نشریه زمین شناسی کاربردی پیشرفته
سال دوم شماره 3 (بهار 1391)

هیدرودینامیک مهمترین عامل مکانیسم جابجایی سیال در مخازن تولیدی هیدروکربن است. در بررسی هیدروشیمایی مخزن از نمودار پایپر و نمودار ترکیبی استفاده شد. داده های هیدروشیمیایی تیپ آب مخزن را از نوع کلروره-سدیک نشان داده و از اختلاط آب با منشاهای مختلف در آبده میدان، حکایت می کنند و وجود یک جریان هیدرودینامیک را نشان می دهند. شدت جریان و اختلاط جزئی نمایش داده شده با این نمودارها، حکایت از ضعیف بودن جریان می نماید. ورود یک آب با TDS کمتر، TDI کلی میدان را به بطور محسوسی کاهش نداده است. فشار آب در چاه های مورد مطالعه همانند نفت، با گذشت زمان کاهش نشان داده و بهترین همبستگی را در چاه های 7 و 14 نشان می دهد. در حالت کلی، نتایج شاخص بهره دهی و فشار در چاه هایی که در نیمه جنوبی میدان قرار دارند، وضعیت بهتری را نشان می دهند. نتایج مطالعه نشان داد که سطح پتانسیومتریک آبخوان مخزن بصورت کج و غیر افقی است. بررسی مدل هیدرودینامیکی نشان دهنده وجود دو ناحیه با هد بالا در نزدیکی چاه های 4 و 5 است و از این مکانها آب بسمت سایر نقاط جریان می یابد. انبساط آب و فشار سرباره بعنوان عامل جریان هیدرولیکی پیشنهاد می شود.

توده گرانیتوئیدی بی بی مریم درون مجموعه افیولیتی نهبندان و در بخش شمالی زون زمین درز سیستان واقع شده است. شواهد صحرایی حاکی از نفوذ گرانیتوئید به درون سنگ های میزبان اولترامافیک و مافیک است. ترکیب غالب این توده تونالیت (تا کوارتزدیوریت) می باشد. کانی های اصلی تشکیل دهنده تونالیت شامل پلاژیوکلاز، کوارتز، بیوتیت، هورنبلند و آلکالی فلدسپار(کم) و کانی های فرعی شامل اسفن، آپاتیت، زیرکن و کانی کدر (مگنیتیت) هستند.داده های حاصل از آنالیز ریزپردازشی بیانگر این است کهگستره ترکیبی پلاژیوکلازها در این سنگ بین Ab63.6، An36.4 تا Ab50، An50 تغییر نموده و از نوع آندزین می باشند. بیوتیت های این سنگ ها در محدوده بیوتیت غنی از منیزیم و متمایل به فلوگوپیت قرار می گیرند. بر اساس شیمی بیوتیت ها، توده نفوذی بی بی مریم از یک ماگمای کالک آلکالن تشکیل شده است. آمفیبول ها در قلمرو کلسیک واقع شده و از نوع مگنزیوهورنبلند می باشند.آمفیبول های مورد مطالعه در رده آمفیبول های وابسته به مناطق فرورانش(S-Amph) قرار می گیرند. فشار جایگیری توده گرانیتوئیدی بی بی مریم بر مبنای فشارسنجی Al کل در هورنبلند، 1/3 تا 2/5 کیلوبار(عمق حدود20-12کیلومتر) و دمای آن بر اساس دماسنجی با استفاده از هورنبلندهای همزیست با پلاژیوکلاز 730 تا 780 درجه سانتیگراد بدست آمد. دمای تخمینی با استفاده از مقادیر زیرکن در مقابل نسبت کاتیونی[(Na+K+2Ca)/(Al*Si)] برای تونالیت بی بی مریم حدود750 تا770 درجه سانتیگراد می باشد که با دماهای بدست آمده از دماسنجی هورنبلند-پلاژیوکلاز مطابقت دارد.

کانسار مس پورفیری دره زار در جنوب معدن مس سرچشمه واقع شده است. در این پژوهش اثرات آلودگی زیست محیطی ناشی از کانی سازی طبیعی و معدن کاری در کانسار مس دره زار بررسی شده است. بدین منظور 11 نمونه آب، 33 نمونه رسوب و 15 نمونه خاک جمع آوری و تجزیه شد. ضریب هبستگی بین کمیت های مختلف در نمونه های آب محاسبه شد. نمونه های آب با pH پایین دارای غلظت های بالایی از سولفات و فلزات سنگین هستند. تیپ بیشتر آب های منطقه نیز بر اساس داده های حاصل از کاتیون و آنیون های اصلی در نمودار پایپر و دارف، کلسیم- سولفاتی است. تحلیل مولفه اصلی نشان می دهد که کمیت های اندازه گیری شده در سه مولفه قرار می گیرند. محاسبه ضریب غنی شدگی و شاخص زمین انباشت نشان می دهد که رسوبات از فلزات سنگین مس، مولیبدن، سرب و آنتیموان غنی شده اند. همچین نتایج حاصل از تجزیه نمونه های خاک غلظت های بالایی را برای عناصر مولیبدن، مس و سرب نشان می دهد. بیشتر نمونه های خاک با غلظت بالای مولیبدن با گوسان همراه می باشند که ظاهرا دلیل آن انحلال ناپذیر بودن مولیبدن در محیط خاک است.

محدوده مورد مطالعه در فواصل توده های مرکزی باغک و C - شمالی در معدن سنگ آهن سنگان خواف در استان خراسان رضوی قرار دارد. معدن سنگان یکی از بزرگترین معادن آهن ایران و از نوع اسکارن و یا ذخایر Iron-Oxide نوع مگنتیت است. واحدهای سنگی منطقه شامل شیلهای سیلیسی شده، سنگ های کربناته (ژوراسیک- کرتاسه) که به انواع اسکارن تبدیل شده اند، توف و توده های نفوذی نیمه عمیق جوانتر حدواسط به شکل دایک و استوک است. رخنمونهای کوچکی از اسکارن مگنتیت در مرکز و جنوب غربی منطقه با روند تقریبا شرقی- غربی تا شمال غربی- جنوب شرقی در سطح زمین دیده می شود. کانی سازی عمدتا به موازات لایه بندی واحد اسکارنی و با شیب حدود 40 تا 60 درجه به سمت شمال است. پذیرفتاری مغناطیسی همه واحدهای سنگی منطقه بین SI 3-10× 01/0 تا SI 3-10× 15 است و در کانی سازی مگنتیت بیش از SI 3-10× 1000 می باشد. این اختلاف زیاد باعث می شود تا روش مغناطیس سنجی زمینی بهترین روش اکتشاف کانی سازی در منطقه باشد. مقدار شدت کل میدان مغناطیسی از 44123 تا 68224 گاما متغیر است که بیشترین مقدار آن در شمال غرب منطقه دیده می شود. در نقشه TMI، در مرکز و جنوب غربی منطقه دو ناهنجاری با روند تقریبی شمال غربی- جنوب شرقی دیده می شود. در نقشه RTP، ناهنجاری ها نسبت به سمت شمال جابجایی نشان می دهند. این مساله با شیب تقریبی کانی سازی مگنتیت در سطح به سمت شمال هماهنگی دارد. نقشه مشتق اول قائم نشان می دهد که بخش عمده ناهنجاری ها مربوط به عمق است. ناهنجاری شمال غرب منطقه مهمترین ناهنجاری مغناطیسی در کل محدوده است. تعداد 10 نقطه حفاری جدید در کمر بالای کانی سازی مگنتیت با زاویه حفاری 80 تا 85 درجه و آزیموت 180 درجه به سمت جنوب پیشنهاد می شود.

سازند لالون (کامبرین زیرین) در جنوب باختر مشهد توسط مجموعه ای از لایه های ماسه سنگی (کوارتز آرنایت، ساب لیتارنایت و ماسه آهن دار) و کنگلومرایی مشخص می شود. مطالعات سنگ نگاری نشان می دهد که کانی اصلی تخریبی لایه های ماسه سنگی کوارتز می باشد که توسط مقادیر کمتری از چرت، فلدسپار، میکا و زیرکن همراهی می شود. بر اساس مطالعات زمین شیمیایی، خاستگاه تکتونیکی این ماسه سنگ ها محیط حاشیه قاره ای غیر فعال می باشد. مقادیر شاخص دگرسانی شیمیایی (CIA) (51/61 الی 38/74%) و دگرسانی شیمیایی پلاژیوکلاز (PIA) (54/53 الی 07/67%) نشان می دهند که این ماسه سنگ ها در شرایط هوازدگی متوسط تکوین یافته اند. بررسی های زمین شیمیایی منشاء آذرین فلسیکی تا حدواسط را برای این سنگ ها آشکار می کنند. با تلفیق نتایج سنگ نگاری و زمین شیمیایی چنین استنباط می شود که تشکیل این سنگ ها احتمالا حاصل فرسایش توده های آذرین اسیدی دگرگون شده درجه پایین و رگه های پگماتیتی مربوطه هستند. این سنگ ها پتانسیل اقتصادی مناسبی برای استحصال سیلیس دارند.

در مطالعه حاضر، محل دفن زباله های شهر رشت به عنوان یکی از منابع ایجاد آلودگی در مناطق شمالی کشور مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این مطالعه از نرم افزار Visual HELP برای تعیین نرخ تولید شیرابه و از نرم افزار HYDRUS 3D برای بررسی نحوه انتقال آلودگی ناشی از شیرابه استفاده شد.بر اساس شرایط ساختاری محل دفن زباله ها و همچنین شرایط اقلیمی منطقه، میزان تولید شیرابه از کف این محل و نشت از آن معادل 69/0 متر بر سال تعیین شد. در این مطالعه از نیتروژن گونه آمونیوم (N(NH4+))به عنوان عامل پایدار در محیطاستفاده شد. نقاط p1و p2که به ترتیب در زیر بلوک های 1 و 3 محل دفن زباله ها قرار دارد نشان می دهد که افزایش غلظت نیتروژن آمونیوم در محیط تا 4 سال از شروع نشت شیرابه صورت می گیرد و پس از آن این غلظت شروع به کاهش می کند تا اینکه در p1غلظت تقریبی 5000 و در p2این مقدار به بیش از 6000 میلیگرم بر متر مکعب می رسد و یکنواخت می شود. بررسی نقطه p5که در610 متری انتهای غربی محل دفن زباله ها قرار دارد نشان می دهد که پالس آلودگی پس از 2 سال و با غلظت تقریبی 1 میلیگرم بر مترمکعب به منطقه وارد می شود. منحنی تغییرات غلظت نیتروژن آمونیوم در نقطه p7که در 750 متری شمال محل دفن زباله ها واقع شده است، از ورود غلظت 45 میلیگرم بر متر مکعبی پس از 10 سال به این منطقه دلالت دارد. بررسی منحنی تغییرات غلظت نقاط p8تا p12در محیط سنگ کف نشان می دهد که در بازه زمانی 50 ساله، به دلیل ناچیز بودن غلظت نفوذی به محل قرارگیری این نقاط می توان عنوان کرد که نفوذ و انتقال آلودگی تنها در قسمت رسوبی بالایی صورت می گیرد.

آثار نفت رامیتوان درچشمه گرو مشاهده کرد. تعیین میزان آلودگی شش چشمه لب شور، معروف به چشمه گرو ، مطالعه در مورد میزان موثر بودن احیاء بیولوژیکی به عنوان تکنولوژی پاکسازی آبهای زیرزمینی این چشمه ها هدف اصلی این بررسی است. نمونه آب چشمه ها و رودخانه تمبی، جمعآوری و یونهای اصلی با استفاده ازروش کروماتوگرافی یونی درآزمایشگاه آب گروه زمین شناسی دانشگاه شهیدچمران آنالیز گردیدند. همچنین فلزات سنگین شامل آهن،نیکل، وانادیم وآرسنیک نیز توسط روش ICP اندازهگیری گردیدند. رسم نتایج حاصل ازآنالیزشیمیایی بر روی دیاگرام پایپر نشان داد که نوع غالب آب چشمه ها، کلرورسدیک بوده و مخلوطی از چند منشا می باشد. با توجه به شرایط منطقه فرض اختلاط آب چشمه ها به شورابه های نفتی با استفاده از نسبت سدیم به کلراید بررسی گردید که این نسبت در چشمه های 1،3و4 به ترتیب 57/0،57/0 و 58/0 است و شوری ناشی از شورابه های نفتی را نشان می دهد. پس از شناسایی آلودگی طبیعی چشمه گرو توسط فلزات سنگین از جمله آرسنیک،رفع آلودگی به روش زیستی به عنوان هدف بعدی موردبررسی قرارگرفت.دراین مقاله روش حذف آلودگی آرسنیک به روش زیستی که نسبت به فرایندهای فیزیکوشیمیایی گزینهای پرجاذبه است،موردبررسی قرارمی گیرد.کاربرداین روش نشان دادکه حذف آرسنیک، توسط باکتری های احیا کننده سولفات(sulfate –reducing bacteria)SRB7/89درصد میباشد.

نتایج آزمایشات پمپاژ طولانی مدت در هفت حلقه چاه آهکی در سازند آسماری (تاقدیس های کمردراز و چال خشک) و سازند ایلام-سروک (تاقدیس های تنوش و شاویش) در پنج کیلومتری جنوب غرب ایذه توصیف شده است. شبیه سازی با استفاده از مدل تخلخل دوگانه برای تفسیر افت در شکستگی ها و زمینه سنگ انجام شده است. سپس با استفاده از نتایج حاصل از تفسیر آزمایشات پمپاژ، کارست سازند آسماری در تاقدیس کمردراز با یک مدل دو مخزنی شبیه سازی شده است. حداکثر و حداقل قابلیت انتقال به ترتیب در چاه 2 (21200 متر مربع بر روز) و چاه 7 ( 64 متر مربع بر روز) به دست آمده است. منحنی برازش مشتق افت در چاه های 4، 6 و 7 (آبخوان های کارستی ایلام – سروک) نشان دهنده رفتار تخلخل دوگانه مشابه با سیستم های سازند سخت می باشد. در شرایط طبیعی، سیستم کارست آسماری افزایش یکنواخت سطح آب در چاه های 1 و 2 (آبخوان کارستی آسماری) را نشان می دهد که منطبق با تغذیه افشان و سیستم جریان زمینه غالب با قابلیت ذخیره زیاد می باشد. نتایج نشان می دهد که مدل مخزن دوگانه، نمی تواند به خوبی اثرات تاخیر تغذیه در سیستم افشان و جریان غالب در زمینه آهک با نفوذپذیری کم و قابلیت ذخیره بسیار زیاد را شبیه سازی نماید.

در این پژوهش، نقشه توزیع مناطق دارای پتانسیل بالای زمین گرمایی در استان آذربایجان شرقی با استفاده از دو روش مختلف تلفیق داده ها در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی، تهیه گردیده است. هدف از این مطالعه، معرفی مناطق دارای پتانسیل بالای زمین گرمایی در استان، جهت انجام فازهای بعدی در یک برنامه سیستماتیک اکتشافی می باشد. به این منظور، در ابتدا لایه های اطلاعاتی نشانگر وجود منابع زمین گرمایی در منطقه به عنوان شواهد اکتشافی، شناسایی و مطالعه شدند. سپس این لایه ها در مقیاس 1:250000 در سه گروه زمین شناسی، ژئوفیزیک و دورسنجی آماده و مورد پردازش قرار گرفتند.داده های موجود با استفاده از دو روش تلفیقی دانش محور بولین و هم پوشانی وزن دار تلفیق و نتایج حاصل مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. نتایج به دست آمده، مناطق دارای پتانسیل بالا جهت انجام مراحل بعدی اکتشاف را مشخص نمود. این مناطق که درصد بسیار کمی از استان را در بر می گیرند، با یکدیگر و با شواهد زمینی موجود به خوبی همخوانی دارند. بر اساس مطالعات آماری انجام گرفته بر روی نتایج حاصل از دو روش تلفیق به کار گرفته شده و لایه واقعیت زمینی چشمه های آبگرم شناخته شده، روش بولین 100 درصد سطح لایه واقعیت زمینی را در پوشش می دهد در حالیکه این سطح پوشش در مورد روش هم پوشانی وزن دار به 3/81% می رسد که این کاهش ناشی از انعطاف پذیری بالاتر این روش نسبت به مدل بولین و کارآیی بیشتر این مدل در شرایط کمبود داده و وجود عدم قطعیت در داده ها می باشد.

شناخت ویژگی های زمین شناسی مهندسی سازندهای سنگی ایران به شناخت عمومی زمین شناسی مهندسی ایران کمک زیادی خواهد کرد. هدف این مقاله مطالعه و معرفی خصوصیات زمین شناسی مهندسی سنگ آهک های سازند قم است. سازند قم مانند سایر سازندهای دارای واحدهای کربناته در پروژه های سد سازی مشکل آفرین هستند، به ویژه زمانی که واحد های یاد شده از نظر ویژگی های سنگ شناسی، فیزیکی و مکانیکی با هم تفاوت داشته باشند. در شرق وشمال شرق همدان سازند قم متشکل از پنج واحد کربناته است که بعنوان منابع قرضه سنگی و مواد اولیه تولید سیمان مورد استفاده قرار می گیرند. دراین پژوهش بر اساس مطالعه مقاطع نازک سنگ واحد های مذکور،پکستون یا بایو اسپارایت ماسه دار ، کالک آرنایت ، پکستونیابایو میکرایت ،وکستونو گرین استون یا بایواسپارایت نامگذاری شده اند. خصوصیات فیزیکی ،مکانیکی، ترکیب شیمیایی و ثابت سرعت انحلال پذیری آنها تعیین گردیده است. دونوع از این سنگ آهک ها که از نظر سنگ شناسی پکستون می باشند از نظر خصوصیات فیریکی، مکانیکی وشیمیایی تفاوت مشخص دارند. مقاوم ترین آنها سنگ آهک آبشینه در شرق همدان است. این سنگ حداقل تخلخل (52/1 درصد)، بالاترین شاخص مقاومت بار نقطه ای (9/5 مگاپاسگال در شرایط خشک) بیشترین سختی (حداکثر 57) را دارا بوده و از نظر دوام پذیری خیلی مقاوم می باشد. ثابت سرعت انحلال پذیری آن در میان سایر سنگ آهک ها حداقل و به میزان 7- 10×01/8 متر بر ثانیه محاسبه گردیده است. در مقابل سنگ آهک ساوه در شمال شرق همدان دارای حداکثرتخلخل (66/11درصد)، کمترین شاخص مقاومت بار نقطه ای (88/1مگاپاسگال در شرایط خشک) کم ترین سختی (حداکثر 35) بوده ،از نظر دوام پذیری مقاوم می باشد و ثابت سرعت انحلال پذیری آن به میزان 6-10×06/1متر بر ثانیه محاسبه گردیده است. براساس نتایجحاصله استفاده از سنگ های آهکی این سازند بعنوان مصالح ساختمانی ( سنگ مالون،لاشه ،نما) مناسب میباشد. ولی جهت احداث سازه (سدهای مخزنی ) برروی سازند قم با توجه به تفاوت در خصوصیات زمین شناسی مهندسی واحد های کربناته انجام مطالعات تفصیلی به ویژه شناخت خصوصیات سنگ شناسی و تعیین ثابت سرعت انحلال سنگ توصیه می گردد.