نشریه زمین شناسی کاربردی پیشرفته
سال ششم شماره 21 (پاییز 1395)

تزریق در توده های سنگی جهت کاهش نفوذپذیری و تحکیم ساختگاه سد از امور مهم در صنعت سدسازی می باشد. جهت انجام عملیات تزریق به برنامه ای جامع و مبتنی بر مشخصات زمین شناسی مهندسی توده سنگ مورد نیاز است که در این راستا برنامه ای براساس اطلاعات موجود در مورد طراحی تزریق ارائه می گردد. برنامه ارائه شده به صورت فلوچارت برای وضعیت های مختلف ساختگاه طراحی شده است. در این فلوچارت ها پس از تعیین وضعیت تزریق پذیری توده های سنگی، راهکار بهسازی آن ها به طور کلی ارائه شده است. نهایتا پارامترهای اساسی تزریق هم چون غلظت دوغاب تزریق (طرح اختلاط)، روش محاسبه حجم و فشار ماکزیمم تزریق با استفاده از نتایج لوژان، SPI و RQD پیشنهاد گردیده است. در خصوص برنامه ریزی عملیات تزریق دیدگاه نسبتا معقولی در زمینه حجم تزریق، فشار تزریق و راهکاری در رابطه با غلظت ماده تزریقی ارائه می دهد.

مدول الاستیسیته سنگ بکر یکی از ملزومات اساسی بسیاری از مطالعات ژئومکانیکی و به ویژه پروژه های حفاری سنگ می باشد. برای تعیین مستقیم مدول الاستیسیته نمونه مغزه های باکیفیت بالا و هندسه مناسب مورد نیاز بوده و تهیه نمونه های مناسب از سنگ های شکسته و هوازده برای این منظور به آسانی امکان پذیر نیست. بنابراین مدل های پیش بینی مدول الاستیسیته براساس خصوصیات شاخص سنگ بکر ارائه گردیده اند. در این مطالعه با استفاده از شبکه عصبی چند لایه پرسپترون با الگوریتم پس انتشار و داده های حاصل از آزمایشات سنگ، مطلوبترین تخمین از مدول الاستیسیته برآورد گردیده و با نتایج حاصل از روش رگرسیون غیر خطی مقایسه شده است. بدین منظور، تعداد 121 داده حاصل از آزمایشات سنگ سه پروژه بهشت آباد، رودبار لرستان و سبزکوه استفاده گردیده است. پارامترهای متعددی از جمله تخلخل، مقاومت فشاری تک محوره، سرعت موج فشاری، مقاومت کششی و چگالی در تخمین پارامتر مدول الاستیسیته مورد استفاده قرار گرفته اند. در بهینه یابی اجزای شبکه عصبی، مدل شبکه عصبی با دو لایه و چهار نورون در لایه مخفی، یک نورون در لایه خروجی و یک سری داده در لایه ورودی و تابع عملکرد tansig به عنوان ساختار بهینه شبکه عصبی برآورد شده است. نتایج حاصل از روش های تخمین مورد استفاده توسط معیارهای ضریب تعیین و جذر مجموع مربعات خطا مورد مقایسه واقع شده اند. این مقایسه نشانگر عملکرد مطلوب تر شبکه عصبی نسبت به رگرسیون غیر خطی می باشد. مقاومت فشاری تک محوری، سرعت موج فشاری و مقاومت کششی غیر مستقیم به ترتیب مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد مدل شبکه عصبی می باشند.

عناصر شیمیایی حساس به دما (مانند عناصر با قدرت میدان بالا؛ ‏HFSEs‏) مبنایی ارزشمند برای محاسبه دما ‏در سامانه های زمین شناختی خاص هستند. آزمایش ها نشان می دهد، دمای دگرگونی همبستگی معناداری با غلظت ‏عنصر زیرکنیم (‏Zr‏) در کانی روتیل دارد. این پژوهشبا روش تجزیه ریزکاوند الکترونی (EPMA)، به بررسی زمین دماسنجی کانی روتیل در رگه های کوارتز مناطق مزایجان و دیده بانکی طی فرآیند دگرگونی (در حدود 187 میلیون سال پیش) در ‏کمپلکس آتشفشانی-رسوبی سوریان می پردازد. زمین دماسنجی Zr در روتیل با سه رابطه متفاوت محاسبه ‏گردید.محاسبات نشان می دهد که بیشینه دمای دگرگونی در کمپلکس سوریان با احتساب فشار 5/9 کیلو بار، در بازه دمایی 640 تا 690 درجه ‏سانتی گراد رخ داده است. این گستره دمایی مطابق با رویداد دگرگونی پیشرونده، طی فاز کوهزایی سیمرین اولیه بوده و ‏با بیشینه دگرگونی (رخساره آمفیبولیت) در حاشیه جنوبی کمربند دگرگونی سنندج-سیرجان ارتباط دارد. نتایج نشان ‏می دهد که شیب دمایی به تدریج از جنوب شرق (مزایجان) به شمال غرب (دیده بانکی) در کمپلکس سوریان کاهش می‏یابد.‏

تعیین بلوغ حرارتی سنگ های منشا از اساسی ترین بخش های ارزیابی سیستم های هیدروکربنی می باشد. به دلیل فقدان ویترینیت، انعکاس قطعات جانوری معتبرترین روش ارزیابی بلوغ لایه های پالئوزوئیک زیرین می باشد. سازند های سیاهو و سرچاهان با خصوصیات زمین شیمیایی مناسب می توانند به عنوان سنگ منشا احتمالی در ناحیه خلیج فارس محسوب شوند. در این مطالعه جهت تعیین پختگی مواد آلی، از انعکاس قطعات جانوری استفاده گردید که سازند سیاهو در برش فراقون با Ro% بالاتر از 2/1 در گاززایی و سازند سرچاهان در برش های فراقون و کهگم با Ro% برابر 1 تا 2/1 در اواخر نفت زایی و ابتدای گاززایی قرار می گیرند. همچنین مقایسه انعکاس گراپتولیت با انعکاس کیتینوزوا نشان دهنده مطابق بودن میزان انعکاس در این دو گروه قطعات جانوری می باشند. میزان میانگین ضریب همبستگی برابر با 945/0 نشان دهنده روند یکسان تغییرات بلوغ در قطعات گراپتولیتی و کیتینوزواها است. همچنین انطباق انعکاس قطعات شبه ویترینیتی با گراپتولیت ها حاکی از منشا یکسان آن ها می باشد.

زمین های کشاورزی مهمترین منبع آلودگی غیر نقطه ای آب زیرزمینی می باشند. در این تحقیق به منظور بررسی اثر کشاورزی بر کیفیت آبخوان مجن در استان سمنان، از 17 حلقه چاه نمونه برداری شده است. رابطه هدایت الکتریکی، pH، نیترات و فسفات با عمق چاه ها به وضوح تفاوت خصوصیات کیفی آبخوان در بخش های فوقانی و زیرین را نشان می دهد. رابطه مستقیم هدایت الکتریکی با نیترات و فسفات در چاه های کم عمق نشان دهنده تاثیر آب برگشتی کشاورزی در بخش فوقانی آبخوان بوده، در حالیکه در چاه های عمیق تر رابطه معناداری بین آنها وجود ندارد. نتایج این تحقیق نشان دهنده افزایش غلظت نیترات و فسفات در بخش فوقانی آبخوان در مقایسه با بخش زیرین آن بوده که ضمن تایید منشاء سطحی این آلاینده ها، بیانگر تاثیر فعالیت های کشاورزی در آلودگی آبخوان مجن می باشد. بر اساس نتایج کاربردی تحقیق، مدیریت فعالیت های کشاورزی در این دشت در راستای جلوگیری از آلودگی آبخوان و حفاظت از منابع ارزشمند آب زیرزمینی ضروری می باشد.

وجود چین های مرتبط با گسل های پی سنگی در مرز زیر زون های ساختاری زاگرس شرقی شرایط مناسبی را برای بررسی تقدم و تاخر دگرشکلی ستبر و نازک پوسته فراهم آورده است. پارامترهای هندسی چین (نسبت ظاهری، نمایه تقارن، تغییرات ضخامت پهلو های پیشانی چین های مرتبط با گسلش)، تغییر ضخامت و رخساره سازندهای گروه فارس، هندسه و ویژگی های جنبشی گسل ها و مطالعات زمان دما سنجی با روش های Apatite Fission Track(AFT) ، Apatite Helium(A-He)،(Zircon Helium(Z-He نشان می دهند که درگیر شدن کامل ورقه های ایران و عربی قبل از5/16 میلیون سال پیش آغاز شده و در اثر آن گسل های نرمال پی سنگی کنترل کننده ته نشست در حوضه رسوبی زاگرس، بصورت معکوس فعال گردیده اند. در نزدیکی مرز زاگرس و مکران و مرز فارس ساحلی و داخلی؛ در اثر این دگرشکلی، چین های تک شیب با مکانیسم برش مثلثی (trishear model) بوجود آمده است. دگرشکلی نازک پوسته کمان فارس در ائوسن - میوسن میانی آغاز شده است. در ادامه جبهه دگرشکلی به سمت جنوب غرب حرکت نموده و در 7 میلیون سال پیش به مرز فارس ساحلی و داخلی رسیده است.

مجموعه فعالیتهای آتشفشانی ترشیاری شرق ایران میزبان ذخایر متعدد بنتونیت است. کاربردهای صنعتی مختلف بنتونیت به مقدار CaO و Na2O مونت موریونیت تشکیل دهنده آن بستگی دارد. در این پژوهش از پردازش تصاویر آستر به روش نقشه برداری زاویه طیفی (SAM) برای تشخیص بنتونیت سدیک از کلسیک در مناطق شناخته شده استفاده شد. معادن بنتونیت ده محمد، چاه کم و چاه کشمیر در استان خراسان جنوبی از نوع غنی از سدیم و بنتونیت خوشاب در استان خراسان رضوی از نوع غنی از کلسیم هستند. پردازش تصویر ماهواره نشان داد که طیف-های مونت موریونیت (5) و (8) موجود در کتابخانه طیفی سازمان زمین شناسی امریکا (USGS) در نرم افزار ENVI به ترتیب برای تشخیص بنتونیت نوع سدیک و نوع کلسیک مفید است. لذا با استفاده از آن می توان بنتونیت سدیک و کلسیک را در بخشهای مختلف شرق ایران شناسایی نمود و اقدامات اکتشافی تفصیلی زمینی را برای آنها برنامه ریزی کرد.