فهرست مطالب

یافته های نوین زمین شناسی کاربردی - پیاپی 28 (پاییز و زمستان 1399)
  • پیاپی 28 (پاییز و زمستان 1399)
  • تاریخ انتشار: 1400/02/06
  • تعداد عناوین: 12
|
  • رویا بهرامی نصب، حسین پیرخراطی*، علی رضا عباس فام، زهرا شیخی آلمان آباد صفحات 1-17
    دشت کهریز در استان آذربایجان غربی و در امتداد دریاچه ی ارومیه واقع شده و جزء از حوضه ی آبریز دریاچه است. با توجه به نزدیکی این دشت به دریاچه و تغییرات سطح آب زیرزمینی در این منطقه، این پژوهش به منظور بررسی کیفیت آب زیرزمینی از نتایج 12 ایستگاه نمونه برداری در طی سه دوره ی آبی 89-88، 92-91 و  95-94 دوره ی خشک (شهریور ماه) به صورت مقایسه ای استفاده شد. نتایج مطالعات نشان داد تیپ آب در دوره ی اول سدیک- منیزیک- کلراته بوده و به تیپ کلسیک-کربناته-کلراته تغییر نموده است که نشان از اثر متقابل- آب سنگ در منطقه است. کیفیت آب زیرزمینی برای آشامیدن و کشاورزی نشان داد که در هر سه دوره ی مذکور بخش شمالی و مناطق منتهی به دریاچه ی ارومیه به دلیل بالا بودن شوری و مقدار سدیم از کیفیت مطلوبی برخودار نبوده و دارای محدودیت استفاده می باشند. جهت جریان آب زیرزمینی در منطقه از سمت غرب به سمت دریاچه ارومیه بوده و به همین منوال مقدار هدایت الکتریکی و همگام با آن کل جامدات محلول نیز از سمت غرب به سمت دریاچه افزایش نشان می دهد. بیش ترین میزان همبستگی بین پارامترهای هدایت الکتریکی و کل جامدات محلول مشاهده شد (9/0<r و 05/0>p) و هم چنین یون ها همبستگی بالایی نشان داده و دارای منشا مشترکی می باشند. بررسی شاخص های درصد سدیم، نسبت جذب سدیم، نفوذپذیری، خطر منیزیم و نسبت کیلی نشان دهنده ی محدودیت کم تا متوسط در استفاده از آب زیرزمینی در سامانه های آبیاری می باشند. از عوامل کنترل کننده ی کیفیت آب زیرزمینی براساس نسبت های ژیوشیمیایی اثر انحلال کانی های تبخیری، تبخیر وسیع، احتمال نفوذ آب شور می باشد. از نظر هدایت الکتریکی 25% نمونه ها در وضعیت نامطلوبی قرار گرفته و برای مناطق شمالی شامل اراضی گل تپه و اراضی جمال آباد، قوشچی و قولنجی محدودیت بالا تا متوسط را نشان می دهد. بنابراین بکار گرفتن روش های مختلف مانند آبشویی و اصلاح الگوی کشت مورد نیاز می باشد.
    کلیدواژگان: کهریز، کیفیت آب زیرزمینی، دریاچه ارومیه، کشاورزی
  • جواد بیگلری*، عباس کنگی، عبدالرضا جعفریان صفحات 18-28
    پهنه گسلی بخاردن- قوچان در قسمت مرکزی کمربند چین خورده-رانده کپه داغ در شمال شرق ایران با آرایه ای از گسل های فعال امتداد لغز راستگرد با راستای شمال غرب- جنوب خاوری قرار داشته است و بیش ترین فعالیت های لرزه ای در شمال خاوری ایران در اطراف این گسل ها توزیع یافته اند. به علت فعالیت های نوزمین ساختی و به واسطه خمیدگی انتهایی گسل های پهنه بخاردن- قوچان و تغییر سازکار آن ها به معکوس، همراه با مولفه ی راندگی باعث افزایش استرس، کوتاه شدگی، لرزه خیزی و تراکم بالای زمین لرزه ها در پایانه انتهایی آن ها شده است. این پهنه به طور مداوم تحت تاثیر تنش های نیوتکتونیکی همگرایی صفحات عربی- اوراسیایی از زمان آخرین فاز کوهزایی آلپی تا کنون قرار داشته است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Zmap از روش مربع شمار برای محاسبه بعد فرکتالی سطحی توزیع گسل ها در این پهنه استفاده شده است که نشان دهنده الگوی بی نظمی هندسی زمین لرزه ها و شکل گیری دو سلول با بعد فرکتالی بالا در طول پهنه گسلی بخاردن- قوچان می باشد.
    کلیدواژگان: لرزه خیزی، چشمه های لرزه ای، بعد فرکتال، مربع شمار، پهنه نئوتکتونیکی بخاردن- قوچان
  • امین جمشیدی*، رامین ساریخانی، گلناز کرمی، آرتیمس قاسمی دهنوی صفحات 29-44
    این تحقیق به منظور بررسی آلودگی فلزات سنگین و منشاء آن ها در شرق شهرستان ازنا در استان لرستان انجام شده است. به همین منظور، فلزات سنگین 113 نمونه خاک سطحی (عمق 15-5 متر) در بخش شرقی شهرستان ازنا با دستگاه طیف سنج جذب اتمی شعله ای AAS آنالیز شدند. شاخص های منشاءیابی و تعیین درجه آلودگی شامل فاکتور غنی سازی (Ef) و درصد آن، زمین انباشت (Igeo)، فاکتور آلودگی (Cf) برای ارزیابی آلودگی خاک محاسبه شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، میانگین غلظت فلزات سنگین شامل Zn,Y,V,Sn,Sr,Sc,Pb,Ni,Cu,Cr,Cd,B,Br به ترتیب 393، 102، 7/0، 9/22، 34، 4/65، 6/32، 26، 160، 5/14، 161، 51 و 9/86 میلی گرم بر کیلوگرم است که باریم بیش ترین و کادمیوم کمترین میانگین را دارند.  مقادیر حداکثر و حداقل فاکتور غنی سازی نیز به ترتیب مربوط به کادمیوم و باریم هستند. نتایج نشان داد که منطقه بررسی شده آلودگی کلی نسبت به فلزات سنگین ندارد ولی غلظت برخی از فلزات به صورت نقطه ای در برخی از نقاط بسیار بالاست و در صورت منشاء طبیعی آلودگی (سنگ و خاک)، می توان از این نقاط به عنوان نقاط دارای پتانسیل معدنکاری و منبع اقتصادی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: فلزات سنگین، آلودگی، خاک، شهرستان ازنا
  • فریدون قدیمی*، معصومه خاوری، سعید مجدی فر صفحات 45-61
    منطقه مورد مطالعه در جنوب استان مرکزی، در شهرستان خمین، در زون سنندج سیرجان و درکمربند فلزایی سرب و روی ملایر- اصفهان واقع شده است. این بررسی جهت تعیین بی هنجاری سرب با توجه به 170 نمونه از 33 گمانه حفاری در منطقه هفت سواران انجام شده است. این بررسی نشان داد که مدل های سینگولاریتی اصلی و تعدیل یافته نسبت به مدل سینگولاریتی وزنی نتایج بهتری از بی هنجاری سرب را در مطالعات دو بعدی و سه بعدی نشان دادند. ضریب همپوشانی سطحی نیز همبستگی بالای دو روش سینگولاریتی اصلی و تعدیل یافته را در تفکیک بی هنجاری ها به خوبی نشان داد. بنابراین، تلفیق دو بعدی و سه بعدی روش های سینگولاریتی در تفکیک موقعیت و گسترش بی هنجاری ها موثرند. روند بی هنجاری های شناسایی شده نیز به روش تعدیل یافته در امتداد گسل های منطقه بوده که نقش گسل ها را در حرکت سیالات سرب ساز به خوبی نشان می دهد
    کلیدواژگان: بی هنجاری های ژئوشیمیایی، سینگولاریتی اصلی، سینگولاریتی وزنی، سینگولاریتی تعدیل یافته، هفت سواران
  • علی امامعلی پور*، حسنیه نظری، مسعود اسمعیل زاده صفحات 62-69

    در سال های اخیر بازیابی عناصر نادرخاکی (REE) از ذخایر زغال سنگ به عنوان محصول جانبی در بسیاری از کشورها می تواند به کاهش بحران مواد اولیه فعلی کمک کند. هدف از نگارش این مقاله مروری بر توزیع ژیوشیمیایی عناصرنادرخاکی در زغال سنگ ها، با نگرشی بر زغال سنگ های ایراناست. نتایج این تحقیقات نشان می دهند معمولا مقدار عناصر نادرخاکی سنگین نسبت به عناصر نادرخاکی سبک در زغال سنگ ها نسبت به شیل ها و کندریت ها زیادتر است. نسبت Ce/Yb در شیل های معمولی 4 تا 6 و در زغال سنگ ها و شیل های زغالی این نسبت بین 7 تا 8 در تغییر است. چهار منشا برای این غنی شدگی مطرح شده که عبارتند از: 1- منشا آلی، 2-  جذب سطحی توسط کانی های رسی موجود در حوزه های زغالی، 3- منشا معدنی و 4- رسوب همراه با مواد آلی در حین تشکیل زغال. هم چنین مطالعات نشان داده است تمرکز عناصر نادرخاکی در خاکستر حاصل از احتراق زغال سنگ بیش تر از خود زغال سنگ است. استخراج این عناصر از خاکستر آسان تر از معدن کاری زغال سنگ است و این امر موجب کاهش چشمگیر مشکلات زیست محیطی ناشی از خاکسترهای حاصل از احتراق می شود. مطالعه زغال سنگ های البرز (مناطق کارمزد، لوشان و شاهرود) و ایران مرکزی (مناطق طبس، هشونی، پابدانای اصلی، چشمه پودنه و هجدک) نشان داد عیار عناصر نادرخاکی در زغال سنگ های ایران بیش تر از متوسط عیار این عناصر در پوسته فوقانی و زغال سنگ های چین و آمریکا است.

    کلیدواژگان: زغال سنگ، عناصر نادرخاکی، توزیع ژئوشیمیایی، زیست محیطی، ایران
  • حبیب بیابانگرد*، محمد بومری، پریدخت ریگی صفحات 70-83
    افیولیت تهلاب در جنوب شرق آتشفشان تفتان در زون زمین درز سیستان واقع می شود. این افیولیت (کرتاسه فوقانی) در داخل مجموعه های فلیشی (ایوسن) برونزد دارد. هارزبورژیت ها و گابروها به عنوان هدف اصلی این مطالعه، بیش ترین برونزد افیولیت اخیر را تشکیل می دهند. سنگ های اولترامافیک از کانی های الیوین و پیروکسن و سنگ های گابرویی از کانی های پیروکسن، پلاژیوکلاز و الیوین ساخته شده اند. سرپانتین و کلریت کانی های ثانویه تشکیل دهنده این سنگ ها هستند. بافت های غالب آن ها گرانولار، شبکه ای، افیتیک و ساب افیتیک می باشند. شیب کلی نمودارهای عنکبوتی عناصر نادر خاکی کم و نسبتا صاف است که نشانگر تهی شدگی از HREE  و غنی شدگی اندک از LREE در سنگ های اولترامافیکی و مافیکی از عناصر نادر خاکی نسبت به گوشته غنی شده می باشد و غالبا روندی مشابه با مورب غنی شده دارند. نمودارهای عناصر انتقالی Ni, Cr, Co, V نسبت به La/Ce نشان می دهند با افزایش عنصرCo, Ni  میزان La/Ce کاهش یافته که نشان دهنده تفریق اولیوین می باشد. عدد منیزیومی بالای نمونه ها (86.02-42.91)  نشان می دهد که ماگمایی سازنده این سنگ ها از ذوب بخشی گوشته حاصل شده اند.  هم چنین  نسبت N(La/Sm) در نمونه ها در 1.37 تا 0.34 می باشد که نشان از منشا گوشته ای آن ها دارد. نمودارهای تکتنوماگمایی حاکی از تعلق این افیولیت به محیط های کششی حوضه های درون اقیانوسی است. بنابراین به نظر می رسد تشکیل این افیولیت مرتبط با فرورانش پوسته اقیانوسی نیوتتیس در کرتاسه بین بلوک های لوت و افغان باشد.
    کلیدواژگان: افیولیت تهلاب، تولئیتی، فرورانش، زمین درز سیستان، تفتان
  • عزیزه عبدی، روزبه دبیری* صفحات 84-100
    در صورتی که خاک رس در محدوده اجرای پروژه مشاهده شود باعث بروز مشکلاتی از جمله تورم و بروز نشست های قابل توجه می شود. از سوی دیگر، روش های تقویت و بهبود خاک ضعیف را می توان به روش های مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی دسته بندی نمود. امروزه استفاده از مصالح قابل دسترس و باطله بمنظور جلوگیری از آلودگی محیط زیست جهت تثبیت مدنظر قرار گرفته که یکی از این نوع مصالح، غبار کوره سیمان بوده که یک محصول جانبی تولید شده از سیمان پرتلند است. در تحقیق حاضر، امکان تثبیت دو نوع خاک رسی بنتونیت و کایولن با استفاده از غبار کوره سیمان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، غبار کوره سیمان با درصدهای 10، 20، 25 و 30 با خاک های رسی مخلوط گردیده و سپس به مدت های 7، 14 و 28 روز عمل آوری انجام گرفته است. جهت ارزیابی رفتار ژیوتکنیکی خاک تثبیت شده آزمون های آزمایشگاهی حدود آتربرگ، تراکم استاندارد، مقاومت فشاری تک محوری، برش مستقیم و تحکیم انجام گرفته است. نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر نشان می دهد مقدار بهینه غبار کوره سیمان برابر 30 % در مدت عمل آوری برابر 28 روز می باشد و بیش ترین تاثیرگذاری  بر روی بنتونیت می باشد. همانطور که مشاهده گردید پس از تثبیت بنتونیت، شاخص خمیری 65 %، شاخص فشردگی 58 %، پتانسیل تورم 75 % کاهش یافته و وزن مخصوص خشک حداکثر به میزان 7/8 %، مقاومت فشاری تک محوری به اندازه 3 برابر و مقاومت برشی در لحظه گسیختگی 4/9 % نسبت به حالت تثبیت نشده افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: رس، غبار کوره سیمان، مقاومت برشی، تورم، تحکیم
  • شبنم بردجی زارع، سعیده کشاورز*، مجید شاه پسندزاده، رضا حسن زاده صفحات 101-117

    تحلیل فرکتالی روشی مناسب جهت تشخیص میزان تاثیر فعالیت‎های زمین‎ساختی و بلوغ ساختاری به صورت کمی می‎باشد. در این نوشتار از روش مربع شمار برای اندازه گیری بعد فرکتالی آبراهه‎ها، خطواره‎ها و زلزله‎های تاقدیس سپیدار در کمربند زاگرس چین خورده ساده (زاگرس میانی) استفاده شده است. محاسبه بعد فرکتال آبراهه‎ها نشان دهنده تغییرات عدد فرکتالی در راستای شمال باختر- جنوب خاور می‎باشد؛ بطوری که عدد فرکتالی به سمت شمال باختر کاهش می‎یابد. عدد فرکتال حاصل از واکاوی خطواره‎های مستخرج از تصاویر سنتینل و زلزله‎ها روندی افزایشی به سمت شمال باختر تاقدیس نشان می‎دهند. با توجه به این تغییرات، پویایی تاقدیس در بخش شمال باختری آن بیش تر است. این امر از عواملی مانند تغییر توپوگرافی، جنس و سن سنگ‎ها تاثیر می‎پذیرد. محل تغییرات عدد فرکتالی در بخش میانی تاقدیس با ساختار زین اسبی ناشی از تغییرات توپوگرافی تقریبا تطابق دارد. در این محل، چین برخاستگی کمتری نسبت به بخش‎های مجاور خود دارد. وجود آبراهه‎های چنگالی، دره‎های خشک و ساختار زین اسبی نشان می‎دهد که تاقدیس سپیدار در گذشته یک چین واحد نبوده است، بلکه نتیجه گسترش جانبی چین‎هایی است که رشد کرده و به یکدیگر پیوسته اند. با توجه به مدل‎های رشد چین‎ها، بنظر می‎رسد تاقدیس سپیدار از مدل پیوند خطی که حاصل آن به شکل یک چین نیمه استوانه ای همراه با ساختار زین اسبی در محل ادغام چین‎هاست تبعیت می‎کند. تغییرات عدد فرکتالی در طول تاقدیس با تغییرات ناشی از محل ادغام چین‎ها تطابق خوبی را نشان می‎دهد که نشان دهنده تاثیر زمین ساخت فعال چین بر شکل‎گیری و توزیع الگوی عناصر زمین ریخت شناسی در تاقدیس است.

    کلیدواژگان: فرکتال، الگوی آبراهه، خطواره، زلزله، گسترش جانبی چین
  • مجتبی مختاریان اصل*، عارف علیپور، سجاد چهره قانی صفحات 118-128

    سیم برش الماسه و اره های الماسه دیسکی کاربرد وسیعی در فرآوری و برش سنگ دارند. عملکرد برش متاثر از خصوصیات سنگ، مشخصات برش و شرایط محیطی و اپراتوری است. تاکنون مدل های مختلفی به منظور پیش بینی قابلیت برش مبتنی بر این پارمترها ارایه شده اند. پیش بینی عملکرد ماشین برش نقش بسزایی در تخمین هزینه ها دارد. هدف از پژوهش حاضر، بسط مدلی غیرخطی برای تخمین نیروی برش اره الماسه دیسکی توسط رویکرد بهینه سازی الگوریتم رقابت استعماری و مقایسه نتایج حاصل با تحقیقات صورت گرفته، است. آزمایشات صورت گرفته برروی سنگ گرانیت مبنای مطالعه موردی بوده و مدل های پیشنهادی بر اساس آن داده ها مورد ارزیابی قرار گرفته اند. برای پیش بینی نیروی برشی از پارامترهای مشخص ماشین کاری شامل سرعت دورانی محیطی، سرعت یا گام پیشروی عبوری دستگاه برش، عمق برش و نرخ جاری شدن سیال سرد کننده استفاده شده است. نتایج حاصل از آزمون های آماری موید دقت بسیار مناسب مدل دوم مبتنی بر الگوریتم رقابت استعماری با ضریب تعیین 98/0 و میانگین درصد قدرمطلق خطای برابر 48/4 در تخمین نیروی برش اره الماسه در مقایسه با مطالعات گذشته می باشد.

    کلیدواژگان: فرآوری سنگ، اره الماسه دیسکی، نیروی برش، الگوریتم رقابت استعماری
  • پرهام باباخانی، ابراهیم رحیمی، هورمان غروی، محمدرضا مطهری، احمد رستگارنیا* صفحات 129-149
    در این تحقیق رابطه چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی با عدد نفوذ استاندارد در 120 گمانه در حوضه رسوبی کرمان در جنوب ایران بررسی شد. با توجه به اینکه خاک این حوضه به طور عمده از نوع CL می باشد تاثیر آهک هیدراته بر روی مقاومت فشاری و خصوصیات تراکمی این نوع خاک نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که ارتباط چسبندگی با عدد نفوذ استاندارد بیش تر از ارتباط زاویه اصطکاک داخلی با عدد نفوذ استاندارد می باشد که نشان می دهد تاثیر چسبندگی بر خصوصیات مقاومت برشی خاک های ریزدانه بیش تر از تاثیر زاویه اصطکاک داخلی بر مقاومت اینگونه خاک ها می باشد. براساس نتایج شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، ضریب همبستگی زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی با SPT-N60 به ترتیب 84/0 و 90/0 می باشد. با مقایسه R2 و RMSE دو روش، شبکه عصبی مصنوعی دقت بالاتری نسبت به رگرسیون ساده برای پیش بینی پارامترهای مقاومت برشی نشان داد. مشخص شد که، SPT می تواند برای تخمین چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی رس ها بخصوص در مرحله مقدماتی شناسایی ساختگاه پروژه ها با دقت قابل قبول مورد استفاده قرار گیرد. جهت بررسی تاثیر آهک بر ویژگی مقاومتی و تراکمی خاک رس، تعدادی نمونه با افزودن مقادیر مختلفی از آهک تهیه شد. تغییرات ساختار خاک در حین دوره عمل آوری با استفاده از آزمایش میکرسکوپ SEM بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار آهک وزن واحد حجم خشک حداکثر کاهش و رطوبت بهینه افزایش یافته است. هم چنین افزایش آهک به طور قابل ملاحظه ای موجب افزایش مقاومت فشاری خاک با رطوبت بهینه گردید و این افزایش مقاومت به طور معنی دار متاثر از زمان عمل آوری و مقادیر آهک هیدراته می باشد.  به طوری که حداکثر مقاومت فشاری به ازای 7 درصد آهک بدست آمد.
    کلیدواژگان: خصوصیات ژئوتکنیکی، تخمین پارامتر های مقاومت برشی، حوضه رسوبی کرمان، افزودنی آهک، تثبیت رس
  • مهدی حسین آبادی*، سید علی سعدآبادی صفحات 150-160

    کاهش مخاطرات برجای مانده از عملیات معدن کاری، احیای زمین های تحت تاثیر و منابع آبی مصرف شده، کاهش آثار، اطمینان از حفظ منابع محیط زیست، ایجاد ثبات و پایداری در محیط اجتماعی اقتصادی منطقه بعد از پایان فعالیت های معدنی و ایجاد کاربری های جدید از جمله اهداف بازسازی معادن است. معدن مورد مطالعه در فاصله 50 کیلومتری جنوب شرق بیرجند و در 15 کیلومتری شمال شرق سربیشه واقع است. گزینه های مختلفی برای بازسازی نواحی معدن کاری شده پیشنهاد گردیده است که از آن جمله می توان به جنگل کاری و حیات وحش، جاذبه های توریستی، کشاورزی، واحدهای مسکونی، موسسات آموزشی، تجاری و صنعتی اشاره کرد. معیارهایی همچون توپوگرافی، شیب، ارتفاع، فاضلاب (زه کشی)، نزولات، پوشان سنگ، خواص کشاورزی و خواص مهندسی به عنوان معیارهای طبیعی و معیارهایی از جمله موقعیت، دسترسی، اندازه و شکل سایت، شرایط اطراف معدن، مالکیت، نوع و شدت استفاده، خصوصیات مردم بومی، محدودیت های مقرراتی و برخورد شرکت با مورد استفاده به عنوان معیارهای فرهنگی جهت ارزیابی روش های بازسازی معادن در نظر گرفته می شوند. در این پژوهش، انتخاب بهترین روش بازسازی معادن با در نظر گرفتن تمام معیارهای موثر و اظهار نظرهای کارشناسان معدنی در خصوص وزن معیارها و عملکرد هر گزینه نسبت به هر معیار و هم چنین با هدف احیای محیط زیست صورت گرفته است. مطابق نتایج پیاده سازی روش TOPSIS فازی بر مبنای معیارهای طبیعی و فرهنگی، ابتدا کشاورزی و سپس جاذبه های توریستی به عنوان گزینه های مطلوب برای بازسازی این معدن معرفی می شوند.

    کلیدواژگان: بازسازی معادن، اولویت بندی، معیارهای طبیعی، معیارهای فرهنگی، شباهت به گزینه ایده آل فازی
  • سعیده جدیدی اردکانی، محمدعلی مکی زاده*، فریماه آیتی صفحات 161-174
    محدوده آبرفتی گرانیتی بیداخوید واقع در حاشیه غربی باتولیت شیرکوه یزد و از لحاظ موقعیت زمین شناسی در زون ایران مرکزی و بخشی از کمربند آتشفشانی ارومیه دختر واقع شده است. معدن مذکور حاصل تجمع و تجزیه رسوبات آبرفتی کواترنر می باشد. واحد اصلی سازنده معدن، رسوبات آبرفتی- آواری نیمه سخت شده توسط سیمان با ترکیب اکسید آهن بوده و کانی های غالب این مجموعه شامل کوارتز، بیوتیت، فلدسپار پتاسیم، پلاژیوکلازهای دگرسان شده و کانی های رسی است. از نکات بارز زمین شناسی خروج گازهای گوگردی و نهشت گوگرد طبیعی در رخنمون های سطحی آبرفت می باشد. حضور کانی شوره ای هالوتریشیت در منطقه محیط فومرول و خروج گازهای سولفیدی آتشفشانی در ارتباط با ولکانیسم جوان در زون گسلی دهشیر را تداعی می کند. کانی های شوره ای سولفات آهن حاصل اکسیداسیون پیریت و ایجاد محیط اسیدی به شکل محلی در سطح سفره آب زیرزمینی می باشند. رخداد این محیط به شدت اسیدی سبب رخداد کانی های دگرسانی عمدتا شامل پیریت، سریسیت، رکتوریت، ایلیت و ژاروسیت شده است.
    کلیدواژگان: هالوتریشیت، شیرکوه، بیداخوید، یزد، ایران مرکزی
|
  • R. Bahrami Nasab, H. Pirkharrati *, A. R. Abasfam, Z. Sheikhi Pages 1-17
    Kahriz Plain is located in the West Azarbaijan province along Urmia Lake and is part of the Urmia Lake catchment. Given the proximity of this plain to Urmia Lake and changes in groundwater level in this region, this study aimed to investigate the quality of groundwater from the results of 12 sampling stations during three dry periods (September) of 88-89, 91-92 and 95-94 was used for comparison. The results showed that the water type was Calcic-Magnesium-Chlorate in the first period and changed to Calcic-Carbonate-Chlorate type indicating the interaction of water-rock in the region. Groundwater quality for drinking and agriculture showed that due to high salinity and sodium content in all three periods, the northern part and areas leading to Urmia Lake were not of good quality and had limited use. The direction of groundwater flow in the region is from west to Urmia Lake, and thus the amount of electrical conductivity along with the total soluble solids increases from west to lake. The highest correlation was observed between electrical conductivity parameters and total soluble solids (p <0.05 and r = 0.9) and ions were highly correlated and had a common origin. Investigation of indices of sodium percent, sodium uptake ratio, permeability, magnesium risk and Kelly ratio indicate low to moderate limitations in groundwater use in irrigation systems. Groundwater quality based on geochemical ratios is one of the factors controlling the effect of evaporative minerals dissolution, extensive evaporation, and probability of saline water infiltration. In terms of electrical conductivity, 25% of the samples are in poor condition and show high to medium restriction for northern areas including Goltapeh and Jamalabad, Ghushchi and Qolghani areas. Therefore, different methods such as leaching and modification of the cropping pattern are needed.
    Keywords: Kahriz, Ground water quality, Urmia lake, Agriculture
  • J. Biglari *, A. Kangi, A. Jafarian Pages 18-28
    The Bakharden-Quchan Faulted Zone is located in central part of trusted folding belts of Kopeh Dagh in NE-Iran with an array of active right lateral-strike slip faults by trending NW-SE. the most seismic activities have distributed around and along major fault systems of this zone. Because of neotectonic activities and ends bending of these faults in the Bakharden-Quchan Zone and mechanism changing faults to reverse accompanying with trusting vector have increased stress, shortening, seismicity and high density of earthquakes in their ends. This zone has constantly put unter affection neotectonic stresses convergence of Arabia-Eurasia plates since last phase of Alpine orogeny. In this paper by using of Zmap software and Box counting method were used to compute surface fractal dimension of faults distribution that is shown geometric disorder pattern of earthquakes and forming two cells with high fractal dimension along the Bakharden-Quchan Faulted Zone.
    Keywords: seismicity, Seismic, sources, fractal dimension, Box counting, neotectonic zone of Bakharden-Quchan
  • A. Jamshidi *, R. Sarikhani, G. Karami, A. Ghasemi Pages 29-44
    This study was conducted to investigate the heavy metal contamination and their origin in eastern Azna city in Lorestan province. For this purpose, heavy metals of surface soil samples 113 (5-15 m) were analyzed in the eastern Azna city by AAS flame atomic absorption spectrometry. Origin indices and degree of contamination including enrichment factor (Ef) and its percentage, Geoaccumulation Index (Igeo), contamination factor (Cf) were calculated to evaluate soil contamination. Based on the results, the mean concentrations of heavy metals including Zn, Y, V, Sn, Sr, Sc, Pb, Ni, Cu, Cr, Cd, B, Br were 86.9, 51, 161, 14.5, 160, 26, 32.6, 65.4, 34, 22.9, 0.7, 102, 393 mg/kg, respectively, which Br has the highest and Cd the least. Maximum and minimum enrichment factors are also Cd and Br, respectively. The results showed that the studied area is not heavily contaminated with heavy metals but the concentration of some metals is very high in some places and in the case of a natural source of contamination (rock and soil), these sites can be used as potential mining and resource sources.
    Keywords: Heavy metals, pollution, Soil, Azna city
  • F. Ghadimi *, M. Khavari, S. Mojeddifar Pages 45-61
    The study area is located in the south of Markazi province, in Khomein city, in the Sanandaj- Sirjan zone and in the lead and zinc metal belt of Malayer-Isfahan. The research was conducted on 170 samples of 33 boreholes in Haft-Savaran area to identify Pb anomaly. Studies have shown that original and modified singularity models provide acceptable results for geochemical anomalies, but the results of the weighted singularity model were not significant in the two- and three-dimensional studies. Therefore, two-dimensional and three-dimensional integration of singularities are effective in separating the position and spreading the anomalies.Modified singularity model could provide better results than the original singularity method due to the separation of weak anomalies. Coefficient of areal association also indicated a high correlation between original and modified singularity models. Finally, it was found that Pb mineralization has a SW- NE trend in the region.
    Keywords: geochemical anomaly, original singularity, weighted singularity, modified singularity, Haft-Savaran, Khomein
  • A. Imamalipour *, H. Nazari, M. Esmailzadeh Pages 62-69

    In recent years, recovery of rare earth elements (REEs) from coal reserves as by products, in many countries has helped to alleviate the current raw material crisis. Due to the variety of research done in this field and the lack of a review article, doing this research is necessary. The purpose of this article is to review the geochemical distribution of rare earth elements in coal with an overview on Iranian coal. The results of this research show that the amount of heavy rare earth elements is usually higher than light coal rare earth elements than shales and chondrites. The proportion of Ce/Yb ratio in conventional shales is 4 to 6 and in coal and coal shales is about 7 to 8. Four sources for this enrichment have been proposed: 1. Organic origin, 2. Surface absorption by clay minerals in coal basins, 3. Mineral origin and 4. Sedimentation with organic matter during coal formation. Studies have also shown that the concentration of elements on the ash from coal combustion is much higher than coal itself. Extraction of these elements from the ash is easier than coal mining, which significantly reduces the environmental problems caused by the resulting ashes by combustion. The study of Alborz coal (Karmzad, Loshan, and Shahrood) and Central Iran (Tabas, Heshuni, Pabdana, Pudnee Springs, Hajdak) has shown that the grade of rare earth elements in Iranian coal is higher than the average grade of these elements in the upper crust and coal of the world such as China and America.

    Keywords: Coal, Rare Earth Elements, Geochemical Distribution, Environmental, Iran
  • H. Biabangard *, M. Boomeri, P. Rigi Pages 70-83
    Tahlab ophiolite is located at the Southeastern of Taftan volcano and the Sistan suture zone. This ophiolite (Upper Cretaceous) exposed in the Flysch zone (Eocene). Harzburgites and gabbro's rocks are main part of this ophiolite that studied in this article. Ultramafic rocks have olivine and pyroxene minerals.  Mafic rocks have plagioclase, pyroxene and olivine minerals. Serpentine and chlorite have secondary minerals. They are dominant granular, ophitic and sub-ophitic textures. All of REE elements in spider diagrams compared to enrichment mantle have low depletion in HREE and low enrichment to LREE, relatively flat slope, and more similar to E-MORB. Transition elements diagrams (V, Co, Cr, Ni) in against to La / Ce ratio show that differentiation of olivine mineral. High Mg number in the samples (42.91 to 86.02) shows that magma resulted from partial melting from mantle. Also (La/Sm) N in the samples are between 1.37 to 0.34 that show they are mantle source.  Tectonomagmatic diagrams shows Tahlab ophiolite has belonging to extensional oceanic intraplate, so it seems this ophiolite formed by subduction of Neothytean oceanic during Cretaceous between Lut and Afghan blocks.
    Keywords: Tahlab ophiolite, Tholeiite, Subduction, Sistan suture zone, Taftan
  • A. Abdi, R. Dabiri * Pages 84-100
    Clayey soil can cause problems such as swelling and significant settlements during the geotechnical projects. In this regard, improving and reinforcing methods of weak soils can be classified into mechanical, chemical, and physical procedures. Nowadays, the use of available and waste materials is considered to prevent environmental pollution for soil stabilization. One of these materials is cement kiln dust, which is a by-product of Portland cement. In the present study, the possibility of stabilizing two types of bentonite and kaolin clayey soils is evaluated using cement kiln dust (CKD). For this purpose, cement kiln dust was mixed with clayey soils at 10, 20, 25, and 30% and then processed for 7, 14, and 28 days. To investigate the geotechnical behavior of stabilized soil, laboratory tests such as Atterberg limits, compaction, uniaxial compressive strength, direct shear test, and consolidation were carried out. The results show that the optimal amount of CKD is 30% during the processing time of 28 days, which are the most effective on bentonite. The results of bentonite stabilization show a 65%, 58%, and 75% of reduction in the plasticity index, compression index, and swelling potential, respectively. On the other hand, maximum dry unit weight, uniaxial compressive strength, and shear strength increased by 8.7%, 3 times, and 9.4%, respectively, compared to the unstabilized state.
    Keywords: Clay, Cement kiln dust, Shear strength, Swelling, Consolidation
  • Sh. Zare Berdeji, S. Keshavarz *, M. Shahpasand Zadeh, R. Hasanzadeh Pages 101-117

    Sepidar anticline in southwest of the Zagros, located in a tectonically active area, is delineated by the Sepidar, Sabzpoushan, Khafr and other active faults. This anticline has lost its cover of soft Miocene and Pliocene sediment and is now developed solely in the Asmari resistant limestone. Fractal dimensions of drainage pattern, fractures and earthquake in the Sepidar anticline show different values which varied in the NW-SE direction. Based on these variations, the northwestern parts of the fold have more tectonic activity than the southeastern parts. The transition between these parts correlated with saddle in the fold crest, which has undergone less uplift than the surroundings parts of the fold. Asymmetric forked drainage pattern, sinuosity drainage, and dry valley in the Sepidar flanks are geomorphological evidences of lateral propagation of folds. These geomorphological evidences and Inverse Distance Weighting (IDW) maps of fractal variations demonstrate the Sepidar anticline as a sub-cylindrical fold resulted from linear linkage with a saddle at the location where the two initial folds linked.

    Keywords: Fractal Analyses, Drainage Pattern, Earthquake, Fractures, Lateral Fold Propagation
  • M. Mokhtarian Asl *, A. Alipour, S. Chehreghani Pages 118-128

    Circular diamond sawblades and diamond wire saw have extensive applications in the processing of natural stones. The cutting performance is affected by the rock properties, sawing characteristics and working conditions. So far, many researchers focused on modeling and estimating the sawing performance. Performance prediction of sawing machine have important role in the cost estimation. The aim of present study is to develop nonlinear models for estimating cutting force in circular diamond sawblades using Imperialist Commutative Algorithm (ICA) optimization techniques and compare the results obtained from literature models. For this purposes, the conducted tests on the granitic rocks were used in the case study and the proposed models based on those data have been evaluated. The peripheral speed, traverse speed, cut depth and flow rate of cooling fluid are used to predict the cutting force. According to the calculated statistical error between the forecasted and real measured values of cutting force, ICA-based model has the lowest values of MAPE, VARE, MEDAE and RMSE, while it has the highest value of VAF, in comparison to the other models.  It is concluded that this ACII-based model is superior to others.

    Keywords: Natural stone processing, Circular diamond sawblades, Cutting force, Imperialist competitive algorithm
  • P. Babakhani, E. Rahimi, H. Gharavi, M. R. Motahari, A. Rastegarnia * Pages 129-149
    In this study, geotechnical properties and the relationship between cohesion (C) and internal friction angle (ϕ) with SPT number is investigated in 120 boreholes in sedimentary basins of Kerman. Also, the effect of hydrated lime on petrography and mechanical properties of CL soil was investigated. The correlation between C and SPT (R2 =0.72) is stronger than that of ϕ and SPT (R2 =0.62) which shows the effect of C on the shear strength of fine-grained soils is higher than the effect of friction angle on the strength of these soils. Based on the results of the ANN model the correlation coefficients of ϕ and c with SPT are 0.84 and 0.90, respectively. Based on the R2 and RMSE, ANN showed higher accuracy than simple regression for prediction of ϕ and c parameters. It is proved that, the SPT could be used for estimating cohesion and friction angle of clays (CL) especially at the preliminary stage of projects with acceptable accuracy. To study the effect of lime on strength and compaction properties of clay soil, a set of samples were prepared by adding different contents of lime. Next, the standard Proctor test and uniaxial compressive strength test at the optimum moisture content were performed. SEM analysis showed substantial changes in the soil structure after the addition of additives. Also, an increase in the hydrated lime content results in a decrease in their maximum dry unit weight and increase in the optimum moisture content. Furthermore, it was found that an increase in hydrated lime content results in the increase of compressive strength and optimum moisture content. The maximum compressive strength is achieved at 7% hydrated lime.
    Keywords: Standard penetration test, Geotechnical properties, Kerman Sedimentary Basin, lime additive, clay stabilization
  • M. Hoseinabadi *, S. A. Sadabadi Pages 150-160

    Mining restoration operations follow the goals including reduction of the hazards from mining operations, restoring affected lands and consumed water resources, reducing the impacts raised from mining operations, ensuring environmental resources conservation, stabilizing the socioeconomic environment of the area after mining activities, and creating new mining opportunities. This paper aims to provide an appropriate recommendation for the reconstruction of Sarbisheh bentonite mine considering natural and cultural criteria using fuzzy TOPSIS linguistic variables. The mine under study is located 50 km southeast of Birjand and 15 km northeast of Sarbisheh. Recently, different scenarios have been proposed for the refurbishment of the mining area among which are the forestry and wildlife, tourist attractions, agriculture, housing, educational, commercial and industrial establishments. Criteria like topography, slope, elevation, drainage, descents, rock coverage, agricultural and engineering are considered as natural criteria and location, accessibility, site size and shape, conditions of the mine, ownership, type, and intensity of use, behavior of indigenous peoples, regulatory constraints, and the way corporations use them are considered as the cultural criteria for evaluating mining reconstruction scenarios. This study aims at selecting the best mine reconstruction method by considering all effective criteria and comments from mining experts regarding the parameters’ weight and the performance of each parameter against each criterion and also with the purpose of environmental protection. Based on the fuzzy TOPSIS method and considering the natural and cultural criteria, first agriculture and then tourist attraction were suggested as the preferred alternatives for the reconstruction of this mine.

    Keywords: Restoration of mines, prioritize, Natural criteria, cultural criteria, Fuzzy TOPSIS
  • S. Jadidi Ardekani, M. A. Mackizadeh *, Farimah Ayati Pages 161-174
    The Bidakhavid mine is located on the western margin of the Shirkouh Batholith in the Central Iran and as a part of Urumieh-Dokhtar magmatic belt. This mine is the result of alteration of quaternary alluvial deposits. The main unit of the Bidakhavid mine is the iron oxide cement-semi-hardened alluvial-abrasive sediments with main minerals, including quartz, biotite, K- feldspar, altered plagioclase and clay minerals. Significant geological aspects are the emission of sulfur gases and the deposition of natural sulfur in surface of Quaternary alluvial deposits. The presence of efflorsence minerals such as halotrichite, confirm a fumarole region and the release of volcanic sulfid gases associated with young volcanism in the Dehshir fault zone. Iron sulfate efflorsence minerals are produced by pyrite oxidation and the formation of acidic environments on the surface of the groundwater table. The occurrence of this highly acidic environment has led to the occurrence of alteration minerals such as pyrite, sericite, rectorite, illite and jarosite.
    Keywords: Halotrichite, Shirkuh, Bidakhavid, Yazd, Central Iran