پتانسیل کارست زایی در سنگهای کربناته (مورد مطالعاتی سازند آسماری، جنوب غرب ایران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم زمین، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

2 دانشیار گروه زمین شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

3 استاد گروه زمین شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

چکیده

از آنجایی که تمام سازه‌های مهندسی در ارتباط مستقیم با زمین هستند بنابراین لازم است که خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی ساختگاه این سازه‌ها مورد بررسی قرار گیرد. سازه‌های آبی از جمله این سازه‌ها هستند که به علت حضور آب و واکنش بین آب و زمین اهمیت این مطالعات بیشتر می‌شود. سازه‌های آبی بنا شده بر روی سنگهای انحلال پذیر ممکن است با گسترش و توسعه درز و شکافها و ایجاد کارست در معرض خطر قرار گیرند. در این نوشتار سعی شده است پتانسیل انحلال و کارست زایی سنگ آهک در سرعت آب و دمای متفاوت، با توجه به اندازه اولیه درزه‌ها بررسی شود. روش ارزیابی بر اساس کارهای آزمایشگاهی و روی نمونه‌هایی از مغزه سنگهای سازند آسماری، در استان چهارمحال و بختیاری انجام شده است. تحقیقات نشان می‌دهد عوامل مختلفی در چگونگی رفتار درزه‌ها در مقابل جریان آب تاثیر دارند که می-توان به میزان بازشدگی اولیه درزه‌ها، سرعت جریان، دما، اسیدیته و ... اشاره کرد. در این تحقیق سرعت انحلال درزه‌ها در مقابل جریان آب با بازشدگی‌های متفاوت و در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشات نشان‌دهنده رابطه مستقیم بین کاهش دما و افزایش میزان انحلال و رابطه غیر مستقیم بین افزایش میزان بازشدگی و اندازه اولیه دهانه درزه می‌باشد. همچنین نتایج نشان می‌دهد بازشدن و بسته شدن درزه در مقابل عبور جریان آب با شرایط یکسان تحت تاثیر سرعت آب و میزان بازشدگی آنها می‌باشد بطوریکه درزه با بازشدگی 3/0 میلیمتر در سرعت بالا بازشدگی و در سرعت پایین پرشدگی نشان می‌دهد.
واژه‌های کلیدی: انحلال پذیری، سنگ کربناته، سازند آسماری، درزه کارست زایی

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Carstification potential in carbonate rocks (Case study Asmari formation- southwest of Iran)

نویسندگان [English]

  • mohammad fathollahy 1
  • mohammad reza nikudel 2
  • mashallah khamechian 3
1 Assistant Professor, Earth science, Basic science, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 Associated Professor, Engineering geology department, Basic science faculty, Tarbiat modares university, Tehran, Iran
3 Professor, Engineering Geology department, Basic science faculty, Tarbiat Modares university, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Abstract
Abstract
All of the engineering structures construct on the ground, thus it is necessary to investigate and evaluate the geological engineering characteristics and probable geo hazard like karstifiaction potential of the construction sites. Hydraulic structures are from this structures that because of their immediately relation to the ground, the importance of this investigation is more noticeable. The constructed hydro structure on the carbonate rocks maybe confront to damage because of solution, enlarging and spreading of joints. This phenomenon may led to karstification and large seepage amount of water from foundation and inefficiency of dam. This article discusses about the rate of extension of the joints in different velocity and temperature regard to their original opening. The evaluation is obtained by experimental tests on rock cores of Khersan1 dam site. The results show that there are many factors that affect joint behavior against water flow; these factors are primary opening of joints, flow velocity, temperature, acidity and etc. In this research behavior of the joints with different opening in different temperature has been evaluated. The results show direct relation between extension of the joints and decreasing of the temperature and indirect relation between joint extension and their primary opening. Also the results show that filling and washing out of the joints in identical condition is controlled by flow velocity and their primary opening as the joint with opening of 0.3 mm shows washing out and filling against high and low velocity respectively.
Key words: Asmari formation, Carstification, carbonate rock, joint, solubility

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Asmari formation"
  • "Carstification"
  • "carbonate rock"
  • "joint
  • solubility"

مراجع

اشرف، ط.، میراب شبستری، غ.، اعتباری، ب.، 1392. بررسی تأثیر ویژگی‌های سنگ‌شناسی بر توسعه عوارض کارستی در واحدهای سنگی کربناته رشته کوه شتری، شرق ایران. نشریه رخساره‌های رسوبی، 6(1)، 1-18.
خانلری،غ .، 1368. شناخت عوامل مؤثر در گسترش پدیده کارستی شدن سنگ‌های کربناته کبوترآهنگ- علیصدر. پایان­نامه کارشناسی ارشد، گروه زمین­شناسی­مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس.274ص.
صادقی، ح.، 1368. شناخت عوامل مؤثر در گسترش پدیده انحلال­پذیری سنگ‌های کربناته فارس- سد کوار. پایان­نامه کارشناسی ارشد، گروه زمین­شناسی­مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس. 304ص.
غضنفری، پ.، بختیاری، م.، جلالی، ن.، 1394. کارست زایی سنگ‌های کربناته با بهره‌گیری از Rs و GIS در منطقه الموت، شمال قزوین. فصلنامه کواترنری ایران، دوره 1، شماره 4، 352-339.
فتح­اللهی، م.، و همکاران، 1386. بررسی اثر بازشدگی  دهانه درزه­ها بر روی میزان انحلال­پذیری. یازدهمین همایش انجمن زمین­شناسی ایران، شهریور، مشهد.
قبادی، م. ح.، 1366. مطالعه پدیده انحلال و تزریق­ در توده سنگ­های آهکی لار. پایان­نامه کارشناسی ارشد، گروه زمین­شناسی­مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس. 231ص.
قبادی، م. ح.، 1378. عوامل کنترل کننده انحلال در سنگ‌های کربناته. مجله علوم دانشگاه شهید چمران اهواز، شماره 5.
قبادی، م. ح.، 1386. زمین­شناسی مهندسی کارست. انتشارات دانشگاه بوعلی سینا(همدان). 304 ص.
Ghobadi, M.H. 1997. The influence of joints on solubility on carbonaceous rocks. International Symposium Engineering Geology Environment, Athens, Greece, 127- 131.
James, A. N. and Lupton, A. R. R. 1978. Gypsum and anhydrite in foundation of hydraulic structure.     Geotechnique, Vol. 28, 249-272.  
James, A. N. and Kirkpatrick, I. M. 1980. Design of foundation of dams containing soluble rocks and soils. Quarterly Jurnal Engineering Geology, Vol. 13, 189-198.
James,A. N. and Binnie and partners, 1981. Solution parameters of carbonate rocks, Bulletin of international Association of Engineering Geology, Vol. 24, 19-25.
James, A. N., Lupton, A.r.r.1985. Further studies of the dissolution of soluble rocks. Geotechnic, 205-210.
Khanlari, G. r. 1998. The effect of water temperature on solubility of carbonaceous rocks. 8th International IAEG Congress. Vancouver Canada, 2193-2197.
Shokri, M., Ashjari, J. and Karami, Gh. 2016. Surface and subsurface karstification of aquifers in arid regions: the case study of Cheshme –Ali Spring, NE Iran. Journal of cave and karst studies, 78(1), 25-35.
Varoujan, K., Ayda, D., Nadir, A. and Sven, K. 2016. Factors controlling the karstification process in the Fatha formation in Iraq. Journal of earth science and geotechnical engineering, 6(3), 147-162.
هیدروژئولوژی
دوره 4، شماره 2
ناشر
اسفند 1398
صفحه 131-144

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار