نحوه تهیه گزارش زمین شناسی و فنی

نحوه تهیه گزارش زمین شناسی و فنی

 

دراین گزارش که شامل چهارفصل می باشد به نحوه تهیه گزارش زمین شناسی و فنی که شامل خصوصیات زمین شناسی و ژئوتکنیکی می باشد و همچنین برداشت های زمین شناسی که درطول حفاری انجام می گیرد پرداخته شده است.

 

فصل اول- زمین شناسی عمومی

 

1-1-زمین شناسی ناحیه

در این بخش می بایست به لایة زمین‌شناسی عمومی که شامل اطلاعات  مربوط به جنس و سن واحدهای سنگی، مرزهای بین آنها و انواع این مرزها، ویژگی‌های سنگ‌شناسی واحدها و مطالعات ژئوشیمیایی مربوط به آنها، گسله‌ها و چین‌ها می باشند اطلاعات این لایه به عنوان مبنایی برای تهیه لایه های دیگر مورد استفاده قرار می گیرند و لایة زمین‌شناسی مهندسی، شامل ویژگی‌های مهندسی واحدهای سنگی و خاک‌ها می باشد اشاره گردد.

1-1-1-جایگاه زمین شناسی

در تهیه گزارش زمین شناسی می بایست شرح مختصری راجع به جایگاه زمین شناسی منطقه داده شود برای مثال در زیر به شرح مختصری از جایگاه های زمین شناسی سنندج ـ سیرجان و پهنه زاگرس اشاره شده است.

   الف : پهنه سنندج ـ سیرجان

منطقه مورد سخن بخشی از ناآرامترین به عبارت دیگر پویاترین پهنه‌های زمین ساختی ایران است زیرا که پدیده‌های دگرگونی ماگماتیسم و زمین ساخت مکرر و منطبق بر فازهای تکتونیکی جهانی برآن حاکم است.

   در بخش سنندج ـ سیرجان بیشتر سنگها، دگرگونه‌اند که بخش‌های اواری و ریزدانه آنها سیمای تپه ماهوری و براق و سنگهای کربناتی (دگرگونه و یا نادگرگونه ) آن اغلب ستیغ ساز و پرتگاهی هستند.

   توالیهای پلاتفرمی پالئوزوئیک تریاس میانی شامل سنگ آهک و سنگ آهکهای مرمری شده به رنگ خاکستری است که بویژه در شمال بروجرد برونزد دارند و تغییرات سنی آنها از پرمین تا تریاس میانی است.

   رسوبهای انباشته شده در پیش بوم های تریاس بالا ـ ژوراسیک میانی ( سازند شمشک) بخش بزرگی را می‌پوشانند که بطور عمده از نوع شیلهای دگرگونه حاوی لایه‌هایی از سنگ اهک فسیلدار است که کلیواژهای رسلیتی و شیستوارگی شاخص دارند.

   در هورنفلسهای همجوار با توده‌های نفوذی، رگه‌ها و یاعدسیهایی از کوارتز افزوده شده که گاه ارزش اقتصادی دارند. توده‌های نفوذی جای گرفته به درون شیلها و سنگ ماسه‌های ژوراسیک بیشتر از نوع گرانیت، گرانودیوریت و دیوریت هستند که ممکن است با گرانیت الوند هم ریشه باشند و لذا سن کرتاسه بالا دارند.

   سنگهای جوانتر از تریاس بالا ـ ژوراسیک میانی این بخش محدود به ردیف‌های کنگلومرایی پلیوسن ـ کواترنر است که به صورت انباشته‌های بعد از کوهزایی و به هنگام برپایی کوههای زاگرس شکل گرفته‌اند.

   از نگاه تکتونیکی نشانه‌هایی از رویداد کوهزایی سیمرین پیشین به ویژه سیمرین میانی در ناحیه مشهود است که در دگرشکلی آن نقش موثر داشته‌اند.

   ب : پهنه زاگرس

   تمام گستره‌های واقع در باختر دشت چالایخولان ـ سیلاخور تا مرز باختری استان لرستان به واحد ساختاری ـ رسوبی زاگرس تعلق دارند که به لحاظ ثقانهای ساختاری خود به دو زیر پهنه "زاگرس مرتفع" و "زاگرس چین خورده" قابل تقسیم است.

      ـ زیر زون زاگرس مرتفع

   نواحی واقع در باختر محور دورود ـ بروجر تا خاور شهرستان خرم آباد "زاگرس مرتفع" و یا "زاگرس رورانده" نام دارد که بوسیله زون راندگی اصلی به ویژه گسلهای وابسته (گسل دورود) از نواحی خاوری استان (سنندج ـ سیرجان) جدا است ولی گذر آن به زاگرس چین خورده تقریباً تدریجی است.

   در زاگرس مرتفع واحدهای سنگ چینه‌ای روند عمومی شمال باختری ـ جنوب خاوری دارند ولی عموماً به لحاظ عملکرد تنش‌های ساختاری، دگرشکلی آنها پیچیده است که با روند عمومی زاگرس همسو نیست.

در این نواحی افزون بر ردیف های دولومیتی سازند نیریز (ژوراسیک پایین)، کربناتهای سازند سورمه (ژوراسیک میانی ـ بالایی) و سنگ آهکهای ضخیم یاله تا توده‌ای خرد شده کرتاسه از متشکلین ارتفاعات هستند

   در زاگرس مرتفع الگوی ساختاری حاکم نتیجه عملکرد گسله‌های سراسری، گسله‌های راندگی، راندگیهای بریده است که حاصل آن راندگی ورقه‌هایی از سنگها به حجم‌های زیاد از شمال خاور به سمت جنوب باختر است. بررسی محلی راندگی‌ها نشانگر انواع کوچک زاویه است . سطح راندگیها مساوی نیست بنابراین وضع فضایی آنها در همه جا یکسان نمیباشد ولی میلونیتی شدن سنگها هم در فرادیواره وهم در فرودیواره عمومیت دارد. پیشرفت راندگی به حدی است که به تقریب تمامی منطقهاز ورقه‌های روارانده تشکیل شده است که بعضی از آنها کوچک و منفرد و برخی دیگر بزرگ و احتمالاً اجزائی از یک مجموعه دوبلکس هستند.

   زیرزون زاگرس چین خورده

   فیزیوگرافی این بخش عموماً کوهساز با ستغ‌ها بلند و دره‌های عمیق است که گاهی دسترسی به بعضی از آنها بسیار دشوار است . سیمای ناهمواریهای کوهساز هماهنگی کامل با ساختمانیهای زمین‌شناسی دارند به همین رو برچنگی‌ها به صورت کمانهای خمیده و ممتد‌اند که در راستای شمال باختری ـ جنوب خاور دارند. افزون بر اشکال کوهساز واحدهای تپه ماهوری یکی دیگر از ریخت‌های حاکم بر ناحیه است که بطور عموم حاصل سازند شیلی ـ مارنی گورپی فلیش های سازند امیران ، ترادف های گچی سازند گچساران و بالاخره نهشته‌های کنگلومرایی سازند بختیاری است.

   در بخش زاگرس چین خورده استان لرستان توالی پلاتفرمی کامبرین ـ تریاس میانی برونزد ندارد. از توالی کنتینتال شلف تریاس ـ کرتاسه با رخساره خاص اقیانونس تتیس جوان تنها ترادف های کرتاسه بالایی بعضی سازندهای سروک ، ایلام ، گورپی چهره‌های کوهساز هستند.

   سنگهای ترشیاری پایینی نهشته‌های کربناتی پایانی ( سازند آهکی تله زنگ) و یا انباشته‌های اواری ( سازند کشکان) هستند ولی در پاره ای از نواحی مارنهای ژرف سازند پابده فراوان است.

   در بخش زاگرس چین خورده اشکال ساختاری به صورت تاقدیس‌ها و ناودیس‌هایی است که صفحات محوری آنها در راستای شمال باختری ـ جنوب خاوری و تا اندازه‌ای مارپیچ است.

   در هسته تاقدیس‌ها شیب لایه‌ها بسیار کم و گاهی نزدیک به افقی است ولی با دور شدن از محور شیب لایه‌ها افزایش مییابد. به گونه ای که گاهی لایه‌ها شیب های تند دارند و حتی در پهلوی جنوب باختری گاه افزایش شیب به حد برگشتگی می‌رسد لازم به گفتن است که لاگوی تکتونیکی حاکم منحصر به چین خوردگی نیست گاهی تنش های فشارشی به صورت شکستگی نمود دارند.

 

1-1-2- زمین ریخت شناسی

ژئومورفولوژی (به انگلیسی: Geomorphology) از سه واژه یونانی geo به ‌معنای زمین، morphe به‌ معنای شکل و logy به‌معنای دانش یا شناخت تشکیل شده است. در زبان فارسی برابرهای گوناگونی برای بیان یا توصیف اصطلاح ژئومورفولوژی به‌کار برده‌اند که از آن‌جمله می‌توان به زمین‌ریخت‌شناسی، پیکرشناسی زمین، شناخت ناهمواری‌های زمین، شناسایی عوارض زمین، زمین‌شکل‌شناسی، زمین‌شناسی سطحی و... اشاره نمود. با این وجود بیشتر متخصصان و محققان این رشته و سایر رشته‌های مرتبط در کشور ترجیح می‌دهند اصطلاح ژئومورفولوژی را به‌کار ببرند.

ژئومورفولوژی را می‌توان علم مطالعه سیستماتیک و بین‌رشته‌ای لندفرم‌های زمین و مناظر آن‌ها به‌علاوه فرایندهای درونی و بیرونی کره زمین که اشکال را خلق کرده و آن‌ها را تغییر می‌دهند، تعریف نمود. ژئومورفولوژی شاخه‌ای از رشتهٔ جغرافیای طبیعی است که به بررسی چگونگی به‌وجود آمدن اشکال مختلف طبیعی در سطح زمین می‌پردازد و تغییرات حاصل از عوامل درونی و بیرونی زمین را بر روی این اشکال دنبال می‌کند تا بتواند رفتار آنها را تبیین نموده و به پیش بینی آینده آن نایل شود. هدف از این علم، مطالعه اجزای اصلی تشکیل دهندهٔ ناهمواری‌ها می‌باشد و از روش اصولی توصیف علمی ناهمواری شامل شناسایی اجزای متفاوت عوارض زمین و چگونگی روابط بین آن‌ها و طبقه‌بندی این عوارض به‌صورت سیستماتیک بهره می‌گیرد.

به طور کلی ژئومورفولوژی علم شناسایی اشکال ناهمواری‌های زمین است و به مطالعهٔ علمی ویژگی‌های هندسی سطح زمین می‌پردازد. ژئومورفولوژی جدید بیشتر مبتنی بر مقایسه سامان‌مند اشکال ناهمواری‌ها و نهشته‌هایی است که موجب تعیین سن آنها می‌گردد و همچنین تعیین اشکال اولیه و اصلی ناهمواریها و بالاخره شناسایی فرایندها و محیط ریخت‌اقلیمی (مورفوکلیماتیک) هنگامی که ناهمواری‌ها را بوجود آورده‌اند، مورد توجه است. همچنین ژئومورفولوژی از مطالعات آماری برای بررسی اشکال ناهمواری‌ها بهره می‌گیرد و سعی دارد در تحول ناهمواری‌های زمین علی‌رغم پیچیده بودن مساله دینامیک طبیعت، سهم فرایندهای گوناگون ناشی از آب و هوا و پوشش گیاهی و ماهیت سنگ‌ها و ساخت زمین و تغییر شکل‌های زمین‌ساختی (تکتونیکی) و میراث مراحل اولیه تکامل را از نظر دور ندارد.

برای مثال می توان حوضه آبریز بینالود را این چنین توصیف کرد: حوضه آبریز بینالود در مرکز استان خراسان رضوی واقع گردیده است. این منطقه در حدفاصل زون های زمین شناسی بینالود در شمال و ایران مرکزی در جنوب واقع شده و تحت تاثیر عوامل تکتونیکی و فرسایشی قرار گرفته است. به طور عمومی گسل های موثر بر منطقه، از نوع اصلی و فرعی با روند شمال غرب - جنوب شرق می باشند. منطقه مورد مطالعه از نظر زمین ریخت شناسی به دلیل نوع واحدهای سنگی حاکم و رخدادهای تکتونیکی، به طور عمده به شکل دشت می باشد. وجود واحدهای سنگی افیولیتی، باعث گردیده است که رودخانه های اصلی به صورت سابسکوئنت تشکیل گردند. همچنین، به دلیل وجود خصوصیات سنگ شناسی، طرح زهکشی عمدتا از نوع دندریتی است. حوضه آبریز بینالود شامل دو حوضه اصلی بازه حور و کال سیاه بوده که هر کدام دارای پدیده های زمین ریخت شناسی مختلفی می باشند. پدیده های مختلف زمین ریخت شناسی شناسایی شده در حوضه بازه حور و زیر حوضه آن (قره چه)، شامل زمین لغزش، بدلند، فرسایش شیاری، واریزه و خندق می باشند. بیشترین رسوب را خندق ها و فرسایش شیاری تولید می کنند، درصورتی که در حوضه کال سیاه حرکت های توده ای و لغزشی نیز تشکیل شده اند. بیشتر رسوبات توسط حرکت های توده ای و لغزشی تولید می شوند. در این منطقه، مطالعات زمین ریخت شناسی می تواند به شناسایی مناطق رسوب زا و نحوه حمل آن کمک نماید.

 

1-1-3-سنگ چینه شناسی

برای مثال می توان در مورد چینه شناسی منطقه به صورت زیر توضیحاتی را ارائه داد.

1-1-3-1- واحد دگرگونی خفیف کرتاسه(Ks) :

این نواحی در واحد متعلق به کرتاسه قرار دارد که شامل ردیفی گسترده از جنس اسیلت ، ماسه سنگ دگرگونه، ماسه‌سنگ و به طور فرعی فیلیت است. اگرچه در نقشه زمین‌شناسی 1:100،000 این واحد با نام واحد فیلیتی خوانده شده است اما در گستره طرح فیلیت لیتولوژی غالب به شمار نمی‌رود و به صورت میان لایه در برخی گستره‌ها مشاهده می شود.  کلیواژ به عنوان مهمترین عنصر ساختاری در توده سنگ مطرح است که در افقهای متشکل از تناوب فیلیت و اسلیت چین خوردگیهای فرعی به ظهور ساختار مواج در طبقات سنگی منجر شده است ( شکل شماره1-1). در گمانه‌ها نیز فیلیت ترکیب سنگ‌شناسی فرعی محسوب می‌گردد. ماسه‌سنگها عموماً ریزدانه هستند و در برخی افقها به لای سنگ تبدیل می‌شود اما وجه غالب ماسه سنگ است. این واحد که در مقیاس منطقه‌ای نیز از اهمیت زیادی برخوردار است گسترده ترین ردیف سنگی کرتاسه به‌شمار می‌رود رنگ عمومی سنگ خاکستری تیره و در برخی افقها به دلیل تمرکز مواد آلی به خاکـستری مایل به سـیاه تبدیل می شود.

1-1-3-2- آمیزه افیولیتی

در این محدوده ، مرز طبیعی نوار اسلیتی  با واحدی است که بر پایه جایگاه و لیتولوژی به آمیزه رنگین که باقیمانده پوسته اقیانوسی است تعلق دارد. از محدوده خروجی تونل که گمانه های اکتشافی در آن حفر شده است به سوی پایین دست تکیه گاه راست دره کلاس از آهک متوسط لایه‌ای تشکیل شده است که ادامه آن به سوی بالادست تداوم دارد. این گسترش با ظهور مجموعه ای از سنگهای اولترابازیک است که در افقهایی در اثر دگرسانی به سرپانتین تا تالک تبدیل شده است. اگرچه در مجموعه آمیزه‌ای افیولیتی توالی خاصی از لیتولوژیهای مختلف وجود ندارد و در بیشتر نواحی لیتولوژیهای مختلف به صورت درهم ریخته دیده‌می‌شود  اما در برخی محدوده ها بین آهکها و اولترابازیکها مرزهای مشخصی دیده می شود.

1-2- هیدروژئولوژی

هیدروژئولوژی دانشی است که از آب های زیرزمینی بحث می کند و به عنوان شعبه ای از زمین شناسی ، منشأ ، ترکیب ، خواص ، کیفیت ، گسترش و حرکت آب را در داخل قشرهای زمین مورد مطالعه قرار می دهد .

با توجه به اینکه آب های زیرزمینی کلاً از نزولات جوی سرچشمه گرفته و در ضمن نفوذ در لایه های زمین تحت تأثیر خواص شیمیایی و فیزیکی سنگ ها قرار می گیرند . بنابراین انجام مطالعات جامع در روی آب های زیرزمینی مستلزم شناخت عوامل متعددی از محیط است که بطور مستقیم یا غیر مستقیم کیفیت و کمیت آب های زیرزمینی را تحت تأثیر خود قرار می دهند . به همین دلیل شعب دیگری از علوم نظیر متئورلوژی ( آب و هوا شناسی ) ، هیدرولوژی ( آب های سطحی ) ، پدولوژی ( خاک شناسی ) و ژئوشیمی به هیدروژئولوژی کمک می کنند و بدینسان هیدروژئولوژی مجموعه متنوعی از دانستنیها را که به یک هدف کم و بیش محدود و معین وابستگی پیدا می کنند ترکیب می دهد و از آنها تشکیل می یابد .

فصل دوم:زمین شناسی مهندسی

2-1- آزمایشهای آزمایشگاهی

بمنظور تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی توده سنگها و نیز طبقه‌بندی آنها، آزمایشهای آزمایشگاهی برروی نمونه‌های اخذ شده از گمانه‌ها، مطابق با روشهای پیشنهادی انجمن بین‌المللی مکانیک سنگ(ISRM) و استاندارد (ASTM) انجام گردد. انواع آزمایشهای انجام شده به شرح ذیل می‌باشد:

آزمایشهای تعیین مشخصات فیزیکی: وزن مخصوص (درحالت خشک و اشباع)، جذب آب، تخلخل

آزمایش مقاومت فشاری نامحصور( U.C.S) به همراه اندازه‌گیری مدول‌الاستیسیته

آزمایش مقاومت فشاری محصور(سه محوری )

آزمایش برش مستقیم برروی نمونه‌های اره بر شده

آزمایش برش مستقیم برروی نمونه‌های درزة طبیعی

آزمایش کشش غیر مستقیم (‌برزیلی)

آزمایش بار نقطه ای