بخشی از مقاله
چکیده:
در مدل کردن تودهسنگهای درزهدار، پارامترهای هندسی درزه مانند جهتداری، فاصلهداری، طول، اندازه و موقعیت آنها نیاز خواهد بود. در میان پارامترهای هندسی درزه، طول آن به دلیل تاثیرگذاری بر مقاومت توده سنگ و کنترل پایداری سازههایی که در داخل و بر روی توده سنگ ساخته میشوند از مهمترین پارامترهای هندسی درزه محسوب میشود. طول درزه یکی از مشکلترین پارامترهای درزه میباشد که نمیتوان آن را بصورت دقیق اندازهگیری نمود زیرا صفحه کامل درزه در داخل توده سنگ بطور کامل قابل مشاهده نیست. اما میتوان بقیه پارامترهای هندسی درزه را به طور دقیق اندازهگیری نمود و با توجه به ارتباط آنها با همدیگر میتوان اندازه تقریبی طول درزه را پیشبینی نمود.
در این تحقیق سعی شده که ارتباط بین طول و بازشدگی درزه در سنگهای آذرین، دگرگونی و رسوبی معرفی گردد. جهت این امر، سه سری داده از سیستم درزهها 1652 - درزه - در نه رخنمون سنگی در سنگهای آذرین، دگرگونی و رسوبی برداشت شده است.
مقدمه :
منشاء درزههای معینی که در ارتباط با مکانیسمهای سادهایی مانند درزههای ستونی تشکیل شده در نتیجه تنش القایی در طی سرد شدن بازالت، و درزههای ورقهایی ایجاد شده در نتیجه تغییرات روزانه دما بر روی رخنمونهای سنگی میتوان به آسانی تشخیص داد
پریس - Price, 1996 - درزههای ایجاد شده در لایههای افقی سنگی را در نتیجه تغییرات تنشی که توسط بالاآمدگی زمینساختی القا میشوند دانسته است. انواع دیگر درزهها احتمالاً در نتیجه باربرداری که با فرسایش لایههای بالایی، و درزههایی که در اثر چینخوردگی و یا در اثر مکانیسمهای دگرگونی ایجاد شدهاند دانست . - Palmstrom, 1995 - درزههای ایجاد شده در داخل توده سنگ بطور مستقیم و یا غیره مستقیم بر مقاومت آن تاثیر میگذارد
پالمستروم - Palmstrom, 1995 - طول درزه را کسری از بازشدگی آن معرفی کرده است و نیز اضهار داشته که شکل و اندازه درزهها بطور قابل توجهی به نوع، هندسه و انداز توده سنگی که در آن نفوذ کرده است بستگی دارد.
طول درزه گسترش صفحه شکست - Gumede, 2007 - و اندازه بلوکهای سنگی را تعیین میکند - Mehmet, - 2009، که پایداری تونلهای ترافیکی در داخل توده سنگهای درزهدار در اعماق کم بطور چشمگیری تحت تاثیر پایداری بلولکهای سنگی میباشند. همچنین محققان زیادی نشان دادهاند که پارامترهای هندسی درزه-ها، بویژه طول آن، تاثیر بسزایی بر روی رفتار هیدرومکانیکی توده سنگ دارند
طول درزه به دلیل تاثیرگذاری زیاد بر مقاومت توده سنگ و کنترل پایداری سازههایی که در داخل و بر روی توده سنگ ساخته میشوند از مهمترین پارامترهای هندسی درزه محسوب میشود. بنابراین باید پارامترهای هندسی درزه بطور دقیق اندازهگیری شوند.
انشتین - Einstein, 1983 - و براون - Brown, 1981 - پیشنهاد کردهاند که میتوان طول درزه را با مشاهده اثر آن در رخنمونهای سنگی مقداردهی نمود. طول درزه یکی از مشکلترین پارامترهایی درزه بوده و نمیتوان آن را بصورت دقیق اندازهگیری نمود زیرا رخنمونهای سنگی نسبتاً کوچک بوده و صفحه کامل درزه در داخل توده سنگ بطور کامل قابل مشاهده نیست
بطور معمول در برداشتهای صحرایی تنها طولی از درزه که قابل مشاهده است اندازهگیری میشود و این موجب خطا در بدستآوردن مقدار دقیق آن میگردد. با توجه به گفتههای قبلی میتوان گفت که تمام پارامترهای هندسی درزه در نتیجه مکانیسم مشابهی تشکیل شدهاند، بنابراین باید رابطهایی منطقی بین آنها وجود داشته باشد. در این تحقیق سعی شده است که رابطه بین طول و بازشدگی درزه معرفی گردد.
تشریح و شیوه جمعآوری دادهها :
جمعآوری داده یکی از مهمترین مراحل انجام تحقیق است. در این تحقیق، درزههای موجود در رخنمون سنگهای آندزیتی سرشیو که در 40 کیلومتری شهرستان مریوان در استان کردستان بعنوان سنگهای آذرین و دگرگونی و معدن تزره در 70 کیلومتری شهرستان شاهرود بعنوان سنگهای رسوبی برداشت شده است. شکل - 1 - نمایی از رخنمون سنگی معدن تزره را نشان میدهد.
شکل -1 رخنمون سنگی معدن تزره
دادههای استفاده شده در این تحقیق تنها توسط خط برداشت جمعآوری شده است. در این تکنیک تمام درزه-هایی که خط برداشت را قطع میکند ثبت میگردد. جهت تحقق اهداف تحقیق، سه سری داده از سیستم درزهها 1652 - درزه - در نه رخنمون سنگی در سنگهای آذرین، دگرگونی و رسوبی برداشت شده است.
عدم توانایی ثبت درزههایی که طول آنها از حد اندازهگیری کوچکتر است به عنوان خطای ترانکشن معرفی شده است. و درزههایی که طول آنها به دلیل محدود بودن رخنمون سنگی دیده نمیشود را به عنوان خطای سنسورینگ شناخته شده است
برای اینکه دیدی از درزههای برداشت شده داشتیم لازم است درزهها را به سه گروه تقسیم کنیم؛ درزههایی که هر دو انتهای آنها دیده میشود - n - ، درزههایی که فقط یک انتهای آنها دیده میشود - m - و درزههایی که هر دو انتهای آن دیده نمیشود . - p - سپس R0، R1و R2 مطابق رابطه زیر محاسبه میشود :
در جدول - 1 - خلاصهایی از درزههای برداشتی از نه رخنمون در سنگهای آذرین، دگرگونی و رسوبی نشان
داده شده است.
جدول -1 خلاصهایی از درزههای برداشتی از نه رخنمون در سنگهای آذرین، دگرگونی و رسوبی
تحلیل ارتباط بین طول و بازشدگی درزه :
عوامل به وجود آورنده درزهها را به طور کلی میتوان به چهار گروه عوامل تکتونیکی، تنشهای باقیمانده، انقباض ناشی از سرد شدن یا خشک شدن و بالاخره حرکات سطحی زمین تقسیمبندی کرد، در نتیجه تمام پارامترهای درزه درنتیجه مکانیسم یکسان بوجود آمدهاند. پس در حالت طبیعی فرض مرتبط بودن بازشدگی و طول درزه، منطقی و قابل قبول است. اما یافتن رابطه کمی مابین اینها حتی با چشمپوشی از تاثیر تاریخچه برشی، هوازدگی و پرشدگی خیلی مشکل میباشد . پژوهشگران متعددی رابطه مابین این دو پارامتر را خطی و بعضی دیگر نیز بصورت توانی معرفی کردهاند
در این تحقیق برای معرفی یک رابطه منطقی بین بازشدگی و طول درزه، سه سری داده از نه رخنمون سنگهای آذرین، دگرگونی و رسوبی جمعآوری شده است. برای دست یافتن به رابطهایی که بیشتر به واقعیت نزدیک باشد سعی شده است که رابطه بین بازشدگی و طول درزههایی که هر دو انتهای آن قابل مشاهده است بررسی گردد. در شکلهای - 2 - ، - 3 - و - 4 - این روابط بطور گرافیکی نشان داده شده است.
