دانلود مقالات علوم زمين

ايران به دليل شرايط خاص زمين شناسي، توپوگرافي و آب و هوايي از كشورهاي مهم لغزش خيز است و سالانه خسارت قابل توجهي بر اثر بروز زمين لغزه گزارش مي شود.
اثرات مخرب و جدي اين پديده مهم، در مناطق فعال تكتونيكي، لرزه خيز، سيل خيز و داراي سازندهاي رسوبي - تبخيري حساس به فرسايش و ديگر سازندهاي مستعد، به وضوح قابل مشاهده است. در مقاله حاضر، به بررسي خطر زمين لغزش و بهمن خيزي در ناحيه جنوب شرقي استان لرستان در محدوده كوه كي نور پرداخته و روشي جديد بر اساس مسايل زيست شناختي (بيولوژيكي) در تعيين سن رويداد اين پديده هاي مخرب ارايه مي گردد.

تعيين كيفيت شيميايي آب زيرزميني مي تواند در تعيين آبخوانهاي مختلف، ارتباط بين آنها و نيز ارتباط بين آبهاي سطحي و زيرزميني حايز اهميت ‎باشد. از آنجا كه در اين مقاله هدف شناخت منابع آب زيرزميني محدوده دشت هاي قلعه رزه و بيدروبه واقع در شمال شهرستان انديمشک و شمال غرب استان خوزستان مي باشد، بنابراين جهت تعيين و تقسيم بندي كيفيت شيميايي آبخوان ها، بررسي هيدروشيمي چشمه ها و چاه هاي محدوده مورد نظر انجام مي گردد علاوه بر آن نقش سازندها و نيز عوامل ساختاري نظير گسل ها در تعيين كيفيت شيميايي آبخوان ها بررسي مي شود. در اين راستا از تواناييهاي سنجش از دور و GIS نيز به عنوان ابزاري قدرتمند جهت تجزيه و تحليل داده ها بهره گرفته شد. نتايجي که از اين کار حاصل شد شامل تعيين مناطق مناسب به لحاظ کيفيت شيميايي جهت شرب، تعيين تيپ آبخوانهاي موجود در منطقه، طبقه بندي سازندهاي موجود به لحاظ کيفيت شيميايي آب موجود در آنها مي باشد.

متروي اصفهان (قطعه جنوبي) به صورت دو تونل با مقطع نعل اسبي در تناوبي از شيل و ماسه سنگ در حال احداث مي باشدو داراي طول 3737 متر مي باشند. حفاري به كمك دستگاه رودهدر (Rode Header) و با عرض 7 و ارتفاع 6.7 متر در حال انجام مي باشد. جهت طبقه بندي توده هاي سنگي از سه روش Q (Barton et al., 1674) RMR (Bieniawski 1989) و روش (GIS (Hoek et al., 1995 استفاده شده و بر اساس اين دو طبقه بندي ويژگيهاي ژئومکانيکي توده سنگهاي دربرگيرنده تعيين شده است. در اين تحقيق ويژگيهاي ژئومکانيکي توده سنگهاي دربرگيرنده تونلهاي متروي اصفهان به كمك دادههاي حاصل از مغزه هاي حفاري شده و برداشتهاي در حين حفاري برآورد شده است.

امروزه در برنامه ريزي براي توسعه شهر استفاده از مدلها و تکنيکها، کاربرد بسياري دارد. با استفاده ازمدل منطق بولين و تکنيک هاي GIS و RS، در اين تحقيق، مکانهايي که از نظر لايه هاي زمين شناسي، شيب، پوشش گياهي، قابليت اراضي، فاصله از مسيل ها و فاصله از سکونتگاه، در اطراف شهر کنگان، مي توانند محدود کننده توسعه شهر باشند، مشخص مي شود در اين تحقيق علاوه بر کاربرد مدل، سعي شده است که با تغييراتي در مدل آن را تعديل نمايد. و تا آنجا که ممکن است مکانهاي داراي محدوديت را آشکار سازد. و مکانهاي بدون محدوديت را براي توسعه آتي شهر پيشتهاد دهد.

ارزيابي اختصاصات مخزني شامل مطالعه پارامترهاي پتروفيزيکي نظير تخلخل، نفوذپذيري و اشباعي؛ تغييرات ليتولوژيکي نسبت به عمق و اختصاصات هيدروکربوري از جمله ضخامت مفيد، غير مفيد و ستون هيدروکربوري است. مخزن آسماري ميدان نفتي شادگان از جمله مخازن کربناته ترشيري ايران است که در 60 کيلومتري جنوب اهواز قرار دارد. اين مخزن به 10 زون تقسيم شده و شامل دو مخزن فوقاني و تحتاني است. بررسي تغييرات ليتولوژي نشان ميدهد که ميزان آهک و شيل با افزايش عمق افزايش مي يابد و تنها در زون 2 و 6 کوارتز درصد عمده اي را تشکيل ميدهد. دولوميتيزاسيون فرايند شايعي است و در زونهاي ماسه سنگي شديدتر بوده، نقش سيمان را بازي مي کند. همراهي سولفات با آن مي تواند مدل سبخايي را براي تشکيل آن تقويت بخشد.
تخلخل و تراوايي مخزن آسماري با شدت دولوميتي شدن تغيير نمي کند بلکه عامل موثر در آن مورفولوژي بلورهاي دولوميت است. بطوريکه بلورهاي لوزي شکل دولوميت نقش موثرتري در افزايش تراوايي دارد. درصد اشباعي آب و نفت در زونهاي 4 و 6 بترتيب بيشترين و کمترين مقدار را دارد. لذا زون 4 مي تواند بعنوان يک زون آبده مخزن را به دو بخش تفکيک نمايد. ولي اين ويژگي در کل مخزن مي تواند نشانه چگونگي تفکيک نفت بصورت لايه اي باشد. بنابر اين عمل جايگزيني نفت توسط فاکتور ليتولوژيکي کنترل شده است. بيشترين ستون هيدرکربوري در زون 6 و 2 (بترتيب 5.5 و 2.5 متر) بوده و لذا اين زونها پتانسيل توليد نفت بالاتري دارند.

طرح سد و نيروگاه سياه بيشه شامل دو سد سنگريزه اي با رويه بتني و به عنوان اولين سد و نيروگاه تلمبه - ذخيره اي ايران در مسير جاده تهران چالوس و در دامنه هاي شمالي رشته کوه البرز در حال اجرا مي باشد. با توجه به موقعيت ساختگاه طرح و همچنين اهميت طرح و با توجه به اثر منفي پديده لغزش بر عمر مفيد سدها و پايداري سازه هاي هيدروليکي، پهنه بندي خطر زمين لغزش يکي از ملزومات تشخيص داده شد. حوضه آبريز سد بالايي سياه بيشه در بر گيرنده مصالح سست با شيبهاي تند و داراي گسلهاي فعال مي باشد که با توجه به ميزان بارندگي ناحيه مورد مطالعه داراي پتانسيل وقوع انواع ناپايداري شيبها مي باشد. عوامل موثر در ناپايداري شيبها در منطقه مورد بررسي با توجه به شرايط محيطي: جنس سنگها و خاکها، فاصله از گسل، ميزان شيب دامنه ها، فاصله از محور جاده و پراکندگي آبراهه ها تشخيص داده شد. لايه هاي اطلاعاتي پارامترهاي موثر در ناپايداري شيبها با استفاده از نقشه ها، داده هاي موجود و بررسي هاي ميداني در محيط GIS تهيه شدند. لايه هاي اطلاعاتي طبقه بندي و وزن دهي شده و با استفاده از روش کارشناسي تلفيق شدند. نقشه پهنه بندي منطقه قسمتهاي مستعد لغزش را در پنج رده نشان مي دهد. نقشه پهنه بندي تهيه شده بر اساس اطلاعات موجود در مرحله فاز يك مطالعاتي مي باشد. بررسي هاي تكميلي توسط تيم طراحي پروژه در حال انجام مي باشد.

براي اجراي هر پروژه سد سازي از جمله مهمترين بخشهاي تحليل نشت و نفوذپذيري در پي و تكيه گاههاي سدها فاز شناسايي، اجرا و بهره برداري است. كاربرد روشهاي تحليل عددي و متقاعب آن استفاده از نرم افزارهاي تحليلي در پروژه هاي بزرگ عمراني از دير باز رواج داشته است. در اين تحقيق سعي شده تا بر اساس داده هاي زمين شناسي جمع آوري شده از ساختگاه سد كوران بوزان و با استفاده از نرم افزار تحليل عددي FEAP-HM نشت از پي سد مورد مطالعه قرار گيرد. جهت انجام اين تحقيق ابتدا اطلاعات زمين شناسي مورد نياز طي يك فاز مطالعاتي در ساختگاه سد كوران بوزان جمع آوري گرديد. جهت تحليل ابتدا مدل ساختاري سد و پي آن در هر نرم افزار با استفاده از داده هاي زمين شناسي ساخته شد و سپس با اعمال فشارهاي آب مختلف در پشت سد ميزان نفوذپذيري و نشت مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. ساختار هندسي مدل شامل سدي به ارتفاع 150 متر با عرض پي 300 متر و عرض تاج 20 متر و طول تاج 600 متر مي باشد. ميزان نشت از زير پي تا عمق حدود 50 تا 60 متر بيش از مقدار 5 لوژان است (Kutzner,1996) و در زير اين عمق نفوذپذيري به حدود 7-10 كاهش مي يابد كه وضعيت مناسبي از جهت نشت آب داراست. همچنين در تكيه گاهها وضعيت نشت آب با توجه به فشار كمتر آب در اعماق 40 تا50 متري به وضعيت مناسبي مي رسد.

سنگها در بسياري از فعاليت هاي انساني، اهميت بنيادي دارند. سنگها منابع اوليه براي ساختمان سازي، راهسازي و ساير امور مهندسي به شمار مي روند. بنياد و پي بسياري از سازه هاي انساني بر سنگها قرار مي گيرند. تمام سنگها در معرض فرآيندهاي طبيعي هوازدگي قرار مي گيرند و عملکرد اين فرآيندها به تمام فعاليت هايي که از سنگ به عنوان ماده خام استفاده مي کنند، مربوط مي شود.
تاکنون مطالعه فرايندهاي هوازدگي سنگها به صورت موردي و توصيفي انجام مي شده و نتايج مطالعات به فرمت قابل استفاده براي ساير فعاليتها نبوده است به طوريکه در شرايط حاضر زيان هوازدگي به سازه هاي انساني بسيار جدي مي باشد و توجه به مطالعات هوازدگي بويژه در داخل شهرها ضروري مي باشد.
با توجه به ابعاد گسترده هوازدگي که پژوهش هاي متعددي را مي طلبد و از طرف ديگر هيچگونه مطالعه هوازدگي به طورجدي در کشور ما انجام نشده است لذا اين تحقيق در مقياس 1:250000، شرايط و محيط عملکرد فرايندهاي هوازدگي را توسط تکنيک هاي سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي (GIS) و روابط تعريف شده توسط ژئومرفولوژيست ها پهنه بندي نموده و به نتايج متعددي رسيده است. از جمله اينکه تنوع شرايط هوازدگي در ايران، نباز به پژوهش هايي در مقياس ناحيه اي دارد. پهنه بندي هواردگي در مقياس فضايي ملي نيز اگر از توزيع متعادل نمونه گيري بهره مند شود مي تواند در سياستگذاري ها و برنامه ريزي هاي کلان مفيد واقع شود.

در اين مقاله با انتخاب 5 سد بزرگ كشور مربوط به مناطق تكتونيكي مختلف، خصوصيات زمين لرزه هاي القايي مربوط به پر و خالي شدن سدها بررسي شده است.
براي اين منظور زمين لرزه هاي واقع در شعاع 30 كيلومتري از محور سدها استخراج شده و مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است. بررسي ها نشان مي دهد كه پراكندگي زمين لرزه هاي القايي در سمت مخزن بيشتر مي باشد. همچنين فراواني زمين لرزه ها تابعي از مشخصات سد و محيط تكتونيكي است و همان روند زلزله هاي تكتونيكي را نشان مي دهد. در مورد سد بزرگ كارون 3 فراواني زمين لرزه هاي كوچك بعد از احداث سد افزايش يافته و فراواني زلزله هاي بزرگتر كاهش يافته است. اما در مورد دو سد لتيان و لار كاهش در فراواني زلزله ها مشاهده مي شود.

چنديست نتايج مطالعات زمين شناسي مهندسي به عنوان يکي از ارکان اصلي محاسبات در طراحي و اجراي سازه هاي عمراني کشور نقش ايفا ميکند. براي بناي سد مرزي و مخزني تنگ حمام در غرب کشور با حجم مخزن بيش از 50 ميليون متر مکعب و ارتفاع 57 متر نيز به انجام چنين بررسيهايي پرداخته شد. اين سد از خروج آب از مرز عراق جلوگيري مي کند و ذخيره آب جهت آبياري اراضي دشت قصر شيرين را به عهده دارد. پي سنگ کنگلومرايي ساختگاه در امتداد محور سد بطور کامل سازند بختياري است که در جناح چپ و بستر رود از لحاظ پارامترهاي مقاومتي و طبقه بندي مهندسي سنگ پي به روشهاي RMR ,GSI در حد متوسط و جناح راست ضعيف است. اما بدليل وجود زمينه ريزدانه، تقريبا در تکيه گاه چپ و بستر رود و در جناح راست بجز در متراژهاي خاص نفوذ ناپذير است. از آنجا که کنگلومرا بندرت شکستگيها را نمايان ميسازد، شکل مستقيم رودخانه و چشمه هاي متعدد در مسير آن و تغييرات تراز آب زير زميني در دو يال مخالف، احتمال گسله بودن رودخانه وجود دارد. با توجه به وجود قسمتهاي معدود نفوذپذير پارامترهاي ژئومکانيکي بدست آمده حاکي از قابل اجرا بودن پروژه در گزينه انتخاب شده اند و در طراحي سازه مورد استفاده قرار خواهند گرفت. نياز به اجراي عمليات تزريق سيمان در تکيه گاه راست و متراژهاي خاص در  تکيه گاه چپ و بستر رود احساس مي شود و در طراحي پرده آب بند به مقاطع محاسبه شده توجه خاصي خواهد شد. اين تحقيق به عنوان مرجع علمي مورد نياز طراحان سد و سازه هاي همراه آن در منطقه و ساير پژوهشگران مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.

در اين مقاله به مقايسه دو زمين لرزه بم و زرند پرداخته شده كه هر دو در پهنه خرد صفحه ايران مركزي رخ داده و از آنجاييكه شباهت هاي ديگري مثل بزرگاي، كاهندگي و موارد ديگر در اين دو زمين لرزه وجود دارد بنابراين مقايسه اين دو زمين لرزه كمك زيادي در جهت شناسايي ساختار گسلش و لرزه خيزي منطقه خواهد كرد.
همچنين در مورد گسلهاي مسبب هر دو زمين لرزه و خصوصيات لرزه شناسي آنها بحث شده است.
بخش اصلي اين مطالعه بر روي پس لرزه هاي دو زمين لرزه بم و زرند متمركز مي باشد. در اين مقايسه نتايج مهمي بدست آمده كه به نظر مي رسد اين نتايج استفاده موثري در مورد شناخت زمين لرزه هاي بعدي در اين منطقه به دنبال خواهد داشت.

سد خاكي توزانلو در 250 كيلومتري شمال مشهد و 6 كيلومتري شمال روستاي توزانلو نزديک شهرستان درگز قرار دارد. جهت احداث سد، در مبحث شناسايي منطقه اي و مطالعات زمين شناسي، بر اساس روابط تجربي و روشهاي موجود و جمع آوري اطلاعات محلي، قابليت لرزه خيزي منطقه ارزيابي شد. مشخصات مورد نياز براي طراحي سد از لحاظ خطر لرزه خيزي ارايه گشت و بيشينه شتاب افقي ناشي از زلزله بدست آمد. در نهايت با استفاده از نقشه هاي سازمان انرژي اتمي (اشجعي - مهاجر 1368) و برنامه تحليلي ريسك زلزله مك گوار (1978) شتاب افقي براي دوره بازگشت 50 ساله بدست آمد و خطر زلزله تحليل شد و براي عمر مفيد 50 ساله سازه شتاب، معادل 3.43m/s² بدست آمد.

بررسي و مطالعه رخداد پديده روانگرايي بخصوص در مناطق لرزه خيز از جمله ايران در سالهاي اخير مورد توجه مهندسين ژئوتکنيک قرار گرفته است. پيش بيني روانگرايي در خاک ها با توجه به خصوصيات فيزيکي و مکانيکي خاک نظير دانه بندي، مقاومت برشي و ... و هم چنين ويژگيهاي لرزه خيزي نظير بزرگي، شتاب و مدت زمان زلزله به عنوان پارامترهاي در دسترس  مطرح است.
در اين مقاله، پارامترهاي مستقل تنش کل و موثر، عدد SPT اصلاح شده و درصد ريز دانه، به عنوان پارامترهاي مقاومتي خاک؛ بزرگي وشتاب زلزله، به عنوان پارامترهاي زلزله و موثر در پتانسيل روانگرايي انتخاب شدند. پارامترها طوري انتخاب شدند که اولا مستقل باشند و ثانيا در مجموع همپوشاني خوبي در ارزيابي پتانسيل روانگرايي بر اساس کليه عوامل موثر بر آن داشته باشند. براي يافتن ارتباطي منطقي ميان داده هاي صحرايي ثبت شده در گذشته توسط محققين مختلف از شبکه عصبي مصنوعي به عنوان ابزاري کارآمد در پيش بيني پتانسيل روانگرايي استفاده گرديده است. نتايج بدست آمده در اين تحقيق، نشان دهنده اعتبار روابط همبستگي SPT و CPT و همچنين توانايي شبکه عصبي مصنوعي در تخمين پتانسيل روانگرايي مي باشد. همچنين ميزان خطاي آموزش شبکه تا حد زيادي نسبت به موارد مشابه در گذشته کاهش يافته است.

سدها از جمله سازه هايي هستند كه به منظور كنترل و مهار آبهاي جاري احداث مي گردند. براي اجراي هر پروژه سدسازي بررسي وضعيت آبگذري ساختگاه از جمله مهمترين بخشهاي فاز شناسايي، اجرا و بهره برداري است. منطقه مورد مطالعه از نظر جغرافيايي در محدوده استان لرستان، شهرستان كوهدشت واقع شده است. مهمترين رودخانه منطقه كه ساختگاه سد مورد نظر نيز بر روي اين رود واقع شده است رودخانه سيمره مي باشد. مجموعه سنگهاي رخنمون شده در گستره مورد مطالعه رسوبي بوده و سن آنها از كرتاسه بالايي تا ائوسن مي باشد. با توجه به مطالعات زمين شناسي مهندسي 5 دسته درزه در ساختگاه تشخيص داده شد. آزمايش نفوذپذيري به طريق لوژان و با استفاده از پكر منفرد در گمانه هاي حفر شده در ساختگاه انجام شد. وجه غالب توده سنگ در رده نفوذپذيري كم تا متوسط (لوژان 20-8) قرار دارد. همچنين تزريق آزمايشي در سه ايستگاه در ساختگاه سد صورت گرفت. ميزان لوژان و خورند دوغاب سيمان در گمانه هايي كه بصورت مايل حفر شده است به مراتب از گمانه هاي عمودي بيشتر است كه نشانگر تاثير درزه هاي عمودي ساختگاه است.

طرح احداث سد مخزني ابوالفارس در 56 كيلومتري جاده  رامهرمز - بهبهان در پايين دست روستاي تنگ تلخ قرار دارد. گزينه مطالعاتي در دره اي V شكل انتخاب شده كه در سنگهاي بخش لهبري سازند آغاجاري شكل گرفته است. پهناي بستر رودخانه حدود 50 متر و ژرفاي آبرفت 5 متر ارزيابي مي شود. اما در حاشيه چپ مخزن اين سد يك نوع زمين لغزش از نوع Slump روي داده است كه در صورت فعاليت مجدد، حجم قابل توجهي از واريزه به داخل مخزن سد  فرو مي ريزد. به منظور بررسي وضعيت ساختگاه سد از نظر وقوع زمين لغزش احتمالي در مخزن، آناليز پايداري زمين لغزش مذكور با اســتفاده از نرم افـزار Slide 2003 در سه حالت خشك، اشباع و پس از آبگيري و با در نظر گرفتن ضريب زلزله به ميزان 0.2g انجام شده است. اين بررسي نشان داد كه زمين لغزش مذكور پس از آبگيري مخزن به حالت پايدارتري مي رسد اما خطر بالقوه فعاليت مجدد آن در هنگام تخليه سريع و يا با تغييرات تراز آب مخزن بويژه در هنگام زلزله وجود دارد.

زمين شناسي پزشكي يك رشته علمي ضروري و لازم است كه بين مواد حاصل از فرآيندهاي زمين شناسي، انتشار و توزيع مكاني و زماني بيماريها در انسان و ساير موجودات ارتباط برقرار مي كند. منطقه مورد مطالعه، روستاهاي برج عليا و سفلا برج در جنوب شرقي شهرستان بافت است. در اين روستا، كانيهايي چون نوعي آزبست سرپانتين به نام كريزوتيل يا آزبست سفيد (3MgO, 2SiO₂, 2H₂O)، کروميت (FeCr₂O₄)، ورميکوليت {(Mg, Fe, AL)₃(AlSi)₄O₁₀(OH)₂, 4H₂O} و ... به وفور يافت مي شوند. معادن كروميت در فاصله دورتري از روستا قرار دارند. اين روستا بالغ بر 100 نفر جمعيت دارد و از گذشته هاي دور تا كنون افراد بسياري به بيماريهايي چون سرطان ريه، معده، روده و ... مبتلا شده و بر اثر آن در گذشته اند. با توجه به مطالعات و شواهد بدست آمده از روستا به نظر مي رسد بتوان رابطه اي منطقي بين كانيهايي چون ور ميكوليت و آزبست و بيماريهاي رايج در منطقه برقرار كرد.

در مطالعات مربوط به حوزه ژئوتکنيک، آزمايش هاي صحرايي در مقايسه با آزمايشهاي آزمايشگاهي به دليل آنکه در اين دسته از آزمايشها دستخوردگي نمونه هاي مورد آزمايش کمتر بوده، شرايط طبيعي زمين از نظر استرس هاي وارده و جهت يافتگي هاي ساختاري خاک يا سنگ مورد آزمايش بهتر خود را نشان داده و از طرفي آزمايش هاي برجا حجم بيشتري از زمين را در معرض آزمايش قرار مي دهند، از ارجحيت نسبي برخوردارند. پرسيومتري به عنوان يک آزمايش برجا تمامي اين مزايا را دارا بوده و علاوه بر اين از دامنه کاربرد وسيعتري در انواع متعددي از سنگها و خاکها کاربرد دارد.
پرسيومترها انواع مختلف و متعددي دارند. پرسيومتر مورد استفاده در اين تحقيق، نوع منارد GC است، اين نوع از پرسيومترها عمدتا در خاکها و کمتر در سنگها مورد استفاده قرار مي گيرند. در اين تحقيق سعي شده است تا نتايج 163 آزمايش پرسيومتري که در سنگهاي نرم جزيره خارک (در اين تحقيق شامل مارن، ماسه سنگ، و رس سنگ سيلتي) انجام شده، بررسي و تحليل شود، در اين راستا ابتدا پارامترهاي Ko⁵⁰ , Po⁴⁹, PL⁴⁸, Gm⁴⁷, Em⁴⁶ استخراج شده و سپس تغييرات اين پارامترها نسبت به عمق (بر حسب متر) مطالعه شده است. در بخش دوم تحقيق اين پارامترها در سه نوع سنگ، مارن، ماسه سنگ و رس سنگ سيلتي مقايسه شده اند.
نتايج تحقيق نشان مي دهد که کليه پارامترهاي پرسيومتري با افزايش عمق روند افزايشي نسبي دارند. و نيز پارامترهاي Em، Gm،Po و Ko (پارامترهاي تغيير شکل) به ازاي يک عمق معلوم در سنگهاي مارن، ماسه سنگ و رس سنگ سيلتي به ترتيب افزايش مي يابد و در ارتباط با پارامتر مقاومتي PL؛ مارن، ماسه سنگ و رس سنگ سيلتي به ترتيب کاهش مي يابد.