فهرست مطالب

یافته های نوین زمین شناسی کاربردی - شماره 26 (پاییز و زمستان 1398)
  • شماره 26 (پاییز و زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/10/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • پریا بهزادتبار*، محمدحسین قبادی صفحات 1-16
    بررسی هوازدگی به منظور پیش بینی رفتار سنگ در طی زمان و نیز مناسب بودن آن جهت منابع قرضه مورد اهمیت می باشد. در این راستا اولین قدم جهت بررسی، ارائه ی روشی مناسب برای رده بندی هوازدگی می باشد. در این مطالعه تغییرات ظاهری ناشی از هوازدگی اسلیت های آهکی در شرایط آزمایشگاهی (سرد و گرم کردن، تر و خشک کردن، ذوب و انجماد و تبلور نمک) و نیز در شرایط جوی (به مدت یک سال)، با حدود 1000 نمونه، مورد بررسی قرار گرفت. این آثار عمدتا به شکل ورقه ورقه شدن، تغییر رنگ بلورهای پیریت-مگنتیت، آثار پساب زنگ آهن و خردگی لبه نمونه ها قابل مشاهده بوده است. شدت این تغییرات در آزمون هوازدگی تبلور نمک بیش تر از آزمون های دیگر بوده است. اکسیداسیون پیریت علاوه بر تاثیری که بر رفتار مهندسی سنگ می گذارد، بر روی شکل ظاهری مصالح سنگی نیز اثر نامطلوبی دارد. بنابراین پیریت- مگنتیت های موجود در اسلیت های آهکی اراک به طور ویژه از نظر شکل و تغییرات ظاهری ناشی از هوازدگی مورد بررسی و رده بندی قرار داده شدند. این بلورها عمدتا به سه تیپ دانه ای- مکعبی (I)، توده ای  (II)و دندریتی (III) رده بندی و بر اساس درجه هوازدگی به 5 رده P1  تا P5 (بدون هوازدگی تا کاملا هوازده) طبقه بندی شده اند. در نهایت مروری بر مشکلات ژئوتکنیکی ناشی از هوازدگی پیریت ها داشته ایم.
    کلیدواژگان: اسلیت آهکی، پیریت، هوازدگی، اراک
  • نسترن استاد مهدی، سعید مجدی فر* صفحات 17-30
    کمربند ماگمایی سنوزوییک کرمان خاستگاه کانسارهای مس پورفیری مهمی همچون کدر، ایجو، سرنو، چاه فیروزه و گودکولواری است. سه تصویر آستر به کمک تکنیک های نسبت باندی، آنالیز مولفه های اصلی، روش کراستا و ترکیب رنگی کاذب برای نقشه برداری زون های دگرسانی فیلیک، آرژیلیک و پروپیلیتیک مورد استفاده قرار گرفت .این تحقیق تلاش کرده با مروری بر تحقیقات گذشته و به کارگیری باندهای موثر معرفی شده، بهترین تکنیک و باندهای موثر کاربردی را برای تفکیک زون های دگرسانی مورد مطالعه قرار دهد .نتایج مطالعات نشان می دهد کانی های شاخص دگرسانی فیلیک در باند 7 دارای بیش ترین بازتاب و در باند 6 دارای بیش ترین جذب می باشند و کانی های زون آرژیلیک در باند 5 و باند  6 از خود اثرانگشت طیفی نشان می دهند. بنابراین آنالیز مولفه های اصلی به تنهایی نمی تواند این مناطق را از هم تفکیک کند ولی آنالیز کراستا با استفاده از باندهای 5، 6، 7 بهترین نتیجه ی قابل قبول را برای شناسایی دگرسانی های فیلیک و آرژیلیک در منطقه ی مورد مطالعه ارائه می دهد. هم چنین می توان برای آشکارسازی دگرسانی پروپیلیتیک از ترکیب رنگی کاذبRGB=(PC2,PC3,-PC4)  به عنوان بهترین نتیجه استفاده نمود.
    کلیدواژگان: آنالیز مولفه های اصلی، ترکیب رنگی کاذب، دگرسانی گرمابی، کراستا، نسبت باندی
  • حجت باقری، روزبه دبیری* صفحات 31-44
    بهسازی و تقویت خاک های مساله دار از نظر ویژگی های ژئوتکنیکی نیازمند استفاده از مصالح مناسب است. بنابراین خرده های لاستیک می تواند بعنوان یک گزینه پیشنهادی جدید، در این خصوص مطرح شود. از سوی دیگر، امروزه دفع لاستیک های فرسوده یکی از معضلات و مسائل اساسی از نظر محیط زیست می باشد. لذا در تحقیق حاضر به بررسی بهبود توانایی باربری خاک رس کائولن همراه با مخلوط ذرات زائد لاستیک های فرسوده (باهدف کاهش آلاینده های زیست محیطی) بر اساس آزمون های آزمایشگاهی پرداخته شده است. ذرات گرانول لاستیک بازیافتی در قطرهای 1 ،3 و 5 میلیمتر با درصدهای 2/5، 5، ، 7/5 و10 با خاک رس مخلوط شدند. جهت بررسی رفتار ژئوتکنیکی خاک رس تثبیت شده، آزمون های تراکم، مقاومت فشاری تک محوری، برش مستقیم و نفوذپذیری بر روی نمونه ها انجام گرفت. نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر نشان داد، میزان بهینه اندازه ذرات گرانول لاستیک و مقدار آنها در خاک رس به ترتیب برابر 1 میلیمتر و 2/5 درصد می باشد. این مقادیر باعث کاهش قابل توجه نسبت تخلخل حداقل در خاک رس تثبیت شده گردیده است. نتیجه آن، افزایش توانایی باربری، تراکم پذیری می باشد. از سوی دیگر، افزودن ذرات گرانول لاستیک بازیافتی در تمامی ابعاد و درصدهای وزنی در خاک رس سبب افزایش میزان نفوذپذیری گردید.
    کلیدواژگان: خاک رس کائولن، گرانول لاستیک بازیافتی، ژئوتکنیک زیست محیطی، بهسازی، خصوصیات ژئوتکنیکی
  • یاسین عبدی*، آرتیمس قاسمی صفحات 45-54
    تعیین دقیق ویژگی های ژئومکانیکی سنگ ها از جمله مقاومت فشاری تک محوری و مدول الاستیک با استفاده از روش های مرسوم آزمایشگاهی، بسیار مشکل و نیازمند صرف زمان و هزینه زیادی می باشد. این موضوع به خصوص در مورد سنگ های ناهمسانگرد، با سطوح لایه بندی، متخلخل و ضعیف مطرح می باشد. به منظور غلبه بر این مشکلات، توسعه روابط و مدل های پیش-بینی کننده برای تخمین این پارامترها در مهندسی سنگ ضروری به نظر می رسد. هدف از این مطالعه، پیش بینی مقاومت فشاری تک محوری و مدول الاستیک ماسه سنگ ها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و آنالیز رگرسیون چند متغیره می باشد. به همین منظور، تعداد 130 نمونه مغزه سنگی تهیه شده و آزمایش های جامعی بر روی آنها انجام شده است. برای توسعه مدل شبکه عصبی پیش بینی کننده، ویژگی های فیزیکی سنگ های مورد مطالعه شامل سرعت موج، تخلخل، دانسیته خشک، شاخص دوام و درصد جذب آب به عنوان داده های ورودی در نظر گرفته شده اند، در حالی که مقاومت فشاری تک محوری و مدول الاستیک پارامترهای خروجی می باشند. عملکرد پیش بینی مدل شبکه عصبی پیشنهاد شده و آنالیز رگرسیون چند متغیره با استفاده از شاخص های آماری از قبیل R، RMSE و VAF ارزیابی شده است. مقایسه نتایج نشان می دهد که عملکرد شبکه عصبی مصنوعی پیشنهاد شده در پیش بینی مقاومت فشاری تک محوری و مدول الاستیک به مراتب بهتر از آنالیز رگرسیون می باشد.
    کلیدواژگان: مقاومت فشاری تک محوری، مدول الاستیک، شبکه عصبی مصنوعی، آنالیز رگرسیون، ماسه سنگ
  • فردیس نخعی*، مهدی ایران نژاد، سیما محمد نژاد صفحات 55-66
    در سال های اخیر، جایگزینی سلول های فلوتاسیون مکانیکی با ستون های فلوتاسیون به منظور حذف ناخالصی ها، مورد توجه محققان و صنایع فرآوری آهن قرار گرفته است. هدف از تحقیق حاضر، مقایسه عملکرد سلول های مکانیکی و ستونی در سولفورزدایی از کنسانتره جداکننده های مغناطیسی مجتمع سنگ آهن گل گهر است. استفاده فلوتاسیون ستونی در شرایط بهینه، منجر به کاهش قابل توجه سولفور شد، به طوری که کنسانتره نهایی با عیار سولفور کمتر از 0/1 درصد با بازیابی آهن بالای 98 درصد حاصل شد. نتایج مقایسه آزمایش فلوتاسیون ستونی و مکانیکی نشان داد که، سلول ستونی از عملکرد متالورژیکی بالاتری برای تولید کنسانتره آهن با محتوی سولفور مناسب برخوردار است به طوری که کارایی جدایش سولفور در فلوتاسیون ستونی، در حدود 7 % بالاتر از سلول های مکانیکی به دست آمد. در عین حال میزان هدرروی آهن غیر پیریتی در فلوتاسیون ستونی کمتر از سلول مکانیکی است.در عین حال میزان هدرروی آهن غیر پیریتی در فلوتاسیون ستونی کمتر از سلول مکانیکی است.
    کلیدواژگان: آهن، گل گهر، ستون فلوتاسیون، سلول مکانیکی، سولفورزدایی
  • نرگس شیردشت زاده*، قدرت ترابی، رامین صمدی صفحات 67-78
    بررسی یافته های سنگ شناسی و داده های زمین شیمبایی سنگ های مافیک و الترامافیک و واحدهای سنگ شناسی مرتبط با آنها در افیولیت ها، مقدمه ای برای بررسی های زمین شناسی زیست محیطی، کشاورزی و منابع طبیعی است. با توجه به قرارگیری مناطق شهری و روستایی نایین تا عشین در نزدیکی مناطق افیولیتی (شمال غرب خردقاره مرکز - شرق ایران)، بررسی زمین شیمی واحدهای مافیک و الترامافیک این افیولیت ها از دیدگاه زمین شناسی زیست محیطی اهمیت بالایی دارد. برای این منظور، داده های زمین شیمیایی موجود برای سنگ های بازیک (گدازه های بالشی و دایک های دیابازی)، متابازیک (آمفیبولیت ها)، پریدوتیت های دگرگون و دگرسان شده این دو افیولیت از دیدگاه فاکتورهای زیست محیطی بررسی شدند. برای نمونه، در پریدوتیت ها که از فراوان ترین گروه های سنگی این افیولیت ها به شمار می روند، مقدار غنی شدگی (Ef) برای عنصر نیکل غنی شدگی بسیار بسیار بالا، برای کروم غنی شدگی بسیار بالا و برای کبالت غنی شدگی بالا را نشان می دهد. همچنین، مقدار شاخص تجمع زمین (Igeo) برای عنصرهای کروم (4 Igeo ~) و نیکل (5Igeo >) در پریدوتیت ها به شدت بسیار بالاست. ازاین رو، مقدار بالای فاکتورهای Ef و Igeo فلزات سنگین بررسی شده (مانند: کروم، نیکل، کبالت، آرسنیک و وانادیم) و کانی های آزبستوزی (مانند هورنبلند، ترمولیت، تالک و کریزوتیل) در سنگ های مافیک و الترامافیک افیولیت ها می توانند از آلاینده های خطرناک زیست محیطی در این افیولیت ها به شمار بروند. بنابراین، بررسی میزان ورود این عنصرهای به آب های زیرزمینی و زنجیره غذایی ساکنین روستاها و شهرهای دامنه مناطق افیولیتی می تواند موضوع بررسی های زیست محیطی در این مناطق باشد.
    کلیدواژگان: سنگ شناسی، داده های زمین شیمیایی، زیست محیطی، افیولیت
  • پرویز قادری، منیر مجرد* صفحات 79-95
    در شمال خاوری سنندج، در پهنه ی ساختاری سنندج - سیرجان، سنگ های آتشفشانی کواترنری کوه سیاه و طهمورث، رخنمون دارند. از فنوکریست های این سنگ ها می توان به اولیوین و کلینوپیروکسن اشاره کرد. این سنگ-های متآلومینوس ترکیبی از بازالت، تراکی بازالت و بازالت هاوائیت داشته و سرشتی شوشونیتی و آلکالن دارند. محیط تکتونیکی پیدایش این سنگها درون صفحه ای ارزیابی شده است. بر اساس مطالعات ژئوشیمی ذوب در محدوده ی گارنت - اسپینل لرزولیت، انجام گرفته است. این سنگ های بازیک، از عناصر LILE غنی شدگی داشته و مقادیر کمتری از عناصر HFSE داشته اند. عناصر LREE نیز دارای فراوانی بیشتری از عناصر HREE هستند. غنی شدگی ازLREE را می توان به تاثیر تحولات ماگمایی (عمق زیاد و درصد ذوب بخشی کم) و محیط تکتونیکی تشکیل این سنگ ها، نسبت داد. تهی شدگی قابل توجه از HREE را می توان به باقی ماندن گارنت در فاز تفاله و عدم مشارکت این کانی در فرایند تولید مذاب مرتبط دانست. این آلکالی بازالت ها از نوع غنی از نئوبیوم بوده و با مختصات معرفی شده برای آنها از قبیل Sr/Y>25، La/Yb>14 و Rb/Sr و Yb اندک، همخوانی دارند. لیکن برای اثبات این نکته نیاز به تحقیقات ایزوتوپی وجود دارد.
    کلیدواژگان: ژئوشیمی، کواترنری، کوه سیاه، طهمورث، کردستان
  • علی اکبر مومنی*، حسین اکبری، الهام خراسانی صفحات 96-110
    فرونشست زمین به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی بوده که بسیاری از دشت های ایران با آن روبرو بوده و باعث تخریب مناطق مسکونی، جاده ها، پلها، خطوط انتقال نیرو، زمین های کشاورزی، چاه ها و پیزومترها شده است. به طور کلی فرونشست ناحیه ای متاثر از فعالیت های انسانی مانند برداشت بی رویه آب از سفره های آب زیرزمینی و شرایط زمین شناسی می باشد که در صورت بروز می تواند آسیب های جدی به زیرساخت های اقتصادی یک منطقه وارد کند. در چند دهه اخیر توسعه سریع کشاورزی و افزایش نیاز آبی باعث استحصال بی رویه و افت سطح آب زیرزمینی در دشت سمنان شده است. در این مقاله نحوه وقوع پدیده فرونشست منطقه ای سطح زمین در جنوب و جنوب شرق دشت سمنان و پهنه بندی این منطقه از نظر پتانسیل فرونشست زمین، مورد بحث قرار گرفته است. در این پژوهش ابتدا داده های مربوط به 18 پیزومتر در طی دوره آماری 24 ساله از اسفند 1372 تا اسفند 1396، برای ترسیم منحنی هم افت و هیدروگراف واحد دشت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین برای تعیین نوع و ضخامت لایه های زیرین از داده های لاگ پیزومترها، داده های مربوط به مطالعات ژئوالکتریک و نقشه زمین شناسی با مقیاس 1:250000 استفاده گردیده است. سپس با استفاده از داده های منحنی هم افت و اطلاعات شرایط لایه های زیر سطحی، نقشه پتانسیل فرونشست دشت سمنان تهیه شده است. بررسی ها نشان داد که در دوره ی مذکور برداشت مداوم از آب زیرزمینی باعث افت 9/18 متری سطح آب زیرزمینی شده و شرایط را جهت تحکیم میان لایه های رسی و فرونشست زمین فراهم کرده است. نقشه پهنه بندی خطر رخداد فرونشست نشان می دهد که منطقه با پتانسیل بالای فرونشت در این دشت در بخش شمال شرقی دشت و در محدوده جنوب-جنوب غربی شهرک صنعتی قرار دارد.
    کلیدواژگان: فرونشست زمین، دشت سمنان، افت سطح آب زیرزمینی، سونداژ ژئوالکتریکی
  • آرش دهستانی، مهدی حسینی* صفحات 111-122
    در بسیاری از پروژه های عمرانی اغلب به سبب عواملی از قبیل مقادیر متغیر بارش، تبخیر آب و تغییرات سطح مخازن آب، ملات سیمان تحت تاثیر سیکلهای تر شدن- خشک شدن قرار دارد. برهم کنش متناوب آب و ملات بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی ملات سیمان و تسریع فرسایش آن اثر می گذارد. از این رو بررسی اثر سیکل های تر شدن - خشک شدن بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی ملات سیمان لازم و ضروری به نظر می رسد. برای رسیدن به این هدف تعدادی نمونه استوانه ای و دیسکی شکل آماده شدند. نمونه ها برای انجام آزمایش تراکم تک محوری، برزیلی و آزمایش های تعیین تخلخل موثر و تعیین سرعت امواج طولی آماده شدند. نمونه ها در سیکل های 0، 1، 5، 10، 15، 20 و 25 مورد آزمایش قرار گرفته اند. هر سیکل بدین صورت است که نمونه ها به مدت 48 ساعت در آب اشباع و سپس به مدت 24 ساعت در دمای 105 درجه سلسیوس خشک شدند و پس از سرد شدن در دمای اتاق، تحت آزمایش قرار گرفتند. مقاومت تراکمی تک محوری، مقاومت کششی برزیلی، مدول الاستیسیته و سرعت امواج طولی بعد از سیکل 25 به ترتیب 37/96، 36/72، 35/44و 8/1 درصد در مقایسه با سیکل صفر کاهش یافتند و تخلخل به میزان 7/6 درصد افزایش یافت.
    کلیدواژگان: سیکل های تر شدن - خشک شدن، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی، ملات سیمان
  • شهره حسن پور، سعیده سنماری* صفحات 123-140
    سنگ های اصلی این مجموعه از توالی گابرو و سنگ هایی نفوذی الترابازیکی و پریدوتیتی تشکیل شده اند و هم چنین شامل پلاژیوگرانیت ها بوده و از بازالت های بالشی بزرگی که بصورت بین لایه ای با سنگ های رسوبی پلاژیک همراه با چرت های رادیولردار تشکیل شده اند. داده های عناصر ناسازگار بهنجار شده نسبت به گوشته اولیه و کندریت نشان می دهند که افیولیت اللهیارلو از بازالت هایی با منشا گوشته ای حاصل آمده است. براساس داده های عناصر نادر خاکی (REE)، تمام سنگ های افیولیت اللهیارلو، سنگ های همزاد و حاصل تفریق ماگمایی با منشا بازالت های پشته های میان اقیانوسی از نوع آرایه گوشته ای مورب غنی شده (E-MORB) هستند. سنگ های گابرو، بازالت، پلاژیوگرانیت و متاگابرو همگی خصوصیات کالک آلکالن از خود نشان می دهند. سنگ های افیولیتی اولترامافیک و بازالت های  بالشی به ترتیب در طول پالئوزوئیک پسین تا تریاس پسین تشکیل شده اند. بازسازی صفحات تکتونیکی نشان می دهد که سنگ های این مجموعه تقریبا همزمان با افیولیت های نواحی مشهد و رشت تشکیل شده اند و سن تبلور آن ها حدودا 380 میلیون سال است. مجموعه سنگ های افیولیت اللهیارلو نشان دهنده موقعیت شمالی پوسته اقیانوسی پالئوتتیس بوده و پوسته پالتوتتیس در این زمین درز افیولیتی از پالئوزوئیک فوقانی تا تریاس پسین حفظ شده است. این مجموعه هم چنین شامل کربنات های پلاژیک و بازالت ها به عنوان لایه های میانی یا قطعات بیگانه هستند. نتایج مطالعات چینه شناسی، شواهد بیواستراتیگرافی مربوط به دوران پالئوزوئیک را نشان می دهد. شواهد بدست آمده حاکی از آن است که اگرچه ریفت اولیه و متبلور شدن پوسته اقیانوسی افیولیت اللهیارلو در کربونیفر آغاز شده، اما فعالیت های آتشفشانی همچنان تا تریاس پسین ادامه داشته است.
    کلیدواژگان: افیولیت، پالئوتتیس، اللهیارلو، لاهرود
  • امیر اثنی عشری*، امیر ساعدموچشی صفحات 141-155
    طی سالیان اخیر شناسایی و حفاظت از پدیده های ارزشمند زمین شناسی که تحت عنوان زمین میراث (میراث زمین شناختی) شناخته می شوند در کانون توجه بسیاری از کشورهای توسعه یافته قرار گرفته است. در کشور ما محققین زمین شناسی و علوم وابسته از جمله زمین باستان شناسان با این موضوع آشنایی زیادی ندارند. بنابراین در این مقاله سعی شده است تا از زمین میراث و واژه های مرتبط (زمین حفاظت و زمین عارضه) تعریف دقیقی ارائه شود. پس از مطالعه این مقاله، پژوهش گران زمین شناسی و سایر علوم وابسته قادر خواهند بود تا در حین مطالعات پژوهشی خود، ارزش پدیده های زمین شناسی را در زمینه های مختلف به ویژه گردشگری ارزیابی کنند. براساس طبقه بندی های ارائه شده در خصوص زمین میراث ، می توان آنها را براساس مقیاس و بزرگی زمین عارضه، برجا یا نابرجا بودن زمین عارضه، فراوانی زمین عارضه در مقیاس جغرافیایی و در نهایت براساس کاربردی که دارند به زیرگروه های مختلف طبقه بندی کرد. شناسایی کاربرد زمین عارضه بسیار حائز اهمیت بوده و در معرفی یک زمین عارضه به عنوان زمین میراث نقش اساسی دارد. کاربرد اصلی زمین میراث ها در زمینه های علمی، آموزشی و گردشگری/تفریحی است. در این مقاله نشان داده شده است که چگونه زمین عارضه های یک منطقه به شیوه های مختلف کیفی و عددی ارزیابی می شوند تا در نهایت از بین زمین عارضه های موجود بهترین آنها که دارای ارزش علمی، آموزشی، گردشگری/تفریحی و یا تلفیقی از آنها می باشد انتخاب و به عنوان زمین میراث معرفی شوند. در این مقاله مصداق هایی از کشور ایران ذکر شده است.
    کلیدواژگان: زمین میراث (میراث زمین شناختی)، زمین عارضه، زمین حفاظت، زمین گردشگری، ایران
  • حسین عالم*، محمود فلاحی، صبا فرمانیه صفحات 156-166
    پیش بینی و تعیین رواناب سطحی حوضه های آبریز مهم ترین فرآیند در مطالعات هیدرولوژی است. متدولوژی سازمان حفاظت خاک آمریکا - شماره منحنی(SCS-CN) ، برای تخمین رواناب، به کار برده می شود. این روش، یکی از مدلهای بررسی توزیع مکانی رواناب در هیدرولوژی است در این مدل، عامل اصلی مورد استفاده برای محاسبه رواناب، شماره ی منحنی است. انتخاب شماره منحنی بر اساس کاربری زمین و گروه های هیدرولوژیکی خاک(HSG) منطقه مورد مطالعه، انجام می گیرد. از آنجایی که توزیع فضایی برآورد CN توسط روش های معمولی بسیار دشوار و زمان بر خواهد بود، روش CN- GIS (سیستم اطلاعات جغرافیایی) برای حوضه های آبریز شیروان، بجنورد، فاروج، صفی آباد و مشکان مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از ترکیب نقشه های کاربری زمین و گروه های هیدرولوژیکی خاک، CN حاصل برای کل حوضه حدود 45 تا 93 با میانگین 78 بدست آمد. متوسط عمق رواناب سالانه با روش SCS-CN برای میانگین بارش از 2.3 اینچ تا 19 اینچ قابل تغییر بود. نتایج به دست آمده قابل تطابق با رواناب اندازه گیری شده در حوضه بودند.
    کلیدواژگان: مدل سازی هیدرولوژیکی، کاربری زمین و گروه هیدرولوژیکی خاک، سیستم اطلاعات جغرافیایی، SCS-CN، رواناب سطحی
|
  • P. Behzadtabar *, M.H. Ghobadi Pages 1-16
    The study of weathering is important in terms of predicting rock behavior against weathering factors and its suitability for borrow material. The first step to surveying weathering is, to provide a appropriate method for classification. In this study, the changes caused by weathering calcareous slate in laboratory condition(salt crystallization, freezing-melting, wetting-drying, cooling-heating(, and also atmospheric conditions (for one year) were analyzed (about 1000 samples). These traces are mostly exfoliate,decoloration of pyrite-magnetite, the effects of iron rust, and edges corrosion. The intensity of these changes in the weathering test has resulted in more tolerance than other tests. In addition to the effect on the engineering behavior of stones, pyrite oxidation also has an adverse effect on the appearance of stone materials. Hence, pyrite-magnetite in calcareous slate, particularly in terms of shape and appearance changes caused by weathering were evaluated and classified. These crystals are categorized mainly into three gravel-cubic, mass and dendritic types, and classified according to the weathering grade to P1 to P5 (without weathering to fully weathered). Finally, we have reviewed geotechnical problems caused by weathering of pyrites.
    Keywords: Calcareous Slate, Pyrite, Weathering, Arak
  • S. Mojeddifar *, N. Ostadmahdi Pages 17-30
    There are several important deposits such as Kader, Iju, Godekolvari, Serenu and chahfiroozeh that are occurs in the Kerman Cenozoic Magmatic Belt (KCMB). The hydrothermal alterations usually are detected using remote sensing techniques to map porphyry copper deposits. This research used three ASTER images and applied band ratio, principal component analysis, crosta and composite images techniques to discriminate phylic, argillic and propylitic alteration zones. The present study investigated recent researches and introduced the best spectral bands for determining the alteration zones. The results showed that the spectral signature of kaolinite and sericite is the same and it is not easy to differentiate between phylic and argilic zones. But the used methods has an ability to discriminate partially propylitic alteration zone. Finally, crosta technique using bands 5, 6 and 7 presented the best classification for phylic and argilic alteration zones and composite image with RGB = (PC2, PC3, -PC4) detected the propylitic alteration zone.
    Keywords: Principal component analysis, false composite image, hydrothermal alteration, crosta technique, band ratio
  • H. Bagheri, R. Dabiri * Pages 31-44
    For improvement and stabilization of problematic soils in terms of geotechnical properties, it should be required to use proper materials. Therefore, tire chips is as new option can be suggested. On the other side, disposing of waste tire is one of the environmental problems. In present study, improving bearing capacity of kaolinite clay soil with using granule particle of tire waste (with aim of reducing environmental pollutants) based on laboratory tests have been investigated. Waste tire Granule particles in 1, 3 and 5 mm diameters and 2.5, 5, 7.5 and 10 percentage were mixed with clay. For evaluating geotechnical properties of stabilized clayey soil, compaction, uniaxial, direct shear and permeability tests were performed. Results of this study showed that, optimum of particle size and waste tire particle content are respectively 1 mm and 2.5 percentage (by weight). So that, in this values minimum void ratio significantly decreased in improved specimens. Consequently, bearing capacity and compressibility were growth. Also, with adding waste tire granule particle by a size larger than 1 mm and more 2.5 % content in improved soil, permeability went up.
    Keywords: Kaolinite clay soil, Waste tire granule, Environmental geotechnics, Improvement, Geotechnical properties
  • Y. Abdi *, A. Ghasemi Pages 45-54
    Accurate determination of geo-mechanical properties of rocks such as uniaxial compressive strength (UCS) and modulus of elasticity (E) using standard laboratory tests is a difficult, expensive and time consuming task. This is particularly true for anisotropic, thinly bedded, highly fractured, porous and weak rocks. In order to overcome these difficulties, the development of predictive models for the estimation of these properties seems to be essential in rock engineering projects. The main purpose of this study is prediction of UCS and E of sandstones using artificial neural network (ANN) and multiple regression analysis (MLR). For this, a database of laboratory tests (including 130 sandstone samples) was prepared, which includes porosity, P-wave velocity, dry density, slake durability index, and water absorption as input parameters and UCS and E as output parameter. The performance of the MLR and ANN models are evaluated by comparing statistic parameters, including correlation coefficient (r), root mean square error (RMSE), and variance account for (VAF). Comparison of the multiple linear regressions and ANNs results indicated that respective ANN models were more acceptable for predicting UCS and E than the other.
    Keywords: Uniaxial compressive strength, Modulus of elasticity, Artificial neural network, Regression analysis, Sandstone
  • F. Nakhaei *, M. Irannajad, S. Mohammadnejad Pages 55-66
    The content of sulfur in iron ore concentrate is the major problem of steel making industries. In this regard, the reverse flotation operation is used to reduce the amount of sulfur of the final concnetrate. Recently, the substitution of mechanical flotation cells with flotation columns for the sake of impurities removal has been highly taken into consideration. The purpose of this study is comparing the performance of mechanical and column cells in desulphurization of Gole Gohar iron ore complex magnetic separators concentrate. Using column flotation in an optimal condition led to the remarkable reduction of sulfur so that the final concentrate with the sulfur grade lower than 0.1 % and iron recovery over 98% was obtained. The results comparison of column and mechanical flotation have showed that the column cell outperformed the metallurgical performance for producing iron concentrate consisting of low sulfur content. Sulfur separation efficiency in column flotation was almost 7% higher than that of the mechanical cells, meanwile, the wasting rate of non- pyrit iron in column flotation is less than that of the mechanical cells.
    Keywords: Iron ore, Gole Gohar, Flotation column, Mechanical cells, Desulfurization
  • N. Shirdashtzadeh *, Gh. Torabi, R. Samadi Pages 67-78
    The study of petrological findings and geochemical data of mafic and ultramafic rocks and related petrographic units in the ophiolites can be an introduction to environmental geology studies, agriculture and natural resources. Regarding the urban and rural areas of Nain to Ashin in the vicinity of ophiolitic zone (Central Iran), geochemical investigations of mafic and ultramafic rocks of these ophiolites have very important applications in the field of environmental geology of these areas. Therefore, available geochemical data of basic rocks (pillow lavas and basalts), metabasic rocks (amphibolites) and metamorphosed and altered peridotites are considered based on environmental factors. For examples, in the peridotites which are one of the most abundant rock units in these ophiolites, the enrichment factor (Ef) for Ni is extremely high, for Cr is very high, and for Co is high. In addition, the geo-accumulation index or Igeo for Ni (~4) and Ni (>5) in peridotites is heavily to extremely high. therefore, high Ef and Igeo factors of the studied heavy metals (e.g., chrome, nickel, cobalt, arsenic, vanadium) and asbestose minerals (hornblende, tremolite, talc and chrysotile) in the mafic and ultramafic rocks of Ophiolites can be known as some dangerous environmental pollutants. Thus, investigatation of the volume of such elements penetrated into the surface and underground waters and soils in the villages and cities at the foot of these ophiolites could be a theme for ongoing studies in environmental geology of these areas.
    Keywords: petrology, geochemical data, environmental geology, Ophiolite
  • P. Ghaderi, M. Modjarrad * Pages 79-95
    At the structural of Sanandaj - Sirjan, Zone of Iran (Kurdistan providence) Kuh-Siyah and Tahmoures young volcanic rocks are exposed. The main phenocrystals of these rocks consist of olivine and clinopyroxene. These metaluminous rocks are combinations of trachy basalt, basalt to havaiite have shoshonitic to alkaline affinities. Based on geochemical studies, the partial melting of a garnet - spinel Lherzolitic source was responsible for the magma generation. The basic rocks, have LILE enrichment and low content of HFSE. Enrichment of LREE can influence magmatic evolution (High depth and low partial melting degree) and tectonic setting of the formation of rocks, attributed. Significant depletion of HREE could be as a result of residue of the mineral garnet phase in the liquid production process. The studied alkali-basalts have all the high Nb basalts signatures such as Nb>18 ppm, Sr/Y>25, La/Yb>14, low Rb/Sr and Yb. Hence these are high Nb basalts, but isotopic investigations are required to confirm it.
    Keywords: Geochemistry, Quaternary, Kuh-Siyah, Tahmoures, Kurdistan
  • A. Momeni *, H. Akbariaryami, E. Khorasani Pages 96-110
    Land subsidence is one of natural hazards which is involved with most of plains in Iran and leads to damages of urban area, roads, bridges, power transmission lines, agriculture lands, wells and piezometers. Generally, regional subsidence is depended to human activities such as overexploitation of groundwater and geological conditions which can induce considerable damages to economical basis of the area if it be occurred. In the last few decades, the rapid development of agriculture and the increase in the need for water has led to overexploitation of groundwater in the Semnan plain. In this paper, the occurrences pattern of regional subsidence phenomenon in the south and south-east of the Semnan plain and also the zoning of this region in terms of the susceptibly of land subsidence have been discussed. In this research at the first step data of 18 piezometers for 24 years period (May 1993-2017) were used to provide iso-potential lines of drawdown groundwater level and unite hydrograph of the plain. Furthermore, for the determination of type and thickness of the subsurface layers some data including piezoelectric log, geoelectric studies and geological map with a scale of 1: 250,000 were used. Then, using the drawdown groundwater level map and the subsurface layers conditions map, a subsidence susceptibility map of the Semnan plain was prepared. The results showed that during the period of 1993-2018 continuous overexploitation of groundwater caused a drop of 18.9 meters of groundwater level and provided conditions for consolidation of clayey layers and land subsidence. The subsidence hazard zonation map indicates that the region with a high potential of subsidence in this plain is located in the northeastern part of the plain and in the south-southwest of the Semnan industrial park.
    Keywords: Land subsidence, Semnan plain, groundwater table dropping, geoelectric sounding
  • A. Dehestani, M. Hosseini * Pages 111-122
    In many construction projects, cement mortar is affected by wetting-drying cycles, often due to factors such as varying rainfall, evaporation, changes in level of water in reservoirs. Alternative interactions between water and mortar affects the physical and mechanical properties of cement mortar and accelerates its erosion. Therefore, evaluating the effect of wetting-drying cycles on the physical and mechanical properties of cement mortar seems to be essential. For this purpose, a number of cylindrical and disc shaped samples were prepared. Samples were prepared for Uniaxial Compression Test, Brazilian Test, Effective porosity Test, and also determining longitudinal wave velocity. Samples were examined in cycles 0, 1, 5, 10, 15, 20 and 25. In each cycle, the samples were saturated in water for 24 hours and then dried at 105 ° C for 24 hours; then the samples were cooled at room temperature and finally examined. After cycle 25, uniaxial compressive strength, Brazilian tensile strength, modulus of elasticity and longitudinal wave velocity decreased by 37.96, 36.72, 35.44 and 8.1 percent, respectively; while porosity increased by 7.6 percent.
    Keywords: wetting-drying cycles, physical properties, mechanical properties, cement mortar
  • Sh. Hassanpour, S. Senemari * Pages 123-140
    The principal rock units are a gabbro sequence, late intrusive rocks that consist largely of the plagiogranite and volcanic rocks, which are largely pillow basalts interbedded with pelagic sedimentary rocks, including radiolarian cherts. Chondrite- and primitive mantle-normalized incompatible trace element data indicate that the Lahroud ophiolite was derived from a within plate basalt-like mantle source. All rocks are cogenetic geochemically and were derived by fractionation from melts with a composition similar to average E-MORB with calc-alkaline signatures. Plate reconstructions suggest that the rocks appear to be approximately contemporaneous with the Mashhad ophiolites and Rasht ophiolite, which has a crystallization age of ~380 Ma. Rocks from the Lahroud ophiolite complex represent northern Paleo-Tethyan ocean crust that was formed distinctly earlier than crust preserved in the Ma Paleo-Tethys suture zone ophiolite from upper Paleozoic to Later Teriassic. The results from microfossil studies show the presence of Paleozoic biostratigraphy (e.g., Paleotextularia, Nodosinella cf. concinna, Pseudokahlerina, Cylindrica, Earlandia, Endothyra baileyi, pachyphloia, Fusulinella Stafella and Bivalve, Paratikhine). The data suggest that although the initial rifting and crystallization of the oceanic crust of the Lahroud ophiolite began in the Carboniferous, with volcanic activities continuing through to the late Triassic.
    Keywords: Ophiolite, Paleo-Tethys, Allahyarlou, Lahroud
  • A. Esna, Ashari *, A. Saed Mucheshi Pages 141-155
    Over the past several years, geoheritage and conservation of valuable earth science features have become important issues for several developed countries. In our country, the geologists and other related specialists such as geoarcheologists are not well familiar with the concept of geoheritage. So, in this paper, we tried to define the geoheritage and related terms including geoconservation and geodiversity. In order to explore the value of the geological features in different fields, this paper can help the geologists and other related specialists like geoarcheologists to evaluate the geological features during their routine research activities. Different types of classification of geoheritage resources are represented in this paper. They can be classified on the basis of the scale of occurrence of the geodiversity, in-situ or ex-situ occurrence of geodiversity, levels of significance for sites of geoheritage significance and the uses of geoheritage. The uses of the geoheritage site are so important and critical for characterization of a geodiversity as a geoheritage site. The main uses proposed for the geoheritage are scientific, educational or geotourism/recreational. In this paper, it is shown that how geodiversity elements can be classified qualitatively and quantitatively. Geodiversity assessment can lead to the characterization of a geodiversity element as a geoheritage with scientific, educational or geotourism/recreational value. Here mentioned some examples from Iran.
    Keywords: geoheritage, geodiversity, geoconservation, geotourism, Iran
  • H. Alem *, M. Fallahi, S. Farmanieh Pages 156-166
    Divination and determination of catchment surface runoff are the most important contestable process of hydrology. Soil Conservation Service - Curve Number (SCS – CN) method is employed to estimate the runoff. It is one of the physical based and spatially distributed hydrological models. In this model, the curve number is a primary factor used for runoff calculation. The selection of curve number is based on the land use pattern and HSG (Hydrological Soil Group) present in the study area. Since the spatial distribution of CN estimation by the conventional way is very difficult and time consuming, the GIS (Geographic Information System) based CN method is generated for Shirvan, Bojnoord, Farooj, Safi ababd and Meshkan watershed. With the combination of land use and HSG the estimated composite CN for the entire watershed was about 48, 68 and 83 respectively.The average annual runoff depth estimated by SCS-CN method for the average annual rainfall of 173.5 mm was found to be 72.5 mm.The obtained results were comparable to measured runoff in the watershed.
    Keywords: : Hydrological Modeling, Land Use, Hydrological Soil Group, Geographic Information System, SCS-CN, Surface Runoff