بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از سنگهای ساختمانی و به خصوص تزئینی در ساختمانها و بناهای عمومی در سالهای اخیر رونق زیادی یافته است. عوامل زیادی در انتخاب سنگ ساختمانی مناسب تاثیرگذار هستند که از مهمترین آنها میتوان به جنبه زیبایی، خصوصیات فنی سنگ و درزهها و ناپیوستگیهای سنگ ساختمانی اشاره نمود.
مطالعه درزهها و مشخصات آنها میتواند راهگشای شناخت نوع، روش و جهت استخراج معادن سنگ ساختمانی باشد. به طور کلی دو روش برای تعیین درزهها در معادن سنگ ساختمانی وجود دارد که به روشهای مستقیم و غیر مستقیم تقسیم میشوند. از موثرترین روشهای غیرمستقیم تعیین درزهها میتوان به روش رادار نفوذ زمین - GPR - اشاره کرد. در این مقاله سعی گردیده است تا به ذکر کاربرد GPR در معادن سنگ ساختمانی پرداخته شود.
.1 مقدمه
سنگ ساختمانی یک اصطلاح جامع برای سنگهای مختلف طبیعی است که برای اهداف ساخت و ساز یا تزئینی در کاربردهای ساختمانی یا یادگاری به کار میوند. بر خلاف سایر مواد معدنی که ارزش آنها بیشتر منوط به خصوصیات فیزیکی آنها است، خصوصیات فیزیکی یک سنگ در تعیین واجد شرایط بودن آن برای استفاده به عنوان سنگ ساختمانی کمترین اهمیت را دارد. موفقیت نهایی در بازاریابی و فروش یک سنگ ساختمانی در وهله اول به شکل ظاهری آن، ناپیوستگی و درزهها و سپس به امکان تولید بلوک های مستطیلی با ابعاد مناسب به منظور تولید موفقیت آمیز محصول نهایی با ابعاد مورد نظر بستگی دارد
یکی از مسائل بسیار مهم در تعیین سنگ ساختمانی مناسب ناپیوستگیهای موجود در آن میباشد. در بحث اکتشاف و همچنین تعیین جهت و محل مناسب جبهه کار استخراجی در معادن سنگ ساختمانی، شناسایی و تحلیل ناپیوستگیها اهمیت بالایی دارد. شناسایی و معرفی سامانه ناپیوستگیها پیش از آغاز عملیات استخراج، میتواند به عنوان مؤثرترین گام در راستای افزایش بهرهوری استخراج مطرح شود. همچنین تعیین مختصات شکستگیها در تعیین الگوهای ناپایداری سنگ و افزایش ضریب ایمنی مسیر استخراج نقش اساسی دارد.
در بیشتر معادن سنگ ساختمانی، موضوع شناسایی و مطالعه ناپیوستگیها مورد توجه معدن کاران نیست، زمانی به اهمیت این مسئله توجه میشود که هزینه هنگفتی در مسیرهای نامناسب در جبهه کارها صرف شده است. لودس و دیگران نتیجه گرفتهاند که برای یک ارزیابی موفق، باید به وضوح از وضعیت ناپیوستگیها و طبیعت متنوع پدیدههای زمینشناسی در سه بعد اطلاع حاصل شود.
روشهای ژئوفیزیکی به عنوان مکمل برداشت برجای سیستم درزهها در مراحل تحقیقات تفصیلتر اهمیت دارد و به وضوح ارزانتر از مغزهگیری است. به خصوص، تکنیکهای الکترومغناطیسی با فرکانس پایین -الکترومغناطیس با فرکانس رادیویی - VLF-EM/RF-EM - و رادار نفوذ کننده به زمین - GPR - برای سنگ ساختمانی مفید هستند در کل، مزیت یک برداشت GPR این است که با عمق نفوذی معادل 25-10 متر، یک مقطع عرضی بزرگ از سیستم درزهداری زیرسطحی ارایه کرده و میتواند زونهای سست، دایک ها و مناطق مجاورتی را تعیین کند. با این وجود، به دلیل اینکه ترکهای کوچک و بسته در پروفیلهای رادار خود را به خوبی نشان نمیدهند، محدودیتهایی نیز وجود دارد.
برداشت ژئو-رادار در انواع سنگهای همگن در مقایسه با انواع ناهمگن، اغلب یک روش موجهتر به شمار میرود. در مورد اخیر - سنگ های ناهمگن - ، به دلیل اینکه اغلب ساختارهای مختلف داخلی سنگ در پروفیلهای رادار دیده میشوند، تفسیر صحیح نتایج پیچیدهتر است. اگر سنگ به شدت تغییر شکل یافته و چین خورده باشد، این ساختارها ممکن است به اشتباه به عنوان شکستگی تعبیر شود. با این حال، علی رغم این محدودیتها، استفاده از روشهای ژئوفیزیکی میتواند برای ارزیابی لزوم انجام عملیات حفاری که به خصوص در انواع سنگهای همگن - تک رنگ - به طرز قابل ملاحظهای گرانتر است، به کار رود. این پژوهش به بررسی کاربرد روش رادار نفوذ زمین - GPR - در معادن سنگ ساختمانی پرداخته است
.2 جایگاه روش GPR در معادن سنگ ساختمانی
کلیه عملیات ضروری از شناسایی، منبع اولیه تا کاربرد نهایی سنگ، چرخه زندگی آن را تشکیل میدهد. این عملیات با اکتشاف شروع شده که در این مرحله، منابع سنگ شناسی و مشخصات آنها تعیین میشود. در صورت موفقیت آمیز بودن عملیات اکتشاف، پس از برنامهریزی، عملیات استخراج سنگ شروع خواهد شد. سنگ استخراج شده پس از بارگیری و حمل به کارخانه، تحت عملیات فراوری قرار میگیرد. این فرایند ممکن است در نزدیکی محل تولید و یا حتی در فواصل دور صورت گیرد. در نهایت، پس از تجارت سنگ پرداخت شده، در محل مناسب از محصولات سنگی استفاده خواهد شد. روند نمای انجام عملیات اکتشافی در معادن سنگ ساختمانی در شکل 1 نمایش داده شده است. همانطور که مشاهده میشود پس از بررسیهای صحرایی و قبل از بررسیهای تفصیلی از روش GPR استفاده میگردد
شکل .1 روند نمای انجام عملیات اکتشافی در معادن سنگ ساختمانی Selonen - ، - 2000
.3 معیارهای تصمیم گیری اکتشاف سنگ ساختمانی
کارولیو و دیگران معیارهای تصمیم گیری زیر را برای اکتشاف سنگ ساختمانی تعیین کرده اند. همانطور که میبینید درزهها از مهمترین عوامل هستند
جدول .1 معیارهای تصمیم گیری برای اکتشاف سنگ ساختمانی
با استناد به کاروالیو و دیگران، این معیارها میتواند با ابزارهای اولیه زمینشناسی مانند تهیه نقشههای زمینشناسی و برداشت سیستم درزهها ارزیابی شود؛ آنها عنوان میکنند که تهیه نقشه زمینشناسی موضوعی، همراه با تکنیکهای زمینشناسی ساختمانی و مغزهگیری الماسه، برای تحقیق و ارزیابی دادههای ضروری برای اندازهگیری و توصیف همگنی ذخایر بنیادی است. همچنین روشهای ژئوفیزیکی میتوانند به برداشتهای برجای سیستم درزهها افزوده شده و اطلاعات ارزشمندی در ارتباط با فراوانی و شدت درزه داری به طور خاص ارایه کنند
