کاظم بهرامی

سنگدانه ها از پرمصرف ترین مصالح ساختمانی هستند که بخش اصلی حجم بتن را تشکیل می دهند. یکی از مهم ترین منابع تأمین سنگدانه های طبیعی، مخروطه افکنه ها هستند. با گذشت زمان و افزایش سن مخروطه افکنه ها، رسوبات سطح آنها بیشتر در معرض تغییر و هوازدگی قرار گرفته و بنابراین کیفیت سنگدانه ها کاهش می یابد. در این تحقیق، بر اساس ویژگی های فیزیکی و شاخص بار نقطه ای، کیفیت سنگدانه های سطح سه مخروطه افکنه متروک و قدیمی و جدید در شمال شرق ریوند ارزیابی شد. تفکیک مخروطه افکنه ها بر اساس شاخص های ژئومورفولوژیکی؛ مانند مورفولوژی سطح مخروط، میزان هوازدگی و الگوی زهکشی انجام شد. به علت وجود لیتولوژی متفاوت سطح مخروط ها، در قسمت بالادست و پایین هر مخروط، تعداد 18 نوع سنگ مشترک انتخاب گردید و آزمایش بار نقطه ای در آنها انجام شد. خصوصیات فیزیکی سنگ ها مانند چگالی، تخلخل و درصد جذب آب در هر مخروط در قسمت بالا و پایین دست آن انجام شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که شاخص بار نقطه ای و چگالی از مخروط هافکنه جدید به مخروطه افکنه های قدیمی و متروک کاهش می یابد. میزان تخلخل و درصد رطوبت اشباع نیز رابطه مستقیمی با سن مخروطه افکنه ها دارد به طوری که قدیمی ترین مخروط (متروک) بالاترین میزان تخلخل و درصد رطوبت اشباع را دارد. نتایج نشان می دهد که در سطح تمام مخروط ها، مقاومت سنگدانه ها در رأس مخروطه افکنه ها بیشتر از قاعده آنها است که این موضوع ناشی از سن کمتر و بنابراین هوازدگی کمتر ذرات واقع در بالادست مخروطه افکنه ها است. به طور کلی، بررسی تحقیق حاضر نشان می دهد که تغییرات در مقاومت سنگدانه های سطح مخروط ها ناشی از سن مخروطه افکنه ها و میزان هوازدگی آنها است به طوری که سنگدانه های با کیفیت کمتر در مخروط های متروک و قدیمی، به علت هوازدگی طولانی مدت آنها است.

هدف این تحقیق بررسی نقش اشکال و فرایند های ژئومورفولوژی در تشکیل و کیفیت سنگدانه ها در دو حوضه پاطاق و قلعه شاهین می باشد. جهت دست یابی به این هدف، ابتدا لندفرم های ژئومورفولوژی بر اساس تصاویر ماهواره ای کویک برد و مطالعات میدانی منطقه شناسایی گردید. تعداد 97 مخروط افکنه در منطقه مطالعاتی تشکیل شده است که سطح اغلب آنها قدیمی یا غیر فعال می باشند. وجود قلوه سنگهای درشت دانه و دارای شیارهای کارستیکی، هوازدگی بیشتر، پوشش ورنی و تشکیل خاک در سطح اغلب مخروط افکنه ها، نشان دهنده تشکیل آنها در شرایط اقلیمی مرطوبتر کواترنر است. به علاوه، نتایج دانه سنجی رسوبات نشان دهنده وجود رسوبات ریز تر در سطح مخروط های جدید و رسوبات درشت تر در مخروط های قدیمی است که این موضوع نیز وجود شرایط اقلیمی پرباران تر در زمان تشکیل مخروط های قدیمی را نشان می دهد. در میان اشکال ژئومورفولوژی، مخروط افکنه های و واریزه ها به عنوان لندفرمهای دارای قابلیت استخراج سنگدانه مشخص گردیدند. جهت بررسی کیفیت سنگدانه ها، تعداد 18 نمونه از سنگدانه های واقع در مخروط افکنه ها و واریزه ها برداشت شد و آزمایش ارزش ضربه ای آنها بر اساس الک شماره 8 انجام گردید. بررسی داده ها نشان می دهد که میانگین ارزش ضربه ای در واریزه ها، مخروط افکنه های قدیمی و جدید به ترتیب 9.57، 9.47 و 8 درصد می باشد. نتایج داده ها نشان دهنده آن است که با وجود کیفیت مناسب سنگدانه ها در واریزه ها و مخروط افکنه ها، مخروط افکنه های قدیمی به علت قرار گرفتن در معرض هوازدگی طولانی مدت، دارای سنگدانه های با کیفیت نسبتا پائین تری هستند. در مجموع بررسی این تحقیق نشان می دهد که مقاومت، توزیع و حجم سنگدانه ها تا حدود زیادی به اشکال و فرایندهای ژئومورفولوژی وابسته است.

هدف مطالعه ی حاضر بررسی تأثیر بالاآمدگی تکتونیکی طاقدیس دنه خشک در مقدار برش مخروط افکنه ها است. جهت دستیابی به هدف فوق، محدوده ی 103 مخروط افکنه به کمک تصویر ماهواره ای کویک برد و مطالعه ی میدانی ترسیم گردید و سپس در محیط نرم افزار ILWIS رقومی شد. به منظور تعیین مقدار برش سطح مخروط ها، طیّ مطالعات میدانی، عمیق ترین کانال در رأس هر مخروط افکنه شناسایی شد. سپس اختلاف ارتفاع بستر کانال با سطح قدیمی مخروط افکنه در سمت راست و سمت چپ کانال اندازه گیری گردید. شیب ساختمانی لایه ها در پهلوی طاقدیس در جبهه کوهستان(در بالادست مخروط افکنه ها) با استفاده از دستگاه شیب سنج محاسبه شد. بررسی مقادیر برش سطح مخروط افکنه ها و شیب ساختمانی پهلوی طاقدیس نشان می دهد که با افزایش شیب لایه ها، مقدار برش سطح مخروط افکنه ها افزایش می یابد. نتیجه ی این تحقیق بیانگر آن است که بیشترین مقدار برش، بر سطح مخروط افکنه های واقع در پرشیب ترین پهلوهای طاقدیس اتفاق افتاده است. تجزیه و تحلیل داده ها نشان می دهد که بین برش سطح مخروط افکنه ها و شیب لایه-ها در بالادست مخروط ها رابطه ی مستقیمی با ضریب همبستگی 65 درصد وجود دارد. نتایج نشان می دهد که در مخروط های دارای حوضه های آبخیز بزرگتر (با مساحت بین 50 تا 85/736 هکتار)، ضریب همبستگی بین مقدار برش سطح مخروط و شیب ساختمانی پهلوی طاقدیس، بالاتر(86 درصد) است. این موضوع نشان می دهد که مخروط افکنه های با حوضه های بزرگتر نسبت به مخروط های با حوضه های کوچکتر، به بالاآمدگی تکتونیکی بسیار حساس تر هستند. نتایج همچنین نشان می دهد که رابطه ی معنی داری بین مساحت حوضه ی بالادست مخروط ها با میزان برش سطح مخروط ها دیده نمی شود به طوری که ضریب همبستگی بین دو پارامتر مذکور 09/0 است. به طور کلی نتیجه ی این تحقیق بیانگر آن است که برش سطح مخروط افکنه های مورد مطالعه کاملاً متأثر از وضعیت تکتونیکی یا شیب ساختمانی پهلوهای طاقدیس است.

لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار در حجم، پراکندگی و کیفیت مصالح ساختمانی، به ویژه سنگ دانه ها هستند. حوضه ی مورد مطالعه در شمال شهرستان خرّم آباد و بخشی از واحد ساختمانی زاگرس چین خورده به شمار می رود. هدف این پژوهش، بررسی نقش اشکال و فرایند های ژئومورفولوژی در مکان یابی و کیفیت سنگ دانه ها در حوضه ی خرّم آباد است. برای دست یابی به این هدف، نخست لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی بر اساس تصاویر ماهواره ای کویک برد و مطالعات میدانی منطقه شناسایی شد. لندفرم هایی مانند واریزه ها، مخروط افکنه ها ی جدید و قدیم، بستر های رودخانه ای جدید و قدیم مقادیر زیادی موادّ هوازده و خردشده دارند که می توانند به عنوان مصالح ساختمانی استفاده شوند. برای بررسی کیفیت و مقاومت سنگ دانه ها، سه آزمایش مقاومت به سایش، مقاومت فشاری تک محوری و ارزش ضربه ای انجام شد. آزمایش سایش لس آنجلس برای دو نمونه ی 30 کیلویی از بستر قدیم و جدید رودخانه ی خرّم آباد انجام شد. برای بررسی مقاومت فشاری سنگ دانه ها، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری به روش (D2938 : ASTM) در واریزه ها، مخروط افکنه های جدید و قدیم انجام شد. برای انجام آزمایش ارزش ضربه ای، 10 نمونه از سنگ دانه ها در لندفرم های واریزه، بستر های رودخانه ای جدید و قدیمی، مخروط افکنه های جدید و قدیمی، برداشت و بر اساس استاندارد BS-812 و با استفاده از الک شماره ی 8، میانگین ارزش ضربه ای در هر لندفرم به دست آمد. نتایج نشان می دهد که واریزه ها، مخروط افکنه های قدیم و جدید و بستر های رودخانه ای جدید و قدیم، مصالح ساختمانی با مقاومت مناسبی دارند. با وجود این، مقاومت سنگ دانه ها در واریزه ها نسبت به دیگر لندفرم ها بالاتر است. همچنین مخروط افکنه های قدیمی با توجّه به تأثیر فرایند هوازدگی، مقاومت کمتری نسبت به مخروط افکنه های جدید دارند.

این پژوهش، نقش تکتونیک در ناهنجاری سیستم زهکشی در چهار حوضه ی زهکشی پیران، پاطاق، کمندان و درّه تخت در زاگرس شمال غرب را بررسی کرده است. شاخص ناهنجاری سلسله مراتبی (?a)، شاخص انشعابات (R)، شاخص عدم تقارن حوضه (AF)، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی حوضه (T) و الگوی زهکشی پارامترهای مورد بررسی این پژوهش هستند. پارامترهای مذکور، بر اساس نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 به دست آمد. خطوط منحنی میزان، با اختلاف ارتفاع 20 متر حوضه ها در محیط نرم افزار ILWIS رقومی شد و بر اساس آن، نقشه ی مدل ارتفاعی رقومی حوضه ها و شبکه های زهکشی با درجه های مختلف به روش استراهلر تهیه شد. بعد از تعیین مسیرهای زهکشی ناهنجار و تعداد آبراهه ها در هر مسیر، شاخص های ناهنجاری زهکشی برای حوضه ها تعیین شد. شاخص های عدم تقارن حوضه (AF) و شاخص تقارن توپوگرافی عرضی حوضه (T) بر اساس تعیین خط مرکز حوضه ها و رودخانه های اصلی حوضه ها محاسبه شدند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که مقدار شاخص ناهنجاری سلسله مراتبی (?a) در حوضه ی پاطاق و پیران که در زاگرس چین خورده قرار دارند، نسبت به دو حوضه ی دیگر در زاگرس رورانده، بیشتر است. شاخص مذکور در حوضه های پاطاق، پیران، کمندان و درّه تخت به ترتیب 06/2 ، 65/1، 24/1، 15/1 است. حداکثر پارامتر R (شاخص انشعابات) نیز در حوضه ی پاطاق (01/1) و حداقل آن در حوضه ی کمندان (75/0) است. بررسی داده ها نشان می دهد، رابطه ی معنادار مستقیمی بین پارامتر ?a و AF وجود دارد، به طوری که ضریب همبستگی بین این دو متغیّر 96 درصد است. ضریب همبستگی بین ?a و T نیز87 درصد است؛ با این وجود، بررسی رابطه بین پارامتر R و AF نشان می دهد که رابطه ی مستقیمی بین این دو متغیّر وجود ندارد و ضریب همبستگی آنها حدود 44 درصد است. ضریب همبستگی بین R و T نیز ضعیف (23 درصد) است. مطالعه ی الگوی زهکشی در حوضه ها نشان داد که حوضه های قدیمی تر و فرسایش یافته ترِ واقع در زاگرس رورانده (کمندان و درّه تخت) الگوی زهکشی شبکه ی درختی دارند. الگوی زهکشی کلّی در دو حوضه ی پیران و پاطاق (در بخش جوان تر و فعّال تر زاگرس چین خورده) داربستی است، با این وجود، در این حوضه ها در پهلوهای پرشیب طاقدیس ها، الگوی موازی توسعه یافته است، درحالی که در مناطق کم شیب ساختمانی ، الگوی شبکه ی درختی دیده می شود. به طورکلّی، این پژوهش نشان می دهد که ناهنجاری زهکشی در حوضه های مورد مطالعه، متأثر از تکتونیک بوده و پارامتر ?a، در مقایسه با پارامتر R ، کارایی بالایی در تعیین تکتونیک فعّال حوضه ها دارد.

در این تحقیق، به منظور تفکیک بخش های فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها، چهار مخروط افکنه در زاگرس چین خورده بررسی شده است. تفکیک بخش های فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها از نظر سیل خیزی با استفاده از شاخص های ساده ی ژئومورفولوژیکی مانندالگوی زهکشی، مورفولوژی سطح مخروط و شاخص تضاریس، رنگ مخروط ها در تصاویر ماهواره ای ،حداکثر عمق برش مخروط ها و شاخص های هوازدگی مانند میزان هوازدگی آبرفت ها، حفره دار شدن قلوه سنگ های آهکی انجام شده است. جهت تعیین ناهمواری و حداکثرعمق برش سطح مخروط ها، با استفاده از دوربین نقشه برداری دو مقطع از سطح هر مخروط افکنه تهیه شد. تفکیک بخش های قدیمی و جدید مخروط-افکنه ها براساس تن (رنگ) تصاویر و همچنین تعیین الگوی زهکشی کانال ها در مخروط های جدید و قدیمی براساس تصاویر ماهواره ای کویک برد انجام شد. بررسی شاخص های هوازدگی سطح مخروط ها نیز بر اساس مطالعات میدانی انجام گرفت. نتیجه ی این تحقیق نشان می دهد که مخروط های قدیمی یا غیرفعال اغلب دارای الگوی زهکشی همگرا یا شبکه درختی هستند درحالی که مخروط های جدید اغلب دارای الگوی زهکشی واگرا، شاخه شاخه و متقاطع هستند. بخش های غیرفعال مخروط ها، دارای تن رنگ تیره تری نسبت به مخروط های جدید در تصاویر ماهواره ای می باشند. مورفولوژی سطح مخروط های قدیمی (به علت غلبه ی فرسایش قهقرایی و توسعه ی بدلندها به-سمت بالادست) ناهموارتر و دارای تضاریس بیشتری نسبت به مخروط های جدید هستند. به طور کلی حداکثر میزان برش در مخروط های قدیمی بیش از مخروط های جدید است. شاخص های هوازدگی مانند حفرات در ذرات آهکی نیز در مخروط های قدیمی وجدید کاملاً با هم متفاوت است به-طوری که بخش های غیرفعال دارای هوازدگی و انحلال بیشتر و بنابراین دارای خاک ضخیم تری نسبت به مخروط های جدید هستند. تحقیق حاضر نشان می دهد که شاخص های ژئومورفولوژی ابزارمناسبی جهت تفکیک مناطق فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها از نظر سیل خیزی می باشند. با این وجود به علت تاثیر عواملی مانند تکتونیک، تغییرات اقلیمی، لیتولوژی حوضه-های بالادست مخروط ها و مساحت مخروط ها نمی توان از تمامی شاخص ها در هر مخروط استفاده نمود.