیت، مارتیت، پیریت، کالکوپیریت، پیروتیت و کانی های سیلیکاته (پلاژیوکلاز، پیروکسن، هورنبلند، الیوین، فلدسپار آلکالن) است. بافت های داربستی-ساندویچی و هم رشدی های ایلمنیت-تیتانومگنتیت در نتیجه ی اکسیداسیون مگنتیت غنی از تیتانیوم اولیه در دماهای مختلف تشکیل شده است. تجزیه ی شیمیایی نقطه ای نشان داد که ایلمنیت و تیتانومگنتیت به ترتیب دارای 51/46 تا 68/52 و 00/4 تا 71/19 درصد وزنی اکسید تیتانیوم و 00/1 تا 98/2 و 00/0 تا 74/1 درصد وزنی اکسید وانادیوم است. مقدار مول اولواسپینل (Fe2TiO4) در تیتانومگنیتت در محدوده ی 58/4 تا 89/56 درصد وزنی و تیغه های ایلمنیت دارای ضخامت های مختلف است و مقدار مول ایلمنیت در ترکیب ایلمنیت نوع یک، دو و سه به ترتیب برابر 23/88 تا 94/93، 04/93 تا 80/99 و 09/99 تا 93/99 درصد است. ترکیب جفت کانی تیتانومگنتیت و ایلمنیت هم رشد با هم (تیپ دوم) در نمودار دما/فوگاسیته اکسیژن نشان داده شده است. جفت کانی های تیتانومگنتیت و ایلمنیت محدوده ی دمای سردشدن بین 551 تا 830 درجه ی سانتی گراد و فوگاسیته اکسیژن بین 61/21-تا 97/23-را نشان می دهند. جفت کانی های تیتانومگنتیت و ایلمنیت کانسار درگز در اطراف منحنی بافر کوارتز-فایالیت-مگنتیت برای فشارهای کم تر از 5/1 کیلوبار پراکنده می شوند.

منطقه لات-بلوکان واقع در شمال قزوین و پهنه البرز باختری دارای توده های نفوذی و خروجی متعدّدی به سن ائوسن است و به سه رخساره عمده شامل نهشته-های ولکانی کلاستیک (مشتمل بر توف، لاپیلی توف، آگلومرا، ماسه سنگ و شیل توفی و نیز بین لایه های کربناته)، روانه های گدازه تراکی آندزیتی و توده های نفوذی نیمه عمیق (مشتمل بر توده های دیوریتی، گنبدهای داسیتی و دسته دایک های موازی) تقسیم می شوند. وجود ساخت های رسوبی بارز نظیر لایه بندی و دانه بندی تدریجی همراه با آثار میکروفونایی زمان ائوسن میانی در رسوبات توفی حکایت از رسوب گذاری آن ها در یک حوضه دریایی کم عمق تا عمیق دارد که گاه با فوران های انفجاری زیرآبی قطع می شده است. از دیگر سو روانه های گدازه های روی آن ها به دلیل داشتن درزه های منشوری و افق های خاک بین گدازه، حاصل فوران های غیرانفجاری تر در محیط خشکی هستند که از طریق شکاف ها (دسته دایک های موازی) به سطح زمین رسیده اند. بالاخره رخساره های نفوذی منطقه شامل گنبدهای داسیتی و توده های میکرودیوریتی، آخرین مرحله از رویدادهای ماگمایی منطقه هستند که نفوذ آن ها متأثر از ساختارهای تکتونیکی منطقه بوده است. بررسی روند غالب NW-SE در منطقه تمرکز دسته دایک های موازی، نشان از وجود یک منطقه کششی موضعی ( 3) با راستای شمال خاوری-جنوب باختری دارد که با فعالیت آن در زمان های مختلف دسته دایک های موازی با روند شمال باختری-جنوب خاوری متناسب با روند فشارشی ( 1) در راستای NW-SE جای گزین شده اند. علاوه بر این، خمیدگی گسل امتدادلغز لات و نیز گسل های امتدادلغز چپ گرد NE-SW که در ایجاد این سیستم کششی موضعی تأثیر داشته اند، زمینه ی جای گیری توده ی میکرودیوریتی و گنبد داسیتی لات را نیز فراهم کرده اند. از دیگر سو، گنبد داسیتی بلوکان در قسمت جنوبی منطقه، در فضای کششی دیگری مابین قسمت دوشاخه گسل مورب لغز معکوس تزریق شده است. از این رو می توان چنین نتیجه گرفت که سبک جای گیری دسته دایک ها از طریق جای گیری با زور و سبک جای گیری توده های میکرودیوریتی و داسیتی به صورت بالون شدگی و جای گیری انفعالی بوده است.

در حال حاضر اراضی وسیعی از دشت زرآباد واقع در جنوب استان سیستان و بلوچستان به کاشت موز و برخی محصولات پیش فصل مانند گوجه و هندوانه اختصاص دارد، کهبه منظور بهره دهی بیش تر محصولات کشاورزی، از کودهای شیمیایی و سموم استفاده می شود. مصارف این نهاده های کشاورزی می تواند نقش مهمی در آلودگی خاک و آب های زیرزمینی منطقه (آبخوان زرآباد) داشته باشند. پساب حاصل از آبیاری کشاورزی می تواند علاوه بر واردکردن بخشی از کود و سموم به داخل آب زیرزمینی، املاح خاک را نیز شسته وبه آب منتقل کند. به دلیل محدودیت منابع آب با کیفیت در جنوب استان، اغلب مردم در مناطق کشاورزی از آب زیرزمینی برای شرب استفاده می کنند. از این رو، تعیین فرایندهای کنترل کننده ی شیمی آبخوان، ارزیابی کیفی و پتانسیل ریسک سلامت عناصر آرسنیک، کروم، نیکل و سرب در آبخوان زرآباد که تأمین کننده ی آب شرب شهر زرآباد و روستاهای همجوار و حتی برخی روستاهای استان هرمزگان نیز است، هدف اصلی این پژوهش است. نمونه برداری از منابع آب زیرزمینی دشت زرآباد در دی ماه 1395 (15 ایستگاه)، انجام شد. برای تعیینغلظت کاتیون های اصلی، فلزات سنگین و عناصر کمیاب از روش ICP-MS استفاده شد. با توجه به هدف این پژوهش برای بررسی میزان آلودگی و منابع احتمالی انسان زاد و زمین زادآلاینده ها در آب از روش های آماری، ارزیابی کیفی آب آشامیدنی و ارزیابی ریسک سلامت استفاده شده است. مقایسه غلظت عناصر بالقوه سمناک انتخابی با استاندارد سازمان بهداشت جهانی نشان می دهد که عناصر سرب، نیکل و آرسنیک به ترتیب برای 100، 53 و 27 درصد نمونه ها غلظت بیش تر از مقادیر استاندارد دارند. نتایج به دست آمده از ارزیابی شاخص کیفی آب (WQI)، تأیید می کند که استفاده از آب زیرزمینی دشت زرآباد برای آشامیدن نامناسب است. براساس نتایج حاصل از نمودار گیبس و نمودارهای ترکیبی، واکنش آب-سنگ، تبادل کاتیونی و انحلال تبخیری ها عوامل اصلی کنترل کننده ی شیمی آبخوان زرآباد هستند. نتایج تحلیل مؤلفه اصلی نشان می دهد که استفاده از سموم و کود کشاورزی نقش مهمی در افزایش غظت عناصر آرسنیک، کروم، نیکل و سرب در آبخوان زرآباد دارند. طبق محاسبه ی ضریب خطر بر اساس عنصر آرسنیک، مصرف آب برای هر سه گروه مردان، زنان و کودکان و برای عنصر سرب مصرف آب برای کودکان توصیه نمی شود. بررسی عوارض سرطان زایی و غیرسرطانی آرسنیک، مصرف آب زیرزمینی منطقه برای عموم توصیه نشده و خطرناک ارزیابی می شود. باتوجه به میانگین غلظت سرب، مقدار مجاز مصرف آب برای کودکان کم تر از سه لیتر در روز است. بنابراین با توجه به تأمین آب شرب ساکنین منطقه از آبخوان زرآباد لازم است پایش مداوم عناصر بالقوه سمناک صورت گیرد.

در این پژوهش با هدف کمک به کاهش ریسک اکتشافات زمین شناسی برای بهره برداری بهینه از ظرفیت های نفتی و گازی، روش مهندسی اطلاعات مکانی یعنی استفاده هم زمان از روش های دورکاوی، سامانه اطلاعات مکانی، تعیین موقعیت ماهواره ای و فتوگرامتری زمینی و هوایی به کار گرفته شد. این اطلاعات در دو بخش دورکاوی فضایی (تصاویر ماهواره ای) و هوایی و زمینی (فتوگرامتری) با دو جنبه کمی و کیفی بررسی شد. هم چنین در این تحقیق، تصاویر ماهواره ای برای شناسایی ساختارهای زمین شناسی و دگرسانی سنگ ها (هوازدگی و آلتراسیون) با تحلیل اطلاعات هندسی و رادیومتری و اعمال شاخص هیدروکربنی و مدل ژئوبوتانی استفاده شد. تحلیل های فتوگرامتری شامل تفسیر عکس ها و ایجاد مدل سه بعدی از عکس های هوایی نیز با هدف استخراج مدل ساختاری و سنگ شناسی انجام شد. در پژوهش حاضر، منطقه ی سراچه استان قم که طبق شواهد زمین شناختی، غنی از مواد هیدروکربنی است بررسی شد. با این هدف، پردازش تصاویر چند طیفی سنجنده استر ماهواره ترا هم چنین روش های طبقه بندی نگاشت زاویه ی طیفی آو سنجش واگرایی طیفی برای بررسی دگرسانی کانی ها و طبقه بندی سنگ ها استفاده شد و در نهایت، لایه های اطلاعاتی داده های زمینی، هوایی و ماهواره ای تلفیق شد و نتایج حاصل با موقعیت چاه های موجود و سایر داده ها اعتبارسنجی شد و براساس تصمیم گیری چندمعیاره، نقشه ی ظرفیت سنجی منابع نفت و گاز به دست آمد. بازدیدهای میدانی، تفسیر عکس های فتوگرامتری و شواهد زمین شناسی به دست آمده حاکی از صحت نقشه ظرفیت سنجی منابع هیدروکربنی به روش دورکاوی و انطباق نتایج با مشاهدات میدانی در سطح اطمینان زیاد (بیش از 75 درصد صحت) است.