ارزیابی شاخص شکنندگی S20 ، خصوصیات مهندسی و پتروگرافی برخی سنگ های آذرین معدن سنگ آهن سنگان خواف

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

2 استاد، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

چکیده

شکنندگی یکی از مهمترین خصوصیات مکانیکی سنگ است که در حفاری سازه‌های زیرزمینی مانند حفر تونل کاربرد گسترده‌ای دارد. تاکنون روش‌های زیادی برای برآورد شکنندگی سنگ معرفی گردیده است اما استانداردی برای اندازه‌گیری شکنندگی مطرح نشده است. در این پژوهش بر روی 19 نمونه از برخی سنگ‌های آذرین (گرانیت، گرانودیوریت و داسیت) معدن سنگ آهن سنگان خواف آزمایشات تعیین شکنندگی S20، همراه با خصوصیات پتروگرافی (درصد کانی‌های اصلی)، فیزیکی (چگالی خشک، چگالی اشباع، تخلخل و درصد جذب‌ آب)، مکانیکی (مقاومت فشاری تک‌محوری، مقاومت کششی برزیلی و مقاومت بار نقطه‌ای) و دینامیکی(سرعت موج فشاری و برشی) در دو حالت خشک و اشباع انجام شد. تحلیل آماری نتایج نشان می‌دهد که با افزایشآلکالی فلدسپات و کاهش کوارتز و پلاژیوکلاز مقدار شکنندگی نمونه‌ها افزایش می‌یابد. همچنین وجود ریزدرزه‌ها و رگه‌های کربناتی باعث کاهش مقاومت و افزایش شکنندگی سنگ می‌شود و قابلیت حفرپذیری نمونه‌ ها آسان‌تر شده است که این عامل در حالت اشباع تشدید می‌گردد. یک رابطه معکوس بین شکنندگی S20 و شاخص‌های شکنندگی وجود دارد، و با افزایش مقدار شکنندگی S20 مقادیر شاخص‌های شکنندگی کاهش می‌یابد. ارتباط بین شکنندگی S20 با شاخص‌های شکنندگیB3 و B4 دارای بیشترین ضریب تعیین می‌باشد که به عنوان یک نتیجه می‌توان گفت که شکنندگی اندازه‌گیری شده در آزمایشگاه می‌تواند در بیان شکنندگی سنگ‌ها واقع بینانه‌تر باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of S20 brittleness Index, Engineering and Petrographic Properties of igneous rocks of Sangan iron ore mine Khaf

نویسندگان [English]

  • Gholam reza Lashkaripour 2
  • Mohammad ghafoori 2
2 Professor, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Iran
چکیده [English]

Brittleness is one of the most important mechanical properties of rock which has a widespread application in underground constructs drilling like tunnel drilling. Although many method have been introduced for estimating brittleness, no standard has been mentioned for measuring brittleness. In this research, experiments for determining brittleness of S20 along with petrographic (main mineral percentage), physical (dry density, saturation density, porosity and water absorption percentage), mechanical (uniaxial compressive strength, Brazilian tensile strength , point load test) and dynamic properties (pressure and shear wave velocity) in the two states of dry and saturated were performed on 19 test samples of igneous rocks (granite, granodiorite and dacite) selected from Sangan iron ore mine in khaf. Statistical analysis of the results shows that brittleness of samples increases with increasing alkali feldspar and quartz and also reducing plagioclase. Also existence of micro particles and carbonate veins decreases strength and increases the brittleness of rock and facilitate excavatability of samples which is more prominent in saturated state. There is an inverse relationship between S20 brittleness and the brittleness indices, and as the value of S20 brittleness increases, the value of brittleness indices decrease. The relationship between S20 brittleness and brittleness indices B3 and B4 has the highest coefficient of determination. As a result, it can be said that the brittleness measured in the laboratory can be more realistic in expressing the brittleness of rocks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • S20 brittleness "
  • "alkali feldspar "
  • "igneous rocks "
  • "Sangan Khaf

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 13 دی 1399
  • تاریخ دریافت: 14 خرداد 1399
  • تاریخ بازنگری: 02 دی 1399
  • تاریخ پذیرش: 13 دی 1399