مطالعه رابطه هوازدگی، کانی‌شناسی و بافت سنگ‌های پریدوتیتی با خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی (مطالعه موردی: پریدوتیت‌های هرسین کرمانشاه)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

10.22084/nfag.2019.19208.1375

چکیده

هوازدگی از عوامل مهم و کنترل‌کننده ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی پریدوتیت‌ها است. ویژگی‌های مهندسی سنگ‌ها در اثر فرایند هوازدگی دچار تغییرات مهمی می‌شود. در این تحقیق تأثیر هوازدگی، ویژگی‌های کانی‌شناسی و بافت بر روی خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی پریدوتیت‌های هرسین، استان کرمانشاه مورد مطالعه قرارگرفته است. مطالعات انجام‌شده شامل بررسی‌های صحرایی و آزمایشگاهی است. در مطالعات آزمایشگاهی ابتدا بررسی مقاطع نازک پریدوتیت‌ها با وضعیت هوازدگی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. سپس با انجام آزمایش‌های فیزیکی و مکانیکی به ترتیب وزن مخصوص قسمت جامد، وزن واحد حجم، درصد رطوبت، تخلخل، مقاومت فشاری تک‌محوری، مدول یانگ، شاخص بار نقطه‌ای و سختی نمونه‌ها تعیین شد. در این پژوهش با توجه به ویژگی‌های کانی‌شناسی و درجه هوازدگی پریدوتیت‌ها، بر اساس میزان سرپانتینی شدن سنگ در هر مرحله از هوازدگی، تأثیر این عوامل بر روی خواص مهندسی سنگ ارزیابی شد. با استفاده از روابط رگرسیونی نرم افزار Excel 2013، ارتباط بین هوازدگی، ویژگی‌های کانی‌شناسی و بافت با خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی پریدوتیت‌ها تعیین گردید. این روابط به صورت توابع خطی بوده اند. همچنین آزمون‌های F, t در سطح اطمینان 95 درصد اعتبار روابط تجربی پیشنهادی را تایید نمودند. بر اساس نتایج به دست آمده بیش‌ترین انطباق بین آزمایش شاخص بار نقطه‌ای با شاخص ریزترک‌ها(MI) می‌باشد که ضریب تعیین(r2) برابر 95/0 است. از روابط به دست آمده در این پژوهش مشخص شد که در تعیین خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی سنگ، اهمیت ویژگی‌های بافتی بیش‌تر از خصوصیات کانی‌شناسی می‌باشد، بدین معنا که خصوصیات دانه‌ها مانند شکل و اندازه، نوع تماس، درجه هوازدگی و شاخص ریزترک‌ها تأثیر مهمی بر روی خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی سنگ‌های پریدوتیتی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The study of relationship weathering, mineralogical and texture of peridotite rocks with engineering geological peroperties (Case study: peridotite Harsin city, Kermanshah province)

نویسندگان [English]

  • M. H. Ghobadi
  • M. Amiri
  • F. Aliani
چکیده [English]

Weathering is one of the important and controller factors of the physical and mechanical properties of peridotites. The engineering properties of rocks undergo significant changes due to the weathering process. Weathering depends on the mineralogical composition and peridotite texture properties. In this research, the effects of mineralogical characteristics of Harsin peridotites in Kermanshah province were studied. The studies Contains Field surveys and laboratory studies. In vitro studies, thin sections of peridotites were first considered with different weathering conditions. Then, by performing physical and mechanical tests, specific gravity, unit weight, moisture content and porosity were determined, respectively. In the following, the values of unixial compressive strength, Young's modulus, point-load index and hardness of samples were calculated. In this study, due to the mineralogical characteristics and the degree of weathering of the peridotites, based on the degree of serpentinization of the rock in each stage of weathering, the effect of these factors on the engineering properties of the rock was evaluated. By using Excel 2013 regression correlation software the relationship between weathering, mineralogy and texture properties was determined by geological characteristics of peridotite engineering. These relationships have been linear functions. Also, F, t tests confirmed the 95% confidence level of proposed experimental relationships. Based on the results, the highest correlation 0.95, is founded between the point-load indexes with the index of micro-cracks. The results obtained in this study showed that the importance of texture properties is more important than mineralogical properties in determining the geological engineering properties of rock. This means that the characteristics of kernel such as shape and size, type of contact, degree of weathering, and the index of micro-crack shave an important effect on the geological characteristics of the engineering of peridotite rocks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Harsin
  • Peridotite
  • physical properties
  • mechanical properties
  • Weathering