فهرست مطالب

یافته های نوین زمین شناسی کاربردی - پیاپی 21 (بهار و تابستان 1396)

مجله یافته های نوین زمین شناسی کاربردی
پیاپی 21 (بهار و تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/06/20
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مقاله پژوهشی
  • عبادالله طولابی نژاد، احمد احمدی خلجی، حبیب بیابانگرد، زهرا طهماسبی صفحات 1-16
    توده های گرانیتوئیدی سفیدکوه و شاه کوه در باختر شهرستان نهبندان (استان خراسان جنوبی) واقع شده اند و از دیدگاه زمین شناسی ایران در بخش خاوری پهنه لوت قرار دارند. توده گرانیتوئیدی شاه کوه از دو واحد اصلی با ترکیب مونزوگرانیت- گرانودیوریت و سینوگرانیت تشکیل شده و کانی های کوارتز، پلاژیوکلاز، فلدسپات آلکالن، بیوتیت و آمفیبول سازنده های مهم آن می باشند. گرانیتوئید سفیدکوه دارای طیف ترکیبی گرانیت (مونزو و سینوگرانیت)، گرانودیوریت و تونالیت است و از کانی های کوارتز، پلاژیوکلاز، میکروکلین، ارتوز و بیوتیت تشکیل شده است. ترکیب پلاژیوکلازهای موجود در توده گرانیتوئیدی سفیدکوه اغلب آندزینی و گاهی آلبیتی، در برونبوم های گرانیتوئید سفیدکوه و شاه کوه و واحد گرانودیوریتی آن تمام آندزینی و در واحد سینوگرانیتی شاه کوه الیگوکلاز تا آندزین می باشد. ترکیب بیوتیت های موجود در برونبوم های فلسیک سفیدکوه و برونبوم های مافیک شاه کوه از نوع بیوتیت منیزیم دار، در واحد گرانودیوریتی شاه کوه از نوع بیوتیت آهن دار تا منیزیم دار و در توده گرانیتی سفیدکوه و واحد سینوگرانیتی شاه کوه از نوع بیوتیت آهن دار و در هر دو توده از نوع اولیه ماگمایی می باشند. بررسی شیمی کانی ها و زمین شیمی توده ها حاکی از تعلق این توده ها به ماگمای کالک آلکالن وابسته به حواشی فعال قاره ای می باشد. در نمودارهای تغییرات عناصر کمیاب بهنجار شده نسبت به کندریت، سنگ های این پیکره ها غنی شدگی از LILE و LREE، تهی شدگی از HREE و HFSE و آنومالی منفی Nb، Ti، Sr و Ba نشان می دهند که با مشخصه های سنگ های وابسته به محیط حاشیه فعال قاره ای هم خوانی دارند. نمودارهای تمایز محیط های تکتونیکی، وابستگی توده گرانیتوئیدی سفیدکوه را به محیط های همزمان با برخورد و توده گرانیتوئیدی شاه کوه را با فرورانش قوس آتشفشانی (VAG) نشان می دهند. نمودارهای پتروژنتیکی نشان داد که گرانودیوریت شاه کوه از یک منشا آمفیبولیتی، گرانیتوئید سفیدکوه از یک منشا متاگری وکی و سینوگرانیت شاه کوه از یک منشا آمفیبولیتی تا پلیت های فلسیکی حاصل شده است.
    کلیدواژگان: سنگ شناسی، منشایابی، گرانیتوئید سفیدکوه و شاه کوه، نهبندان، خاور ایران
  • علی محمودیان هریس، محمدرضا آصف، علی قنبری، حسین قربانی صفحات 17-33
    در این پژوهش به منظور تعیین پارامترهای ژئومکانیکی و برآورد کیفیت توده های سنگی و تمهیدات سیستم نگهدارنده مقدماتی برای تونل پیرشریف، از روش های مختلف تجربی و عددی استفاده شد. در روش تجربی از چهار سیستم طبقه بندی RMR(طبقه بندی ژئومکانیکی توده سنگ)، Q(شاخص کیفی تونل زنی)، GSI(اندیس مقاومت زمین شناسی) و RMi(شاخص توده سنگ) استفاده گردید. در روش عددی نیز از روش تعادل حدی(نرم افزار Unwedge) و روش المان محدود(نرم افزار Phase2) استفاده شد. همچنین به منظور تخمین پارامترهای مقاومتی توده سنگی از معیار تجربی هوک - براون استفاده شد.
    نتایج تحلیل های تجربی نشان داد که مقطع اول تونل نسبت به مقطع دوم آن شرایط ناپایدارتری دارد. نتایج تحلیل با Unwedge نیز نشان داد که بیشترین نوع ناپایداری، لغزشی و ریزش های گوه سنگی از دیواره و سقف تونل می باشد. همچنین تحلیل با Phase2 مشخص کرد که حفر یک مرحله ای به علت ایجاد جابه جایی های بیش از حدمجاز، امکان پذیر نیست. لذا حفاری در دو مرحله ی حفر طاق و پاطاق پیش بینی شد. در ادامه سیستم نگهداری موقت با استفاده از روش های تجربی و عددی پیشنهاد گردید. در نهایت اینکه باید در نظر داشت که چگونگی استفاده روش های مختلف تجربی و عددی در طراحی تونل از اهمیت زیادی برخوردار است، چرا که، به ترتیب از روش های تجربی به روش های عددی بر میزان دقت و اعتمادپذیری طراحی انجام شده، افزوده می شود. البته باید ذکر کرد که این روش ها جدا از یکدیگر نبوده، بلکه با قرارگیری در راستای یکدیگر می توانند موجب تکامل روند طراحی سازه های زیرزمینی گردند و نتایج قابل اطمینان تری نسبت به حالتی که تنها از یک روش استفاده شود، ارائه نماید. همچنین استفاده از روش های متعدد و جدید تجربی می تواند در صحت سنجی نتایج روش های عددی که معمولا خطایشان مشهود نیست، کمک نماید.
    کلیدواژگان: ژئومکانیک، توده سنگ، تونل پیرشریف، سیستم نگهدارنده، المان محدود
  • رامین ساریخانی، آرتیمس قاسمی دهنوی، رضا زارعی سهامیه، علی مرادپور صفحات 34-50
    منطقه مورد بررسی یوزباشی چای در شمال غرب قزوین به لحاظ واحدهای چینه شناسی اساسا متعلق به سنوزوئیک است. شواهد صحرایی، بررسی های پترولوژیکی و داده های ژئوشیمیایی سنگ های ماگمایی و زون های دگرسانی منطقه یوزباشی چای حاکی از آنند که سنگهای منطقه متشکل از بازالت،آندزیت بازالتی ،آندزیت ،تراکی آندزیت ،تراکیت ،ریوداسیت ، داسیت ، توف و دایک می باشند. پلات نتایج آنالیز عناصر اصلی و کمیاب در دیاگرام های متمایز کننده مختلف حاکی از آن است که این سنگها در اثر ماگماتیسم مرتبط با فرورانش و در حاشیه قاره تشکیل گردیده اند. طبق رده بندی واحدهای مختلف دگرسانی، محدوده وسیعی از منطقه متحمل دگرسانی از نوع آرژیلیک حدواسط تا پیشرفته گردیده است. در آب منطقه به دلیل اثرات زون های دگرسانی، کلسیم و سولفات دارای نابهنجاری بسیار بالایی است. همچنین نتایج آنالیز نمونه های آب منطقه دال بر سختی ، بیشتر از حد مجاز می باشند.حضور کانی سولفات پتاسیم آلومینیم آبدار (آلونیت یا زاج ) به عنوان منبع بالقوه ای برای تولید آب های اسیدی می باشد. براساس استاندارد آب آشامیدنی ایران در مناطق دگرسانی خصوصا در محدوده معادن قازان داغی آب از نظر مقدار کل مواد جامد محلول(TDS) بالاتر از حد مجاز می باشد و حتی آب آقچه کند که جزء مناطق دگرسان شده می باشد در زمره آب های مسمومیت زا قرار میگیرد.
    کلیدواژگان: یوزباشی چای، فرورانش، حاشیه قاره، دگرسانی، کل مواد جامد محلول (TDS)
  • رسول شیخی قشلاقی، بهمن رحیم زاده، منصور قربانی صفحات 51-59
    کانسارهای فلئوریت ایران غالبا در آهک های تریاس تشکیل شده اند. از جمله این کانسارها می توان به کانسار فلئوریت کمرمهدی و قارئاوا اشاره کرد. معدن فلوریت کمرمهدی در جنوب غرب شهر طبس و معدن فلوریت قارئاوا در جنوب شرق سقز قرار دارد. پس از بازدید های اولیه با توجه به تنوع رنگ و میزان شفافیت ماده معدنی، نمونه های مناسب جهت تراش انتخاب شدند. رنگ نمونه های انتخابی قارئاوا آبی و نمونه های کمرمهدی ارغوانی و صورتی کم رنگ به همراه سبز کم رنگ است. نمونه های هر دو معدن دارای جلای شیشه ای با شدت اسپلندنت، خاصیت فلورسانس و خاصیت نوری از نوع Aggregate) Agg) هستند. همچنین میزان ضریب شکست نمونه های قارئاوا 1.42 تا 1.44 و نمونه های کمرمهدی 1.41 تا 1.44 است. درجه پاکی نمونه های کمرمهدی Highly included) HI) است، در حالیکه نمونه های قارئاوا درجه پاکی Sightly included) SI) تا Highly included) HI) دارند. بنابراین فلئوریت های قارئاوا از لحاظ شفافیت و درجه پاکی کیفیت گوهری بالاتری دارند. بواسطه حساسیت این کانی در برابر حرارت و سختی پایین آن، با آزمایش روش های متعدد بهترین روش و ابزار برای تراش شناسایی شد. با توجه به بررسی های انجام شده استفاده از تیغه های نازک بر 3/0 میلی متر در مرحله برش، دیسک ساب 240 جهت ساب، سمباده 360 جهت خش گیری و سمباده های 900، 2000 و 5000 جهت صیقل دادن بهترین راهکار در تراش فلوریت ها به شیوه فانتزی و کابوشن می باشد.
    کلیدواژگان: فلوریت، گوهر، کمرمهدی طبس، قارئاوای سقز
  • حبیب بیابانگرد، جمیله طیبی صفحات 60-72
    توده گرانیتوئیدی کوه سورمه در جنوب خاوری استان خراسان جنوبی و 50 کیلومتری شمال باختری شهرستان نهبندان قرار دارد. از لحاظ تقسیمات زمین شناسی ایران این توده در محل اتصال بخش خاوری پهنه لوت و زون زمین درز سیستان واقع شده است. این توده از تعدادی توده کوچک به صورت استوک مانند و منقطع با روند عمومی شمال باختری- جنوب خاوری در داخل مجموعه های فلیشی منتسب به سازند شمشک؟ برونزد دارد. پیکره اصلی آن ترکیب دیوریتی و گرانودیوریتی دارد. پلاژیوکلاز، کوارتز، آلکالی فلدسپار، هورنبلند و بیوتیت مهم ترین کانی های سازنده ی توده ها می باشند. گرانیتوئید کوه سورمه آهکی- قلیایی، متاآلومینوس تا پرآلومینوس و دارای خاستگاه آذرین (I) است. این گرانیتوئید از عناصری نظیر Yb، Y، P، Ti، Nb تهی شدگی نشان می دهد که این بی هنجاری ها نشان می دهد که شاید ماگماهای سازنده آن ها به مناطق فرورانش تعلق داشته و تحت تاثیر آلودگی پوسته ای قرار گرفته اند. این توده ها دارای غنی شدگی از عناصر نادر خاکی سبک (LREE) و تهی شدگی از عناصر نادر خاکی سنگین (HREE) با الگوی مشابه می باشند، این اختصاصات به احتمال بیانگر منشاء گرفتن ماگما ی سازنده ی آن ها از پوسته ی اقیانوسی فرو رانده شده و گوه گوشته ای دگرنهاد روی آن و نیز آلایش ماگما با مواد پوسته ای و باقی ماندن عناصر نادر خاکی سنگین در ناحیه منشاء می باشد. نمودارهای جداکننده ی محیط های زمین ساختی، جایگاه گرانیتوئیدهای کوه سورمه را وابسته به کمان های آتشفشانی حاشیه قاره معلوم می دارد. سنگ های گرانیتوئیدی کوه سورمه دارای استرانسیم پایین (135-205 پی پی ام) و نسبت Sr/Y پایین می باشند و در نمودار Sr/Y نسبت به Y، اغلب در گستره ی سنگ های آهکی- قلیایی قرار می
    گیرند. تغییرات نسبت های Th/Yb و Ta/Yb نشان می دهد که ماگمای سازنده واحد های گرانیتوئیدی در هنگام صعود به سطح زمین، دچار آلودگی پوسته ای شده است.
    کلیدواژگان: حاشیه قاره، گرانیتوئید سورمه، نهبندان، پهنه لوت
  • امین حسین مرشدی صفحات 73-82
    در پروژه های معدنی، جنبه های طراحی شامل مدلسازی زمین شناسی ذخیره معدنی، شیوه استخراج، روش فرآوری و در نهایت بازیابی و نرخ تولید محصول (کنسانتره) است؛ کلیه این موارد بر اقتصاد پروژه و ارزش کلی معدن تاثیر گذار هستند. برای طراحی مدل ذخیره معدنی، به طور معمول از پارامترهای عیار، تناژ و میزان تناژ بالاتر از عیارحد به عنوان ملاک اقتصادی استفاده می شود که به تنهایی نمی-تواند جوابگو باشد. ژئومتالورژی با ترکیب اطلاعات زمین شناسی و متالورژی، امکان تولید یک مدل پیش بینی کننده فضایی را برای خطوط فرآوری معدنی فراهم می کند. این زمینه نوظهور، با هدف تلفیق پارامترهایی از جمله سختی، قابلیت خردایش، بازیابی، درجه آزادی و بافت کانی ها، عیار عناصر و غیره تعریف شده است. مدلسازی ژئومتالورژیکی نیازمند توسعه یک ماتریس سه بعدی به صورت یک الگوی X-Y-Z که دو محور آن نشانگر عوامل زمین شناسی (از جمله نوع سنگ شناسی و دگرسانی) و محور سوم نشانگر پارامترهای بحرانی (از جمله سختی، بافت، درجه آزادی کانه، توزیع عناصر مزاحم و نظایر آن) است که در پهنه بندی کانسار از نظر خواص متالورژیکی حائز اهمیت است. به منظور اجرای مدلسازی متالورژی، توزیع فضایی پارامترهای خروجی معدنکاری، به صورت یک تابع (رابطه) غیرخطی از پارامترهای ورودی و با توجه به رابطه بین مقیاس نمونه برداری در حالت های کوچک مقیاس (آزمایشگاهی)، متوسط مقیاس (نیمه صنعتی) و بزرگ مقیاس (صنعتی)، تعیین شده است. الگوریتم پیشنهادی، بیانگر برتری به کارگیری رویکرد «زنجیره ارزش» در مدلسازی ژئومتالورژی در مقایسه با رویکرد رایج منطق مرحله ای در برنامه ریزی معدنی است.
    کلیدواژگان: ژئومتالورژی، مدل زمین شناسی، تغییرپذیری فضایی، نرخ بازیابی، عدم قطعیت
  • عباس اکرمی، مهدی حسینی صفحات 83-91
    عملیات شکست هیدرولیکی دو کاربرد عمده و مهم دارد که می توان تعیین وضعیت تنش های برجای منطقه و افزایش بهره وری چاه های نفت به وسیله ی گسترش شکستگی های موجود در منطقه را نام برد. در صنعت نفت به منظور افزایش شاخص تولید و بازیافت از چاه هایی که به علت برداشت طولانی مدت، بازده آن کاهش یافته است یا سنگ های اطراف چاه میزان نفوذپذیری کمی دارند از شکست هیدرولیکی استفاده می شود. در این تحقیق به منظور مدلسازی آزمایشگاهی شکست هیدرولیکی، بر روی سلول سه محوری هوک تغییراتی داده شده است. تا برای مدلسازی شکست هیدرولیکی مناسب سازی شود. نمونه های مورد مطالعه به شکل استوانه ای توخالی جدار ضخیم، دارای قطر خارجی 7/54 میلی متر، قطر داخلی 12 میلی متر، و ارتفاع 108 میلی متر می باشد. این نمونه ها از سنگ های کربناته ی مخزن بنگستان واقع در جنوب غربی ایران تهیه شده است. به کمک این سلول می توان قبل از انجام آزمایش شکست هیدرولیکی در سایت، با مدلسازی آن در آزمایشگاه پمپ مناسب را انتخاب نمود. در تمام آزمایشات، شکستگی های ایجاد شده در راستای قائم (راستای محور نمونه) یا نزدیک به قائم است. با افزایش تنش جانبی، فشار شکست گمانه نیز افزایش می یابد، ولی با تغییر تنش عمودی، فشار شکست تغییر چندانی نمی کند.
    کلیدواژگان: سلول سه محوری هوک، شکست هیدرولیکی، مدلسازی آزمایشگاهی
  • مهدی حسینی، مهدیه جلالی پور، سودابه ملکی صفحات 92-102
    سه مود جابجایی ترک وجود دارد. مود اول یا حالت بازشدگی که سطوح ترک در جهت عمود بر سطح ترک جدا می شوند. مود دوم یا حالت برشی که در این حالت جابجایی وجوه ترک در صفحه ترک ولی عمود بر جبهه ترک می باشد و مود سوم یا حالت لغزش و پاره-شدگی است که در این حالت جابجایی وجوه ترک در صفحه ترک و موازی با جبهه ترک است. برخی کاربردهای مکانیک شکست سنگ در شکست هیدرولیکی، برش و انفجار در سنگ، حفاری مکانیزه، پایداری شیروانی سنگی و خردایش مواد معدنی است. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر مدول الاستیسیته و فشار جانبی بر روی چقرمگی شکست مود اول استوانه های تو خالی جدار ضخیم گچی می باشد و چاه نفت در آزمایشگاه شبیه سازی می شود. برای انجام آزمایش روی نمونه های مصنوعی گچی به قطر خارجی 73 میلی متر و قطر داخلی 25 میلی متر و ارتفاع 150 میلی متر دو ترک مصنوعی با ابعاد مشخص به صورت متقارن ایجاد شد. آنگاه بر روی نمونه ها تنش سه محوری اعمال و فشار لازم برای گسیختگی نمونه های دارای ترک های مصنوعی اندازه گیری شد. پنج آزمایش سه محوری برای بررسی اثر مدول الاستیسیته و شش آزمایش سه محوری برای بررسی اثر فشار جانبی بر روی چقرمگی شکست مود اول انجام گردید. نتایج تحقیق نشان می دهد چقرمگی شکست با افزایش مدول الاستیسیته و فشار جانبی افزایش می یابد، همچنین تاثیر مدول الاستیسیته روی چقرمگی شکست بیشتر است. رابطه چقرمگی شکست با مدول الاستیسیته غیر خطی، و رابطه چقرمگی شکست با فشار جانبی خطی است.
    کلیدواژگان: چقرمگی شکست، مود I، مدول الاستیسیته، فشار جانبی، نمونه گچی
  • علی اکبر مومنی، غلامرضا خانلری، مجتبی حیدری، علی اصغر سپاهی صفحات 103-113
    هدف از انجام این پژوهش ارزیابی خصوصیات مقاومتی مونزوگرانیت های الوند تحت شرایط مختلفی از بارگذاری بوده است. بدین منظور در ابتدا آزمونهای استاتیکی در شرایط تک محوری و سه محوری انجام گردید تا تاثیر فشار همه جانبه بر روی رفتار مکانیکی سنگ ارزیابی گردد. . بعلاوه رفتار خستگی این سنگ ها تحت بارگذاری چرخه ای سه محوره مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون های خستگی به صورت نیرو کنترل بوده و به دو صورت تراز تنش و دامنه بارگذاری ثابت و متغیر با فرکانس یک هرتز انجام گردید. تاثیر خستگی بر روی رفتار این سنگ ها در شرایط بارگذاری سه محوری توسط پارامترهای آسیب خستگی شامل کرنش بیشینه و کمینه محوری، کرنش بیشینه و کمینه جانبی، مدول های مماسی و متقاطع، دانسیته انرژی و انرژی وارفتگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون های استاتیکی نشان داد که افزایش فشار همه جانبه تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی خصوصیات مقاومتی و تغییر شکل پذیری این سنگها داشته و باعث افزایش مقاومت و فاز پلاستیک قبل از شکست شده است. مدول های الاستیک سنگ نیز با افزایش فشار همه جانبه به صورت خطی افزایش نشان می دهند. ارزیابی پارامتر های آسیب خستگی نشان می دهد که فرایند آسیب در شرایط سه محوره نیز شامل سه فاز هسته زایی ترک، گسترش ترک با سرعت یکنواخت و فاز رشد شتابدار نرک می باشد. بعلاوه از بین پارامترهای آسیب خستگی، پارامتر کرنش جانبیT مدول متقاطع، و اترژی وارفتکی آسیب سه مرحله ای خستگی را بهتر نشان می دهند.
    کلیدواژگان: بارگذاری چرخه ای سه محوری، آسیب خستگی، انرژی وارفتگی، دامنه، فرکانس
  • فرخ اسدزاده، سینا شکیبا، مهری کاکی صفحات 114-124
    با توجه به اهمیت منابع آب زیرزمینی در تامین آب شرب و کشاورزی، پایش کیفی و توزیع زمانی و مکانی روند تغییرات آن، از مباحث مهم در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب می باشد. در این مطالعه تغییرات روند تغییرات کیفی آب زیرزمینی دشت عجبشیر با استفاده از اطلاعات 5 حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق و 21رشته قنات و چشمه برای متغیرهای SO4، Na، Cl، EC، SAR و TDS در دو ماه خشک (شهریور ماه) و تر (خرداد ماه) در دوره آماری90 -1381 مورد بررسی قرار گرفته و کلاس بندی کیفیت آب برای مصارف کشاورزی براساس روش ویلکاکس صورت گرفت. برای بررسی تغییرات روند از آزمون ناپارامتری اسپیرمن در سطح 95 درصد، استفاده شد. نتایج پهنه بندی و محاسبه تغییرات مساحت در ابتدا و انتها دوره ی آماری در دشت نشان داد که شوری در ماه خشک و مرطوب به ترتیب 4 و 5/0 کیلومتر مربع افزایش یافته و در نتیجه کیفیت منابع آب زیرزمینی برای مصارف کشاورزی نامناسب گشته است. نتایج تحلیل روند متغیرها برای چاه های عمیق و نیمه عمیق نشان داد که چاه النجیق روند معنی داری افزایشی را برای متغیر EC و SAR داشته و در چاه های دانالو و قبادلو متغیر شوری روند کاهشی معنی داری مشاهده گردید. پیشنهاد می گردد با توجه به روند کاهشی متغیرهای کیفی در دشت و مناسب بودن بیشتر منطقه برای اقدامات کشاورزی، به منظور حفظ کیفیت منابع آب و افزایش کمی میزان منابع دشت عجبشیر نسبت به گسترش برنامه های آبخیزداری و آبخوان داری و کنترل سیلابها برای تغذیه مصنوعی دشت اقدام گردد.
    کلیدواژگان: دشت عجبشیر، GIS، مصارف کشاورزی، کلاس بندی، آزمون اسپیرمن
  • رضا علی پور، امیرحسین صدر، پریسا امینی صفحات 125-138
    هدف از این مطالعه بررسی پویایی تکتونیکیشکستگی ها و خطواره های مرتبط با گسل مروارید، قطعه میانی پهنه گسلی جوان اصلی زاگرس (MRF) است. MRFیک گسل راستالغز راستگرد با روند شمال باختری-جنوب خاوری می باشد که از چندین قطعه گسلی تشکیل شده است. گسل مروارید یکی از قطعات MRF می باشد که با طول حدودا 30 کیلومتری در قسمت میانی و در ادامه گسل صحنه قرار گرفته است. در این مطالعه با استفاده از تکنیک های دورسنجی و تحلیل های فرکتالی، گسل ها و خطواره های مرتبط با پهنه گسلی مروارید مورد بررسی قرار گرفته که روش مورد استفاده در این مطالعه، استخراج نیمه اتوماتیک خطواره ها برپایه الگوریتم STA از تصاویر ماهواره ای لندست و مدل های سایه ارتفاعی بوده است. با استفاده از تحلیل های فرکتالی، خطواره ها و گسل های بدست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته که افزایش بعد فرکتالی نشان دهنده تراکم شکستگی ها در اطراف پهنه گسلی MRF می باشد و این تراکم در یک روند شمال باختری - جنوب خاوری و به موازات گسل است. بعد فرکتالی گسل ها از شمال باختر به جنوب خاور به تدریج از 626/1 به 847/1 تغییر می یابد و این روند افزایشی بعد فرکتال، در مورد خطواره ها نیز قابل مشاهده است که از 811/1 در شمال باختر به 941/1 در جنوب خاور افزایش می یابد. در واقع عامل موثر در افزایش بعد فرکتالی در منطقه مورد مطالعه، شکستگی های مرتبط با پهنه گسلی جوان اصلی زاگرس می باشد که با دورشدن از این پهنه تراکم گسل ها کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: پهنه گسلی جوان اصلی زاگرس، گسل مروارید، تکنیک های دورسنجی، فرکتال
  • محمد امین دانشفر صفحات 139-152
    وزن سیال حفاری بر اساس فشار و عمق سازندهایی که در آن ها حفاری صورت می گیرد، تعیین می شود. دو وظیفه اصلی وزن سیال حفاری کنترل فشارهای زیرزمینی و انتقال جامدات و کنده های ناشی از عملیات حفاری از درون چاه به سطح زمین می باشد. وزن سیال با ایجاد فشاری مساوی فشار سازند مانع فوران چاه و جلوگیری از هرزروی سیال حفاری می گردد. تجمع جامدات و کنده های حفاری در سیال باعث افزایش وزن سیال می گردد. این افزایش وزن منجر به کاهش سرعت حفاری، کاهش عمر مته حفاری، به هم خوردن خواص مختلف سیال، مشکلات مکانیکی و عملیاتی می گردد. این مشکلات در نهایت منجر به افزایش هزینه و زمان لازم جهت حفاری یک چاه گردیده که با تنظیم مناسب وزن سیال حفاری می توان از بروز آن ها جلوگیری نمود. با به کارگیری مناسب روش های جداسازی فیزیکی و انتقال جرم می توان وزن سیال حفاری را طوری تنظیم کرد تا به شرایط مورد نظر حفاری دست پیدا نمود. در این پژوهش جداسازی، بهبود و کنترل وزن سیال حفاری به عنوان یکی از مهم ترین خواص سیال حفاری در سازند سورمه در بخشی از حفره 12.25 اینچ یک چاه گازی در سه مرحله بررسی گردیده است. مرحله اول و دوم مربوط به تغییر در جداساز مکانیکی و مرحله سوم استفاده از جداساز انتقال جرمی بوده است. در این سازند با افزایش وزن سیال، تغییر در توری (مرحله اول) وزن سیال در لایه Upper Dolomite را کاهش و در حد مطلوب نگه داشته است. با افزایش مجدد وزن سیال در لایه Cherty Zone اصلاح لاستیک محافظت کننده توری (مرحله دوم) موجب کاهش وزن سیال در این لایه گردید.
    کلیدواژگان: سازند سورمه، وزن سیال، جامدات حفاری، لرزاننده، توری
|
  • Ahmad Ahmadi Khalaji Pages 1-16
    The Sefidkuh granitoid and Shahkuh granitoid are located in southwest of Nehbandan city (South Khorasan province) and east of Lut Block. The Shahkuh granitoid rocks made of two main units by combining monzogranit-granodiorite and syenogranite and its major mineral are quartz, plagioclase, alkali-feldspar, biotite and amphibole. The Sefidkuh granitoid is contain composition range of granite (monzo and syenogranite), granodiorite and composed of the mineral quartz, plagioclase, microcline, orthose and biotite. The plagioclase composition of the Sefidkuh granitoid rocks is often andesine and sometime is albite, it is all andesine in the enclaves of Sefidkuh and Shahkuh and its granodiorite unit, and its oligoclase to andesine in Shahkuh granitoid unit. The biotite composition of Sefidkuh felsic and Shahkuh mafic enclaves is magnesium biotite type, Shahkuh granodiorite is ferrugineous biotite to magnesium and Sefidkuh granite massif and Shahkuh syenogranite unit are ferrugineous biotite and both massif are first magma types. The study of the mineral chemistry and geological masses suggest that these masses belong to calc-alkaline magma related to active continental margin. In the changes to the chondrite- normalized trace element diagrams, rock of this figures are enriched by LILE and LREE, depletion of HREE and HFSE and negative anomalies Sr, Ti, Nb, and Ba indicate that they are compatible with characteristic of the rocks depend on the active continental margin environment. The tectonic discrimination diagrams, show the dependency of shahkuh granitoid massif to the simultaneously dealing environment (syn- collision), and Shahkuh granodiorite massif with volcanic arc subduction (VAG). The petrogenetic diagrams indicated that Shahkuh granodiorite is from a source of amphibolite, Sefidkuh granitoidis from a source of metagreywackes and Shahkuh syenogranite have been achieved from a source of amphibolite to felsic pelite.
    Keywords: Petrology, petrogenesis, Sefidkuh, Shahkuh granitoid, Nehbandan, East of Iran
  • Ali Mahmudian Heris, Mohammadreza Asef, Ali Ganbari, Hossein Gorbani Pages 17-33
    In this study, to determine the parameters of the rock mass quality Geomechanical and estimates and preliminary measures for tunnel maintenance system Pyrshryf, different methods have been used experimentally and numerically. In the case of four classification system RMR (rock mass Geomechanical classification), Q (quality index tunneling), GSI (Geological Strength Index) and RMi (rock mass index) was used. The numerical method of limit equilibrium method (software Unwedge) and finite element method (the software Phase2) were used. In order to estimate the parameters of the rock mass resistance criteria Hoek - Brown was used. The empirical analysis results showed that the first section of the tunnel to the second level, where conditions are unstable. The analysis also showed that the Unwedge instability, landslides and rock from the walls and roof of the tunnel is wedge manure. Phase2 analysis also revealed that the drilling of a step due to movements over the standards is not possible. The drill holes in two phases of the vault and Patagh was predicted. The following temporary storage system using experimental and numerical methods were proposed. Finally, it should be noted that the use of experimental and numerical methods in tunnel design is of great importance, because, in order numerical methods on the accuracy and reliability of the experimental procedures were carried out, are added. It should be noted that these methods are not mutually exclusive, but being in line with each other can lead to the development of the underground structures are designed and reliable results than when only a method is used, the provide. The use of multiple methods and new experimental results can be validated numerical methods that are usually not visible with their tolerance, will help.
    Keywords: geomechanics, rock mass, tunnel Pyrshryf, system support, FEM
  • Pages 34-50
    The studied area of Yuzbashi-Chay located in the North West of Qazvin and stratigraphically includes Cenozoic units. Field evidence, petrological studies and geochemical data of magmatic rocks and alteration zone suggest that, this area consist of basalt, basaltic andesite, andesite, trachyandesite, trachyte, rhyodacite, dacite, tuff and dike. Plot of the major and trace elements analysis results in different discrimination diagrams indicate that these rocks formed by subduction-related magmatism in continental margins environment. Based on classification of different alteration unites; the vast parts of studied area affected by intermediate to advanced argillic-type alteration. Besides; due to the effects of alteration zones, the amount of calcium and sulfate have very high anomaly in water. Furthermore; results of water samples analysis indicate that the water hardness is greater than standard limit.The presence of hydrated aluminum potassium sulfate minerals (alunite or alum) is main potential source to produce of acidic waters. Based on drink water standard of Iran, total dissolved solids (TDS) value in alteration areas, especially in Ghazan Daghi mines, is greater than standard limit and waters of Aghche Kand alteration area are classified in toxicant water type.
    Keywords: Yuzbashi-Chay, Subduction, Continental margin, alteration, Total dissolved solids (TDS)
  • Pages 51-59
    Most of fluorite mines in Iran were formed in the Triassic limestones. The Kamar-Mehdi fluorite mine located in the SE of Tabas and Qarava fluorite mine in SE of Saqqez, respectively. Following the field observation, samples were selected according to the colors and transparency. Samples of Qarava mine is blue and Kamar Mahdi are purple, low pink and low green. Sample luster of the two mines are vitreous with spelendent intensity. All samples from two mines show fluorescence characteristion and aggregate (Agg) optical properties. The reflective index rate of Qarava and Kamar Mahdi samples are 1.43 and 1.42- 1.44, respectively. Kamar-Mehdi clarity grading samples are HI (Highly included), while samples Qarava is clarity grading SI (Sightly included) to HI (Highly included). Also Qarava fluorites are transparency and clarity grading higher gem quality. Because of fluorite sensitivity to heat and its low hardness, several different ways were tested to find the best cutting process and cutting tools. With respect to our lab experiences, using the 0.3 mm cutting blade in the cut step, 240 mesh disk abrasion, 360 mesh polisher to scratch-making and 900, 2000 and 5000 mesh polishers for polishing are the best tools in Cabochon and Fantasy cutting of flourite.
    Keywords: Fluorite, Gem, Kamar Mehdi-Tabas, Qahrava-Saqez
  • Habib Biabangard, Jamila Tayabi Pages 60-72
    Abstract: Surme granitoid plutons are located southeast of Southeastern Khorasan province and 50Km in Northwestern of Nehbandan city. Basd on geological of Iran classification this pluton is located at the junction of the eastern part of Lut and Sistan suture zone. The mass is composed of a small mass number such as stocks with the general trend northwest - southeast that interrupted flysch series and outcroup to Shemshak formation? Main body of pluton is Diorite and granodiorite composition. Plagioclase, quartz, alkali feldspar, hornblende and biotite are the main minerals component of this pluton. Surme granitoid is Calc- alkaline, metaluminous to peraluminous and I type. Depletion of Nb, P, Yb,Y and Ti elements suggest that the parent magmas relate to the subduction zone setting and affected by crustal contamination.These plutons have enriched in light rare earth elements (LREE) and depleted in heavy rare earth elements (HREE) with similar patterns.These characteristics indicate the likely origin of magma that originated from the subducted oceanic crust and metasomatisem with wedge mantle and finally contamination with crustal material. According to the tectonic discrimination diagrams surme granitoid has related to the active continental crust. Surme granitoid have low Sr (135- 205ppm), Sr/Y and plot predominantly in the field of mantle- derived arc magmas (normal Calc- alkaline rocks). Variations in Th/Yb and Ta/Yb ratios indicate that the resulted magma of granitoids unites have been affected by crustal contamination en route to the surface.
    Keywords: Continental margin, Surme granitoid, Nehbandan, Lut block
  • Amin Hossein Morshedy Pages 73-82
    Design aspects of the mining projects, including resource geological modelling, mining methodology, mineral processing and production rates have a significant impact on the project economics and overall value. To generate a resource model, typically tonnes, grade and the tonnes/grade above the cut-off are applied as the economic criterion, which are not adequate alone. Geometallurgy combines geological and metallurgical information to provide spatially-based predictive model for mineral processing plants. This novel field has been introduced to integrate the various parameters such as hardness, grindability, recovery, liberation, concentrations, mineral texture, etc. Geometallurgical modeling requires to develop matrix an x-y-z plot where two of the axes represent geological factors (e.g., rock type and alteration) and the third axis represents critical parameters (hardness, texture, liberation degree of ore, distribution of penalty elements, etc.) that plays an important role for deposit domaining. The spatial distribution of response parameters is determined based on the primary parameters, which must consider nonlinear relationships and conversion scales between the experimental, pilot or industrial modes. The proposed algorithm represents a “value chain” approach in geometallurgical model compared to the common concept of mine planning evaluations.
    Keywords: Geometallurgy, Geological model, Spatial variability, Recovery rate, Uncertainity
  • Pages 83-91
    Hydraulic fracturing has two major applications: 1. determining the in-situ stress state of a site; 2. increasing the productivity of oil wells by propagating the existing fractures at the site. Hydraulic fracturing is used in the oil industry in order to increase the index of production and processing in wells whose efficiency has been dropped due to long-term harvest or the rocks around the well are low permeable.In this study, the Hoek triaxial cell was adapted for a laboratory modeling of hydraulic fracturing. The specimens under study are in the shape of thick-walled hollow cylinders with an external diameter of 54.7 mm, an internal diameter of 12 mm, and a height of 108 mm. These specimens were taken from the carbonate rocks of the Bangestan reservoir, located in the southwest of Iran. By using the cell, the hydraulic fracturing experiment can be modeled in the laboratory before being conducted at the site, so that a suitable pump can be selected. In all the experiments, the fractures are created with a vertical (along the sample axis) or near-vertical orientation. Borehole breakdown pressure increases with an increase in lateral stress but does not change much with a change in vertical stress.
    Keywords: Hoek triaxial cell, Hydraulic fracturing, Experimental modeling
  • Pages 92-102
    There are three notch displacement modes including the Mode I or opening mode where the notch displacement is perpendicular to the notch front, Mode II or shear mode where notch dimensions are displaced in the notch plane and the Mode III or tear mode where the notch dimensions are displaced in the notch plane parallel to the notch front. Some application areas of rock fracture mechanics can be listed as hydraulic fracturing, rock blasting, rock cutting, mechanized drilling, rock slope stability and comminution in mineral processing. The aim of the present study was to examine the effect parameter of , modulus of elasticity and confining pressure on the mode I Critical Stress Intensity Factor (Critical SIF) using a thick-walled hollow cylindrical chalky specimen and the oil well environment was simulated in the laboratory. To perform the tests on artificial chalky specimens, two artificial symmetrical notches with certain dimensions were created in specimens with an outer diameter (OD) of 73 mm, an inner diameter (ID) of 25 mm and a height of 150 mm. A triaxial stress was applied on the specimen and the pressure required for the propagation of the artificial notches was measured. Five tests were conducted to investigate the effect of modulus of elasticity and six tests to investigate the effect of confining pressure on the mode I Critical SIF. By conducting five tests, it was concluded that with increasing modulus of elasticity, mode I Critical SIF increases and with increasing Poisson’s ratio mode I Critical SIF decreases, also, effect of modulus of elasticity on mode I Critical SIF is more. Meanwhile, it was found that the mode I Critical SIF nonlinearly increased with an increase in modulus of elasticity and it linearly increased with an increase in confining pressure.
    Keywords: fracture toughness, mode I, modulus of elasticity, confining pressure, chalky specimen
  • A. A. Momeni, G. R. Khanlari, M. Heydari, A. A. Sepahi Pages 103-113
    The main aim of this research is assessing strength properties of Alvand monzogranite under different loading conditions. For this reason, at the first step, static tests under uniaxial and triaxial states were done to evaluate the effect of confining pressure on mechanical behavior of the rock. Furthermore, fatigue behavior of the rocks subjected to triaxial cyclic loading was evaluated. The fatigue tests were done in load control condition with 1Hz frequency and two states of loading including constant stress level and amplitude, and variable state of them. The results of the fatigue tests have been evaluated by fatigue damage parameters including maximum and minimum axial strain, maximum and minimum lateral strain, tangent and secant modulus, energy density and hysteresis energy. The static tests results show that confining pressure has a remarkable effect of strength and deformability properties of these rocks and has induced increasing in strength and per failure plastic phase. Elastic modulus of the rocks have been increased with increasing confining pressure in a linear function. Evaluation of the fatigue damage parameters indicated that fatigue damage process in triaxial condition shows three stages including crack initiation phase, uniform velocity phase and acceleration phase, as well. Among the fatigue damage parameters, lateral strain, secant modulus and hysteresis energy show better three-stage fatigue damage behavior.
    Keywords: Triaxial cyclic loading, fatigue damage, hystersis energy, amplitude, frequency
  • Pages 114-124
    Due to importance of groundwater resources for drinking and agricultural water supply, monitoring of quality and analysis of spatial and temporal changes of water quality is an important issue in the programming and management of water resources. In this study groundwater quality trend in Ajabshir plain was evaluated with the Spearman teas for both dry and wet seasons during the 2002-2012 time period . Water quality parameters such as SO4, Na, Cl, EC, SAR, and TDS were analyzed and quality was classified using the Wilcox diagram. The results of this study revealed that the water quality has been declined over the time period and water resources of the plain were mainly classified as inappropriate for agricultural usage. The analysis of variables trend showed a significant positive trend of SAR and EC in the Alenjiq well. Electrical conductivity has a decreasing trend in Danalo and Qobadlo wells which indicates the decreasing of the salinity in these wells. Due to the water quality and quantity decline in the plain during the past decade, watershed management practices are suggested to sustainability of the water resources.
    Keywords: Ajabshir Plans, ArcGIS, Agriculture, Classification, Spearman Test
  • Reza Alipoor, A. H. Sadr, P. Amini Pages 125-138
    The aim of this study is assessment the dynamics tectonic Linements and fractures related is to the Morvarid Fault, middle segment of the Main recent Fault (MRF).The MRF is a dextral strike-slip fault the with northwest-southeast trend, composed of several fault segments. The Morvarid Fault is one of the MRF segments with a .bout 30 kilometers length is located in middle part and continuation of the Sahneh fault. In this study, using remote sensing techniques and fractal analyzes, faults and Linements associated with the fault zone Morvarid examined the method used in this study, semi-automatic extraction Linements based on STA algorithm of images Landsat satellite and is shaded models. Using fractal analyzes, lineaments and faults were obtained analyzes the fractal dimension reflects the increasing the density of fractures around the fault zone MRF and the density in a process northwest southeast and parallel to the fault. Fractal dimension faults from northwest to southeast is gradually changed from 1.626 to 1.847 and this increase of fractal dimension, is also visible in the Linements from 1.811 in the northwest to 1.941 southeast will rise. In fact, factor in the rise fractal dimension in the study area, related fractures Main recent Fault, which away from this zone the faults density decreases.
    Keywords: Main Recent Fault, Morvarid Fault, remote sensing techniques, fractal
  • Pages 139-152
    The drilling fluid weight is determined according to the pressure and depth of drilling end stage fractures. The control of underground pressure of drilling fluid, as well as, transferring the solids and Cuttings of oil and gas wells are governed by drilling fluid weight. The drilling fluid weight causes to produce a pressure Equal to that of the formation and preventing the overflow of well and loss of drilling fluid. The accumulation of drilling solids and Cuttings in the fluid increase its weight resulting in slower drilling rate and decreasing the drilling bit life and undesirable fluid properties yielding mechanical and operational problems and hence more money and time consuming well driving process, while proper drilling fluid weight adjustment eliminate these problems. The combined physical and mass transfer methods results in better drilling fluid weight adjustment. In the present study the separation and improvement of drilling fluid weight in a 12 1/4" hole of a gas well in three stages was studied. First and second stage is related to change in mechanical separation and third step has been to using separators of mass transfer. In this formation, with enhancement of the fluid weight, the change in the screen (First stage) of the fluid weight at upper dolomite layer has been reduced and is kept at an optimal level. With the further enhancement of the fluid weight in the cherty zone layer, the change in screen rubber protector (second stage) caused the weight loss in this layer. Finally, the weight of the fluid is kept by centrifuge (third stage) in the mand member on 9.4 PPG proportional to the formation pressure. By continue drilling to neyriz and dashtak formations and require to higher drilling fluid weight (up to 11.5 PPG), adding weighting material is recommended.
    Keywords: Surmeh Formation, Fluid Weight, Drilling Solids, Shale Shaker, Screen