نشریه زمین شناسی مهندسی

---

بر اساس پژوهش‌های قبلی انجام شده، فروچاله‌های اختیارآباد و چاه دریای رفسنجان در اثر انحلال گچ‌های زیرزمینی در منطقه کرمان- رفسنجان تشکیل شده‌اند و حاکی از وجود غارهای پنهان در منطقه هستند که به عنوان یک تهدید بالقوه محسوب می‌شوند. سازندهای گچی و اشکال انحلالی موجود در سطح آن‌ها مؤید وجود کارست‌های گچی است. لذا، در این پژوهش با تهیه نقشه‌های هدایت الکتریکی و نمایه انحلال سنگ‌های تبخیری و انطباق آن‌ها با شرایط تغذیه و تحرک آب‌های زیرزمینی، چهار محدوده به عنوان محل‌های مشکوک به وجود غار زیرزمینی شناسایی شدند که محدوده اطراف روستای اختیارآباد به احتمال قریب به یقین حاوی غارهای پنهان است. در یک محل واقع در شمال روستای رباط نیز احتمال وجود غار وجود دارد. در دو محل دیگر (جنوب باغین و جنوب و جنوب باختری کبوترخان ) نیز به لحاظ معیارهای هیدروژئوشیمیایی بکار گرفته شده ممکن است غار وجود داشته باشد، ولی به دلیل نامساعد بودن شرایط هیدرودینامیکی، این احتمال ضعیف بنظر می‌رسد.

---

آگاهی از ویژگی‌های مورفولوژیکی رودخانه‌ها از پیش نیازهای شناخت رفتار و استفاده بهینه از هر رودخانه است. به‌طورکلی فیزیوگرافی حوزۀ آبریز نقش اساسی در تعیین عواملی نظیر حجم سیلاب­ها، تعیین فرسایش­پذیری و رسوب­زایی حوزۀ­های آبریز دارد. در این پژوهش به‌منظور شناخت رفتار رودخانه گاماسیاب پایین واقع در شرق استان کرمانشاه، به ویژگی­های ژئومورفولوژی مهندسی این رودخانه توجه شده است. بررسی خصوصیات ژئومورفولوژی مهندسی این رودخانه با استفاده از داده‌های حاصل از پژوهش‌های پیشین و براساس بازدید از محل و برداشت­های صحرایی، بررسی نقشه‌های زمین‌شناسی و توپوگرافی منطقۀ مذکور انجام شده است. خواص فیزیوگرافیکی حوزۀ آبریز، ویژگی‌های مورفولوژیکی کانال و شرایط زمین‌شناسی در این ناحیه، بررسی شده‌اند. در این پژوهش، پارامترهای ژئومورفولوژیکی متعددی از قبیل عرض متوسط، محیط، مساحت، ضریب شکل هیدرولوژیکی، شکل حوزۀ آبریز، ارتفاع بیشینه، کمینه، ارتفاع متوسط و شیب طولی رودخانه محاسبه شده است. هم‌چنین وضعیت تراکم شبکه آبراهه رودخانۀ گاماسیاب بررسی شده و زمان تمرکز آن محاسبه گردیده است. در نهایت رودخانه گاماسیاب بر اساس تقسیم‌بندی­های مختلف رودخانه‌ها بررسی و طبقه‌بندی شده است

---

محدوده شهر کرمان و شهرکهای اطراف آن از نظر ریخت شناسی، شامل دشت مسطح آبرفتی ریزدانه با مصالح عمدتا سیلت و رس می باشند که شیب بسیار ملایم دارند و زیر بنای اصلی شهر را تشکیل می‌دهند. خاکهای طبیعی معمولا با گذشت زمان و تاثیر عوامل محیطی دارای ساختار می‌شوند، در آبرفتهای ریزدانه کرمان نیز عوامل زمین شناسی باعث ایجاد ساختار بعد از رسوب گذاری شده است. در این مقاله ابتدا مختصرا حوزه رسوبی کرمان، کانی شناسی و خصوصیات ژئوتکنیکی غالب نهشته های این حوزه مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به منطور بررسی تاثیر محیط رسوبی و تاریخچه زمین شناسی بر ویژگی های مهندسی این نهشته‌ها تعدادی آزمایش سه محوری بر روی خاکهای بازسازی شده با رطوبتی بیشتر از حدروانی و با فشارهای همه جانبه مختلف در حالت تحکیم یافته زهکشی شده و تحکیم یافته زهکشی نشده انجام شده است. به منظور بررسی میزان انطباق رفتار خاکها در حالات طبیعی و بازسازی شده منحنی های تنش – کرنش خاکها مقایسه گردید و حساسیت ساختاری خاک با استفاده از معیار حساسیت مقاومتی بررسی شد. از بررسی نتایج آزمایش‌های سه محوری می توان در تفسیر محیط رسوبی و تاریخچه زمین شناسی استفاده کرد. مقایسه منحی های تنش-کرنش نمونه های طبیعی و بازسازی شده نشان می دهد که در خیلی موارد رفتار خاکهای دست نخورده و بازسازی شده مشابه بوده و سیمان شدگی، و ساختار خاک توسعه زیادی نداشته است. همچنی نتایج آنالیز نمونه‌ها نشان داد که کانی‌های موجود در نهشته های این شهر عمدتا شامل ایلیت، کلریت، اسمکتیت و کلسیت می باشند. مقایسه تصاویر میکروسکپ الکترونی از نمونه های بازسازی شده و دست نخورده، آرایش تصادفی نبود ساختار مشخص و فشردگی خاک های محدوده شهر را تایید کرده‌اند. نتایج بررسی ها نشان داد که این خاک ها با تاثیر پذیری از محیط رسوبی و تاریخچه زمین شناسی، نسبتا مشابه و یکنواخت می باشند و در آنها ساختار و سیمان شدگی توسعه زیادی نداشته و خاکها عموما فشرده و پیش تحکیم می باشند.

---

در این پژوهش غلظت عناصر آرسنیک، کادمیم، کروم، نیکل، سرب، روی و مس در 30 نمونۀ خاک سطحی 8 مکان دفن زباله در استان کرمانشاه تعیین شد. ارزیابی ریسک سلامت برای مشخص شدن عوارض سرطانزایی و غیرسرطان‌زایی در بزرگسالان و کودکان استفاده شد. علاوه بر این مسیرهای در معرض قرار گیری آلاینده‌های مهم (جذب پوستی، تنفس و مصرف) در خاک مکان‌های دفن زباله بررسی شد. ترتیب میانگین غلظت عناصر انتخابی نمونه‌های خاک به‌‌صورت روی<  نیکل< سرب<  کروم< مس < آرسنیک< کادمیم است. مقایسۀ میانگین غلظت عناصر انتخابی در نمونه‌های خاک با مقدار میانگین خاک جهانی نشان می‌دهد که عناصر روی، سرب و نیکل در خاک محدودۀ بررسی شده غلظت بیش‌تر دارند. نتایج عامل آلودگی(CF) نشان داد که عناصر کادمیم، مس، روی و سرب آلودگی بسیار زیاد دارند. ارزیابی نتایج عامل غنی‌شدگی (EF) مشابه با عامل آلودگی برای عناصر کادمیم، کروم، سرب، مس و روی نشان‌دهندۀ غنی‌شدگی بیش‌تراین عناصر تحت تاثیر منشأهای انسان‌‌زاد است. مقادیر ضریب خطر در بزرگسالان برای عنصر کروم بیش‌تر از یک و برای عناصر کادمیم، سرب، مس، آرسنیک، نیکل و روی کم‌تر از یک در نمونه‌های خاک محل‌های دفن زباله‌های پاوه، جوان‌رود، اسلام‌آباد غرب، روانسر و کرمانشاه به‌دست آمد. نتایج ضریب خطر بر مبنای جذب پوستی و مصرف درکودکان به‌ترتیب برای عناصر آرسنیک و سرب در محل دفن زباله‌های پاوه، جوانرود، روانسر، کرمانشاه، سنقر و در محل دفن زباله‌های قصر شیرین و اسلام آباد غرب بیش‌تر از یک به‌دست آمد که نشان‌دهندۀ پتانسیل ریسک در این مناطق است.

---

خاک‌های رمبنده به‌طور گسترده­ای در نواحی خشک و نیمه‌خشک در سراسر دنیا توزیع شده و حدود 10% از مساحت کل خشکی­های زمین را تشکیل می­دهند. این خاک­ها به‌طور معمول ساختار لانه زنبوری نیمه‌پایدار دارند که مستعد کاهش حجم زیاد یا رمبش، به محض مرطوب شدن است. در این پژوهش برای تعیین خصوصیات مهندسی نهشته­های شهر کرمان علاوه بر گردآوری اطلاعات ژئوتکنیکی موجود، از 50 نقطه در سطح شهر نمونه‌گیری انجام شده است. پراکنش نقاط به‌گونه­ای طراحی شده که پوشش قابل قبولی در سطح شهر داشته باشند. برای تعیین نوع کانی­ها و هم‌چنین بررسی ساختار خاک و نحوۀ آریش دانه_­­ها به‌ترتیب از روش XRD و تصاویر میکروسکوپ الکترونی استفاده شد. در بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه­هایی که میزان رمبندگی زیادی نشان می­دهند، ساختار باز و منافذ بین‌دانه­ای دارند. در بخش­های مرکزی شهر دانه­های خاک عموماً دارای اتصال گوشه به گوشه است و در ساختار آن‌ها نظم مشخصی دیده نمی­شود و آرایش ذرات تصادفی و بی‌نظم است و رمبندگی کمی نشان می­دهند. علاوه بر نحوۀ آرایش دانه­ها در برخی نمونه­ها وجود مواد انحلال‌پذیر از جمله بلورهای ژیپس و نمک نقش مهمی در میزان رمبندگی خاک ایفا می­کنند. برای ارزیابی پتانسیل رمبندگی از معیارهای دنیسف، هولتز و هیلف، آیین‌نامۀ ساختمانی روسیه و آیین­نامه ASTM که متداول­ترند، استفاده شده است. بر اساس نتایج به‌دست آمده خاک‌های شهر کرمان عمدتاً در محدودۀ خاک‌های با رمبندگی متوسط قرار می‌گیرند.

---

 در این پژوهش 23 نمونه خاک از مناطق آلوده نفتی واقع در غرب استان کرمانشاه براساس روش استاندارد، نمونه‌برداری شد و 16 گونه هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs)، پس از تجزیه شیمیایی به‌منظور تعیین منشأ و ارزیابی ریسک زیست شناختی بررسی شدند. در این تحقیق برای تعیین منشأ از مدل فاکتور ماتریس مثبت (PMF) استفاده شد. میانگین غلظت PAHs کل در نمونه‌های خاک مناطق نفتی، 79/92 با دامنۀ 37/7 تا 67/609 میلی گرم بر کیلوگرم به‌دست آمد. نتایج نشان داد که فراوانی حلقه‌های PAHs در خاک‌های آلوده مناطق نفتی به‌صورت 3حلقه‌ای‌ها> 5+6 حلقه‌ای‌ها> 4 حلقه‌ای‌ها> 2 حلقه‌ای‌ها است. نتایج ارزیابی ریسک زیست‌شناختی نشان می‌دهد که مقادیر PAH‌ها در نمونه‌های خاک بیش‌تر از مقادیر تاأثیرات با دامنۀ کم (ERL) و هم‌چنین بیش‌تر از مقادیر تأثیرات با دامنۀ متوسط (ERM) به‌جز Pyr, Chr, BaA, BbF, BkF   و BaP است. نتایج حاصل از معادلۀ BaP_eq نشان می‌دهد که ریسک پتانسیل سرطان‌زایی PAHs در نمونه‌های خاک مناطق نفتی زیاد است، که نیاز است خطرات زیست محیطی آنها این ترکیبات بیش‌تر مورد توجه قرار گیرد.
نتایج به‌دست آمده از تجزیه و تحلیل مدل PMF، چهار منشأ برای هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای شامل سوختن زیست توده/ زغال (48/21 درصد)، احتراق وسایل نقلیه (74/13 درصد)، سوخت فسیلی/ نفت خام (84/20 درصد) و قیر و جوهر (92/43 درصد) را برای خاک‌های آلوده مناطق نفتی غرب استان کرمانشاه را نشان داد.

---

ناحیۀ چهارگنبد کرمان از نظر تقسیمات زمین‌شناسی در جنوب زون ایران مرکزی و به‌‌طور عمده در کمربند ولکانیکی ارومیه- دختر قرار دارد. پی­جویی­های اولیه و بررسی‌های اکتشافی بزرگ مقیاس در این منطقه، وجود محدوده­های پرپتانسیلی از نظر کانی­زایی مس و طلا را به اثبات رسانیده است. برای بررسی دقیق­تر این پتانسیل­ها، در این تحقیق روش سنجش از دور برای مکان­یابی آلتراسیون­ها در نتیجه کانی­زایی­های مناسب در سطح و روش ژئوفیزیک برای بررسی کانی­زایی­های محتمل در عمق به‌کار گرفته شدند. برای انجام بررسی‌های سنجش از دور، از تصاویر ماهواره استر برای یافتن مناطق آلتره امیدبخش استفاده شد. تصاویر ماهواره­ای با روش­های مختلفی از قبیل ترکیب رنگی کاذب و نسبت­گیری طیفی پردازش و نقشه­های مناسب تولید شدند. نتایج، حاکی از وجود آلتراسیون­های آرژیلیک (و فیلیک) در منطقه باب­زنگوییه است که به‌وسیلۀ آلتراسیون پروپلیتیک احاطه شده است. چنین پراکندگی آلتراسیونی به‌خوبی می­تواند بیان­گر وجود پتانسیل کانی­زایی مس باشد. با تلفیق این نتایج و اطلاعات اکتشافی پیشین، منطقه باب­زنگوییه برای انجام پیمایش و عملیات ژئوفیزیک زمینی با روش ژئوالکتریک انتخاب شد. عملیات ژئوفیزیکی در این منطقه به دو روش پلاریزاسیون­القایی و مقاومت­ویژه الکتریکی و با استفاده از آرایش قطبی-دوقطبی به اجرا در آمد. پس از تحلیل­های آماری و مدل­سازی مستقیم و معکوس داده­های برداشت شده، محدوده­های بی­هنجار و وضعیت کانسار شامل شکل تقریبی کانی­سازی و عمق کانی­سازی در مدل­های 2 و 3 بعدی مشخص شدند. در نهایت و با استفاده از نتایج هم­پوشانی داده­ها در یک مدل 3 بعدی نقاط مناسب برای حفاری پیشنهاد شد که نتایج حفاری نشان‌دهندۀ وجود ماده معدنی در عمق است.