به وبلاگ زمین شناسی مهندسی خوش آمديد

عضويت در وبلاگ
منوي اصلي
صفحه نخست
پست الکترونيک
آرشيو مطالب
فهرست مطالب وبلاگ
پروفایل
موضوعات
مقاله
تصاویر
سد
زمین شناسی مهندسی
پایان نامه
اضافات

ورود اعضا:

نام :
وب :
پیام :
2+2=:
(Refresh)

خبرنامه وب سایت:





آمار وب سایت:  

بازدید امروز : 5
بازدید دیروز : 0
بازدید هفته : 5
بازدید ماه : 45
بازدید کل : 23165
تعداد مطالب : 9
تعداد نظرات : 0
تعداد آنلاین : 1

خبرنامه وبلاگ:

برای ثبت نام در خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید


<-PollName->

<-PollItems->

آخرین مطالب
طراح قالب

Template By: NazTarin.Com

تبلیغات

مبانی زهکشی

دید کلی
آب جاری یا آبی که از چشمه‌ها خارج می‌شود، نباید از روی یک ناحیه ناپایدار حرکت کند. وجود آب در سطح دامنه ، علاوه بر نقش فرسایشی ، به راحتی می‌تواند به داخل دامنه نفوذ کرده و به سرعت بر ناپایداری آن بیافزاید. دور نمودن آب از سطح دامنه و جلوگیری از نفوذ آن ، مخصوصا در مورد دامنه‌هایی که بطور بالقوه ناپایدارند، از مهمترین روشهای مهندسی دستیابی به پایداری است.


انواع روکشهای زهکشی آبهای سطحی

شبکه زهکشی بسطی
برای آنکه آب به داخل دامنه نفوذ نکند باید ترتیبی داد تا هرچه زودتر سطح دامنه را ترک گوید. احداث آبروهای مناسب در سطح دامنه ، یا در روی پلکانها ، یکی از مهمترین تمهیدات در این مورد است. این آبروها باید ضمن دارا بودن گنجایش و شیب کافی ، بسترشان نیز غیر قابل نفوذ باشد. برای جلوگیری از تخریب و پر شدن این جویها در طول زمان ، می‌توان آنها را با قطعات سنگ پر نمود.

این روش در مورد دامنه‌های خاکی یا دامنه‌های متشکل از سنگهای تجزیه شده ، مفید واقع می‌شود و می‌تواند علاوه بر پیشگیری ، در مراحل اولیه حرکت دامنه نیز نقش ترمیمی داشته باشد. نقش مهم دیگر شبکه زهکشی سطحی جلوگیری از فرسایش سطح دامنه توسط آبهای جاری است.

مسدود کردن شکافها
ترکها و شکافهای سطحی محلهای مناسبی را برای نفوذ آب به داخل دامنه فراهم می‌کند. وجود این شکافها ، مخصوصا در مراحل آغازین توسعه یک ناپایداری جدید ، مشکل آفرینتر می‌شود. پر کردن این شکافها توسط مواد غیر قابل نفوذی مثل رس ، بتن یا مواد نفتی می‌تواند تا حدود زیادی از انباشته شدن آب و نفوذ آن به داخل دامنه جلوگیری کند. این روش هم در مورد دامنه‌های خاکی و هم سنگی قابل اجراست و می‌تواند هم در پیشگیری بکار رود و هم در مراحل اولیه ایجاد یک زمین لغره ، پیشرفت آن را کند یا متوقف نماید.

غیر قابل نفوذ کردن بخش دامنه
یکی از رایجترین روشهای غیر قابل نفوذ کردن سطح زمین ، پاشیدن مواد نفتی (مالج) به سطح دامنه است. مالج به انواعی از مواد نفتی سنگین مایع اطلاق می‌شود که معمولا جزء محصولات زاید پالایشگاه یا کارخانه‌های پتروشیمی است. این روش ضمن جلوگیری از نفوذ آب به داخل دامنه ، با چسباندن ذرات خاک به یکدیگر ، سطح دامنه را در برابر آثار فرسایشی باد و تا حدی آب جاری محفوظ نگاه می‌دارد.


انواع روشهای زهکشی آبهای داخل دامنه
با وجود کوششی که برای جلوگیری از نفوذ آب به داخل دامنه صورت می‌گیرد باز هم ممکن است قسمتی از آبها از سطح دامنه نفوذ از محلی دورتر توسط آب زیرزمینی به داخل دامنه حمل شود. این آبها قبل از هر چیز با افزودن به وزن نیروهای رانشی را زیاد می‌کنند.

زهکشی ثقلی افقی
ایجاد زهکشهای تقریبا افقی می‌تواند نقش موثری در کاهش فشار آب داخل دامنه‌های سنگی و خاکی داشته باشد. از اینرو می‌توان از این روش هم برای پیشگیری از حرکت و هم جلوگیری از تحرک یک زمین لغزه در حال تشکیل استفاده کرد. به این منظور در بخشهای پایینی دامنه افقی ، با شیب ناچیزی به سمت خارج برای ایجاد جریان ثقلی آب ، حفر می‌شود.

گالریهای زهکش
حفر نقب یا گالریهای زهکش در دامنه‌های سنگی و خاکی ، مخصوصا در جاهایی که زهکشی عمیق بخشهای داخلی دامنه مورد نظر است، مفید واقع می‌شود. چنین گالریهایی می‌توانند هم نقش پیش گیرنده داشته و هم در مراحل اولیه حرکت دامنه جهت جلوگیری از حرکات بیشتر آن بکار روند. کارایی گالریهای زهکش را می‌توان با حفر گمانه‌های شعاعی از داخل گالری افزایش داد.

زهکش ثقلی قایم
این نوع زهکشی بیش از همه برای تخلیه آب سفره‌های معلق که بر روی یک بخش غیر قابل نفوذ تشکیل شده و در زیر آن لایه‌های نفوذپذیر و بازکشی آزاد وجود دارد، بکار برده می‌شود.

پمپاژ
حفر چاههای عمیق و پمپاژ آنها می‌تواند بطور موقت در بهبود وضعیت دامنه ناپایدار موثر باشد. این روش عمدتا در مورد دامنه‌های سنگی بکار می‌رود.

زهکشهای فشار شکن
حفر چاه ، چاهک یا خندق (تراشه) در پای دامنه ، برای جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار آب و بالا راندگیهای ناشی از آن در بخشهای مجاور پای دامنه ، اغلب مفید واقع می‌شود. این روش منحصرا در مورد دامنه‌های خاکی و معمولا در مجاورت دامنه پایاب سدهای خاکی ایجاد می‌شود.

خندق در بالای خاکریز
این روش ، در مورد دامنه‌های خاکی حفاری شده و یا خاکریزها ، مخصوصا خاکریزهایی که در دامنه ایجاد می‌شود، به کارگرفته می‌شود و علاوه بر پیشگیری از تفرش می‌تواند در مراحل اولیه ناپایداری نقش ترمیمی نیز داشته باشد.

زهکش ورقه‌ای
این روش ، همانگونه که از نام آن پیداست، به صورت یک لایه زهکش عمل می‌کند. در خاکریزها ، مخصوصا خاکریزهایی که در دامنه ایجاد می‌شود، وجود لایه‌ای از مواد نفوذپذیر در زیر خاکریز ، ضمن زهکشی آبهای محلی دامنه و داخل خاکریز ، از افزایش بیش از حد فشار آب در خاکریز ، جلوگیری به عمل می‌آورد.

الکترواسمز
این روش عمدتا در دامنه‌های خاکی که از لای درست شده باشند بکار گرفته می‌شود و ضمن تسهیل تخلیه آب بر مقاومت خاک می‌افزاید. به این منظور الکترودهایی را در عمقی که مایلیم آب آن تخلیه شود، قرار می‌دهیم و جریان مستقیم به آنها وصل می‌کنیم. جریان باعث می‌گردد که آب بین ذره‌ای از قطب مثبت به سمت قطب منفی حرکت کرده و در آنجا توسط پمپاژ به خارج هدایت شود.

مواد شیمیایی
مواد شمیایی عمدتا در مورد دامنه‌های خاکی رسی بکار گرفته شده و وظیفه اصلی آنها بالا بردن مقاومت رسوبهاست. این روش می‌تواند به عنوان پیشگیری ، یا در مراحل اولیه ناپایداری ، به منظور تصحیح و ترمیم بکار رود.

 


 

منبع: univer30t.com


[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در چهار شنبه 10 خرداد 1391برچسب:, در ساعت 16:18 | |

معرفي مجتمع مس سونگون


معرفي مجتمع مس سونگون
مقدمه: مجتمع مس سونگون در استان آذربايجان‌شرقي و در 130 كيلومتري تبريز واقع شده است. مختصات جغرافيايي معدن 46 درجه و 43دقيقه طول شرقي و 38 درجه و 42درجه عرض شمالي بوده و حداكثر ارتفاع اين منطقه از سطح درياي آزاد حدود 2700متر است. جمهوري‌هاي آذربايجان و ارمنستان در همسايگي اين مجتمع كه بر روي كمربند متالوژني جهاني موسوم به كمربند آلپ - هيماليا قرار دارد، واقع شده‌اند. گستردگي كاني‌زايي فلزي ناحيه آذربايجان‌شرقي به عنوان يك ذخيره عظيم مشابه سرچشمه كرمان به اثبات رسيده است. به اعتقاد بسياري از پژوهشگران، اولين مرتبه ذوب مس طبيعي و ذوب‌ سنگ‌هاي مس‌دار در ايران صورت گرفته است كه نشان از آشنايي ايرانيان با مس و استخراج آن دارد.


 

پيشرفت صنايع مادر در ايران بسيار جالب توجه است. صنايعي مانند استخراج و توليد فولاد مس و آلومينيوم و... كه وزارت صنايع و معادن، سازمان توسعه و نوسازي معادن و كارشناسان متعهد و مجرب، همه و همه دست به دست هم داده‌اند تا موجبات پيشرفت هر چه بيشتر اين صنايع را فراهم آورند. در زمينه صنعت مس كه شاهد تحول عظيم آن و استفاده از ذخاير خدادادي در كشورمان بوديم نيز جاي بحث بسيار است.
در اين راستا و با توجه به اينكه امسال در بيست‌وهشتمين سالگرد پيروزي انقلاب هستيم مصاحبه‌اي با مهندس پارسا مديرعامل شركت مس سونگون ترتيب داديم. در اين مصاحبه نكاتي بسيار شنيدني در رابطه با مقايسه اين صنعت در قبل از انقلاب و حال حاضر بيان شده است كه متن آن در پي مي‌آيد:
شما به عنوان مديرعامل شركت مس سونگون پيشرفت صنعت مس را پس از پيروزي انقلاب اسلامي چگونه بررسي مي‌كنيد.
مس صنعت جواني است و عمده فعاليت‌هاي مس مربوط به دهه 30 به بعد است و قبل از آن عمدتا به صورت كارگاهي و فعاليت‌هاي منطقه‌اي و در حد خيلي محدود انجام مي‌گرفت. اما اگر بخواهيم صنعت مس را قبل از انقلاب و پس از انقلاب به گونه‌اي با هم مقايسه كنيم اين واقعيت را مي‌دانيم كه قبل از انقلاب، بيشتر اين بيگانگان و كشورهاي صنعتي بودند كه فقط هم براي تامين منافع خودشان به دنبال اين ذخاير و منابع بودندو اين‌گونه منافع كشور زير پا گذاشته مي‌شد. در حالي كه پس از انقلاب مسوولان كشور با برنامه‌ريزي مناسب در پي تامين منافع جامعه هستند و در حقيقت اين فلسفه اسلامي و دستوري در اين راستا وجود داشته و اين واقعيتي است كه در صنعت مس نيز مانند ديگر صنايع انقلاب بزرگي شده است.
اگر بخواهيم بر صنعت مس در دوران پيش از انقلاب دقيق شويم مي‌توان گفت كه فقط مجتمع مس سرچشمه وجود داشت كه آن هم به طور كامل راه‌اندازي نشده بود. آمريكايي‌ها در سرچشمه فقط توانستند كمي به سنگ‌شكن آن بار دهند اما تغليظ و بهره‌برداري از آن به تلاش‌هاي پس از پيروزي انقلاب برمي‌گردد. آمريكايي‌ها باورشان نمي‌شد كه ما بتوانيم با استفاده از نيروهاي داخلي اين معدن را به بهره‌برداري برسانيم. شكر خدا امروز مي‌بينيم سرچشمه به تنهايي بيش از ظرفيت اسمي خود استخراج مي‌كند و با نگاهي كلي به اين دو دوران مي‌بينيم كه راه‌اندازي سرچشمه پس از انقلاب شروع شد و تكميل فاز2 تغليظ مس سرچشمه نيز پس از انقلاب و در سال 83 صورت گرفت. راه‌اندازي و سرمايه‌گذاري مس ميدوك پس از انقلاب بود. راه‌اندازي، اجرا و بهره‌برداري از مس خاتون‌آباد نيز پس از انقلاب بود و با افتخار مي‌گوييم كه بزرگ‌ترين سرمايه‌گذاري در اين بخش و بهره‌‌برداري از طرح مس سونگون نيز مربوط به پس از انقلاب مي‌شود.

حال اگر نگاهي كلي به حجم سرمايه‌گذاري در اين زمينه به قبل و پس از انقلاب داشته باشيم: حجم سرمايه‌گذاري پس از انقلاب چندين برابر سرمايه‌گذاري در قبل از انقلاب است، با اين تفاوت كه آن اسراف‌هاي قبل از انقلاب ديگر وجود نداشته و مديريت اجرا، تعهد و تخصص پس از انقلاب به ميزان زياد در اين بخش دخيل بوده است.
با توجه به موضوع بحث اين روزها يعني عصر طلايي فلزات و افزايش جهاني قيمت آن، راهكاري كه ايران براي استفاده بهينه از اين فرصت بايد در پيش گيرد چگونه است؟
بحثي كه تحت عنوان عصر طلايي فلزات مطرح شد براي ما ايرانيان نيز بسيار قابل توجه خواهد بود چون خداوند تبارك و تعالي الطاف فراواني را به ما كشور ما اعطا كرده است كه يكي از آنها معادن و ذخاير عظيم معدني در كشور است.
ايران در زمينه ذخاير معدني كشور بسيار قوي است. اما به نظر من هنوز ما شكر اين نعمت‌ها را به جاي نياورده و به اندازه‌اي مثال‌زدني با آن جايگاه و سطحي كه لايق آن هستيم فاصله داريم.
در كتابي مي‌خواندم شركت جنرال‌الكتريك در سال 1998 تقريبا 97ميليارد دلار فروش داشته است.
اگر بررسي شود مي‌بينيم اين شركت معدن و يا كارخانه مواد اوليه‌اي ندارد و از مواد اوليه توليد شده توسط كشورهايي مانند ما بهره مي‌گيرد و واضح است اين مواد اوليه براي شركت‌هايي مانند جنرال‌الكتريك حكم طلا را دارد.
من اميدوارم در حالي كه ما بايد برنامه‌ريزي مناسب براي استفاده و بهره‌برداري بهينه از معادن داشته باشيم در اين راستا محصولات كارخانجات خود را نيز به ارزش افزوده عالي برسانيم.
در رابطه با بحث عصر طلايي فلزات مبحث استراتژي مديريت از اهميت بالايي برخوردار است و واقعا اين چشم‌انداز 20ساله تعريف خوب و بسيار زيبايي بوده است و اميدوارم تمام مسوولان انقلاب اين چشم‌انداز 20ساله را به صورت موشكافانه تعريف و پياده كرده و به آن هدف‌هاي اصولي و بالا برسيم.
مثلا در زمينه مس ما 5درصد ذخاير معادن دنيا را در اختيار داريم اما توليد ما 1درصد دنيا است. چرا؟
اگر به همين 5درصد شناخته شده هم برسيم خود كار بزرگي است و البته با اين ديد كه ما نبايد به اين 5درصد نيز قانع باشيم.

خوشبختانه مديريت عالي مجموعه از مقام وزارت‌ آقاي دكتر طهماسبي و همچنين آقاي هراتي نيك و مهندس پورمند در راس صنعت مس كشور و برنامه‌ريزي مناسب، كل استخراج مس در سراسر كشور را با مديريت واحد و يكپارچه و با تامين بودجه گردهم آورده و به يك واحد خاص يعني شركت ملي مس واگذار كرده‌اند.
ديگر در اين زمينه‌ بهانه‌اي وجود نداشته و اميدوارم كه در پايان برنامه به آن اهداف تعيين شده رسيده و حتي بالاتر از اين اهداف عمل كرده و افق‌هاي جديدي در رابطه با معادن مس و متعاقب با آن سرمايه‌گذاري‌هاي خوب و توسعه اين صنعت را پيش‌رو داشته باشيم.
با توجه به طراحي مس سونگون چرا در اين طراحي احداث كارخانه ذوب و پالايش در نظر گرفته نشده است.
از اين نظر بايد واقعيت را ديد كه در حال حاضر اين طراحي صورت پذيرفته و اينكه چرا اين طراحي از قبل صورت نگرفته مربوط مي‌شود به شرايط و مقاطع گذشته كه شايد در آن روز اين افق آنچنان برايشان روشن نبوده و اكنون اين مهم است كه با ياري خدا اين موضوع ديده شده كه هم بخش ذوب و هم بخش پالايش به بهره‌برداري رسيده و حلقه توليد در خود مس سونگون به اتمام خواهد رسيد و ما از اين به بعد توليد كاتد را در خود سونگون خواهيم داشت كه در اين ميان سفر آقاي دكتر احمدي‌نژاد مايه بركت و خير بوده و كمك بزرگي به سرعت بخشيدن به اين بخش كرده است و با وجود مطالعات اوليه و امكان سنجي‌هاي فني و اقتصادي صورت گرفته و با در نظر گرفتن پتانسيل‌هاي منطقه و توجه به اهميت سرمايه‌گذاري در منطقه، پيشرفت كار سرعت خوبي دارد.
در حال حاضر وضعيت پيشرفت طرح احداث كارخانه ذوب و پالايش در چه مرحله‌اي است؟
براساس اطلاعاتي كه من دارم در رابطه با تهيه اسناد و انتخاب پيمانكار و گشايش اعتبار، اقدامات اوليه صورت گرفته است.
شنيدم اخيرا اكتشافي شروع شده و به ذخاير بيشتر دست يافته‌ايد و با توجه به گفته‌ها حتي در محوطه سايت و در 50كيلومتري معدن نيز نشان از وجود ذخاير است. آيا محدوده و وسعت اين اكتشافات و ذخاير روشن شده است يا خير؟
خوشبختانه در منطقه سونگون و در واقع شمال غرب ايران با توجه به اقدامات صورت گرفته توسط متولي اين بخش يعني شركت ملي مس برنامه‌ريزي‌هاي خوبي صورت گرفته است. در خود سونگون، ما دو مرحله اكتشافات تكميلي با نام سونگون 2 و 3 داشته‌ايم كه در اصل شامل جنوب غربي و شمال شرقي معدن مي‌شود ولي قضاوت دقيق در مورد محدوده و وسعت منطقه اكتشافي هنوز زود است و در كل چشم انداز خوبي را شاهد هستيم. همچنين در مناطق ديگر مانند هريس و اهر برنامه‌هاي اكتشاف داريم كه با ياري خدا نتايج، به منابع عظيم مس خواهد افزود.
در اين قسمت لطفا ديدگاه‌ها و پيشنهادهاي خود را در رابطه با مس سونگون و آن منطقه بفرماييد.


در اينجا مي‌‌خواهم جمله‌اي را مخصوصا ادا كنم و اين را حمل بر آذري زبان بودن و تعصب داشتن بنده به اين منطقه نكنيد و آن و اين است كه اگر كسي مي‌خواهد خلقت، طبيعت و ثروت را در يك نقطه ببينيد بايد سونگون را مشاهده كند.
موضوع ديگر كه قابل ذكر است انسجام و هماهنگي خاص بين مسوولان سياسي منطقه از جمله استانداري و فرمانداري و نماينده‌هاي محترم مردم در مجلس با مديريت مس است و اين شرايط را براي سرمايه‌گذاري و ارتقاي منطقه فراهم آورده است و خوشبختانه همه اراده كرده‌اند به آنچه كه لياقت منطقه به آن بستگي دارد برسيم.
منطقه آذربايجان يك منطقه بكر است كه بسيار جاي كار دارد و من اميدوارم كه مسوولان و هيات دولت در چارچوب برنامه 20ساله كه از طرف مقام معظم رهبري ارائه شده است بيايند و مرزها را كاملا شفاف كرده و تعريف و مشخص كنند كه چه قسمت‌هايي صنعت مادر است و كدام قسمت صنعت پايين دستي است و بايد تعريف شود كه در كدام قسمت و به چه صورت سرمايه‌گذاري شود و اگر اين عملي شود، هم سرمايه‌‌گذاري‌هاي خصوصي و هم دولتي و هم خارجي با هم هماهنگ شده و استراتژي‌هاي مديريتي تدوين و مرزبندي شوند مطمئنا به آنچه استحقاق منطقه است دست مي‌يابيم.
در پايان اگر مشكلاتي را در منطقه سونگون و در جلو راه پيشرفت اين منطقه مي‌بينيد بيان كنيد.
قدم اول معرفي معدن سونگون و منطقه سونگون است كه جز با اطلاع‌رساني قوي انجام‌پذير نيست.
قدم دوم فراهم كردن زيرساخت‌ها و زيربناها و وضعيت راه‌هاي ارتباطي است كه بايد برنامه‌ريزي و سرمايه‌گذاري براي راه‌ها چه شوسه و چه راه‌آهن صورت گيرد و قدم سوم ايجاد فرهنگ صنعتي در منطقه و جهت‌دهي به اين سو است.
تاريخچه اكتشاف و بهره‌برداري از معدن مس سونگون
قديمي‌ترين فعاليت اكتشافي در معدن سونگون مربوط به سال 1290 هجري شمسي است كه توسط اشتال صورت گرفته است. پس از آن مطالعات زمين‌شناسي «و كاني» ‌شناسي متعددي تا سال 1348 توسط محققان خارجي انجام شده و در سال 1349 تا 1353 كارشناسان سازمان زمين‌شناسي كشور مطالعاتي را در منطقه انجام و ضمن تاييد وجود معادن مس و موليبدن، پيجويي‌هاي گسترده‌اي را به روش كاني سنگين، ژئوشيمي و اكتشافات چكشي انجام داده‌اند. سپس در سال 1368، توسط گروه ژئوفيزيك شركت ملي صنايع مس ايران اولين گمانه اكتشافي در سونگون حفر شد.
در مورد تاريخچه بهره‌برداري از معدن نيز آثار معدنكاري قديمي و حفريات مربوطه، بيشتر در شرق توده كانسار فعلي (بخش اسكارني) و در امتداد طول رودخانه سونگون با هدف دسترسي به سنگ‌هاي پرعيار صورت گرفته است.
فرآيند توليد كارخانه
روش استخراج معدن مس سونگون روباز بوده و از تراز 2350متر (بالاترين نقطه معدن) آغاز شده و تراز كف نهايي معدن 1625 متر خواهد بود. براساس آخرين مطالعات، كل ذخيره قطعي معدن 806ميليون تن با عيار 62/0درصد و ذخيره قابل استخراج 388ميليون تن مي‌باشد كه طي يك دوره 31ساله استخراج خواهد شد. ذخاير معدني مس سونگون از نوع پورفيري است. ابتدا سنگ معدن توسط دامپتراك‌ها به داخل سنگ‌شكن از نوع ژيراتوري تخليه شده و به اندازه 15 الي 25 سانتيمتر خرد شده و سپس توسط نوار نقاله به انبار سنگ‌ شكسته وارد مي‌شود. از اين مرحله به بعد در كارخانه تغليظ عمليات‌هاي خردايش، فلوتاسيون، آبگيري و در انتها فيلتراسيون انجام مي‌گيرد و محصول نهايي به صورت كنسانتره مس با عيار 30درصد توليد مي‌شود. كارخانه تغليظ مس سونگون براي دو فاز طراحي شده است. فاز اول به ظرفيت 7ميليون تن خوراك ورودي در سال و با عيار متوسط 62/0درصد، 150هزار تن كنسانتره با عيار 30درصد توليد خواهد كرد.
سايت نيمه‌صنعتي
سايت نيمه‌صنعتي معدن حدود 21000 مترمربع زيربنا دارد و شامل ساختمان‌هاي تعميرگاه، آزمايشگاه، آتش‌نشاني، ساختمان خدماتي، اداري، پمپ بنزين، پست برق، موتور پول، ساختمان كاميون‌شويي و نگهباني مي‌شود.
تامين آب و دفع پساب
آب خام مورد نياز مجتمع مس سونگون از سد ستارخان اهر به‌وسيله يك خط لوله به طول 36 كيلومتر تامين مي‌گردد. پساب كارخانه پس از پمپاژ به سد باطله كه در فاصله هوايي به طول تقريبي 6 كيلومتر در جنوب غربي معدن احداث شده است، وارد مي‌شود.
پروژه دفع پساب شامل 5 ناحيه به‌شرح زير است:
1 - ايستگاه پمپاژ انتقال باطله:
* اين ايستگاه جهت پمپ كردن پساب به محل سد باطله احداث مي‌‌شود. 16 دستگاه پمپ (8 پمپ در حال كار) از نوع سانتريفوژ با هد 415 متر و دبي 135 مترمكعب در ساعت براي فاز اول اين ايستگاه طراحي شده است.
* خط انتقال باطله: اين خط براي فاز اول به‌طول تقريبي 10 كيلومتر با قطر 450 ميليمتر طراحي شده است.

2 - سيستم برگشت آب از سد باطله:
* خط انتقال آب برگشتي به ايستگاه سيكلون به‌طول 5400 متر از نوع فولادي با قطر 600 ميليمتر و دبي 1083 متر مكعب در ساعت (در فاز اول)
* خط انتقال آب برگشتي به كارخانه به‌طول 4500 متر از نوع فولادي با قطر 400 ميليمتر و دبي 861 متر مكعب در ساعت (در فاز اول)
* خط انتقال آب از ايستگاه پمپاژ آب برگشتي به مخزن خط الراس به‌طول 2200 متر از نوع فولادي با قطر 500 ميليمتر و دبي 2089 مترمكعب در ساعت (در فاز اول)
3 - ايستگاه پمپاژ و خط انتقال برگشت آب از سد Seepage به سد رسوبگير:
* اين دستگاه شامل دو دستگاه پمپ با هد 210 متر و دبي 490 متر مكعب در ساعت براي ايستگاه و خط لوله به‌طول 1000 متر از نوع فولادي به قطر 300 ميليمتر است.
4 - ايستگاه سيكلون جهت توليد ماسه احداث سد باطله:
* غلظت دوغاب ورودي مرحله اول 40درصد است كه طي 3 مرحله جداسازي مي‌شود و 228 تن در ساعت ميزان ماسه توليدي (در فاز اول) است كه 1083 متر مكعب در ساعت آب مورد نياز فرآيند شست‌وشوي ماسه (در فاز اول) است.
5 - سد باطله:
* سد باطله: در جنوب غرب معدن سونگون (فاصله هوايي به طول تقريبي 6 كيلومتر) و در بخش فوقاني حوزه آبريز رودخانه آيت كندي احداث شده است. سد باطله از نوع بالارو و با استفاده از مصالح ماسه و تفكيك شده توسط سه مرحله سيكلون احداث خواهد شد. اين سد شامل قسمت‌هاي زير است:
الف) سد شروع‌كننده (Starter dam): كه به منظور تامين حجم اوليه مورد نياز جهت ذخيره باطله در سال‌هاي اوليه بهره‌برداري و كنترل روان آبها با ارتفاع 64 متر و طول تاج 370 متر و از نوع خاكي با پيش‌بند رسي احداث شده است.
ب) سد پنجه سنگريز (Rock Fill Toe Darn): كه به منظور محدود كردن شيرواني ماسه‌اي پايين دست سد باطله كه از نوع خاكي با سيستم زهكشي بروي شيرواني بالادست و ارتفاع نهايي 70 متر احداث شده است.
ج) سد ذخيره نشتاب (Seepage Dam): اين سد به منظور جمع‌آوري نشتاب‌هاي بعدي از پي و تكيه‌گاه‌هاي سد باطله توسط ايستگاه پمپاژ مربوطه از نوع خاكي با هسته رسي به ارتفاع 10 متر و طول تاج 67 متر احداث شده است. ارتفاع نهايي سد باطله ساخته شده در طول 31 سال بهره‌برداري 178 متر خواهد بود.
مطالعات زيست محيطي
مجتمع مس سونگون اولين طرح معدني در كشور است كه در آن همزمان با مطالعات فني و مهندسي، مطالعات زيست محيطي نيز در حال اجراست. از اهداف مطالعات زيست محيطي مي‌توان به توسعه پايدار، حفظ منطقه حفاظت شده ارسباران، رعايت ضوابط زيست محيطي محلي و بين‌المللي، حفظ محيط زيست با كاهش و كنترل آلودگي‌هاي احتمالي و استقرار مديريت محيطي (EMS) براساس استاندارد ايزو 14000 اشاره كرد.
 

 


 

بازخورد مقاله ارسالی توسط: يوسف زمانزاده ورزقان

خانم الهه و رقیه محمد زاده





 





 

[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در چهار شنبه 10 خرداد 1391برچسب:, در ساعت 16:15 | |

کمپاس و کاربرد های آن



 

 

مقدمه
   مهارت در استفاده از ابزار هاي زمين شناسي براي زمين شناس امروز بسيار مهم و اساسي به نظر مي رسد و مي تواند او را در برداشت هاي صحرايي بسيار کمک نمايد. کمپاس يکي از وسايل اصلي زمين شناسان در برداشت هاي صحرايي مي باشد که مهارت در استفاده از آن مي تواند يک زمين شناس حرفه اي را در رسيدن به هدفش کمک نمايد. کمپاس توسط بسياري از زمين شناسان براي نقشه برداري صحرايي از موضوعات زمين شناسي استفاده مي شود. زمين شناسان بيشترين استفاده را از کمپاس برانتون مي کنند اما باستان شناسان، مهندسين محيط زيست و نقشه برداران نيز از قابليت هاي اين وسيله استفاده مي نمايند. کمپاس برانتون در واقع يک قطب نماست که به دليل داشتن شيب سنج و قابليت حمل راحت به ساير قطب نماها برتري دارد و مي تواند به هر دو روش نشانه روي کمري و چشمي مورد استفاده قرار گيرد. اندازه گيري دقيق ساختار هاي زمين شناسي مانند خط لولاي يک چين، اثر سطح محوري و صفحه محوري و نقشه برداري زمين شناسي بدون استفاده از کمپاس برانتون غيرممکن و کاري نشدني است. در اين نوشتار ما کاربرد کمپاس برانتون را در اندازه گيري تغييرات خطي و صفحه اي ساختمان هاي زمين شناسي ( ساختماني، رسوبي و چينه شناسي) مرور مي کنيم و در مورد استفاده کمپاس در نقشه برداري و اندازه گيري مقاطع چينه شناسي ، اندازه گيري زوايا، ارتفاع و ... بحث مي نمائيم.

کمپاس برانتون ( قطب نماي جيبي )

نخستين بار يک زمين شناس کانادايي به نام D.W. Brunton کمپاس برانتون را طراحي کرد که سپس توسط کمپاني William Ainsworth در دنورامريکا ساخته شد. با وجود طراحي بادوام آن، آينه ظريف و بخش هاي شيشه اي آن در مقابل ضربه و رطوبت آسيب پذير بوده و پس از هر بار استفاده نياز به تعمير و آماده سازي براي استفاده مجدد داشتند. از سال 1972 برانتون هاي اصلي بوسيله کمپاني برانتون در ريورتون ايالت وايومينگ امريکا (Riverton, Wyoming) ساخته و به بازار عرضه شدند. نمونه هاي مشابه از آن به مرور زمان در سوئد، چين، ژاپن و آلمان ساخته شد و امروزه در بازار موجود است.

کمپاس برانتون
    ساختمان کمپاس برانتون:
   کمپاس برانتون از سه قسمت ، بدنه اصلي (box)، بازوي نشانه روي (sighting arm) و درپوش (lid)، تشکيل شده است.
   1. بخش بدنه اصلي:
   حاوي قطعات مهمي است که عبارتند از:
   • عقربه (Needle)که داراي دو جهت است، يکي جهت شمال ( در کمپاس برانتون هاي اصلي عموما به رنگ سفيد است و در برخي نمونه هاي مشابه با N مشخص شده است) و ديگري که به رنگ سياه است جهت جنوب را نشان مي دهد.
   • تراز چشم گاوي (Bull's eye level) تراز کروي که براي خواندن زواياي افقي استفاده مي شود.
   • تراز شيب سنج (Clinometer level) يا همان تراز استوانه اي.
   • صفحه مدرج شيب سنج (Clinometer Scale) براي خواندن زواياي قائم.
   • دستگاه تعديل (Damping mechanism) براي تخفيف در حرکت نوساني عقربه و پايداري بيشتر آن،
   • دکمه قفل کننده عقربه (Lift pin)،
   • پيچ برنجي کناري و ميخ شاخص(Side brass screw and Index pin) براي تنظيم و نشان دادن انحراف مغناطيسي.
   • صفحه دايره مدرج (Graduated circle) براي خواندن امتداد.
 
نوک شمالي عقربه در نيمکره شمالي که زاويه انحراف مغناطيسي به سمت پايين است به سمت صفحه مدرج نزديک مي شود. يک وزنه کوچک الحاقي به سمت جنوبي عقربه اضافه شده است تا تعادل را در عقربه فراهم سازد. چنانچه کمپاس در نيمکره جنوبي يعني جايي که انحراف مغناطيسي به سمت بالاست استفاده شود بايد وزنه عقربه آن بر روي بخش شمالي عقربه بسته شود تا تعادل ايجاد گردد. براي عدم خطا در تشخيص عقربه سمت شمال بهتر است هميشه به وزنه دقت کنيم.

قسمت هاي مختلف کمپاس و قطب نماي معمولي
    2.درپوش:
   بوسيله يک لولا به بدنه متصل مي گردد و شامل:
   • يک آينه(Mirror) با يک خط محوري.
   • پنجره نشانه روي بيضوي شکل(Sighting window)براي نشانه روي به روش هاي کمري و چشمي.
   • روزنه ديد (Sight).
  
   3. بازوي بلند نشانه روي:
   بوسيله يک لولا به بدنه متصل شده داراي:
   • شکاف بيضوي کشيده بر روي طول خود براي مشاهده ساختار هاي خطي.
   • نوک نشانه روي خم شونده(Sighting tip) براي تراز کردن خط ديد.
صفحه مدرج کمپاس برانتون بر مبناي دو مقياس قديمي طراحي شده است.
   مقياس آزيموت: که در آن براي نشان دادن جهات از سه رقم استفاده مي شود به عنوان مثال براي شمال 000 يا 360 درجه و براي جنوب 180 درجه. در اين مقياس تنها جهت شمال مبناي اندازه گيري ها است و يک راستا بر مبناي جهت گيري آن نسبت به شمال از 0 تا 360 درجه تعيين موقعيت مي شود.
   مقياس ربع دايره ( بيرينگ ): که در آن از حروف و ارقام استفاده مي شود ( مثل N60oE, S20oW) در چهار ربع 90 درجه (NE, SE, SW, NW) مدرج شده است. راستاي شمال و جنوب به ترتيب در بالا و پايين صفر درجه را نشان مي دهند. در اين مقياس شمال و جنوب مبناي اندازه گيري منظور مي شوند.

مقياس هاي آزيموت و بيرينگ براي تعيين جهات جغرافيايي
    راستاي يک خط بر روي زمين بوسيله موقعيت آن خط مشخص مي شود، که زاويه افقي بين خط و مرجع (معمولا شمال در بيرينگ و 000 در مقياس آزيموت ) مي باشد. البته مرجع در مقياس بيرينگ، هنگامي که راستاي يک ساختار به سمت جنوب خوانده مي شود، جنوب هم مي تواند باشد.
   موقعيت E و W در صفحه مدرج معکوس است، يعني E در سمت چپ صفحه مدرج ( معادل شماره 9ساعت ) و W در سمت راست صفحه ( معادل شماره 3 ساعت) بر روي صفحه مشخص شده اند. اين حالت براي اصلاح در خواندن زاويه طراحي شده است. شايان ذکر است حتي وقتيکه صفحه مدرج چرخانده مي شود، نوک شمال (سفيد رنگ) عقربه کمپاس هميشه رو به شمال قرار مي گيرد. براي مثال براي خواندن زاويه 045 ، ما صفحه را تراز کرده و به سمت راست شمال (جهت عقربه هاي ساعت ) مي چرخيم، اما نوک شمال عقربه به سمت چپ شمال مي گردد ( خلاف عقربه هاي ساعت )، يعني جايي که شرق برروي صفحه مدرج حک شده است و ما زاويه صحيح را قرائت مي کنيم.
نگهداري و تنظيمات کمپاس:
   کمپاس دستگاهي دقيق و حساس است و هرگز نبايد هنگام قدم زدن کمپاس را به صورت درباز حمل نمود. چنانچه کمپاس در حين عمليات صحرايي آسيب ببيند چنانچه آينه و شيشه محافظ اضافي به همراه داشته باشيم مي توانيم آن را تعويض کنيم، اما اگر لولا خم شود و يا محفظه هاي تراز بشکند، بايد کمپاس را براي تعمير به کارخانه سازنده فرستاد. چنانچه کمپاس در هواي باراني مورد استفاده قرار گيرد و يا آب به درون آن نفوذ کند، بايد کمپاس را باز کرده و آن را خشک کنيم چراکه اگر تکيه گاه عقربه خيس باشد، عقربه صحيح عمل نخواهد کرد. آينه کمپاس را مي توان با ضربه زدن به زائه کوچک نگهدارنده و برداشتن يک واشر فنري شبيه واشري که بر روي جعبه است، بيرون آورده و آينه جديد را جايگزين آن کرد. اين آينه را بايد طوري قرار دهيم که خط سياه نشانه روي آن در زاويه اي عمود بر محور لولاي درپوش کمپاس قرار گيرد. اين کار را مي توانيم با چرخاندن آينه تا زماني که خط نشانه روي آينه از وسط دريچه نشانه روي بگذرد، انجام دهيم. عمل ميزان را سپس با بستن درپوش کمپاس بر روي نوک برگردانده شده بازوي نشانه روي و مشخص نمودن تطابق نوک بازو با خط وسط آينه امتحان کنيم.
    انحراف مغناطيسي و تصحيح کمپاس:
   زمين داراي قطب هاي جغرافيايي يا شمال و جنوب حقيقي يعني جايي که محور هاي چرخش زمين سطح آن را قطع مي کنند، و قطب هاي مغناطيسي است، يعني جايي که خطوط ميدان مغناطيسي به صورت واگرا از زمين خارج (جنوب مغناطيسي ) و يا به صورت همگرا به آن وارد ( شمال مغناطيسي ) مي شوند.
   عقربه کمپاس برانتون به عنوان يک وسيله مغناطيسي ( يک آهنربا) وقتيکه آزادانه معلق شود قطب هاي مغناطيسي را يافته و در جهت آنها آرايش مي گيرد يعني جايي که عموما شمال واقعي نيست ( بجز برخي مناطق کره زمين). عقربه کمپاس يک آهنربا است و قطب شمال هر آهنربايي در صورتيکه آهنربا آزادانه حرکت کند بوسيله شمال مغناطيسي دفع مي شود. در واقع مي توان نام صحيح اين انتهاي عقربه را قطب شمالجو (north seeking pole) ناميد. نقشه ها قطب مغناطيسي در نيمکره شمالي را " قطب شمال مغناطيسي" مشخص مي کنند.
زاويه بين شمال حقيقي و شمال مغناطيسي " ميل مغناطيسي " (magnetic declination) ناميده مي شود. ميل مغناطيسي با موقعيت، زمان ( سالانه و روزانه )، ناهنجاري هاي مغناطيسي محلي، ارتفاع (جزئي و قابل صرف نظر) و فعاليت هاي مغناطيسي خورشيد تغيير مي کند (Goulet, 1999). درواقع ميل زاويه بين نقطه اي که عقربه کمپاس به عنوان شمال نشان مي دهد و شمال حقيقي مي باشد. ميل مغناطيسي در طول خطوطي که اصطلاحا خطوط هم ارز (isogonic lines) ناميده مي شوند ثابت هستند. خط فرضي با ميل مغناطيسي صفر درجه از غرب خليج هودسن، درياچه سوپريور، درياچه ميشيگان و فلوريدا عبور مي کند. قطب شمال مغناطيسي در سال 1999 در موقعيت 79.8° N, and 107.0° W, 75 در مناطق قطبي کانادا در فاصله 1140 کيلومتري از شمال واقعي قرار داشت.

اختلاف موقعيت قطب هاي جغرافيايي و مغناطيسي

جدول انحراف مغناطيسي جهان
    زاويه قائم بين بردار هاي مغناطيسي به سطح (افق) زمين وابسته است و زاويه انحراف مغناطيسي (magnetic inclination) ناميده مي شود و با تغيير عرض جغرافيايي تغيير مي کند. اين زاويه در قطب مغناطيسي 90 درجه و در استواي مغناطيسي صفر درجه است.
تعيين انحراف مغناطيسي:
   اگر عقربه کمپاس شرق يا غرب شمال واقعي را به عنوان شمال مشخص نمايد، اين اختلاف به ترتيب انحراف مغناطيسي شرقي يا غربي ناميده مي شود. شمال مغناطيسي (MN) هم در نيمکره شمالي و هم در نيمکره جنوبي به عنوان مرجع انحراف مغناطيسي است. براي تعيين انحراف مغناطيسي در يک منطقه مورد مطالعه ما مي توانيم از موارد زير استفاده کنيم:
   1- نقشه هاي توپوگرافي چاپ شده: در برخي نقشه ها انحراف مغناطيسي منطقه بوسيله زاويه بين دو پيکان شمال مغناطيسي (MN) و شمال حقيقي (GN) نشان داده شده است.
   2- نمودار هاي ايزوگوني چاپ شده و يا موجود در وب سايت ها: که انحراف مغناطيسي را نشان مي دهند.
   3- حسابگر آنلاين براي مشخص نمودن آخرين انحراف مغناطيسي براي يک موقعيت مشخص (طول و عرض جغرافيايي) و زمان مشخص.

نمودار ايزوگوني امريکاي شمالي
تنظيم انحراف مغناطيسي در کمپاس:
   انحراف مغناطيسي بوسيله چرخاندن پيچ برنجي که در کناره بدنه کمپاس وجود دارد تنظيم و تصحيح مي گردد. براي يک انحراف غربي 15 درجه ( يعني شمال مغناطيسي 15 درجه در غرب شمال حقيقي قرار دارد) صفحه مدرج به سمت غرب يعني در خلاف جهت چرخش عقربه هاي ساعت ( با چرخاندن پيچ ) چرخانده مي شود تا ميخ شاخص روي N15W در مقياس بيرينگ ويا 345 درجه در مقياس آزيموت قرار گيرد. براي يک انحراف 15 درجه شرقي، صفحه مدرج به سمت شرق چرخانده مي شود ( در جهت چرخش عقربه هاي ساعت ) تا ميخ شاخص روي N15E در مقياس بيرينگ ويا 015 درجه در مقياس آزيموت قرار گيرد. در ايران انحراف مغناطيسي به سمت شرق است و مقدار زاويه آن در مکان هاي مختلف متفاوت است.

تنظيم انحراف مغناطيسي در کمپاس

کارآيي کمپاس:
   براي تهيه يک نقشه و يا تحليل زمين شناسي و ساختاري يک منطقه بايد مشخصات و موقعيت ساختارهاي صفحه اي و خطي آن منطقه برداشت شود. زمين شناسان نمي توانند بدون دانستن چگونگي استفاده از کمپاس براي بدست آوردن اطلاعات ساختاري و تشخيص مرز واحد هاي ساختاري، يک نقشه مفيد توليد کرده و يا اطلاعات مفيد بدست آورند. بنابراين ما نياز داريم که چگونگي اندازه گيري ساختار هاي خطي و صفحه اي را براي تمام انواع ساختمان ها مثل عناصر رسوبي و ساختماني و مرز هاي سنگ چينه اي نقشه ها، بدانيم.
   يک کمپاس داراي کارآيي هاي فراواني است که تعدادي از مهمترين اين کاربردها در زير توضيح داده مي شود:
   1. اندازه گيري موقعيت ساختار هاي خطي
   2. اندازه گيري زاويه پيچ براي عناصر خطي
   3. اندازه گيري زواياي قائم، ارتفاع و فاصله
   4. اندازه گيري ضخامت حقيقي لايه ها
   5. اندازه گيري موقعيت صفحات
   6. بدست آوردن موقعيت يک خط مابين دو نقطه
   7. اندازه گيري موقعيت يک صفحه با تکنيک دو خط
   8. تعيين دو نقطه هم ارتفاع
   9. تعيين موقعيت با استفاده از کمپاس و نقشه

ترجمه و تاليف: سيد مجيد ميرکاظميان


 

منبع : پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور ngdir.ir

 

[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در چهار شنبه 10 خرداد 1391برچسب:, در ساعت 16:13 | |

زمين شناسي ساختماني

فصل اول - ساختمان های گنبدی
بطور کلی ، ساخت های گنبدی را می توان بعنوان ساختهایی تعریف کرد که در نتیجه نیرو های قائمی – که از پائین به بالا اثر می کنند – تشکیل می شوند . بدیهی است که در اینجا ، مقصود آن دسته از ساختمان های گنبدی شکلی است که تشکیل انها ، غیر از عوامل تکتونیکی بوده است و از جمله مهم ترین انها ، می توان گنبد های نمکی را نام برد .
مقطع این ساختمانها دایره ای است و در مواردی که محیط اطراف انها متجانس نباشد ، میدان تنش حاصله نیز متجانس نبوده و ممکن است مقاطع انها غیر دایره ای باشد . در مجموع می توان گفت که این ساختمانها زمانی تشکیل می شوند که در زیر طبقات ناحیه ای ، لایه ای که خاصیت تغییر شکل پلاستیک عالی دارد که ( مثل نمک ، گچ و بعضی انواع رس ها) موجود است . هرگاه این طبقه پلاستیک ، به علتی تحت فشار واقع شود ، به علت وضعیت خمیری ، این فشار را به حالت هیدرواستاتیک به تمام نقاط منتقل می کند و در حالتی که در قسمتی از لایه ها نقطه موجود باشد . به سمت بالا حرکت کرده و ساخت گنبدی را بوجود می اورد . عامل تنش متفاوت است و در مورد نمک ، اختلاف وزن مخصوص قابل توجه بین نمک و سنگهای اطراف سبب حرکت نمک به سمت بالا می شود .
ساختمان گنبد های تبخیری ( گنبد های نمکی)
گنبد های تبخیری عموما از جنی نمک است و ندرتا ممکن است از ژیپس یا انیدریت تشکیل شوند . این ساختمان ها به شکل گبند های مجزا و یا به صورت هسته تاقدیس ها دیده می شوند . این گنبد ها از نظر اقتصادی اهمیت زیادی دارند زیرا این ساخت ها عموما نفت گیر ها را بوجود می اورند و از سوی دیگر منابع گوگرد و نمک نیز قابل توجه است .
شکل گنبد های نمکی
هسته گنبد های نمکی از نمک تشکیل و تزریق ان به زیر سنگهای اطراف سبب تغییر شکل انها می شود . هسته گنبد ، کم و بیش دایره ای و در بعضی موارد بیضوی طویل است .
بعضی از گنبد های نمکی در سطح زمین بیرون زدگی دارند و گنبد های انها مشخص است بطوری که ارتفاع انها نسبت به زمین های اطراف به 13 متر و در مواردی نادر به 25 متر می رسد .
عمق گنبد های نمکی هم متفاوت است . بر اساس اطلاعات حاصله از تحقیقات ژئوفیزیکی و گمانه های اکتشافی دربسیاری حالات ، عمق انها بر چند کیلومتر می رسد . شکل خارجی توده نمک ، همواره مخروطی و گنبدی نیست و در بعضیموارد شکل توده های دیواره مانند است . گاهی نیز به شکل توده های استوانه ای است .
ترکیب گنبد ها
معمولا قسمت اصلی گنبد های تبخیری را نمک تشکیل می دهد و چند در صدی نیز ممکن است از انیدریت باشد .
ساختمان داخلی گنبد ها
ساختمان داخلی دارای شکل های متفاوتی است و به صورت لایه لایه تا توده های نامنظم دیده می شود . عموما چین خوردگی در همی دارد . در قسمت هایی که لایه ها مشخص اند ، شیب زیادی دارند و در پاره ای حالات نیز قائم است .
پوشش رسی
بعضی از گنبد های مکی توسط پوششی از شیل و یا سایر سنگهای رسی احاطه شده است . در بعضی موارد قشر های کنگلومرا نیز ممکن است دیده شود .
ساختمان سنگهای رسوبی اطراف گنبد های نمکی
این سنگها به شکل گنبد یا تاقدیس در مایند . در بعضی موارد ، لایه بندی سنگها رسوبی رونی توده نمک ، به موازات فصل مشترک نمک و سنگهای درونگیر است که این قبیل گنبد های سوراخ نکننده معروف است . علت ایجاد وضعیت بدین خاطر است که گنبد های نمکی ، قبل از رسوب سنگهای رویی بوجود امده و در معرض فرسایش قرار گرفته است و بدین ترتیب این گنبد ها نیر در اعماق لایه های اطراف خود متقاطع اند .
تکامل ساختمان گنبد ها
در بعضی موارد با بررسی وضعیت طبقات درونگیر گنبد ها زمان تشکیل انها را مشخص کرد .
ناودیس حاشیه ای گنبد های نمک
یکی از پدیده هایی که معمولا همراه با گنبد های نمکی دیده می شود ، ناودیس حاشیه ای انهاست . بطوری که ذکر شد مکی که گنبد های نمکی را بوجود می اورد ، از نزدیکترین قسمت های لایه اصلی نمک به گنبد تامین می شود . این امر سبب نازک شدن لایه نمک در اطراف توده و در مرحله بعد باعث فرونشینی طبقات رویی و در این قسمت و ایجاد ناودیس حاشیه ای می شود .
اهمیت اقتصادی گنبد های نمک
این گنبد ها از نظر اقتصادی اهمیت زیادی دارند .و در بسیاری موارد ، ساختمان تاقدیس سنگهای روی گنبد های نمکی ، نفتگیر های اقتصادی را تشکیل مدهد و گاهی نیز این امر در پوشش سنگ گنبد ها به چشم می خورد بعلاوه در بسیاری حالات ، کانسار های ارزشمند گوگرد در داخل پوشش سنگها دیده شده است .
فصل دوم – مشخصات تکتونیکی زمین
پوسته زمین همواره تحت تاثیر عوامل تکتونیکی است .
حرکات کوهزایی و خشکی زایی
حرکات پوسته زمین را می توان به دو دسته کلی تقسیم کرد :
حرکات کوهزایی و خشکی زایی
حرکات کوهزایی به ان دسته از حرکات پوسته اطلاق می شود که سبب تغییر شکل سریع توده های عظیم سنگها می شود و مدت زمان تاثیر ان در مقیاس زمین شناسی ، کوچک و شدت ان زیاد است ، این گونه حرکات یبب گسل ها ، چین ها و کوها می شود .
حرکات خشکی زایی حرکاتی از پوسته زمین را شامل می شود که مدت تاثیر شان زیاد و شدت انها کم است از جمله این حرکات می توان پائین رفتن پوسته و تشکیل حوضه ها و نیز بالا امدن قسمت هایی را نام برد . حرکات خشکی زایی سبب پیشروی و پسروی دریا ها می شود .
در مورد حرکات کوهزایی اصطلاحات زیر وجود دارد :
الف ) فاز کوهزایی : تغییر شکل هایی که طی فاصله زمانی محدود و معینی انجام می گیرد بدین نام خوانده می شود .
ب ) پریود کوهزایی : چند فاز کوهزایی متوالی ، بنام پریود کوهزایی نامیده می شود .
ج ) کوهزایی با سلسله جبالی : این نام به منطقه نسبتا باریکی که تغییر شکل پیدا کرده اطلاق می شود .
د ) کمربند کوهزایی : به مجموعه چند سلسه جبال که از نظر تکتونیکی به هم وابسته و طی یک کوهزایی چین خوردگی پیدا کرده اند ، کمر بند کوهزایی گفته می شود .
بطور کلی تغییر شکل پوسته زمین را می توان در نتیجه تجمع تنش دانست که به مرور در سنگ ذخیره می شود و هنگامی که میزان تنش از حد الاستیک سنگ تجاوز کند ، تغییر شکل دایمی ان را سبب می شود . بدین ترتیب لحظه شروع تغییر شکل سنگها به نحوه اعمال نیروها و نیز به مشخصات مکانیکی انها بستگی دارد .
حرکات خشکی زاییبه حرکات ارام پوسته که در طول مدت زمان طولانی تاثیر می کند، اطلاق می شود . بطور کلی این حرکات به پائین رفتن تدریجی کف حوضه ها و یا بالا امدگی ارام قسمت هایی از پوسته گفته می شود .
بنا به عقیده بعضی از دانشمندان این دو دسته حرکات یاد شده را نبایستی از یکدیگر جدا کرد بلکه حرکات خشکی زایی نیز دسته دیگری از حرکات کوه زایی ، منتها با شدت کم است .
ایزوستازی
اجزای مختلف پوسته زمین مثل کوهها ، دشت ها و دریا ها ، به صورت فرو رفتگی های نامنظمی که در قسمت بالایی پوسته قرار گرفته ، نیستند بلکه تمام این اجزا به حالت تعادل نسبی قرار دارند که این امر به کاهش یا افزایش وزن مخصوص و نیز تغییر ضخامت انها حاصل می شود . مطابق نظریه ایزوستازی در زیر سطح زمین ، سطحی به موازات زمین سطح زمین وجود دارد که فشار وارده از کوهها ، دشتها و دریا ها در ان سطح مساوی است . این سطح بنام سطح تعادل یا سطح ایزوستازی نامیده می شود .
توزیع قاره ها و اقیانوس ها در زمین
بیش از 70% سطح زمین بوسیله اقیانوس ها پوشیده شده و هر یک از سه اقیانوس عمده (کبیر ،اطلس ، هند ) به تنهایی از وسعت قاره اوراسیا بزرگتر است .
توزیع قاره ها در سطح زمین یکنواخت نیست و قسمت اعظم انها در قسمت خاصی از ان متمرکز شده است بطوری که اگر قطری از زمین را که اسپانیا و نیوزلند را بهم وصل می کند در نظر بگیریم بیش از 81% تمام خشکی های زمین و نیمکره ای قطب ان اسپانیا است قرار می کند . 47% نیمکره یاد شده را خشکی و 53 % ان را دریا تشکیل می دهند . در صورتی که نیمکره مقابل ان حاوی 11% خشکی و 89% اب است .
ساختمان سطح زمین
یکی دیگر از مسایل مهم تکتونیکی زمین ، وضعیت پستی و بلندی های سطح زمین و نحوه توزیع انها ست . از نقطه نظر تکتوکنیکی ، سطح زمین را می توان به واحد های مختلفی تقسیم کرد که این واحد را در فصل بعدی بررسی خواهیم کرد .
سطح زمین را می توان به سه قسمت کلی قاره ها ، حوضه اقیانوس ها و حاشیه قاره ها تقسیم کرد .
هر چند در وحله اول به نظر می رسد که سواحل دریا ها را بایستی فصل مشترک حوضه اقیانوس ها و قاره ها در نظر گرفت ، اما این فصل مشترک ، مرز واقعی دریا هاو قاره ها نیست . در حقیقت قسمت قابل توجهی از قاره ها در ناحیه فلات قاره ای و شیب قاره ای – که وسعت انها بالغ بر 10.9% درصد کل سطح زمین و 25% سطح قاره هاست – در زیر اب قرار دارد . بدین ترتیب ، مرز واقعی قاره ها و حوضه اقیانوسها را بایستی در محل شیب قاره ای در نظر گرفت .
فصل سوم – واحد های مهم تکتونیکی زمین
در سطح زمین واحد های تکتونیکی مهمی وجود دارد که می توان انها را به سه دسته زیر تقسیم کرد :
الف ) واحد های مربوط به قاره ها مثل کراتن ها ، پلاتفرم ها و کمربند های چین خورده .
ب ) ژئوسینکلین ها .
ج ) ویژگی های تکتونیکی اقیانوس ها مثل سلسه جبال های کف اقیانوس و تراشه های ان .
در این فصل این قسمتها را مورد بررسی قرار خواهیم داد .
واحد های تکتونیکی قاره ها
از نظر تکتونیکی ، قاره ها را می توان به دو قسمت عمده بنام های مناطق ارام و پیدار و مناطق فعال تقسیم کرد .
منطق ارام عبارتند از قدیمی ترین و پایدارترین قسمت قاره ها هستند که تقریبا در تمام قاره ه وجود دارند و پس از پر کامبرین به جز فرسایش ، تغییرات عمده دیگری را متحمل نشده اند .
قسمت پیدار قاره ه تحت عناوین مختلفی نامگذاری شده است . بعضی ها این قسمت ها را بنام کراتن می خوانند . عده ای دیگر ، این مناطق را بنام پهنه های قدیمی نامگذاری کرده اند . قسمت مرکزی نواحی پایدار سپر نام دارد . سنگهای این قسمت از قاره ها ، مرکب از شیست و سنگهای دگرگونی پر کامبرین است . که بوسیله گرانیت و سنگهای اذرین پوسته زمین در نظر گرفت که بوسیله لایه نازکی از سنگهای رسوبی اتشفشانی ، پوشیده شده است .
زمان تشکیل پی سنگهای نواحی ارام زمین (3.8 تا 3.5 میلیارد سال قبل ) و سنگهای جوانتری که مربوط به 2تا1.8 میلیارد سال هم باشد نیز وجود دارد .

براساس مطالعات انجام شده ، پی سنگهای نواحی پایدار را می توان مرکب از دو قسمت مجزا در نظر گرفت . قسمت اول ، توده های عظیم سنگهای اذرین ، دگرگونی و رسوبی متعلق به ارکئن است و قسمت دوم ، توده های چین خورده جوانتر متعلق به الگونکین را شامل می شود که در لابه لای قسمت اول به صورت نوارهایی به چشم می خورد .
نواحی فعال قاره ها
برای بررسی نواحی فعال قاره ها نحوه توزیع اتشفشان ها ، زلزله ها ، کمربند های چین خورده و سلسله جبال ها را مورد بررسی قرار می دهیم .
الف ) توزیع اتشفشان ها – تاکنون در حدود 800 اتشفشان ، که در گذشته و حال فعال بوده یا هستند ، شناخته شده است . بیش از 75% این اتشفشان ها در منطقه اطراف اقیانوس کبیر ، که بنام کمربند اتش معروف است ، متمرکز شده اند . این منطقه بر سلسله جبال های جوان غرب امریکا و قوسهای جزیره ای اتشفشانی موجود در غرب اقیانوس کبیر ، منطبق است .
ب ) توزیع زلزله ها – بطوری که می دانیم ، زلزله ها را از نقطه نظر کانون به دسته کم عمق ، متوسط و عمیق که عمق انها به ترتیب کمتر از 70 کیلومتر ، بین 70تا 300 کیلومتر و بین 300 تا 700 کیلومتر ، تقسیم می کنند .
بطوری که دیده می شود ، نواحی زلزله خیز ، منطبق بر مناطقی است که در انجا فعالیت اتشفشانی انجام می شود . بیش از 80% زلزله های کم عمق در اقیانوس کبیر اتفاق می افتد . همین منطقه بیش از 90% زلزله های متوسط و تقریبا تمام زلزله های عمیق را در بر می گیرد .از جمله منطق دیگر زلزله خیز ، می توان کمربند سلسه جبال های مدیترانه اسیا را نام برد .
ج ) کوه ها – نواحی از سطح زمین که از مناطق اطراف خود مرتفع تر هستند . کوه ها بر اساس شیب ، ارتفاع و مشخصات نظیر اینها به اسامی مختلفس تقسیم می شوند .


انواع کوهها :
.1. کوهای ناشی از چین خوردگی
.2. کوهای ناشی از فعالیت اتشفشانی
.3. کوه های گسلی
ژئوسنکلین ها
میزان نشیت کف حوضه 12 متر به ازای هر میلیون سال است .
ساختمان ژئو سنکلین ها
قسمت های اصلی ژئو سنکلین ها نواحی گود ان است که معمولا در همه جا به شکل گودی طویل می باشد . در یک ناحیه ژئو سنکلین ممکن است که چندین گودی وجود داشته باشد که معمولا تمام انها در جهت طویل اند و به وسیله گسله هایی محدود شده اند . کف قسمت اصلی ژئو سنکلین ممکن است از جنس اقیانوسی و لایه ها ی بازالت که بوسیله سنگهای رسوبی پوشیده شده ، و یا از جنس پوسته قاره های باشد که در این حالت قسمت اصلی ان از سنگهای ضخیم ، اذرین و دگرگونی چین خورده تشکیل شده و در زیر ان قشر بازالتی قرار دارد .
در حاشیه ژئو سنکلین ها ، ممکن است قطعات به سمت بالا حرکت کنند و ژئو انتی سنکلین را بوجود اورد . در چنن مواردی ، مواد رسوبی و اتشفشانی که در گود های رسوب کرده اند . چین خوردگی پیدا می کنند وبدین ترتیب گودی ژئوسنکلین به شکل ناودیس شکنجی ، در می آید . از جمله دیگر قسمت های مهم ژئو سنکلین ها ، حوضه های کوهزایی آنهاست .
انواع ژئو سنکلین ها
الف ) میوژئوسنکلین - این نام به آن دسته از ژئو سنکلین ها اطلاق می شود که تقریبا تمام نهشته های آن را سنگ های رسوبی تشکیل می دهند . از جمله سنگهایی که در این دسته ژئو سنکلین ها دیده می شود می توان از آهک ، شیل ، ماسه سنگ کوارتزی و کنگلومرا نام برد . وجود بعضی از مشخصات از جمله ترک های گلی ، اوولیتها ، آثار آلگ ها و مشخصات مشابه ان ، موید این مطلب است که رسوبگذاری در ابهای کم عمق انجام گرفته است . ندرتا ممکن است سنگ های اذرین نفوذی یا آتشفشانی نیز در داخل رسوبات این دسته مشاهده می شود .
ب ) ایوژئوسنکلین – ایوژئوسنکلین ، به نوعی ژئوسنکلین اطلاق می شود که در آن ، بطور متناوب سنگهای رسوبی و آتشفشانی قرار گرفته اند . ضخامت این رسوبات به مراتب بیشتر از رسوبات میوژئوسنکلین است . سنگهای رسوبی این دسته ، عموما آواری و شامل شیل ، گریواک و کنگلومراست . سنگهای آتشفشانی آن نیز معمولا جریان های گدازه ، توف ، سیل و دایک های کم عمقی است که جنس انها غالبا آندزیت و ندرتا بازالت یا ریولیت است .
ج ) پارالیاژئوسنکلین – این نام به ان دسته از ژئو سنکلین ها گفته می شود که در حاشیه ارام قاره ها قرار دارند . رسوبات این حوضه ها ، گسترش وسیعی دارند و سرعت رسوبگذاری در انها به 34 متر در سال می رسد . و معمولا در بین رسوبات ان مواد اتشفشانی وجود ندارد .
مراحل مختلف ژئوسنکلین
الف ) مرحله اصلی – فاز اولیه از مرحله اصلی ژئو سنکلین معمولا توام با تشکیل بعضی گسل های است که کف ان را قطع می کند . بعضی از قطعات کف ژئو سنکلین ، از اطراف به توسط گسلها محدود شده و فرونشینی انها سبب ایجاد گودی ژئو سنکلین می شود . مطالعه رابطه بین گسل ها و قطعات موجود نشان دهنده این است که عامل اصل بوجود اورنده انها ، حرکات افقی یا قائمی است که در فواصل متفاوتی ادامه داشته است.
از جمله ویژگی های مهم گودی سنکلین ها ، سیستم گسل های عمیق و نیز نواحی ای است که فاقد پوسته قاره ای اند . که بعد ها در طی توسعه ژئو سنکلین ها حقیقی ، سنگهای گسل های عمیق مربوط به قشر های بازالتی و یا حتی قسمت های بالای گوشته ، ممکن است و در امتداد گسله ها به سطح زمین رانده شده و در انجا نمایان شود. در فاز نهایی مرحله اصلی ، تقریبا تمام گودی ژئو سنکلین از رسوبات متناوب رس و ماسه سنگ موسوم به فلیش پر می شود . در داخل این رسوبات ، لایه های مارلو و کربن های مختلف نیز مشاهده می گردد.
ب ) مرحله کوهزایی پس از خاتمه چین خوردگی در مرحله اصلی در اثر فرونشینی ، گودیهای دیگری موسوم به گودیهای کوهزایی بوجود می اید و در همین زمان ، بالا امدگی کوهزایی نیز تشکیل می شود . گر چه در بعضی موارد ، این گودیها عمیق ترین قسمت ژئو سنکلین ها را تشکیل می دهد ولی این امر در تمام موارد صادق نیست ، گودیهای موجود در حواشی کراتن ها از جمله معروفترین گودیهای کوهزایی به شماره می ایند . این گودیها معمولا با رسوبات ضخیمی از مواد رسوبی و اتشفشانی پر می شود.
فصل چهارم - درزه ها
درزه شکستگی است که در ان هیچ گونه جابجایی در بخش های طرفین شکستگی نسبت به هم رخ نداده است و یا به قدری کم است با چشم غیر مسلح دیده نمی شود . در صورتی که در طرفین شکستگی رخ دهد گسل نامیده می شود . ابعاد درزه از چند سانتی متر تا چند صد متر متفاوت است . درزه راهی برای دخول اب در سنگها بوجود می اورد و عمل فرسایش را تسریع می کند . دهانه بسیاری از درزه ها بسته است ولی در اثر هوازدگی وسیعتر شده و در نهایت به یک شکاف باز تبدیل می گردد.
تقسیم بندی هندسی درزه ها
الف ) درزه امتدادی – نوعی درزه استه که امتداد ان موازی یا تقریبا موازی امتداد لایه بندی یا شیستوزیته طبقات اطراف می باشد .
ب ) درزه شیبی – درزه ای است که امتداد ان موازی یا تقریبا موازی جهت شیب سطح لایه بندی یا شیستوزیته طبقات اطراف می باشد .
ج ) درزه مایل - اگر امتداد درزه نسبت به امتداد یا جهت شیب سطح لایه بندی یا شیستوزیته سنگهای اطراف به حالت غیر مشخص باشد بدین نام خوانده می شود .
د ) درزه طبقه ای – اگر سطح درزه موازی سطح لایه بندی سنگها باشد بنام درزه طبقه ای خوانده می شود .
طبقه بندی بر اساس وضعیت درزه ها نسبت به هم
در این تقسیم بندی وضعیت درزه ها نسبت به هم مورد مطالعه قرار گرفته و بر اساس ان می توان انواع درزه های زیر را تشخیص داد :
الف ) درزه های منظم – اگر درزه های یک منطقه با هم موازی یا تقریبا موازی باشند درزه های منظم خوانده می شوند معمولا امتداد مشترک این درزه ها امتداد محور چین خوردگی اصلی ناحیه و یا امتداد گسل های اصلی می باشد .
ب ) درزه های نامنظم - این درزه ها وضعیت مشخصی نداشته و بطور نامنظم پراکنده اند . معمولا مجموعه درزه های موازی موجود در یا ناحیه بنام یک دسته درزه نامیده می شود و اجتماع دو یا چند دسته درزه بنام سیستم درزه خوانده می شود .
اهمیت مطالعه درزه ها
مطالعه درزه ها در بسیاری از کار های مهندسی ضرورت دارد . مثلا هنگام استخراج سنگهای ساختمانی ، بخصوص سنگهایی که بایستی به قطعات بزرگ استخراج شود (مثل مرمر و تراورتن) ، شناسایی درزه ها محل ضروری است .
هنگام انتخاب محل تونل های راهسازی و معدنی ، بایستی قبلا وضعیت درزه های محا را بررسی کرد زیرا وجود انها ، از طرفی مسایلی در امر حفر تونل بوجود می اورد و از طرف دیگر ، نگهداری ان را مشک می سازد . قبل از احداث سد ها نیز مطالعه درزه های منطقه ضروری است .
هنگام پی جویی منابع معدنی نیز وقوف به وضعیت درزه های محل ضروری است زیرا بسیاری از رگه ها معدنی ، از شکستدگی های سنگها و از جمله درزه ها تبعیت می کنند . از نظر زمین شناسی ساختمانی نیز مطالعه درزه ها اهمیت شایان دارد زیرا با مطالعه اماری انها ، می توان مشخصات تنش های وارده به سنگهای ناحیه را مشخص کرد .
نتایج تحقیقات تجربی
برای تجزیه و تحلیل رابطه بین نیروهای خارجی اعمالی و درزه های حاصله ، نمونه های مختلف سنگها را تحت ازمایش های کششی ، فشارش ، کوپل و پیچش قرار می دهند .
عوامل بوجود اورنده درزه ها
الف ) عوامل تکتونیکی
ب ) تنش های باقی مانده در زمین
ج ) انقباض
د ) حرکات سطحی زمین
فصل پنجم – گسله
تعریف گسل – گسل ها ، شکستگی هایی همراه با تغییر مکان نسبی هستند که به موازات سطح گسل انجام گرفته اند . . بعضی از گسل ها فقط چند سانتی متر طول دارند و جابجایی انها در حدود سانتی متر است ، در صورتی که گسل هایی هم با صد ها کیلومتر جابجایی در حدود چند کیلومتر و حتی دهها کیلومتر دیده می شوند .
عناصر و ویژگی های گسل
الف ) شیب و امتداد گسل
در حالت کلی سطح گسل را می توان به صورت یک سطح مستوی در نظر گرفت ، لذا شیب و امتداد ان را همانند شیب و امتداد طبقات اندازه گیری می نمایند . در حالت کلی ، امتداد گسل ، امتداد یک خط افقی در سطح گسل است ، که مقدار ان نسبت به شمال بیان می شود .
زاویه بین سطح افق و سطح گسل را شیب گسل می نامند .
ب ) کمر بالا و پائین
قطعه ای واقع در بالای سطح گسل بنام کمر بالا و قطعه پائین ان بنام کمر پائین نامیده می شود . بدیهی است این تعاریف در مواردی صادق است که گسل قائم نباشد زیرا در این حالت بالا و پائین صفحه گسل مفهومی نخواهد داشت .
ج ) اثر گسل
محا تقاطع صفحه گسل با سطح زمین بنام اثر گسل یا خط گسل نلمیده می شود . خط گسل در بسیاری حالات یک خط مستقیم است اما در مواردی که شیب صفحه کم بوده و پستی و بلندی سطح زمین زیاد باشد ، ممکن است به حالت نامنظم دیده شود .
د ) زاویه ریک یا پیچ
این زاویه عبارت است از زاویه بین خطی که اثر حرکت گسل را در روی صفحه ان نشان می دهد یا خط افقی که در صفحه گسل قرار دارد .

ه ) زاویه میل
زاویه های بین خط موجود در صفحه گسل با صفحه افقی را زاویه میل نامند .
تقسیم بندی هندسی گسل ها
الف ) گسل امتداد لغز
گسلی است که در ان لغزش کلی به موازات امتداد گسل می باشد در این حالت لغزش کلی گسل معادل لغزش امتدادی بوده و در جهت شیب ، مولفه لغزش وجود نخواهد داشت . همچنین زاویه ریک لغزش کلی در این حالت معادل صفر خواهد بود .
ب ) گسل شیب لغز
گسلی است که در ان لغزش کلی در جهت شیب سطح گسل می باشد به عبارت دیگر در مورد این گسل ها . لغزش کلی و شیبی با یکدیگر مساوی بوده و مولفه لغزش امتدادی معادل صفر خواهد بود زاویه ریک لغزش کلی در مورد این دسته از گسل ها معادل 90 درجه است .
ج ) گسل مورب لغز
در این دسته از گسل ها ، لغزش کلی نسبت به امتداد یا شیب به سطح گسل مورب می باشد . بدیهی است در این گسل ها لغزش کلی دارای هر دو مولفه امتدادی و شیبی خواهد بود . زاویه ریک لغزش کلی در این حالت از صفر بیشتر و از 90 درجه کمتر می باشد .
تقسیم بندی بر اساس زاویه شیب گسل
در این روش ، زاویه شیب گسل مبنا قرار گرفته می شود :
الف ) گسل های پر شیب
گسل هایی پر شیب انهایی هستند که زاویه شیبشان از 45 درجه بیشتر است .
ب ) گسل های کم شیب
هرگاه زاویه شیب کل کمتر از 45 درجه باشد ، بدین نام خوانده می شود .

تقسیم بندی بر اساس حرکت ظاهری
الف ) گسل عادی یا مستقیم
گسلی که در ان کمر بالا نسبت کمر پائین به طرف پائین حرکت کرده باشد .
ب ) گسل رانده یا معکوس
گسل معکوسی که در ان کمر بالا به طرف بالا حرکت کرده باشد . در حالت کلی شیب گسل بیشتر از 45 درجه است .
تقسیم بندی زایشی گسل ها
معیار تقسیم بندی در این جا حرکت ظاهری گسل است :
الف ) گسل رانده
گسلی که در ان کمر بالا نسبت به کمر پائین به سمت بالا حرکت کرده باشد . معمولا گسلهای رانده را بر حسب زاویه شیب به سه دسته تقسیم می کنند . اگر زاویه شیب بیش از 45 درجه باشد گسل ، بنام گسل معکوس و اگر کمتر از 45 درجه باشد بنام رانده خوانده می شود . اگر زاویه شیب این گسل ها کمتر از 10درجه و لغزش کلی انها زیاد باشد گسل بنام رورانده موسوم است تشکیل گسل های رانده با کوتاه شدن لایه ها و طبقات همراه است .
ب ) گسل عادی
هرگاه کمر بالا به کمر پائین بطرف پائین حرکت کرده باشد ، گسل حاصل بنام گسل عادی یا مستقیم موسوم است این گسل ها بنام گسل های وزنی نیز خوانده می شوند .
ج ) گسل مورب
گسلی است که امتداد ان نسبت به امتداد لایه بندی یا شیستوزیته سنگهای اطراف به حالت مورب می باشد .
د ) گسل طولی
هر گاه امتداد گسل تقریبا موازی امتداد عمومی ساختمانهای زمین شناسی منطقه باشد ، بنام گسل طولی خوانده می شود .
ر ) گسل عرضی
هرگاه امتداد گسل ، عمود یا تقریبا عمود بر امتداد عمومی ساختمانهای زمین شناسی منطقه باشد ، بنام گسل عرضی خوانده می شود .
تقسیم بندی بر اساس وضعیت گسل ها نسبت به هم
الف ) گسل های موازی
در بعضی موارد گسل های موجود در یک منطقه دارای شیب و امتداد یکسان یا تقریبا یکسانند که به مجموعه انها گسل های موازی اطلاق می کنند . اگر امتداد عمومی گسل های منطقه یکسان بوده شیب انها متفاوت باشد ، می توان انها را به دو یا چند دسته گسل های موازی تقسیم کرد .
ب ) گسل های پوششی
گسل های نسبتا کوچکی که یکدیگر را می پوشانند بدین نام خوانده می شوند .
ج ) گسل های محیطی
این دسته گسل های دایره ای یا قوسی شکل هستند که یک منطقه دایره ای شکل یا قسمتی از منطقه دایره ای شکل را محدود می کند .
د ) گسل های شعاعی
این به گروه گسل هایی اطلاق می شود که تقریبا همگی از یک منطقه منشعب می شوند . گسل جدا شونده نوعی خاص از گسل های عادی است که در ان زاویه شیب گسل کم است .
ح ) گسل امتداد لغز
گسلی است که در ان لغزش کلی به موازات امتداد گسل می باشد به عبارت دیگر در این دسته گسل ها ، لغزش شیبی در مقایسه با لغزش امتدادی ناچیز است .
پرتگاه ها
پرتگاه به قسمت های نسبتا پر شیبی از سطح زمین گفته می شود که ارتفاع انها از چند سانتی متر تا چندین صد متر تغییر می کند .
بایستی توجه داشت که پرتگاه ها نیز مشخصه قطعی گسله نیستند و ممکن است منشا دیگری ، بجز گسله داشته باشد . پرتگاه ها به انواع زیر تقسیم می شوند :
.1. پرتگاه های گسلی – این پرتگاه ها ، مستقیما در اثر گسله ها بوجود می اید و اختلاف ارتفاع انها مربوط به حرکت نسبی گسله است . بعبارت دیگر ، پائین رفتن یا بالا امدن یکی از قطعات گسله ، باعث تشکیل این پرتگاه ها شده است .
در بعضی موارد ، که گسله امتداد یک رودخانه را قطع می کند ، در پائین پرتگاه گسلی، ممکن است در اثر تجمع اب ، یک دریاچه یا باتلاق کوچک بوجود می اید .
.2. پرتگاه های خط گسله – در این نوع پرتگاه ها ، ارتفاع پرتگاه مربوط به اختلاف فرسایش طبقات در طرفین سطح گسله است . مثلا هرگاه گسله ای باعث شود کهدو طبقه با مقاومت مختلف – مثل ماسه سنگ و شیل – در مجاورت یکدیگر قرار گیرد ، پس از مدتی ، در اثر فرسایش بیشتر طبقات شیلی ، اختلاف ارتفاعی بین انها بوجود خواهد امد . بعدها ، طبقه ماسه سنگ نیز فرسوده می شود و این بار ، ممکن است اختلاف ارتفاعی در جهت عکس حالت اول ، بوجود اید .
.3. پرتگاه های مرکب – در این نوع پرتگاه ها ، قسمتی ار اختلاف ارتفاع مربوط به لغزش اولیه گسله و قسمتی از ان نیز ، به علت اختلاف در قابلیت فرسایش طبقات طرفین گسله است .
.4. پرتگاه های کوهپایه ای – این پرتگاه ها که بنام اسکار پلت نیز نامیده می شوند ، در پای سلسله کوهها تشکیل می شوند .
این گونه پرتگاه ها ، بیشتر در نواحی که گسله های فعال دارند ، مشاهده می شود و ارتفاع انها از چند سانتی متر تا چندین ده متر در تغییر است .
پرتگاه های کوهپایه ای ، معمولا مستقیم نیستند و در انها فرسایش تاثیری ندارند و یا به طور خفیف موثر بوده است . به عبارت دیگر ، سطح پرتگاه در حقیقت همان سطح گسله است . بعضی از این پرتگاه ها ، در سنگهای بستر نیز تاثیر کرده اند . در صورتی که عده ای دیگر ، تنها به طبقات نامتحجر روئی محدوداند . گاهی نیز پرتگاه های گسلی حاصله در سنگهای روئی ، در نتیجه وجود گسله های اصلی در سنگهای بستر ، بوجود می ایند .
.5. پرتگاه های مثلثی – در بعضی موارد ، سطح پرتگاه در اثر عوامل فرسایش مثل رودخانه یا یخچال فرسوده می شود و بریدگی های مثلث شکلی در ان به وجود می اید که در نهایت ، باعث می شود که سطح پرتگاه به قطعات مثلثی شکلی ، تقسیم شود .
سایر نشانه های تشخیص گسله
علاوه بر نشانه هایی که گفته شد ، در پاره ای موارد پدیده های دیگری نیزهمراه گسله ها بوجود می اید که به کمک انها ، می توان گسله ها را تشخیص داد این پدیده عبارتند از :
.1. چشمه ها – چشمه هایی که در پای کوهها دیده می شود ، غالبا ناشی از وجود گسله در ان محل است و به خصوص اگر اب چشمه ها گرم باشد به احتمال زیاد می توان انها را با گسله ها در ارتباط دانست . در حقیقت در چنین حالاتی گسله معبر عبور اب و بخصوص ابهای گرم در اعماق زمین است .
.2. تغییر ناگهانی مسیر رودخانه ها – هرگاه گسله ای ، امتداد رودخانه را طی زاویه نسبتا بزرگی قطع کند ، باعث تغییر ناگهانی مسیر ان شود .
.3. تغییر ناگهانی در نیمرخ بستر رودخانه – اگر در حوالی بستر رودخانه ، گسلی بوجود اید ، باعث بالا امدن یا پائین رفتن زمین می شود . و اگر فرسایش رودخانه با بالا امدن یا پائین رفتن متناسب نباشد ، در حوالی گسله ، شیب بستر رودخانه با سایر نقاط تفاوت پیدا می کند که این امر ، می تواند نشانه ای برای تشخیص گسله باشد .
فصل ششم - چین
بطور کلی چین ها را می توان بعنوان پیچ و موج های حاصله در سنگها تعریف کرد . بعبارت دیگر ، چین ها ان دسته از تغییر شکل های سنگها هستند ، که فقط باعث تغییر وضعیت سنگ می شوند ، بدون انکه در ان گستگی بوجود اورند .
مشخصه های چین
.1. لولای چین – لولای چین خط فرضی است که نقاطی از یک لایه را که دارای حداکثر انحنا هستند ، به یکدیگر وصل می کند . لولای چین می تواند افقی ، قائم و مایل باشد .
.2. سطح محوری چین – سطح فرضی که تمام لولا های چین را در برداشته باشد ، بنام سطح محوری چین خوانده می شود . این سطح ، حتی المقدور چین را به دو قسمت متقارت تقسیم می کند .
.3. محور چین – محور چین خطی است که به موازات لولای ان است و در حقیقت می توان ان را بصورت خط مستقیمی تعریف کردکه هرگاه به موازات خود در فضا حرکت کند ، چین را بوجود می اورد . در بعضی از کتاب ها محور و لولای چین را بعنوان دو مفهوم مترادف بکار می برند .
.4. دامنه های چین – طرفین چین ، بنام دامنه های ان خوانده می شود .
.5. اثر محوری چین – فصل مشترک سطح محوری با یک سطح افقی یا قائم بنام اثر محوری ان نامیده می شود . معمولا سطح افقی را ، سطح زمین در نظر گرفته می شود .
.6. خط الراس یا ستیغ – خط الراس چین ، خط فرضی ای است که بالاترین نقاط یک چین را بهم وصل می کند . بایستی توجه داشت که اگر چه در بعضی موارد خط الراس و لولای چین خط واحدی هستند ولی این امر الزامی نیست و در پاره ای اوقات باهم متفاوت هستند .
.7. خط القعر – خط القعر هر چین ، خط فرضی است که پائین ترین نقاط ان را به یکدیگر وصل می کند .
.8. قله – بالترین نقطه یک چین بنام قله ان نامیده می شود .
.9. زاویه میل چین – وضعیت هر چینی را می توان با لولای ان مشخص کرد . در حالت کلی ، لولای چین مورب است و بنابراین ، برای مشخص کردن ان بایستی ازیموت و شیب ان را مشخص کرد .
تاقدیس و ناودیس
تاقدیس – در حالت کلی ، تاقدیس را می توان به صورت چینی که تحدب ان رو به بالاست . از انجا که در بسیاری موارد ، خط الراس چین فرسایش می یابد و نمی توان حالت یاد شده را در ان مشاهده کرد ، لذا در تعریف جامع تر ، تاقدیس به صورت چینی تعریف می شود که طبقات قدیمی تر در مرکز ان قرار دارند .
شیب دو دامنه تاقدیس در جهت خلاف یکدیگر است .
ناودیس – در حالت کلی ، ناودیس عبارت از چینی است که تحدب ان به طرف پائین است . در اینجا تعریف جامع تر ان ، عبارت از چینی است که طبقات جوانتر در مرکز ان قرار دارند .
شیب دو دامنه به سوی یکدیگر است .
تقسیم بندی هندسی چین ها
.1. چین متقارن – چین متقارن چینی است که سطح محوری ان قائم باشد و چین را به دو قسمت متقارن تقسیم کند .
.2. چین نا متقارن – در حالتی که سطح محوری چین قائم نبوده و ان را به دو قسمت قرینه تقسیم نکند . دو دامنه این نوع چین دارای شیب زیاد است .
.3. چین برگشته - چین برگشته . چینی است که سطح محوری ان مایل و هر دو دامنه ان در یک جهت شیب داشته باشد . شیب دو دامنه این چین ها مختلف و یکی از انها برگشته است .
.4. چین خوابیده – در حالتی که سطح محوری چین افقی یا تقریبا افقی باشد ، بنام چین خوابیده خوانده می شود .
.5. چین هم شیب - این نام به چین هایی اطلاق می شود که در یک جهت شیب داشته و شیب انها مساوی باشد . دامنه های این چین ها ممکن است قائم ، و مایل و یا افقی باشد .
.6. چین جناغی – اگر دو دامنه چین طی زاویه تندی نسبت بهم قرار گرفته باشند ، چین حاصله بنام چین جناغی نامیده می شود .
.7. چین جعبه ای – اگر قسمت لولای چین مسطح باشد ، ان را بنام چین جعبه ای می خوانند .
.8. چین بادبزنی – چین بادبزنی چینی است که هر دو دامنه ان برگشته است . در چین بادبزنی تاقدیسی ، هر دو دامنه به سوی یکدیگر است در صورتی که در چین بادبزنی ناودیسی ، شیب دو دامنه از هم دور می شوند .
.9. چین از دو سو متمایل – اگر لولای چین ، از هر دو سو ، شیب داشته باشد ، به نام چین از دو متمایل خوانده می شوند.
.10. گنبد – عبارت است از تاقدیس که امتداد مشخصی ندارد . به عبارت دیگر ، شیب طبقات در تمام قسمت ها ، به طرف خارج متوجه است .
.11. تشتک – ناودیسی است که امتداد و محور معینی ندارد و شیب طبقات در تمام قسمت ها ، به طرف مرکز ان ، متوجه است .
تقسیم بندی چین ها بر اساس عمق انها
الف ) چین های موازی – چینی که در ان ضخامت لایه ها ضمن چین خوردگی ثابت می ماند .
ب ) چین های مشابه - چین مشابه چینی است که وضعیت ان نسبت به عمق ثابت مانده و تغییری نکند . بطوری که دیده می شود ، در این چین ها ، ضخامت لایه ثابت نیست بلکه اندازه ان در قسمت های بالا و پائین چین به مراتب بیشتر از ضخامت لایه در دامنه های ان است .
ج ) چین های هماهنگ و ناهماهنگ – در بسیاری موارد ، طبقات رویی و زیرین ، در مراحل مختلف چین خوردگی پیدا می کنند . اگر وضعیت عمومی چین خوردگی سنگها بالا و پائین یکسان باشد ، یعنی یک تاقدیس در قسمت های پائین هم چنان تاقدیس باقی بماند ، چین خوردگی ، بنام هماهنگ و در غیر این صورت بنام ناهماهنگ نامیده می شود .
د ) چین های سوراخ کننده – ممکن است چندین لایه روی هم قرار گرفته و طبقات زیرین ، از جنس مواد شکل پذیری مانند نمک ، گچ و مواد نظیر انهاباشد . ممکن است این مواد شکل پذیر ، در نقطه ای جمع شوند و طبقات روئی را به صورت گنبد در اورند .
سیستم چین ها
طول موج چین - بطوری که گفتیم چین ها منفرد نیستند . فاصله بین دو قله دو تاقدیس یا ناودیس متوالی ، بنام طول موج چین خوانده می شود .
طول موج چین ممکن است از چند سانتی متر تا چندین کیلومتر تغییر کند .
دامنه چین – نصف فاصله عمودی بین خط الراس یک تاقدیس و خط القعر یک ناودیس مجاور ، بنام دامنه چین خوانده می شود .
ناودیس شکنجی – در بسیاری موارد ناودیس بزرگ ، خود از چین های کوچک و متعددی تشکیل یافته است که در این حالت بنام ناودیس شکنجی نامیده می شود .
تاقدیس شکنجی – تاقدیس شکنجی نیز تاقدیس بزرگی است که از چین های کوچک متعدد تشکیل یافته است . پهنای تاقدیس شکنجی نیزدرحدودچندکیلومتر است. دررشته
جبال البرز نمونه های متعددی از ناودیس و تاقدیس های شکنجی رامی توان مشاهده کرد.
ژئوسینکلینال – گرچه از نظر لغوی ژئوسینکلینال به معنی ناودیس زمین است اما نبایستی ان را به جای ناودیس بزرگ بکار برد . ژئو سیکلینال حوضه رسوبی وسیعی است که ضخامت رسوبات ان به چند هزار متر می رسد . علیرغم ضخامت زیاد رسوبات ژئوسیکلینال ها ، محیط رسوبگذاری انها عمیق نیست و علت اصلی تجمع رسوبات ، فرورفتن تدریجی کف ژئو سیکنلینال می باشد .
ژئو آنتی کلینال – ژئو انتی کلینال ، یک بالا امدگی وسیع است که ابعاد ان در مقایسه با ابعاد ژئو سیکلینال است . چنین پدیده ای ممکن است در داخل یا خارج ژئو سینکلینال دیده شود .
چین های پوششی - در موارد ، چین های منفرد و مجزایی دیده می شوند که توسعه چندانی ندارند ولی روی یکدیگر می پوشانند . این چین ها بنام چین های پوششی نامیده می شود .
تک چین و پادگانه ساختمانی
اگر در ناحیه ای سنگ ها ، نسبت به سنگهای مجاور خود ، بدون ایجاد شکستگی بالاتر قرار گیرند ، سنگ های بین انها از حالت افقی خارج شده و به حالت شیب دار قرار خواهند گرفت ، این چین خوردگی که در ان ،لایه ها در ناحیه ای بطور ملایم شیب دار می شوند ، به نام تک چین نامیده شود . بنابراین ، تک چین به طبقات شیب داری گفته می شود که شیب انها در یک جهت باشد . اگر طبقات تک چین را در امتداد شیب ان تعقیب کنیم ، در منطقه محدودی شیب لایه ها کمتر شده و به طبقات اولیه قبل از تغییر شکل ، تبدیل می شود . این گونه طبقات بنام پادگانه ساختمانی نامیده می شود .
ریز چین
هر گاه دو لایه مقاوم یک لایه نامقاوم را احاطه کند که این لایه بر اثر (تکتونیک) حرکتی انجام دهد زیر چین در لایه نامقاوم حاصل خواهد شد .
فصل هفتم – ساخت های اولیه سنگهای اذرین خروجی
گدازه – هنگامی که ماگما به سطح زمین راه می یابد ، در سطح زمین جریان یافته و پس از سرد شدن ، گدازه ها را بوجود می اورد .
گدازه ها ، توده های اذرین لایه شکلی هستند که ضخامتشان در مقایسه با گسترش عرضی انها ناچیز است . حالت گدازه تابع مشخصات زمینی است که در ان جریان می یابد . مثلا در مواردی که زمین تقریبا مسطح باشد ، گدازه نیز قشر کم و بیش افقی خواهد بود ، در صورتی که در دامنه اتشفشانها ، گدازه ها به حالت شیب دار مشاهده می شود .
مشخصات گدازه ها – ضخامت گدازه ها معمولا در حدود چند متر است و گدازه های باضخامت بیش از 100 متر ، فوق العاده نادر است . گسترش عرضی گدازه ها تا حد زیادی به جنس انها بستگی دارد . گرانروی گدازه های بازی و متوسط کم است ، بنابراین ، این دسته از گدازه ها ، به اسانی جریان افتاده و سطح وسیعی را در بر می گیرند . ضخامت این دسته از گدازه کم و بیش در سرتاسر ان یکسان است . گدازه های اسیدی ، لزج ترند و بنابراین ، گسترش چندانی ندارند و غالبا به صورت توده های عدسی شکل اند .
ساخت گدازه ها
الف ) ساخت منشوری
ب ) ساخت بالشی
ج ) تغییرات داخلی قشر گدازه
آتشفشان ها
اتشفشان ها نیز اشکال دیگری از ساخت های اولیه سنگهای اذرین خروجی اند که در اثر خروج ماگما ، بوجود می ایند .
مهم ترین قسمت های یک اتشفشان از نظر زمین شناسی ساختمانی ، مخروط و دهانه اتشفشان است که اینک به بررسی انها می پردازیم .
.1. مخروط آتشفشانی – مخروط اتشفشانی در اثر سرد شدن و تجمع مواد خروجی اتشفشان به وجود می اید این گونه ساختمانها را از نظر های مختلف می توان تقسیم بندی کرد . مثلا اساس تقسیم بندی سنگ شناسی ، جنس سنگهای تشکیل دهنده مخروط و اساس طبقه بندی فیزیوگرافی ، مرحله فرسایش ان است اما در زمین شناسی ساختمانی ، مخروط ها را از نظر ساختمان داخلی طبقه بندی می کنند . در این تقسیم بندی ، می توان انواع مخروط های زیر را تشخیص داد :
الف ) مخروط گدازه ای – این مخروط ها از گدازه های خیلی سیال تشکیل شده و به همین جهت دارای دامنه های کم شیب اند . این مخروط ها تماما از جنس گدازه اند . و در مورد انها قسمت اعظم ماگما از درون دهانه اصلی اتشفشان ، خارج شده است .
در مواردی که ماگماهنگام خروج از اتشفشان سرد و لزج باشد ، در فاصله کمی پس از خروج از دهانه ، منجمد می شود و مخروط پر شیبی را به وجود می اورد که بنام هورنیتو موسوم است .
ب ) مخروط های اذر اواری – این مخروط ها در نتیجه تجمع مواد اذر اواری که از اتشفشان خارج می شود تشکیل شده و در بعضی موارد ممکن است دارای دامنه های پر شیب باشد .
ج ) مخروط مرکب – این مخروط ها از قشر های متناوب گدازه و مواد اذر اواری تشکیل می شود . در این گونه مخروط ها ، قسمت اعظم ماگما از دهانه های فرعی اتشفشان خارج می شود .
.2. دهانه – قسمت بالایی مخروط اتشفشان ، بنام دهانه خوانده می شود بسته به وضعیت دهانه ، حالات زیر را می توان تشخیص داد :
الف – کرارتر
کرارتر فرورفتگی موجود در انتهای مخروط اتشفشان است که در حالت کلی ، به صورت یک مخروط ناقص در بالای ان قرار دارد . قطر قسمت پائین کرارتر معمولا کم است و ندرتا از 300 متر تجاوز می کند اما قطر قسمت بالای ان ، در اثر ریزش دیواره ، ممکن است خیلی زیاد باشد .
کرارتر معمولا در اثر انفجار در قسمت های بالایی دود کش اتشفشان ، بوجود می اید .
ب – کالدرا
کالدرا فرورفتگی بسیار بزرگی است که در قسمت های بالایی اتشفشان به وجود می اید . مقطع این فرورفتگی ، معمولا دایره و در بعضی موارد نامنظم است . قطر کالدرا ممکن است به جندین کیلومتر برسد .
کالدرا در نتیجه تخریب دیواره دهانه اتشفشان به وجود می اید .
فصل هشتم – ساخت های اولیه سنگهای اذرین نفوذی
تقسیم بندی توده های نفوذی
در زمین شناسی ساختمانی ، توده های نفوذی را بسته به وضعیت انها نسبت به سنگهای مجاور ، به دو دسته توده های هم شیب و ناهم شیب تقسیم می کنند . هر یک از این گروه ها ، بسته به شکل و ابعاد توده خود به گروه های کوچک تر تقسیم می کنند .
معمولا در مجاورت توده نفوذی ، طبقات رسوبی یا سنگهای دگرگونی حاوی شیستوزیته وجود دارد . اگر توده نفوذی با سطح لایه بندی طبقات رسوبی یا شیستوزیته سنگهای دگرگونی مجاور موازی باشد ، ان را توده نفوذی هم شیب و در غیر این صورت ، ناهم شیب می گویند .
توده های نفوذی هم شیب
.1. سیل ها – سیل ها ، که بنام ورقه نیز خوانده می شوند ، توده های نفوذی لایه ای شکلی اند که به موازات لایه بندی یا شیستوزیته طبقات مجاور ، تشکیل می شوند . گسترش سیل ها در بعضی موارد فوق العاده زیاد و ممکن است به چندین هزار کیلومتر مربع برسد . نکته جالب ان است که در بسیاری حالات ، ضخامت سیل نیز تقریبا ثابت باقی می ماند . بدیهی است سن سیل همواره از سن سنگهای درون گیر خود ، کمتر است .
از نظر وضعیت ، سیل ممکن است به حالت افقی ، قائم و یا مایل دیده می شود . و بدیهی است در هر حالت ، تابع مشخصات لایه های اطراف خود باشد . ضخامت سیل از چند سانتیمتر تا چند صد متر ممکن است تغییر نماید .
.2. لاکولیت ها - لاکولیت ها توده های نفوذی عدسی مانندی هستند که در فصل مشترک لایه ها نفوذ کرده و طبقات رویی را به صورت گنبد در می اورند . باتوجه به این تعریف ،در می یابیم که لاکولیت مشابه سیل ها هستند با این تفاوت که گسترش عرضی لاکولیت ها فقط چند برابر ضخامت انها ست در صورتی که در مورد سیل ها ، ممکن است به چندین برابر برسد . سنگهای اذرین تشکیل دهنده لاکولیت معمولا از نوع متوسط و بازی ( مثل آندزیت نفلین سنییت) می باشد .
.3. لوپولیت ها – لوپولیت ها توده های نفوذی وسیعی اند که در نتیجه نفوذ ماگما در ساختمان های تشتکی شکل به وجود می ایند . ماگما تشکیل دهنده لوپولیت معمولا از نوع بازی می باشد .
.4. فاکولیت ها – فاکولیت ها توده های نفوذی کوچکی هستند که به شکل عدسی ، در خط الراس تاقدیس ها و یا در خط القعر ناودیس ها ، تشکیل می شوند . بایستی توجه داشت که تنها در حالاتی فاکولیت ها جزو ساختمانهای اولیه سنگهای اذرین به شمار می ایند که سنگها ، قبلا به صورت تاقدیس یا ناودیس چین خورده باشند و در حالتی که یک توده نفوذی مثل سیل ، همراه با طبقات درون گیر خود چین بخورد ، ساختمان حاصله را بایستی در گروه ساخت های ثانوی ، طبقه بندی کرد .
توده های نفوذی ناهم شیب
.1. دایک ها – دایک ها توده های نفوذی لایه ای شکلی اند که طبقات اطراف خود را قطع می کنند . دایک ها غالبا در نتیجه تزریق ماگما در داخل شکستگی سنگها به وجود می ایند . در حقیقت فرق دایک و سیل ، تنها در نحوه قرار گرفتن این توده ها نسبت به طبقات اطراف است و در مورد انها نیز همانند سیل ها ، می توان انواع ساده مکرر ، مرکب و تفریق شده راتشخیص داد .
ضخامت دایک ها معمولا چند سانتی متر تا چند متر است ولی در بعضی موارد می توان دایکهای خیلی نازک یا خیلی ضخیم را نیز مشاهده کرد . گسترش دایک ها نیز متفاوت است و در بعضی موارد می توان تا چندین کیلومتر یک دایک راتعقیب کرد .
.2. دودکش های آتشفشانی - قسمت هایی از ماگما را که در داخل دود کش آتشفشان

[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در چهار شنبه 10 خرداد 1391برچسب:, در ساعت 16:8 | |
زمین شناسی مهندسی

 

Engineering geology

The application of education and experience in geology and other geosciences to solve geological problems posed by civil engineering works. The branches of the geosciences most applicable are surficial geology, petrofabrics, rock and soil mechanics, geohydrology, and geophysics, particularly exploration geophysics and earthquake seismology. This article discusses some of the practical aspects of engineering geology.
 
Terminology
 
The terms engineering geology and environmental geology often seem to be used interchangeably. Specifically, environmental geology is the application of engineering geology in the solution of urban problems; in the prediction and mitigation of natural hazards such as earthquakes, landslides, and subsidence; and in solving problems inherent in disposal of dangerous wastes and in reclaiming mined lands.
Another relevant term is geotechnics, the combination of pertinent geoscience elements with civil engineering elements to formulate the civil engineering system that has the optimal interaction with the natural environment.
 
Engineering properties of rock
 
The civil engineer and the engineering geologist consider most hard and compact natural materials of the earth crust as rock, and their derivatives, formed mostly by weathering processes, as soil. A number of useful soil classification systems exist. Because of the lack of a rock classification system suitable for civil engineering purposes, most engineering geology reports use generic classification systems modified by appropriate rock-property adjectives. See also: Rock; Rock mechanics; Soil mechanics
 
Rock sampling
 
The properties of a rock element can be determined by tests on cores obtained from boreholes. These holes are made by one or a combination of the following basic types of drills: the rotary or core drill, the cable-tool or churn drill, and the auger. The rotary type generally is used to obtain rock cores. The rotary rig has a motor or engine (gasoline, diesel, electric, or compressed air) that drives a drill head that rotates a drill rod (a thick-walled hollow pipe) fastened to a core barrel with a bit at its end. Downward pressure on the bit is created by hydraulic pressure in the drill head. Water or air is used to remove the rock that is comminuted (chipped or ground) by the diamonds or hard-metal alloy used to face the bit. The core barrel may be in one piece or have one or two inner metal tubes to facilitate recovery of soft or badly broken rock (double-tube and triple-tube core barrels). The churn-type drill may be used to extend the hole through the soil overlying the rock, to chop through boulders, occasionally to deepen a hole in rock when core is not required or to obtain drive samples of the overburden soils. When the rock is too broken to support itself, casing (steel pipe) is driven or drilled through the broken zone. Drill rigs range in size from those mounted on the rear of large multiwheel trucks to small, portable ones that can be packed to the investigation site on a person's back or parachuted from a small plane. See also: Drilling, geotechnical
The rock properties most useful to the engineering geologist are compressive and triaxial shear strengths, permeability, Young's modulus of elasticity, erodability under water action, and density (in pounds per cubic foot, or pcf).
 
Compressive strength
 
The compressive (crushing) strength of rock generally is measured in pounds per square inch or kilograms per square centimeter. It is the amount of stress required to fracture a sample unconfined on the sides and loaded on the ends (Fig. 1). If the load P of 40,000 lb is applied to a sample with a diameter of 2 in. (3.14 in.2), the compressive stress is 40,000 ÷ 3.14 = 12,738 lb/in.2 (177,920 N ÷ 0.00203 m2 = 87,645 kN/m2). If this load breaks the sample, the ultimate compressive strength equals the compressive stress acting at the moment of failure, in this case 12,738 lb/in.2. The test samples generally are cylindrical rock cores that have a length-to-diameter ratio (L/D) of about 2. The wide variety of classification systems used for rock results in a wide variation in compressive strengths for rocks having the same geologic name. The table gives a statistical evaluation of the compressive strengths of several rocks commonly encountered in engineering geology.
 
 
Fig. 1 Unconfined compression test. (a) Shear failure, showing failure planes QS. (b) Tension failure. (After D. P. Krynine and W. R. Judd,Principles of Engineering Geology and Geotechnics, McGraw-Hill, 1957)
 
 
 
fig 1
 
 
 
Most laboratory tests show that an increase in moisture in rock causes a decrease in its compressive strength and elastic modulus; what is not generally known, however, is that the reverse situation shown in Fig. 2 has been encountered in certain types of volcanic rocks. In sedimentary rock the compressive strength is strongly dependent upon the quality of the cement that bonds the mineral grains together (for example, clay cement gives low strength) and upon the quantity of cement (a rock may have only a small amount of cement, and despite a strong bond between the grains, the strength is directly related to the inherent strength of the grains). Strength test results are adversely affected by microfractures that may be present in the sample prior to testing, particularly if the microfractures are oriented parallel to the potential failure planes.
 
 
Fig. 2  Increase in Young's modulus caused by saturation of dacite porphyry. (After J. R. Ege and R. B. Johnson, Consolidated tables of physical properties of rock samples from area 401, Nevada Test Site, U.S. Geol. Surv. Tech. Letter Pluto-21, 1962)
 
 
 
fig 2
 
 
 
The value of compressive strength to be used in an engineering design must be related to the direction of the structure's load and the orientation of the bedding, discontinuities, and structural weaknesses in the foundation rock. This relationship is important because the highest compressive strength usually is obtained when the compressive stress is normal to the bedding. Conversely, the highest Young's modulus of elasticity (E) usually results when the compressive stress parallels the bedding. When these strength and elastic properties apparently are not affected by the direction of applied load, the rock is described as isotropic; if load applied parallel to the bedding provides physical property data that are significantly different than those obtained when the load is applied normal (perpendicular) to the bedding, the rock is anisotropic or aeolotropic. If the physical components of the rock element or rock system have equal dimensions and equal fabric relationships, the rock is homogeneous; significant variance in these relationships results in a heterogeneous rock. Most rocks encountered in foundations and underground works are anisotropic and heterogeneous.
 
Shear in rocks
 
Shearing stresses tend to separate portions of the rock (or soil) mass. Faults and folds are examples of shear failures in nature. In engineering structures, every compression is accompanied by shear stresses. For example, an arch dam compresses the abutment rock and, if the latter is intersected by fissures or weak zones, it may fail in shear with a resulting tensile stress in the dam concrete that may rupture the concrete. The application of loads over long periods of time on most rocks will cause them to creep or even to flow like a dense fluid (plastic flow). See also: Structural geology
 
Ambient stress
 
This type of stress in a rock system is actually potential energy, probably created by ancient natural forces, recent seismic activity, or nearby human-caused disturbances. Ambient (residual, stored, or primary) stress may remain in rock long after the disturbance is removed. An excavation, such as a tunnel or quarry, will relieve the ambient stress by providing room for displacement of the rock, and thus the potential energy is converted to kinetic energy. In tunnels and quarries, the release of this energy can cause spalling, the slow outward separation of rock slabs from the rock massif; when this movement is rapid or explosive, a rock burst occurs. The latter is a different phenomenon from a rock bump, which is a rapid upward movement of a large portion of a rock system and, in a tunnel, can have sufficient force to flatten a steel mine car against the roof or break the legs of a person standing on the floor when the bump occurs. See also: Rock burst; Underground mining
One of two fundamental principles generally is used to predict the possible rock load on a tunnel roof, steel, or timber supports, or a concrete or steel lining: (1) The weight of the burden (the rock and soil mass between the roof and the ground surface) and its shear strength control the load, and therefore the resultant stresses are depth-dependent, or (2) the shear strength of the rock system and the ambient stresses control the stress distribution, so the resultant loading is only indirectly dependent upon depth. The excavation process can cause rapid redistribution of these stresses to produce high loads upon supports some distance from the newly excavated face in the tunnel. The geometry and span of the opening also influence the stress distribution. Lined tunnels can be designed so that the reinforced concrete or steel lining will have to carry only a portion of the ambient or burden stresses. See also: Tunnel
 
Construction material
 
Rock as a construction material is used in the form of dimension, crushed, or broken stone. Broken stone is placed as riprap on slopes of earth dams, canals, and river banks to protect them against water action. Also, it is used as the core and armor stone for breakwater structures. For all such uses, the stone should have high density (±165 lb/ft3 or 2650 kg/m3), be insoluble in water, and be relatively nonporous to resist cavitation. Dimension stone (granite, limestone, sandstone, and some basalts) is quarried and sawed into blocks of a shape and size suitable for facing buildings or for interior decorative panels. For exterior use, dimension stone preferably should be isotropic (in physical properties), have a low coefficient of expansion when subjected to temperature changes, and be resistant to deleterious chemicals in the atmosphere (such as sulfuric acid). Crushed stone (primarily limestone but also some basalt, granite, sandstone, and quartzite) is used as aggregate in concrete and in bituminous surfaces for highways, as a base course or embankment material for highways, and for railroad ballast (to support the ties). When used in highway construction, the crushed stone should be resistant to abrasion as fine stone dust reduces the permeability of the stone layer; the roadway then is more susceptible to settling and heaving caused by freezing and thawing of water in the embankment. Concrete aggregate must be free of deleterious material such as opal and chalcedony; volcanic rocks containing glass, devitrified glass, and tridymite; quartz with microfractures; phyllites containing hydromica (illites); and other rocks containing free silica (SiO2). These materials will react chemically with the cement in concrete and release sodium and potassium oxides (alkalies) or silica gels. Preliminary petrographic analyses of the aggregate and chemical analysis of the cement can indicate the possibility of alkali reactions and thus prevent construction difficulties such as expansion, cracking, or a strength decrease of the concrete. See also: Cavitation; Concrete; Petrography; Stone and stone products
 
 
Geotechnical significance of soils
 
Glacial and alluvial deposits contain heterogeneous mixtures of pervious (sand and gravel) and impervious (clay, silt, and rock flour) soil materials. The pervious materials can be used for highway subgrade, concrete aggregate, and filters and pervious zones in earth embankments. Dam reservoirs may be endangered by the presence of stratified or lenticular bodies of pervious materials or ancient buried river channels filled with pervious material. Deep alluvial deposits in or close to river deltas may contain very soft materials such as organic silt or mud. An unsuitable soil that has been found in dam foundations is open-work gravel. This material may have a good bearing strength because of a natural cement bond between grains, but it is highly pervious because of the almost complete lack of fine soil to fill the voids between the gravel pebbles. See also: Delta; Floodplain
Concrete or earth dams can be built safely on sand foundations if the latter receive special treatment. One requirement is to minimize seepage losses by the construction of cutoff walls (of concrete, compacted clay, or interlocking-steel-sheet piling) or by use of mixed-in-place piles 3 ft (0.9 m) or more in diameter. The latter are constructed by augering to the required depth but not removing any of the sand. At the desired depth, cement grout is pumped through the hollow stem of the auger, which is slowly withdrawn while still rotating; this mixes the grout and the sand into a relatively impervious concrete pile. The cutoff is created by overlapping these augered holes. Some sand foundations may incur excessive consolidation when loaded and then saturated, particularly if there is a vibratory load from heavy machinery or high-velocity water in a spillway. This problem is minimized prior to loading by using a vibrating probe inserted into the sand or vibratory rollers on the sand surface or by removing the sand and then replacing it under vibratory compaction and water sluicing.
 
Aeolian (windblown) deposits
 
Loess is a relatively low-density (±0.044 ton/ft3 or 1.4 metric tons/m3) soil composed primarily of silt grains cemented by clay or calcium carbonate. It has a vertical permeability considerably greater than the horizontal. When a loaded loess deposit is wetted, it rapidly consolidates, and the overlaying structure settles. When permanent open excavations (“cuts”) are required for highways or canals through loess, the sides of the cut should be as near vertical as possible: Sloping cuts in loesses will rapidly erode and slide because of the high vertical permeability. To avoid undesirable settlement of earth embankments, the loess is “prewetted” prior to construction by building ponds on the foundation surface. Permanently dry loess is a relatively strong bearing material. Aeolian sand deposits present the problem of stabilization for the continually moving sand. This can be done by planting such vegetation as heather or young pine or by treating it with crude oil. Cuts are traps for moving sand and should be avoided. The failure of Teton Dam in 1976 indicated, among other factors, that when loessial or silty soils are used for core materials in dam embankments, it is important to take special measures to prevent piping of the silts by carefully controlled compaction of the core, by using up- and downstream filters, and by extraordinary treatment of the foundation rock. See also: Loess
 
Organic deposits
 
Excessive settlement will occur in structures founded on muskeg terrain. Embankments can be stabilized by good drainage, the avoidance of cuts, and the removal of the organic soil and replacement by sand and gravel or, when removal is uneconomical, displacement of it by the continuous dumping of embankment material upon it. Structures imposing concentrated loads are supported by piling driven through the soft layers into layers with sufficient bearing power. See also: Muskeg; Tundra
 
Residual soils
 
These soils are derived from the in-place deterioration of the underlying bedrock. The granular material caused by the in-place disintegration of granite generally is sufficiently thin to cause only nominal problems. However, there are regions (such as California, Australia, and Brazil) where the disintegrated granite (locally termed DG) may be hundreds of feet thick; although it may be competent to support moderate loads, it is unstable in open excavations and is pervious. A thickness of about 200 ft (60 m) of DG and weathered gneiss on the sides of a narrow canyon was a major cause for construction of the Tumut-1 Power Plant (New South Wales) in hard rock some 1200 ft (365 m) underground. Laterite (a red clayey soil) derived from the in-place disintegration of limestone in tropical to semitropical climates is another critical residual soil. It is unstable in open cuts on moderately steep slopes, is compressible under load, and when wet produces a slick surface that is unsatisfactory for vehicular traffic. This soil frequently is encountered in the southeastern United States, southeastern Asia, and South America.
Clays supporting structures may consolidate slowly over a long period of time and cause structural damage. When clay containing montmorillonite is constantly dried and rewetted by climatic or drainage processes, it alternately contracts and expands. During the drying cycle, extensive networks of fissures are formed that facilitate the rapid introduction of water during a rainfall. This cyclic volume change of the clay can produce uplift forces on structures placed upon the clay or compressive and uplift forces on walls of structures placed within the clay. These forces have been known to rupture concrete walls containing 10.75-in.-diameter (19-mm) steel reinforcement bars. A thixotropic or “quick” clay has a unique lattice structure that causes the clay to become fluid when subjected to vibratory forces. Various techniques are used to improve the foundation characteristics of critical types of clay: (1) electroosmosis that uses electricity to force redistribution of water molecules and subsequent hardening of the clay around the anodes inserted in the foundation; (2) provision of adequate space beneath a foundation slab or beam so the clay can expand upward and not lift the structure; (3) belling, or increasing in size, of the diameter of the lower end of concrete piling so the pile will withstand uplift forces imposed by clay layers around the upper part of the pile; (4) treatment of the pile surface with a frictionless coating (such as poly(tetrafluoroethylene) or a loose wrapping of asphalt-impregnated paper) so the upward-moving clay cannot adhere to the pile; (5) sufficient drainage around the structure to prevent moisture from contacting the clay; and (6) replacement of the clay by a satisfactory foundation material. Where none of these solutions is feasible, the structure then must be relocated to a satisfactory site or designed so it can withstand uplift or compressive forces without extensive damage. See also: Clay
Silt may settle rapidly under a load or offer a “quick” condition when saturated. For supporting some structures (such as residences), the bearing capacity of silts and fine sands can be improved by intermixing them with certain chemicals that will cause the mixture to “set” or harden when exposed to air or moisture; some of the chemicals used are sodium silicate with the later application of calcium chloride, bituminous compounds, phenolic resins, or special cements (to form “soil cement”). The last mixture has been used for surfacing secondary roads, for jungle runways in Vietnam, and as a substitute for riprap of earth dams. Some types of silt foundations can be improved by pumping into them soil-cement or clay mixtures under sufficient pressures to create large bulbs of compacted silt around the pumped area.
 
 
Geotechnical investigation
 
For engineering projects, these investigations may include preliminary studies, preconstruction or design investigations, consultation during construction, and the maintenance of the completed structure.
Preliminary studies
 
These are made to select the best location for a project and to aid in formulating the preliminary designs for the structures. The first step in the study is a search for pertinent published material in libraries, state and federal agencies, private companies, and university theses. Regional, and occasionally detailed reports on local geology, including geologic maps, are available in publications of the U.S. Geological Survey; topographic maps are available from that agency and from the U.S. Army Map Service. Oil companies occasionally will release the geologic logs of any drilling they may have done in a project area. Air photos and other remote sensing techniques such as pulsed or side-looking radar or false color can be used to supplement map information (or may be the only surficial information readily available). The U.S. Geological Survey maintains a current index map of the air-photo coverage of the United States. The photos are available from that agency, the U.S. Forest Service, the Natural Resources Conservation Service, and commercial air-photo companies; for some projects, the military agencies will provide air-photo coverage. The topographic maps and air photos can be used to study rock outcrop and drainage patterns, landforms, geologic structures, the nature of soil and vegetation, moisture conditions, and land use by humans (cultural features). Airborne geophysical techniques using magnetometers or gravimeters also may be useful to delineate surface and subsurface geologic conditions. See also: Aerial photography; Literature of science and technology; Remote sensing; Topographic surveying and mapping
Field reconnaissance may include the collection of rock and soil specimens; inspection of road cuts and other excavations; inspection of the condition of nearby engineering structures such as bridges, pavements, and buildings; and location of sources of construction material. Aerial reconnaissance is essential at this stage and can be performed best in helicopters and second-best in slow-flying small planes.
 
Preconstruction
 
Surface and subsurface investigations are required prior to design and construction. Surface studies include the preparation of a detailed map of surficial geology, hydrologic features, and well-defined landforms. For dam projects, a small-scale geologic map (for example, 1:5000) is made of the reservoir area and any adjacent areas that may be directly influenced by the project; in addition, a large-scale geologic map (for example, 1:500) is required of the specific sites of the main structures (the dam, spillway, power plant, tunnels, and so on). [This preferred means of designating map scales can be used for either customary or metric units. It means 1 unit of measurement on the map is equal to 5000 similar units on the ground; for example, 1 cm measured on the map is equal to 5000 cm measured on the ground.] These maps can be compiled by a combination of field survey methods and aerial mapping procedures. They should have a grid system (coordinates) and show the proposed locations for subsurface investigations.
Subsurface investigations are required to confirm and amplify the surficial geologic data. These may include test pits, trenches, short tunnels (drifts or adits), and the drilling of vertical, horizontal, or oblique (angle) boreholes. Geologic data obtained by these direct methods can be supplemented by indirect or interpreted data obtained by geophysical methods on the surface or in subsurface holes and by installation of special instruments to measure strain or deformation in a borehole or tunnel.
The geology disclosed by subsurface investigations is “logged” on appropriate forms. Tunnel logs display visual measurements of features and joint orientations (strike and dip); rock names and a description of their estimated engineering properties; alteration, layering, and other geologic defects; the location and amount of water or gas inflow; the size and shape of blocks caused by fracturing or jointing and the width of separation or the filling material between blocks; and the irregularities in the shape of the tunnel caused by the displacement of blocks during or after excavation (rock falls, rock bursts, chimneying, and overbreakage). Geophysical seismic methods may be used to define the thickness of loosened rock around the tunnel; geoacoustical techniques that detect increases in microseismic noise during tunneling may be used to determine if the excavation is causing excessive loosening in the tunnel rock. This detection of “subaudible rock noise” occasionally is used to detect the potential movement of rock slopes in open excavations.
The borehole data can be logged on a form such as shown in Fig. 3. These data can be obtained by direct examination of the core, by visual inspection of the interior of the borehole using a borehole camera (a specially made television camera) or a stratoscope (a periscopelike device), or by geophysical techniques. Direct viewing of the interior of the hole is the only positive method of determining the in-place orientation and characteristics of separations and of layering in the rock system. The geophysical techniques include use of gamma-gamma logging that evaluates the density of the rock surrounding the borehole or at depths as great as 150 ft (45 m) beneath the gamma probe; neutron logging to determine the moisture content of the rock system by measuring the depth of penetration of the neutrons; traversing the borehole with a sonic logger that, by calibration, measures differences in the velocity of wave propagation in different strata (and thus can determine in place Young's modulus of elasticity and the thickness of each stratum encountered by the borehole); and electric logging that uses differences in the electrical resistivity of different strata to define their porosity, moisture content, and thickness.
Occasionally a hole is drilled through a talus deposit containing the same type of rock as the underlying rock in place (bedrock). Because of the similarity in rock types, the talus-bedrock contact sometimes is best identified by determining the orientation of the remnant magnetism in the core: the magnetic lines in the core will have a regular orientation, but the talus magnetism will have random directions. This method is useful only in rocks that contain appreciable remnant magnetism such as some basalts.
Geophysical seismic or electrical resistivity methods also can be used on the ground surface to define the approximate depth of bedrock or various rock layers. The results require verification by occasional boreholes, but this is an inexpensive and satisfactory technique for planning and design investigations. The seismic methods are not useful when it is necessary to locate soft strata (wherein the seismic waves travel at relatively low velocity) that are overlain by hard strata (that have higher wave velocity); the latter conceal and block the signal from the soft strata. Also, difficulties may occur when the strata to be located are overlain by soil containing numerous large boulders composed of rock having higher velocities than the surrounding soil, or when the soil is very compact (such as glacial till) because its velocity characteristics may resemble those of the underlying bedrock. Another problem is that the seismic method seldom can identify narrow and steep declivities in the underlying hard rock (because of improper reflection of the waves).
 
Construction
 
Geotechnical supervision is desirable during construction in or on earth media. The engineering geologist must give advice and keep a record of all geotechnical difficulties encountered during the construction and of all geological features disclosed by excavations. During the operation and maintenance of a completed project the services of the engineering geologist often are required to determine causes and assist in the preparation of corrective measures for cracks in linings of water tunnels, excessive settlement of structures, undesirable seepage in the foundations of dams, slides in canal and other open excavations, overturning of steel transmission-line towers owing to a foundation failure, and rock falls onto hydroelectric power plants at the base of steep canyon walls. The engineering geologist also is considered an important member of the team assigned to the task of assessing the safety of existing dams as now required by federal legislation.
 
Legal aspects
 
An important consideration for the engineering geologist is the possibility of a contractor making legal claims for damages, purportedly because of unforeseen geologic conditions (generally referred to legally as charged conditions) encountered during construction. Legal support for such claims can be diminished if the engineering geologist supplies accurate and detailed geologic information in the specification and drawings used for bidding purposes. These documents should not contain assumptions about the geological conditions (for a proposed structure), but they should show all tangible geologic data obtained during the investigation for the project: for example, an accurate log of all boreholes and drifts and a drawing showing the boundaries of the outcrops of all geological formations in the project area. The engineering geologist should have sufficient experience with design and construction procedures to formulate an investigation program that results in a minimum of subsequent uncertainties by a contractor. Numerous uncertainties about the geologic conditions not only can result in increased claims but also may cause a contractor to submit a higher bid (in order to minimize risks) than if detailed geologic information were available.
 
 
Special geotechnical problems
 
In arctic zones, structures built on permafrost may be heaved or may cause thawing and subsequent disastrous settlement. The growth of permafrost upward into earth dams seriously affects their stability and permeability characteristics. Obtaining natural construction materials in permafrosted areas requires thawing of the borrow area to permit efficient excavation; once excavated, the material must be protected against refreezing prior to placement in the structures. Permafrost in rock seldom will cause foundation difficulties. In planning reservoirs, it is essential to evaluate their watertightness, particularly in areas containing carbonate or sulfate rock formation or lava flows. These formations frequently contain extensive systems of caverns and channels that may or may not be filled with claylike material or water. Where extensive openings occur, grouting with cement slurry or chemicals can be used as a sealant; however, as demonstrated by the 1976 failure of the Teton Dam, such measures are not always successful. Sedimentation studies are required for the design of efficient harbors or reservoirs because soil carried by moving water will settle and block or fill these structures. In areas with known earthquake activity, structural design requires knowledge of the intensity and magnitude of earthquake forces. The prevention and rehabilitation of slides (landslides) in steep natural slopes and in excavations are important considerations in many construction projects and are particularly important in planning reservoirs, as was disastrously proved by the Vaiont Dam catastrophe in 1963. See also: Earthquake engineering; Permafrost
 
Geohydrologic problems
 
In the foundation material under a structure, water can occur in the form of pore water locked into the interstices or pores of the soil or rock, as free water that is moving through openings in the earth media, or as included water that is a constituent or chemically bound part of the soil or rock. When the structure load compresses the foundation material, the resulting compressive forces on the pore water can produce undesirable uplift pressures on the base of the structure. Free water is indicative of the permeability of the foundation material and possible excessive water loss (from a reservoir, canal, or tunnel); uplift on the structure because of an increase in hydrostatic head (caused by a reservoir or the like); or piping, which is the removal of particles of the natural material by flowing water with a consequent unfilled opening that weakens the foundation and increases seepage losses.
The possibility of excessive seepage or piping can be learned by appropriate tests during the boring program. For example, water pressure can be placed on each 5-ft (2-m) section of a borehole, after the core is removed, and any resulting water loss can be measured. The water pressure is maintained within the 5-ft section by placing an expandable rubber ring (packer) around the drill pipe at the top of the test section and then sealing off the section by using mechanical or hydraulic pressure on the pipe to force expansion of the packer. When only one packer is used, because it is desired to test only the section of hole beneath it, it is a “single-packer” test. In a double-packer test, a segment of hole is isolated for pressure testing by placing packers at the top and the bottom of the test section. The best information on the permeability characteristics of the rock can be obtained by the use of three or more increments of increasing and then decreasing water pressure for each tested length of hole. If the water loss continues to increase when the pressure is decreased, piping of the rock or filling material in fractures may be occurring or fractures are widening or forming. The water-pressure test can be supplemented by a groutability test in the same borehole. This test is performed in the same way as the water test except, instead of water, a mixture of cement, sand, and water (cement grout) or a phenolic resin (chemical grout) is pumped under pressure into the test section. The resulting information is used to design cutoff walls and grout curtains for dams. The pressures used in water-pressure or grouting tests should not exceed the pressure exerted by the weight of the burden between the ground surface and the top of the test section. Excessive test pressure can cause uplift in the rock, and the resulting test data will be misleading.
Included or pore water generally is determined by laboratory tests on cores; these are shipped from the borehole to the laboratory in relatively impervious containers that resist loss of moisture from the core. The cores with their natural moisture content are weighed when received and then dried in a vacuum oven at about 110°F (45°C) until their dry weight stabilizes. The percentage of pore water (by dry weight) is (wet weight − dry weight) × 100 ÷ dry weight.
Temperatures up to 200°F (about 90°C) can be used for more rapid drying, provided the dried specimens are not to be used for strength or elastic property determinations. (High temperatures can significantly affect the strength because the heat apparently causes internal stresses that disturb the rock fabric or change the chemical composition of the rock by evaporation of the included moisture.)
 
Protective construction
 
Civilian and military structures may be designed to minimize the effects of nuclear explosions. The most effective protection is to place the facility in a hardened underground excavation. A hardened facility, including the excavation and its contents, is able to withstand the effects generated by a specified size of nuclear weapon. These effects include the amount of displacement, acceleration, and particle velocity that occurs in the earth media and the adjacent structure. Desirable depths and configurations for hardened facilities are highly dependent upon the shock-wave characteristics of the surrounding earth media, for example, the type of rock, discontinuities in the rock system, free water, and geologic structure. Therefore, prior to the design and construction of such facilities, extensive geotechnical field and laboratory tests are performed, including an accurate geologic map of the surface and of the underground environment that will be affected by the explosion. The map should show the precise location and orientation of all geologic defects that would influence the wave path, such as joints, fractures, and layers of alternately hard and soft rock. See also: Explosive; Nuclear explosion
 
Application of nuclear energy
 
The use of nuclear energy for the efficient construction of civil engineering projects has been investigated in the Plowshare Program. Examples include rapid excavation, increasing production of natural gas by opening fractures in the reservoir rock, expediting production of low-grade copper ore by causing extensive fracturing and possible concentration of the ore, and by the underground “cracking” of oil shale. The production of electrical energy by nuclear fission requires engineering geology inputs during the planning and design of the power plant; for example, a major question to be answered is the presence or absence of faults and an estimate of when the last movement on the fault occurred. This question of “active” faults also is of increasing concern in the siting of dams.
 
Waste disposal
 
Another geotechnical problem occurs in the use of nuclear energy for generation of power or radioisotopes: safe disposal of the radioactive waste products. These products can be mixed with concrete and buried in the ground or ocean, but geohydrologic or oceanographic conditions must not be conducive to the deterioration of the concrete. One proposed solution is to excavate large caverns in rock or salt a thousand or more meters deep; however, such a solution must consider possible contamination of ground water in the event that the waste products' containers leak. The disposal of toxic chemical or biological products in deep wells no longer is considered safe.
 
 



 
  • F. G. Bell, Engineering Properties of Soil and Rocks, 4th ed., 2000
  • B. M. Das, Principles of Geotechnical Engineering, 5th ed., 2001
  • R. E. Goodman, Engineering Geology: Rock in Engineering Construction, 1993
  • M. E. Harr, Groundwater and Seepage, 1992
  • R. B. Johnson and J. V. DeGraff, Principles of Engineering Geology, 1989
  • R. F. Leggett and A. W. Hatheway, Geology and Engineering, 3d ed., 1988
  • R. F. Legget and P. K. Karrow, Handbook of Geology in Civil Engineering, 3d ed., 1982
  • P. H. Rahn, Engineering Geology: An Environmental Approach, 2d ed., 1996
  • Q. Zaruba, Landslides and Their Control, 2d ed., 1982

 

 

 
 
زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی
زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسیزمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسیزمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسیزمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسیزمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسیزمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسیزمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی مهندسی-زمین شناسی
 
[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در جمعه 8 ارديبهشت 1391برچسب:زمین شناسی,مهندسی, در ساعت 19:20 | |
بهینه سازی عوامل موثربربازیابی نمونه کانسنگ طلای طرقیه به روش سیانوراسیون
 

 

چکيده
   در اين تحقيق حد مناسب خردايش، غلظت محلول سيانور ، pH مناسب و زمان بهينة سيانوراسيون تعيين گرديد. مقدار مصرف سيانور و آهک براي تنظيم pH نيز مشخص شد. با توجه به نتايج حاصل از آزمايش سيانوراسيون با دانه بندي هاي مختلف، با افزايش زمان خردايش (کاهش ابعاد)، بازيابي طلا افزايش مي يابد. بررسي اقتصادي و در نظر گرفتن هزينه هاي بالاي خردايش مي تواند بهترين دانه بندي را تعيين نمايد. آزمايش هاي بهينه سازي pH، کاهش مصرف سيانور و افزايش مصرف آهک را در pH هاي بالا نشان مي دهد. قيمت آهک، قيمت سيانور و بازيابي طلا پارامتر هاي مؤثر در بهينه سازي عامل pH مي باشند. بررسي اثر غلظت سيانور بر بازيابي طلا نشان مي دهد که با افزايش غلظت سيانور تاحد مشخصي بازيابي طلا افزايش مي يابد و محلول هاي غليظ تر اثر چنداني بر آن ندارند. با توجه به آزمايش هاي فروشويي زماني و نمودار هاي مربوط به آن، حدود70 درصد از طلا در همان ساعات اوليه وارد محلول سيانوري مي شود،که اين امر نشان دهندة آزاد بودن ذرات طلا و انحلال سريع آنها مي باشد. مقداري از طلا به ميزان يک دهم گرم در تن حتي پس از 48 ساعت، در جامد باقي مي ماند. بنابراين اين بخش از طلا را مي توان طلاي مقاوم و تقريباً غير قابل حل در سيانور دانست.

کلمات کليدی: کانه آرایی، طلا، سیانوراسیون، طرقبه


پيش گفتار:
     مقدمه
   مواد معدنی که طلای آزاد دارند و مقدار بازیابی آنها به روش سیانوراسیون بیشتر از 80 درصد باشد، به روش سیانوراسیون مستقیم فرآوری می شوند. در این روش معمولاً کانسنگ تا ابعاد حدود 75-60 درصد ریزتر از 74 میکرون خرد شده و سپس مستقیماً تحت فرآیند سیانوراسیون قرار می گیرد]1[. عوامل بسیار زیادی در انحلال طلا توسط سیانور مؤثر می باشند. از مهمترین این عوامل می توان اثر اندازة ذرات، pH محیط، غلظت سیانور، حرارت محیط، اکسیژن، نور و سطح، مواد شیمیایی مورد استفاده در فلوتاسیون و درصد جامد را نام برد. در این تحقیق نمونه کانسنگ طلای طرقبه مورد بررسی و مطالعه فرآوری به روش سیانوراسیون قرار گرفت که روش ها و نتایج حاصل شرح داده می شود]2[.
  

مواد و روش ها
اثر اندازه ذرات
مواد معدنی طلادار معمولاً تا حدی خرد می شوند که ذرات طلا آزاد و با سیانور ترکیب شوند. ذرات دانه درشت طلا معمولاً به زمان سیانوراسیون بالایی نیاز دارند که ممکن است فرآیند سیانوراسیون را غیراقتصادی نماید. لذا ذرات دانه درشت طلا معمولاً بوسیلة روش ثقلی جدا می شوند و بندرت با سیانور فروشویی می شوند]3[. با توجه به اینکه خردایش زیاد، ملزم به صرف انرژی و هزینة بیشتری می باشد، بنابراین میزان خردایش بهینه با در نظر داشتن کلیة عوامل اقتصادی تعیین می گردد. در راستای هدف مذکور، بازیابی طلا در دانه بندی های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت تا بهترین دانه بندی با بیشترین بازیابی مشخص گردد. نمونه های خرد شده توسط سنگ شکن های فکی و غلطکی توسط آسیای گلوله ای به روش تر با جامد معادل 66 درصد و در چهار زمان مختلف 17، 22، 25 و32 دقیقه خرد شدند. d80 نمونه های مذکور به ترتیب 150، 120، 27/99 و 19/75 میکرون به دست آمد. از هر نمونه به روش تقسیم بندی شطرنجی به مقدار 400 گرم برداشته، بهمراه 600 سی سی آب در ظروف استوانه ای به جامد 40 درصد رسانده شدند. پس از افزایش آهک جهت تنظیم pH در مقدار 5/10، مقدار 6/0 گرم سیانور (با غلظت 1000 ppm) به آنها افزوده شد. قبل از شروع کار pH متر با pHهای استاندارد کالیبره شده و سپس pHهای طبیعی اندازه گیری شد. برای کلیه بطری ها، pH طبیعی بین 6/7 تا 7/7 متغیر بود و پس از تنظیم pH، این بطری ها روی دستگاه چرخاننده قرار گرفته و بعد از مدتی بار دیگر pHهای آنها اندازه گیری شد. در صورت پایین بودن pH در اثر مصرف آهک، آنقدر آهک ریخته شد تا pH مورد نظر یعنی (5/10) به دست آمد. البته این عمل در طول مدت سیانوراسیون تکرار گردید. عملیات لیچینگ به مدت 24 ساعت با سرعت همزنی متناسب (حدود 360 دور در دقیقه) انجام شد. بعد از مدت مذکور و حل شدن طلا درسیانور، مقداری از محلول برای تعیین میزان طلای موجود در آن و میزان سیانور مصرف شده برداشته شد. ضمناً pH نهایی و میزان مصرف آهک برای نمونه های مختلف اندازه گیری شد. پالپ باقیمانده توسط فیلتر خلأ فیلتر شده و محلول آن جدا گردید. جامد در حال فیلتر با مقداری آب کاملاً شسته شد تا طلای محلولی در آن باقی نماند. نمونه های محلول و جامد (پس از خشک شدن) بطور جداگانه مورد آنالیز طلا قرار گرفتند، تا میزان طلای وارد شده به فاز محلول و طلای نامحلول موجود در خاک بدست آید. ضمناً با تیتراسیون محلول سیانوری با استفاده از نیترات نقره و استفاده از اندیکاتور KI (یدید پتاسیم)، میزان سیانور آزاد باقیمانده در محلول و به دنبال آن میزان سیانور مصرفی در هر آزمایش مطابق جدول (1) بدست آمد. نمودار مربوط به شکل (1) اثر دانه بندی بر بازیابی طلا را نشان می دهد.

 


جدول1- اثر اندازه ذرات بر بازيابي
 


 



اثر pH
بایستی توجه داشت که محلول سیانوری در pHهای پایین، گاز سمی اسید سیانیدریک (HCN) آزاد می کند و هر چه pH کاهش یابد، مقدار آزاد شدن این گاز بیشتر می شود. لذا در صنعت برای جلوگیری از آزاد شدن این گاز، pHرا تا حدی بالا می برند تا آزاد شدن آن حداقل باشد]4[. از نمونه های دو کیلوگرمی خرد شده به روش تر در آسیای گلوله ای (زمان :22 دقیقه، جامد: 66 درصد) به روش تقسیم بندی شطرنجی تعداد پنج نمونة 400 گرمی با دانه بندی16/60 =d80 میکرون، جهت آزمایش در pHهای مختلف یعنی 5/9، 5/10، 11 و 12 برداشته شد. این نمونه ها به همراه 600 سی سی آب در داخل ظروف استوانه ای (بطری) به مقدارجامد 45 درصد رسیده و سپس pH طبیعی آنها اندازه گیری شد. با افزایش آهک به هر کدام، pH های مورد نظر تأمین شد. پس از این مرحله به هر یک از بطری ها 6/0 گرم سیانور (با غلظت ppm1000) افزوده شد و سپس آنها بر روی دستگاه چرخاننده قرار داده شدند. در طول عملیات لیچینگ (24 ساعت) در زمان های مختلف، pH ها بررسی شده و در صورت کاهش، با افزایش آهک، به مقدار مورد نظر رسانده شد. پس از انجام عملیات لیچینگ و آنالیز نمونه های محلول و جامد در هر کدام، بازیابی طلا برای هر مورد مطابق جدول(2) محاسبه شد و سپس منحنی تغییرات بازیابی برحسب pH رسم گردید. لازم به ذکر است که در pH برابر با 5/10، مقدار بازیابی به طور ناگهانی کاهش می یابد. با حذف این نقطه بعنوان خطای آزمایش، منحنی مربوط به شکل (2) به دست آمد.همانطوری که مشاهده می شود در pHهای بالاتر مصرف سیانور کاهش می یابد ، در حالیکه مصرف آهک افزایش یافته است. البته لازم به ذکر می داند که پارامترهای قیمت آهک، قیمت سیانور و بازیابی طلا پارامترهای مؤثر در بهینه سازی pH می باشند.

 


شکل1- اثر دانه بندي بر بازيابي طلا

 

جدول2- اثر pH بر بازيابي
 


 



اثر غلظت سیانور
در مقیاس صنعتی غلظت سیانور حدود 05/0 درصد و یا حدود یک پوند در یک تن محلول می باشد. محلول های غلیظ تر باعث تسریع در استخراج طلا نمی شود و از آنجائیکه اتلاف شیمیایی و مکانیکی محلول قوی تر سیانوری بیشتر می باشد، لذا بهتر آن است که غلظت سیانور را در حداقل ممکن حفظ نمود]4[.
نمونه های حاصل از آسیای گلوله ای، تعداد پنج نمونة 400 گرمی جهت انجام عملیات سیانوراسیون با غلظت های متفاوت سیانور (1000، 2000، 3500، 6000، 8000) به روش شطرنجی تهیه شدند. دانه بندی تمام این نمونه ها در حدود 16/60=d80 میکرون در نظر گرفته شد، و pH در مقدار 5/10 ثابت گردید. این نمونه های 400 گرمی به همراه 600 سی سی آب به جامد 40 درصد رسانده شدند و سپس pH طبیعی آنها اندازه گیری شد. اندازة pH با افزایش آهک در تمام مدت سیانوراسیون ثابت نگه داشته شد. بعد از تنظیم pH به تمامی بطری ها به ترتیب به مقدار 6/0، 2/1، 6/3 و 8/4 گرم سیانور اضافه شد. عیارسنجی و آنالیز نمونه های محلول و جامد، تأثیر غلظت سیانور بر بازیابی با رسم نمودار مربوط به شکل (3) مورد بررسی قرار گرفت.



 

http://poroge.mihanblog.com    دنیای مقاله

شکل2- اثر pH بر بازيابي

 

http://poroge.mihanblog.com    دنیای مقاله

شکل3- اثر غلظت سيانور بر بازيابي طلا
 

آزمایش فروشویی زمانی
در این آزمایش 2 نمونه از ماده معدنی تا ابعاد 16/60=d80 میکرون خرد شد و در داخل دو ظرف استوانه ای در باز ریخته شد. پس از تنظیم درصد جامد (40%) وبا تنظیم pH (برابر 5/10) بوسیلة آهک، سرعت همزنی عملیات سیانوراسیون تنظیم شد. pH های طبیعی در ابتدای کار یادداشت گردید و 5/10=pH در طول زمان فروشویی ثابت نگه داشته شد. در این روش پالپ شامل 2 لیتر آب و 33/1333 گرم جامد بود. آزمایش سیانوراسیون با افزایش سیانور با غلظت (ppm)1000 آغاز شد. برخلاف آزمایش های قبلی که زمان سیانوراسیون 24ساعت بود، این آزمایش به مدت 48 ساعت انجام شد. پس از سپری شدن زمان های 2 ، 4 ، 8 ، 12، 24 ، 36 و 48 ساعت از زمان شروع آزمایش توسط بشر استوانه ای کوچکی، نمونه هایی در حدود 30 میلی لیتر از ظرف برداشته شد و پس از فیلتر کردن، محلول آنها عیارسنجی شد تا مقدار طلای حل شده در محلول سیانوری معین شود. ضمناً در هر مرحله مقدار سیانور آزاد اندازه گیری شد، تا سیانور مصرفی با اضافه نمودن سیانور به پالپ جبران شود. پس از پایان آزمایش، پالپ را فیلتر کرده و مقدار طلای موجود در جامد باقیمانده تعیین گردید. با در دست داشتن نتایج این آزمایش، منحنی بازیابی طلا برحسب زمان سیانوراسیون مطابق شکل(4) رسم گردید. این آزمایش در دو ظرف موازی انجام شد تا با مقایسه منحنی های این دو نمونه بتوان خطاهای تصادفی را حذف کرد و سطح اطمینان را افزایش داد.
 

http://poroge.mihanblog.com    دنیای مقاله

شکل4- نمودار تعيين زمان فروشويي
 

بحث
با توجه به شکل (1) بیشترین بازیابی مربوط به محدوده ابعادی با 19/75d80= میکرون و کمترین بازیابی مربوط به محدوده ابعادی با 150 d80=میکرون می باشد. آزمایش های بهینه سازی پارامتر pH، کاهش مصرف سیانور و افزایش مصرف آهک را در pH های بالا نشان می دهد. قیمت آهک، قیمت سیانور و بازیابی طلا پارامتر های مؤثری در بهینه سازی عامل pH می باشند. افزایش غلظت سیانور به میزان 2500 گرم در تن، بازیابی طلا افزایش می یابد و محلول های غلیظ تر اثر چندانی بر بازیابی طلا ندارند. با توجه به آزمایش های فروشویی زمانی، حدود70 درصد از طلا در مدت زمان کمتر از 10 ساعت وارد محلول سیانوری می شود. مقداری از طلا به میزان یک دهم گرم در تن حتی پس از 48 ساعت، در جامد باقی می ماند. با اینکه ریز بودن ذرات طلا باعث کاهش بازیابی به روشهای ثقلی می گردد، ولی این امر برای روش سیانوراسیون یک مزیت به شمار می آید. هرچه زمان سیانوراسیون کوتاهتر باشد، هزینه های مربوط به این عملیات نیز کمتر خواهد بود. زیرا می توان با انتخاب مخازن کوچکتر، با زمان ماند کوتاهتری، هزینه را به حداقل رساند]1[. مصرف سیانور و آهک، میزان خردایش و pH مورد نظر با توجه به آزمایش های انجام شده قابل محاسبه می باشند.

[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در جمعه 8 ارديبهشت 1391برچسب:, در ساعت 19:5 | |
عکسهایی ازسد

تصوير اصلي را ببينيدتصوير اصلي را ببينيدتصوير اصلي را ببينيد

[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در جمعه 8 ارديبهشت 1391برچسب:عکس هایی ازسد, در ساعت 14:55 | |
مبانی رسوب شناسی

مبانی رسوب شناسی


ریشه لغوی
Sedimentologg یا رسوب شناسی نام خود را از واژه لاتین Sedimentum گرفته است که به معنای رسوب کرده است.


دید کلی
سنگهای رسوبی ، از انباشت ذرات ناشی از خرد شدن انواع سنگهای دیگر بوجود آمده‌اند. این ذرات ، معمولا به کمک نیروی گراویته ، آب ، باد و یا یخ به محل جدید خود منتقل شده و در آنجا به ترتیبی جدید نهشته می‌شوند. برای مثال ، امواجی که به ساحل صخره‌ها برخورد می‌کنند، ممکن است که از این طریق ، ذرات ریگ و شن دریا کنار دیگری را در همان نزدیکی فراهم آورند. این نهشته‌های ساحلی اگر سخت می‌شدند، سنگی رسوبی تشکیل می‌یافت. یکی از مهمترین خاصه‌های سنگهای رسوبی ، لایه بندی رسوبات تشکیل دهنده آنهاست.



تاریخچه و سیر تحولی

    * تا قبل از سال 1815 میلادی بیشتر مطالعات بر اساس چینه شناسی بود و از شکل هندسی ، تعیین ضخامت و ارتباط جانبی رسوبات با یکدیگر استفاده می‌گردید. در سال 1815 ، ویلیام اسمیت نقشه زمین شناسی انگلستان را تهیه کرد و گسترش و قرار گرفتن توالی سنگهای رسوبی منطقه را با شکل نشان داد.


    * هنری سربی از سال 1859 از میکروسکوپ پلاریزان جهت مطالعه سنگهای رسوبی استفاده کرد و مقاله‌ای در سال 1879 در انجمن زمین شناسان لندن ارائه نمود که در آن اهمیت میکروسکوپ پلاریزان را در مطالعه سنگهای رسوبی بیان داشت، که این خود یکی از مهمترین پیشرفت‌های رسوب شناسی محسوب می‌شود. بر همین اساس هنری سربی به نام "پدر پتروگرافی" لقب گرفت.


    * در سال 1891 برای اولین مرتبه رسوبات عهد حاضر کف دریاها بوسیله کشتی چالنجر به سطح آب آورده شد و مورد مطالعه قرار گرفت. در سال 1919 ونتورث نیز مقاله‌ای در رابطه با اندازه و گردشدگی ذرات در سنگهای آواری ارائه کرد که قدم بسیار بزرگی در تقسیم بندی اندازه ذرات بوده است.


    * "گرابو" درسال 1904 مقالهای درباره طبقه‌بندی سنگها و بعدها در سال 1913 کتابی تحت عنوان "اصول چینه شناسی" نوشت که تمام مسائل رسوبگذاری تا زمان خود را در آن نیز عنوان نمود که این خود یکی از پیشرفتهای مهم در رسوب شناسی می‌باشد.


    * "هنز کلوز" در سال 1938 ساختمانهای رسوبی را مورد بررسی قرار داد و از مطالعه آنها میزان انرژی محیط و همچنین جهت حرکت رسوبات از منشا به حوضه رسوبگذاری را تفسیر نمود. در سال 1942 ، "کینگ" رخساره‌های مختلف رسوبی را تعبیر و تفسیر نمود بالاخره در سال 1952 گارلز به مطالعه ژئوشیمیایی رسوبات(اختصاصات فیزیک و شیمیایی مانند PH و Eh ) پرداخت. از آن زمان به بعد نیز تحقیقات زیادی در زمینه‌های مختلف رسوب شناسی توسط محققان این رشته در سراسر جهان انجام گردیده و یا در حال انجام است.





تقسیم بندی کلی ذرات رسوبات
ذرات آواری
ذرات تشکیل دهنده این گروه از تخریب سنگهای موجود در سطح زمین حاصل شده‌اند. این ذرات باید دارای مقاومت مکانیکی و ثبات شیمیایی زیادی در مقابل عمل هوازدگی باشند تا در رسوبات باقی بمانند ، زیرا اگر مقاومت آنها کم باشد در منشا یا بعد از رسوبگذاری تجزیه و کانیهای جدید به ویژه "رسی" را به وجود می‌آورند. ذرات آواری خود به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:


    * ذرات آواری غیر آلی ، مانند: کوارتز و فلدسپات
    * ذرات آواری آلی یا ذرات کربن‌دار|کربن‌دار ، مانند: کروژن

ذرات جامد شیمیایی و بیوشیمیایی
این ذرات از تخریب سنگهای قدیمه حاصل شده‌اند و درون حوضه رسوبی بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی و بیوشیمیایی تشکیل گردیده‌اند. این گروه خود به دستهای زیر تقسیم می‌شود:


    * خرده‌های اسکلتی
    * دانه‌های غیر اسکلتی کربنات کلسیم
    * کانیهای تبخیری که به طور فیزیکی حمل شده‌اند
    * گلاکونیت





کاربرد رسوب شناسی

    * مهمترین کاربرد رسوب شناسی در ارتباط با اکتشاف منابع طبیعی از قبیل نفت و گاز می‌باشد، در گذشته بیشتر کمپانیهای نفتی برای کشف مخازن در جستجوی تاقدیسها بودند، اما با پیشرفت زمان به این نتیجه رسیدند که علاوه بر نفتگیرهای ساختمانی ، نفتگیرهای چینه شناسی نیز از اهمیت خاصی برخوردار است.

      زیرا در این گونه نفتگیرها سنگهای با تخلخل و نفوذپذیری زیاد به طور جانبی و عمودی به سنگهای با نفوذپذیری کم تبدیل می‌شوند و از حرکت نفت و گاز به طرف بالا جلوگیری می‌کنند.


    * یکی دیگر از کاربردهای مهم رسوب شناسی در رابطه با روش لرزه نگاری ، مطالعه طبقات رسوبی در زیر سطح زمین است. بدین وسیله می‌توان محیط رسوبی ، ارتباط جانبی طبقات و همچنین توالی عمودی رسوبات را تعبیر و تفسیر نمود.


    * از مطالعات رسوب شناسی می‌توان در رابطه با کارهای اکتشافی ذغال سنگ استفاده کرد و گسترش وضعیت لایه‌های زغالی را تعبیر و تفسیر نمود.


    * بعضی از کانیهای فلزی مانند سرب و روی بطور محدود در سنگهای رسوبی میزبان ، نظیر ریفها یا رسوبات جلبکی فسیل شده ، وجود دارند. بنابراین درک رسوب شناسی به اکتشاف سرب و روی در این گونه سنگها کمک فروانی می‌کند.


    * اورانیوم و پلاسرهای مختلف در داخل رسوبات رودخانه‌ای قدیمه تجمع یافته‌اند، بنابراین با استفاده از مطالعات رسوب شناسی می‌توان محیط رسوبگذاری سنگهای رسوبی حاوی اورانیوم و پلاسرها را تعبیر و به اکتشاف این گونه مواد کمک فراوانی نمود.


    * در رابطه با هیدروژئولوژی ، مطالعات رسوب شناسی به شناخت و چگونگی تشکیل سنگهای آبدار در محیطهای رسوبی مختلف کمک زیادی می‌نماید. لذا ، بدین وسیله می‌توان به گسترش سنگ آبدار پی برد و از حفاریهای مکرر برای یافتن آب که متحمل مخارج زیادی است، جلوگیری کرد.

منبع: دانشنامه رشد


 

[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در جمعه 8 ارديبهشت 1391برچسب:مبانی رسوب شناسی, در ساعت 14:26 | |

مبانی زمین شناسی مهندسی


ریشه لغوی
زمین شناسی مهندسی از دو کلمه Engineering به معنی مهندسی و Geology به معنی زمین شناسی گرفته شده است.





دید کلی
زمین شناسی مهندسی ضمن بررسی تاثیر «محیط زمین شناسی» بر سازه‌های مهندسی یا زمین شناسی مهندسی ، راه‌حلهای مناسبی جهت کاهش یا برطرف نمودن خطرات احتمالی ارائه می‌دهد. باید توجه داشت که محیط زمین شناسی اطراف یک سازه به دو صورت با آن در ارتباط است. یکی توسط مصالح زمین شناسی ، یعنی سنگ ، خاک و آب ، دیگری فرآیندها و مخاطرات زمین شناسی مثل سیل ، زمین لرزه ، حرکات دامنه‌ای و مانند آن. برخی از مولفین زمین شناسی مهندسی را سهوا به جای «ژئوتکنیک» به کار می‌برند. بطور کلی زمین شناسی مهندسی به توسط روشهای اکتشافی متنوع تاثیر محیط زمین شناسی اطراف را بر سازه مهندسی یا پروژه عمرانی تعیین می کند. همچنین نقش احداث سازه را در تحریک و تغییر رفتار زمین مشخص می سازد.
تاریخچه و سیر تحولی

* از قرنها پیش معماران و سازندگان بناها بر این نکته معترف بودند که برای جلوگیری از نشست، کج شدن یا فرو ریختن ساختمانشان محتاج آگاهی از شرایط زمین هستند. البته ساختمانهای قدیمی همواره با توجه به تجربیات سازنده بنا و اغلب به روش آزمون و خطا احداث می‌شد. در سال 1776 و زمانی که «کولن» برای اولین بار تئوریهای مربوط به فشار زمین را ارائه داد، استفاده از روشهای تحلیلی در بررسی زمین آغاز شد.

بررسی‌های کولن بر روی دیواره‌های حائل نشان داد که وقتی دیوار حائلی کج می‌شود، گوه‌ای از خاک ناپایدار در پشت آن ایجاد می‌گردد که یک طرف آن ، دیوار و سمت دیگر آن یک سطح گسیختگی است. کولن فشار اولیه وارده به دیوار را به وزن گوه و مقاومت برشی در امتداد سطح برش ، که برحسب اصطکاک داخلی بیان نمود، مربوط کرد. در سال 1871 «اتو مور» فرضیه‌ای عمودی برای مقاومت مصالح زمین شناسی در برابر گسیختگی ارائه داد.





* سالها گذشت تا آنکه «ترزاقی» مکانیک خاک را به صورت شاخه‌ای از مهندسی عمران مطرح نمود. دانش مکانیک خاک با اولین کنفرانس بین المللی در مورد مکانیک خاک و مهندسی پی که در سال 1936 میلادی در دانشگاه هاروارد آمریکا برگزار شد، در سطح جهانی تثبیت گردید.

* از سالهای دور مهندسان و زمین شناسان مفاهیم مربوط به رفتار مکانیکی سنگها را در معدن‌کاری و صنعت نفت به کار می‌گرفتند، ولی این رشته تا اوایل دهه 60 میلادی مخصوصا تا سال 1996 که اولین کنفرانس بین المللی مکانیک سنگ در شهر لیسبون پرتغال برگزار شد، هنوز به طور رسمی به عنوان شاخه‌ای از دانش مهندسی به حساب نمی‌آمد.

* واژه «ژئوتکنیک» اولین بار در سال 1948 میلادی توسط انستیتوی مهندسان ساختمان بریتانیا به کار گرفته شد و به تدریج مفهوم آن غنای بیشتری یافت، تا اینکه در سال 1974 «مهندسی ژئوتکنیک» به عنوان رشته‌ای خاص توسط انجمن مهندسان ساختمان ایالات متحده امریکا نیز به رسمیت شناخته شد. امروزه واژه ژئوتکنیک به مفهوم مجموعه‌ای مشتمل بر سه دانش مکانیک خاک ، مکانیک سنگ و زمین شناسی مهندسی به کار گرفته می‌شود.


مفاهیم کلیدی زمین شناسی مهندسی
زمین و سازه‌های مهندسی :
سازه‌های مهندسی صرفنظر از آن که ما آن را مجموعا «محیط شناسی» می‌نامیم ، تاثیر می‌پذیرند. شاید بتوان عناصر تشکیل دهنده محیط زمین شناسی را به نحو زیر به چهار جز مختلف تقسیم کرد:


* «فرآیندهای زمین شناسی» ، چون فرسایش ، رسوب گذاری ، زمین لرزه و آتشفشان
* «ساختمانهای زمین شناسی» ، چون لایه بندی ، گسلها ، کوه یا دره یک رود
* «مواد زمین شناسی» ، چون سنگ و خاک و آب و هوا
* «زمان» ، که همه چیز در ارتباط با آن در تغییر دائم است.

مواد و مصالح زمین شناسی از دیدگاه مهندسی
مواد جامد و طبیعی تشکیل دهنده ، بخشهای خارجی زمین را به دو گروه اصلی سنگ و خاک تقسیم می‌کنند.


* سنگ :
از نقطه نظر زمین شناسی ، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده است.

* خاک :
خاک توده‌ای از ذرات یا دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ بطور بر جا تشکیل شده است درجه سخت و سنگ شدگی خاک ناچیز تا صفر بوده و در بسیاری موارد حاوی مواد آلی است و گیاهان می‌توانند بر روی آن رشد کنند.

* ژئودینامیک :
یکی از وظایف مهم زمین شناسی مهندسی تشخیص احتمال وقوع فرآیندهای ژئودینامیکی ، مثل سیل و زمین لرزه ، که شاید بتوان آنها را «بلایای زمین شناسی» نیز نامید، قادرند ضمن ایجاد تلفات جانی ، خسارات جبران ناپذیری نیز به سازه مهندسی وارد آورند. مهندسانی که در پروژه‌های عمرانی و ساختمانی فعالیت دارند، باید از شرایط طبیعی که منجر به بروز این مشکلات می‌شود، آگاهی داشته باشند، تا به این وسیله بتوانند احتمال رخداد هر یک از آنها را در محدوده سازه مورد نظر برآورد نمایند.






نقش زمین شناسی مهندسی و مسئولیت‌های حرفه‌ای
زمین شناسی مهندسی واقعیت‌های علمی مشاهده شده یا اندازه گیری شده را که سرشت فیزیکی یگانه پوسته زمین را توصیف می‌کند به صورت اطلاعات زمین شناسی در می‌آورد و این اطلاعات را بر تشخیص مرز محدودیت‌های مهم فیزیکی که می‌تواند در طراحی ، ساخت و نگهداری هر پروژه مهندسی موثر باشد به دانسته‌های مهندسی تبدیل می‌کند. زمین شناسی مهندسی با ایفای این نقش ویژگیهای زمین شناختی محل اجرای پروژه را که در صورت داشتن شرایط نامطلوب سبب افزایش هزینه و در صورت داشتن شرایط مطلوب سبب کاهش هزینه خواهند شد، مشخص می‌کند. بدین ترتیب زمین شناسی مهندسی را می‌توان صاحب حرفه‌ای دو سویه نگر در نظر گرفت که از یک سو فرآیندهای زمین شناسی را در نظر دارد و از طرفی محصولات مهندسی مورد نظر اوست. بطورکلی مسئولیت‌های حرفه‌ای او را بصورت زیر می‌توان خلاصه کرد:


* توصیف محیط زمین شناختی مربوط به پروژه مهندسی
* توصیف مواد زمین ، توزیع آنها ، و ویژگیهای فیزیکی- شیمیایی آنها
* استنتاج پیشینه رویدادهای موثر در زمین مواد
* پیش بینی رویدادهای آتی و شرایطی که می‌تواند ایجاد شود.
* توصیه مواد معرف برای نمونه برداری و آزمون
* توصیه نحوه‌های کار و عمل با مواد و فرآیندهای گوناگون زمین ، توصیه یا ارائه معیارهای طراحی استخراج بخصوص در مورد زاویه شیبهای برش در موادی که آزمون مهندسی آنها نامناسب بوده است، یا در جاهایی که عناصر زمین شناسی عامل کنترل پایداری هستند.
* وارسی حین کار ساختمانی برای تحقیق شرایط.


منبع: univer30t.com

 

[+] نوشته شده توسط هادی عبدلی در جمعه 8 ارديبهشت 1391برچسب:, در ساعت 14:22 | |
صفحه قبل 1 صفحه بعد

درباره وبلاگ
آرشيو
خرداد 1391
ارديبهشت 1391
آمار
روز بخير كاربر مهمان!
آمار بازديدها:
افراد آنلاين:
تعداد بازديدها:

مدير سایت :
هادی عبدلی
لينكستان
علم وادب
علم ودانش
ردیاب خودرو

تبادل لینک هوشمند
برای تبادل لینک  ابتدا ما را با عنوان زمین شناسی مهندسی و آدرس zamin90.LXB.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.





فال حافظ

قالب های نازترین

جوک و اس ام اس

زیباترین سایت ایرانی

جدید ترین سایت عکس

نازترین عکسهای ایرانی

بهترین سرویس وبلاگ دهی

وبلاگ دهی LoxBlog.Com


لينكدوني

علم ودانش
حمل ماینر از چین به ایران
حمل از چین
پاسور طلا
الوقلیون

آرشيو پيوندهاي روزانه


CopyRight| 2009 , zamin90.LoxBlog.com , All Rights Reserved
Powered By Blogfa | Template By: LoxBlog.Com