نشریه زمین شناسی کاربردی پیشرفته
سال سوم شماره 7 (بهار 1392)

واحدهای سنگی مختلف در سازندها با ویژگی های سنگ شناسی، فیزیکی و مکانیکی متفاوت، رفتار متفاوتی از خود نشان داده و مطالعه دقیق آنها ضروری می باشد. هدف از این پژوهش بررسی خصوصیات زمین شناسی مهندسی سازند گچساران، ارزیابی پتانسیل انحلال پذیری ژیپس و ارزیابی پتانسیل تورم مارن ها در منطقه رامهرمز، به ویژه مخزن سد جره است. بر اساس مطالعات سنگ شناسی این سازند شامل واحدهای ژیپس، انواع مارن و آهک ماسه ای رس دار می باشد. ژیپس ها بر اساس بافت به دو نوع ژیپس آلاباستر (ریزدانه) و ژیپس پورفیریتیک (درشت دانه) و مارن ها بر اساس ترکیب کانی شناسی به 4 واحد تقسیم شدند. نتایج نشان داد که بافت سنگ، به ویژه شکل و اندازه دانه ها، یک عامل مهم کنترل کننده خصوصیات مکانیکی ژیپس های مذکور می باشد. از طرفی درصد کانی های رسی، کربنات کلسیم و ژیپس عامل کنترل کننده ویژگی های مارن ها می باشد. بر اساس رده بندی مهندسی سنگ بکر، ژیپس آلاباستر در رده DH، ژیپس پورفیریتیک، مارن ها و آهک ماسه ای در رده EH قرار گرفتند. بر اساس نتایج آزمایش انحلال، ژیپس آلاباستر به علت داشتن بافت ریز دانه و داشتن سطح تماس بیشتر با محلول دارای قابلیت انحلال بیشتری نسبت به ژیپس پورفیریتیک می باشد. همچنین با افزایش اسیدیته محلول، پتانسیل انحلال ژیپس افزایش یافته که در 7-5/6pH=برای ژیپس آلاباستر و پورفیریتیک به ترتیب برابر g/l72/2 و g/l 63/2 می باشد. نتایج آزمایش تورم مارن ها نشان داد که بیشترین مقدار کرنش تورمی در آب مقطر برابر 64/23 % بوده و فشار تورمی آن برابر باKpa 7/315 می باشد. همچنین مشخص شد که افزایش درصد ژیپس در نمونه های مارن و افزایش غلظت ژیپس محلول در آب نقش مهمی در کاهش درصد کرنش تورمی و فشار تورمی مارن ها دارد. در این پژوهش برای پیش بینی مقاومت واحدهای سنگی، از سیستم ANFIS به عنوان ترکیبی از منطق فازی با شبکه های عصبی در قالب روش های neuro-fuzzy استفاده شد که ورودی های آن شامل مقاومت کششی، درصد تخلخل و شاخص دوام سیکل اول برای 105 نمونه آزمایشگاهی می باشد. نتایج این مدل نشان داد که بیشترین مقاومت در بین واحدهای سنگی، مربوط به ژیپس آلاباستر است.

یکی از ساده ترین و مهمترین راه های تکمیل کاتالوگ زمین لرزه های یک منطقه، تعیین زمان و مکان رخدادهای وقایع لرزه ای می باشد. این مطلب از این نظر اهمیت دارد که مکان های دارای پتانسیل لرزه ای شناسایی و مکان هایی که در تاریخ امروزه فاقد فعالیت های لرزه ای اما دارای قابلیت ایجاد زلزله می باشند، شناسایی می گردد. یکی از راه های شناسایی این مکان ها استفاده از افرازهای گسلی فروسائیده می باشد که به صورت هم لرزه ایجاد گردیده اند. با استفاده از مکان های دارای شرایط مناسب ، برداشت های صحرائی و تجزیه و تحلیل های منطقه ای زمان وقوع شکستگی یا زمین لرزه مشخص می شود. 2 روش عمده برای مطالعه پرتگاه های گسلی وجود دار د : 1- مدل سازی پخشیدگی 2- مدل فروسائی گسل ها ،اما برای هر دو مورد یاد شده محاسبه ی ضریبی به نام ضریب انتشار از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است زیرا این ضریب به عوامل گوناگونی از قبیل نوع رسوبات، میزان بارندگی ، جهت و شدت وزش بادها شیب توپوگرافی وابسته می باشد.به علت اینکه این عوامل بصورت ناحیه ای تغییر می کنند لذا ضریب انتشاریا پخشیدگی نیز بصورت تابع تغییر می نماید. برای محاسبه ی این ضریب در ناحیه زرند از افرازهای گسله هم لرزه زلزله های 1977 و 2005 باب تنگل و داهوئیه-هتکن در 7 ایستگاه استفاده و مقدار این ضریب معادل m2/ky 3-10×5/ 3 محاسبه گردید. این مقدار ضریب انتشار برای رسوبات کواترنر بدست آمد.
مقدار پائین این ضریب در منطقه زرند نمایش دهنده پائین بودن نزولات آسمانی و فرسایش در این منطقه بوده که سیمان شدگی های محلی و جزئی در رسوبات نیز در این مورد سهم خود را ایفا نموده اند. در این مطالعات مشخص گردید افرازهای گسله بلندتر مقادیر نزدیک تر و واقعی تری از ضریب پخشیدگی را نسبت به مقدار محاسبه شده از افرازهای گسلی کوتاه تر به نمایش می گذارند.

ارزیابی ویژگی های ژئوشیمیایی در یک چهارچوب چینه نگاری سکانسی، همزمان با افزایش دقت تفاسیر، تاثیرات حاصل از تغییر در شرایط محیطی برروی این ویژگی ها را نیز آشکار می نماید. دراین مطالعه، بهره جستن از روش شبکه عصبی مصنوعی جهت سنجش کربن آلی کل (TOC) از طریق داده های پتروفیزیکی، منجر به طراحی شبکه ای سه لایه ای از نوع پس انتشارخطا با دقت کلی 89% گردید. مطالعه سکانسی نشان داد که در طول ته نشست سازند پابده میدان مارون (ائوسن میانی - الیگوسن پیشین) چندین پیشروی و پسروی دریا رخ داده که این نوسانات، شرایط گوناگون محیطی را جهت غنی شدگی یا عدم غنی شدگی فراهم آوردهاست. به همین دلیل TOC در بخش های مختلف سازند از 45/0 تا 4 درصد وزنی متغیر می باشد. این تحقیق انطباق بسیار خوبی را بین مرزهای پتروفیزیکی، ژئوشیمیایی و سکانسی نشان می دهد. همچنین مشخص گردید که بهترین شرایط محیطی در زمان ائوسن پسین فراهم آمده که حاکمیت این شرایط، معلول افزایش تراز آب دریا و در نتیجه، ازدیاد ورود مواد آلی و ایجاد شرایط احیای لازم جهت حفظ این مواد بوده است.

در این مطالعه برخی از نمونه های آب زیرزمینی دشت زنجان بر اساس استاندارد WHO از نظر کیفیت آب شرب مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور جلوگیری از قضاوت های کارشناسی در مورد وزن هر پارامتر که در روش WQI رخ می دهد، ، از انتروپی وزن دار شاخص کیفیت (EWQI) برای ارزیابی دقیق تر کیفیت آب زیرزمینی استفاده شد. نتایج تحلیل عاملی نشان می دهد که بیش از 75 درصد تغییرات کیفی آب زیرزمینی دشت زنجان را می توان بوسیله 4 عامل و با استفاده از 12 پارامتر شامل Ca، Na، K، Mg، NO3، Cr، Zn، EC، TDS، pH، DO و BOD مورد بررسی قرار داد. عامل 1 با کنترل بیش از 33 درصد تغییرات دارای بیش ترین نقش بوده و پس از آن عامل 2 با بیش از 19 درصد، عامل 3 با بیش از 12 درصد و عامل 4 با نزدیک به 10 درصد مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر کیفیت آب در دشت زنجان می باشند. بر اساس مقدار انتروپی و وزن انتروپی محاسبه شده برای هر پارامتر، Zn دارای بالاترین نرخ تاثیرگذاری بر کیفیت آب زیرزمینی دشت زنجان می باشد و پس از آن Na، Ca، NO3، pH، K، Mg، DO در رده های بعدی قرار دارند. بر اساس EWQI، 08/5درصد از کل 59 نمونه مورد بررسی دارای رتبه 1 و کیفیت بسیار خوب برای مصرف شرب می باشند. بالاترین تعداد نمونه ها، معادل 88/72 درصد که 43 مورد می باشد دارای رتبه 2 و کیفیت خوبی هستند. نمونه های دارای رتبه 3 و کیفیت متوسط 16/10 درصد کل نمونه ها را تشکیل می دهد. 77/6 درصد نمونه ها دارای رتبه 4 و کیفیت ضعیف می باشد و نهایتا 08/5 درصد کل نمونه ها دارای رتبه 5 و کیفیت بسیار بد می باشد.

در این تحقیق، تحلیل های آماری توزیع طولی، فراوانی و تراکم طولی گسل های منطقه زاگرس و الگوهای مکانی این متغیرها انجام گرفته است. نتایج این بررسی ها نشان داد که توزیع طولی گسل ها از قانون توانی با ضریب توانی 29/1 و توزیع تجمعی گسل ها نیز از تابع نمایی پیروی می کند. توزیع طولی و توزیع تجمعی طولی گسل ها در 4 دسته، نتایج مشابهی را به جز برای دسته اول نشان می دهد که موید آن است که به جز دسته اول، گسل های دیگر در یک میدان تنشی تقریبا مشابه از لحاظ جهت به وجود آمده اند. توزیع تراکم گسل ها الگوی یک تابع نمایی را نشان می دهد در حالیکه تراکم طولی آنها تابع توزیعی خاصی را نشان نمی دهد. در عین حال توزیع تجمعی فراوانی و تراکم طولی نشان دهندهشکل گیری گسل های جدید نسبت به رشد و افزایش طول گسل های اولیه است.

یکی از دیدگاه های مهم در علم داده کاوی برای تحلیل و بررسی روی حجم زیادی از داده ها و نمونه ها با مشخصه های گوناگون، دیدگاه خوشه بندی می باشد که خود شامل روش ها و تکنیک های مهمی همچون روش سلسله مراتبی، روش میانگین K، روش های بر مبنای چگالی، روش کوهونن، و غیره در ادبیات موضوع است و تاکنون توسط پژوهشگران مختلف به کار گرفته شده است. یکی از معروف ترین الگوریتم های خوشه بندی، الگوریتم K میانگین (K-Means) است. این الگوریتم تلاش می کند که بر اساس یک معیار فاصله، داده ها را به K خوشه تقسیم کند. در مقاله پیش رو با بکارگیری روش K-Means برای کلاس بندی گمانه های حفاری شده در کانسار پرکام، تحت چهار مقدار عیار عناصر مس، مولیبدن، سرب و روی، مقدار بهینه K در هر مورد محاسبه شده و سپس به کلاس بندی داده های مذکور، و تجزیه و تحلیل رفتار آنها نسبت به یکدیگر پرداخته شده است. در این پژوهش به منظور مشخص نمودن مقدار مناسب K جهت تعیین تعداد کلاس ها، از معیار مناسبی استفاده گردیده که با توجه به آن تعداد کلاس ها از 3=K الی10=K تغییر داده می شوند و سپس به کمک معیار مذکور گروه بندی های حاصل شده مورد تحلیل قرار می گیرند تا K بهینه انتخاب شود. به استناد نتایج حاصل شده، خوشه بندی با تعداد 3=K در مورد مس و مولیبدن، 4=K در مورد مس و سرب و همچنین خوشه بندی با مقدار 3=K در مورد مس و روی، نسبت به تعداد کلاس های دیگر در هر مورد، مناسب تر بوده و با توجه به کلاس بندی صورت گرفته با موارد فوق الذکر، مشاهده گردیده است که با افزایش عیار عنصر مس، عیار عنصر مولیبدن با شدت بیشتری افزایش می یابد، عیار عنصر سرب تا 16/0 کاهش شدید و سپس افزایش یافته و عیار عنصر روی نیز مانند سرب ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. بنابراین می توان با استفاده از روش پیشنهادی فوق به بررسی میزان تغییرات عنصر مس با دیگر عناصر موجود در آنالیز های انجام شده پرداخت که خود می تواند دیدگاه بسیار مناسبی را پیش روی تصمیم گیران این صنعت ایجاد نماید. بنابر این علاوه بر کاربرد وسیع در اکتشاف معادن مس، می تواند امکان پیش بینی رفتار کانه های فلزی در حین فرآیندهای فرآوری مانند تعیین درجه آزادی و پیش بینی بهترین سایز را نیز فراهم می نماید.

کانسار کهنگ در شمال شرق اصفهان در مرکز ایران، و در ارتباط با استوک میوسن و ترکیبات دیوریت گرانودیوریت تا کوارتز مونزونیت می باشد. مطالعات ایزوتوپهای پایدار (S، O، H) به زونهای دگرسانی فیلیک و پتاسیک- فیلیک محدود شده است، چرا که رگچه های حاوی کوارتز و سولفید فراوانی در این مناطق وجود دارد. هدف ازاین تحقیق شناسایی منشا سیالات کانه ساز و متشکله های اصلی آنها با استفاده از بررسی ایزوتوپهای پایدار میباشد.

خلیج چابهار در جنوب شرق سواحل استان سیستان و بلوچستان قرار دارد و به دلیل شکل امگایی و چرخش محدود آب در آن، از نظر زیست محیطی اهمیت ویژه ای دارد. در این تحقیق 12 نمونه سطحی و 6 مغزه رسوبات ساحلی و دریایی خلیج چابهار برای بررسی توزیع سطحی و عمقی فلزات سنگین برداشت شد. نتایج تجزیه شیمیایی نشان می دهد که میانگین غلظت مس ppm 66/14، سرب ppm 44/14، روی ppm 86/46، نیکل ppm 89/51، کروم ppm 7/36، کبالت ppm 57/9، کادمیم ppm 19/0، وانادیم ppm 8/23، آرسنیک ppm 51/9، منگنز ppm 2/497، آهن %2 و منیزیم %35/1 می باشد. نتایج ضریب غنی شدگی، شاخص زمین انباشت و ضریب آلودگی نشان دهنده آلودگی عناصر نیکل، کروم، آهن، روی و مس در رسوبات منطقه است. بیشترین غنی شدگی عنصر سرب نیز در اسکله هفت تیر چابهار مشاهده می شود. آلوده ترین مناطق خلیج چابهار، اسکله هفت تیر چابهار، اسکله شهید بهشتی، اسکله شهید کلانتری و اسکله کنارک می باشد. نتایج ضریب همبستگی و تحلیل خوشه اینشان می دهد که عناصر نیکل، کروم، کبالت، وانادیم، آهن، منیزیم و آلومینیم منشا زمین زاد، و عناصر سرب، روی و مس منشا انسان زاد دارد. در مغزه اسکله هفت تیر چابهار، روند کاهشی غلظت عنصر مس نسبت به عمق می تواند نشان دهنده نقش فعالیت انسانی در توزیع این عنصر در رسوبات باشد. با بررسی مغزه رسوبات جنگل کرنا مشخص شد که این منطقه تحت تاثیر آلودگی عنصر روی قرار گرفته است. شباهت روند تغییرات عناصر نیکل، کروم، کبالت، وانادیم، آهن، منیزیم و آلومینیم مغزه های مختلف می تواند نشان دهنده منشا زمین زاد این عناصر باشد. مهم ترین منابع آلودگی انسان زاد در منطقه، تعمیر و نگهداری قایق ها و لنج ها است که به دلیل ریختن روغن موتور، سوخت و رنگ در خلیج، باعث آلودگی رسوبات خلیج به عناصر سرب، روی و مس شده است. در فصل تابستان نیز به دلیل حاکمیت سامانه باران های موسمی تابستانی، وزش باد در جهت جنوب غرب - شمال شرق، و امواج پرقدرت، خط ساحلی فرسایش یافته و رسوبات بستر دریا به سمت ساحل منتقل، و باعث آلودگی زمین زاد عناصر نیکل، کروم و آهن در رسوبات می شود.