بخشی از مقاله
چکیده
ذخیره های سنگ تزئینی دارای انواع ناپیوستگیها هستند که اطلاع دقیق از آنها لازمه تعیین اقتصادی بودن و همچنین طراحی آنها میباشد. ناپیوستگیها ذخیره سنگی را تبدیل به مجموعه ایی از بلوکها میکند که برای اطلاع از هندسه این بلوکها - حجم و شکل - نیاز به برداشت ناپیوستگیها میباشد . روشهای مختلفی مانند خط برداشت، پنجره برداشت، مغزه گیری، پردازش تصویر و ژئو رادار برای برداشت ناپیوستگیها ارائه شده است.
ناپیوستگیها در بیشتر مواد معدنی به دلیل خردایش یک مزیت محسوب میشوند و به دلیل وجود تعداد زیاد آنها در این تودهها با دقت کمتری برداشت میشوند؛ اما در سنگهای تزئینی ناپیوستگیها یک عیب هستند و ممکن است یک توده سنگ بسیار مرغوب را غیر اقتصادی کنند. از این رو مطالعه و برداشت آنها باید با حساسیت بیشتر باشد. در این مقاله روشهای مختلف ارزیابی شده و مناسب ترین روش برداشت برای سنگ های تزئینی در دو حالت، معادن فعال ترکیبی از روش های پنجره برداشت و آنالیز تصویری و ذخیره های استخراج نشده مغزه گیری و ژئو رادار پیشنهاد شد.
.1 مقدمه
مواد معدنی در قسمتی از پوسته زمین وجود دارند که به آن توده سنگ گفته میشود. توده سنگ تشکیل شده از ماده سنگ به همراه ناپیوستگیها - شکل - 1 که این اجزا خصوصیات شیمیایی و فیزیکی توده سنگ را مشخص میکنند. در اثر تکتونیک و جابه جاییها در پوسته زمین، شکستگیهایی با ابعاد و مشخصات مختلف در توده سنگهای موجود در پوسته ایجاد میشود. این شکستگیها به دلیل ایجاد صفحات جدایش در سنگ ناپیوستگی نامیده میشوند. با توجه به میزان باز شدگی، ابعاد و نحوه قرار گیری در تود سنگ، ناپیوستگیها را به انواع مختلف زیر تقسیم بندی میکنند :
▪ درزه : - Joint - صفحهی به وجود آمده در توده سنگ که هیچ گونه جابجایی نداشته باشد را درزه گویند که طول آن بین 5 سانتی متر تا 100 متر است.
▪ ترک : - Crack - یک جدا شدگی یا ناپیوستگی کوچک ناقص که طول آن کمتر از یک سانتی متر باشد را ترک گویند و ترکهای کوچک را نیز ریز ترک - Microcrack - مینامند.
شکل :1 اجزای تشکیل دهنده توده سنگ
▪ شکاف : - Fissure - ناپیوستگی در سنگ ناشی از چین و گسلهای شدید که همراه با باز شدگی زیاد باشد را شکاف در سنگ گویند.
▪ تورق : - Parting - صفحه یا سطح افقی بین لایههای سنگ را تورق و لایههای افقی موازی را نیز صفحات تخت - Bedding Plane - گویند.
▪ برش : - Shear - رگهای از سنگهای خرد شده که معمولا ضخامتی بیشتر از درزهها دارند را برش گویند.
▪ رگه : - Seam - ناپیوستگیهایی با ضخامت زیاد که با سنگ یا خاک پر شده باشد را رگه گویند.
▪ گسل : - Fault - ناپیوستگیهایی که در آنها صفحات ناپیوستگی نسبت به هم حرکت داشتهاند.
شکل 2 انواع ناپیوستگیها را با ابعاد آنها نشان میدهد.
ناپیوستگیها رفتار مکانیکی توده سنگ را کنترل میکنند؛ بنابراین شناخت ناپیوستگیها برای کنترل رفتار مکانیکی توده سنگ امری ضروری میباشد. جهت یابی، چگالی، فاصله داری، شکل، اندازه، رخنمون، میزان بازشدگی و موقعیت از خصوصیات اصلی ناپیوستگیها هستند
با دانستن همه این خصوصیات یک ناپیوستگی را میتوان به طور کامل شناخت و در برنامههای کامپیوتری مدلسازی کرد. خصوصیات ناپیوستگیها به ترتیب زیر تعریف میشوند :
جهت گیری: جهت گیری شامل زاویه و جهت شیب ناپیوستگی میباشد؛ این پارامتر مهمترین خصوصیت یک ناپیوستگی است و در حد مطلوبی در توده سنگ برای انواع ناپیوستگیها از طریق برداشتهای صحرایی و روشهای دیگر قابل اندازه-گیری میباشد.
شکل :2 انواع ناپیوستگیها در توده سنگ و طول آنها
▪ چگالی: تعداد ناپیوستگی در واحد حجم یک توده سنگ را چگالی گویند؛ این پارامتر رابطه غیر مستقیم با فاصله داری ناپیوستگیها در توده سنگ دارد. هر چقدر میزان فاصله داری بیشتر باشد، مقدار چگالی ناپیوستگیها کمتر است.
▪ فاصله داری: فاصله عمودی بین دو ناپیوستگی متوالی را فاصله داری گویند؛ با توجه به این که فاصله ناپیوستگیها در توده سنگ معمولا ثابت نیست، اغلب برای معرفی این پارامتر از دو مقدار متوسط و بیشترین میزان فاصله داری استفاده می-شود.
▪ شکل: در دو بعد ناپیوستگیها را به صورت پاره خطهای صاف و مستقیم یا منحنی شکل در نظر میگیرند. در سه بعد نیز ناپیوستگیها را به صورت صفحات مستطیل شکل یا به صورت دیسک فرض میکنند؛ این پارامتر از خصوصیات ناپیوستگیها اغلب ناشناخته است.
▪ اندازه: میزان پراکندگی یک ناپیوستگی را اندازه ناپیوستگی گویند؛ اندازه ناپیوستگیها با توجه به عدم شناخت نسبت به سطح زیر زمین غیر قابل محاسبه است و از رخنمون ناپیوستگی میزان اندازه آن محاسبه میشود.
▪ رخنمون: به رد یا اثر ناپیوستگی بر روی توده سنگ رخنمون ناپیوستگی گویند؛ این پارامتر از طریق برداشت های ▪ صحرایی قابل محاسبه است.
▪ میزان باز شدگی: فاصله بین دو صفحه ناپیوستگی را میزان بازشدگی گویند؛ اغلب به دلیل اینکه ناپیوستگیها را به صورت پاره خط و صفحه فرض میکنند، میزان بازشدگی معمولا صفر در نظر گرفته میشود.
▪ موقعیت: مختصات مرکز هندسی یک ناپیوستگی را موقعیت آن گویند؛ برای معرفی هندسه ناپیوستگیها اغلب از این پارامتر استفاده میشود.
ناپیوستگیها نقش مهمی در رفتار و مشخصات فیزیکی، مکانیکی و هیدرو مکانیکی تودهسنگ دارند و اطلاع کامل از آنها ضروری میباشد؛ اما توده سنگ نا همگن است و شناسایی دقیق و کامل ناپیوستگیها تقریبا نا ممکن است. به هر حال روشهای مختلفی در طول زمان و با توجه به تجهیزات موجود برای برداشت ناپیوستگیها ارائه شده است.
