انتشار مولکولی یکی از مهم ترین مکانیزم های انتشار آلودگی در خاک و سنگ می باشد. در این تحقیق ضریب انتشار مولکولی یون کلر در ماسه سنگ و سنگ مارن منطقه دفن زباله ارومیه با استفاده از روش برازش نمودارهای حاصل از مدل های آزمایشگاهی با نتایج نظری تعیین گردید. نمونه های سنگ مارن و ماسه سنگ به ترتیب تحت شرایط انتشار مولکولی «از میان سنگ» و «به داخل سنگ» قرار گرفتند و غلظت های مشاهده ای اندازه گیری شدند. برای انجام محاسبات نظری از نرم افزار Pollute استفاده گردید. ضرایب انتشار مولکولی متوسط نتیجه شده برای سنگ مارن و ماسه سنگ به ترتیب 2.48´10-10 (m2/s) و 2.55´10-10 (m2/s) بودند که نشان دهنده نزدیک بودن مقادیر این پارامتر در هر دو سنگ به دلیل معادل بودن اثر پارامتر های فیزیکی آنها مانند پوکی و دانسیته بود. تطابق خوب نتایج مشاهده ای آزمایشگاهی و مدل نظری، صحت روش های آزمایشگاهی و مدل نظری استفاده شده را تایید کرد. نتایج آنالیز حساسیت پارامترهای موثر در انتشار مولکولی در سنگ های مدل شده نشان داد که پارامترهای زمان و ضریب انتشار مولکولی اثر بیشتری در تغییر غلظت یون کلر در انتهای مسیر حرکت از میان سنگ دارد. نتایج بدست آمده در این مطالعه برای محاسبات انتقال آلودگی در طراحی مدفن های مواد زائد جامد مستقر در نهشته های سنگی می توان استفاده کرد.

بسیاری از سازه های ساخت دست بشر بر روی سنگ و یا در داخل آن ساخته شده اند، لذا تعیین پارامترهای مختلف سنگ که در طراحی ها مورد استفاده قرار می گیرند، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. در بعضی از سنگها (به عنوان مثال مارن)، به دلیل لایه ای بودن و داشتن سطوح ضعف، تهیه نمونه استاندارد جهت انجام آزمایش هایی مانند آزمایش تراکم تک محوری مشکل است. در این تحقیق آزمایش تعیین مقاومت تراکم تک محوری، آزمایش پانچ، آزمایش بار نقطه ای، آزمایش تعیین سرعت موج فشاری، آزمایش برزیلی و تعیین وزن مخصوص، بر روی نمونه هایی از سنگ مارن جاده امامزاده هاشم (استان گیلان) و شهرستان آبگرم (استان قزوین) انجام شد. هدف از این تحقیق بدست آوردن روابطی است که با استفاده از آزمایش پانچ بتوان اندیس بار نقطه ای، مقاومت تراکم تک محوری، مقاومت کششی و سرعت موج فشاری را تخمین زد. به کمک روابط به دست آمده از رگرسیون خطی (ضریب همبستگی بالای 0.79)، می توان خصوصیات سنگ مارن را با دقت بالایی تخمین زد.

به فرایند تشکیل پیوندهای سیمانته آلومینو سیلیکاتی در حضور فعال کننده بازی ژئوپلیمریزاسیون اطلاق می گردد. در پژوهش حاضر کاربرد روش فوق برای اصلاح ضرایب تحکیمی خاک مارن زرد و سبز بستر تبریز مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور در تهیه نمونه ها زئولیت و متارس بصورت جداگانه بعنوان منابع آلومینا سیلیکات و محلول هیدروکسید سدیم بعنوان فعال کننده بازی بکار رفته و اثر نوع مارن، درصد وزنی زئولیت و متارس، غلظت فعال کننده بازی و زمان عمل آوری بر روی رفتار تحکیمی نمونه ها بررسی شده است. نتایج آزمایشات حاکی از تاثیر بالای ژئوپلیمریزاسیون در اصلاح مشخصات تحکیمی مارنها بوده و ترکیب بهینه برای نمونه ها بدست آمده است. در نمونه های بهینه ژئوپلیمری زئولیتی با مارن زرد و یا سبز (15%زئولیت ، غلظت 12 مولار محلول بازی) ضرایب Cc وCs حدود 70 تا 80 درصد اصلاح شده و این کاهش در نمونه های بهینه ژئوپلیمری متارسی با مارن زرد و سبز کمتر میباشد. با مقایسه تمامی نتایج میتوان گفت که زئولیت در مقایسه با متارس منبع آلومینا سیلیکات مناسبتری برای هدف مورد نظر این تحقیق بوده و از طرفی میزان اصلاح ضرایب تحکیمی نمونه های ژئوپلیمری مارن زرد بیشتر از نمونه های مشابه حاوی مارن سبز میباشد.

سالانه میلیون ها تن ضایعات به اشکال مختلف در معادن و کارخانجات سنگبری ایران تولید می شود. در اغلب موارد این ضایعات در طبیعت رها می شوند که مخاطرات زیست محیطی را به دنبال دارند. در این تحقیق ضایعات درشت و پودر پساب کارخانجات سنگبری با رزین ترکیب و اسلب های سنگ مصنوعی تولید شده است. نتایج نشان می دهد اسلب های تولیدی دارای مشخصات فیزیکی و شیمیایی مطابق با استانداردهای ملی ایران برای سنگ ساختمانی می باشند. با افزایش مقدار رزین در ترکیب سنگ، مقاومت خمشی و کششی افزایش و مقاومت فشاری ضریب جذب آب کاهش یافته است. اسلب های تولیدی از ضایعات سنگ گرانیت در مقایسه با اسلب های تولیدی از ضایعات سنگ مرمریت دارای مشخصات فیزیکی و مکانیکی بهتری هستند. در بهترین شرایط، با هدف بیشترین مصرف ضایعات، با ترکیبی شامل 90 درصد ضایعات مرمریت و 10 درصد رزین اسلب های تولید شده است که دارای مقاومت فشاری 143 مگاپاسکال، مقاومت خمشی 21 مگاپاسکال، مقاومت کششی 25 مگاپاسکال، ضریب جذب آب 1 درصد و وزن مخصوص32/2 می باشند.

سازندهای مارنی در حوزه های آبخیز، همواره از نظر تولید رسوب مشکل ساز هستند. هدف از این بررسی، طبقه بندی مارن های استان اصفهان بر اساس شاخص های فرسایش پذیری و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن ها می باشد. در این راستا، ابتدا واحدهای مارنی استان، شناسایی و میزان تولید رسوب آن ها با استفاده از دستگاه باران ساز، اندازه گیری شد. سپس بر اساس شکل فرسایش از آن ها نمونه برداری و تحلیل های فیزیکی و شیمیایی خاک بر روی نمونه ها انجام شد. برای دسته بندی واحدهای مارنی از روش آماری تحلیل خوشه ای استفاده شد. تحلیل ها با سه دسته اطلاعات شیمیایی، فیزیکی و مجموع اطلاعات فیزیکی و شیمیایی به همراه اطلاعات شیب و رسوب اندازه گیری شده در اثر بارش با شدت شش میلی متر در ساعت در هر مرحله از تحلیل انجام شد. نتایج نشان داد، موثرترین عوامل ایجاد تشابه در مارن ها، خصوصیات شیمیایی و اثرات اقلیمی می باشد. با توجه به اطلاعات حاصل از بررسی های انجام شده و نتایج به دست آمده، می توان اقلیم را به عنوان مؤثرترین عامل در به وجود آوردن اختلافات بین واحدهای مارنی در بخش های مختلف این استان معرفی نمود. چون علاوه بر اثرات مستقیمی که در ایجاد و تکامل مارن ها دارا می باشد، سایر پارامترها را نیز به صورت مستقیم و غیر مستقیم تحت تأثیر قرار می دهد و انتخاب هر کدام از این پارامترها به نحوی مرتبط با اقلیم است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

به فرایند تشکیل پیوندهای سیمانته آلومینوسیلیکاتی در حضور فعال­ کننده بازی ژئوپلیمریزاسیون (Geopolymerization) اطلاق می گردد که به ­عنوان نسل سوم پیوند دهنده ها بعد از آهک و سیمان جهت بهسازی خاک­ های مسأله­ دار مطرح شده است. در پژوهش حاضر از این روش برای بهسازی خاک مارن سبز تبریز استفاده شده و خصوصیات مکانیکی نمونه ­های تثبیت شده به ­کمک آزمایشات تک محوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور زئولیت (Zeolite) و متارس (Metaclay) به ­صورت جداگانه به ­عنوان منابع آلومیناسیلیکات (Aluminosilicate) و محلول هیدروکسیدسدیم (Sodium hydroxide) به­ عنوان فعال ­کننده بازی ب­کار رفته و اثر درصد وزنی زئولیت و متارس، غلظت فعال ­کننده بازی و زمان عمل­ آوری بر روی مقاومت فشاری نمونه ­ها بررسی شده است. نتایج آزمایشات حاکی از تأثیر مناسب مکانیسم ژئوپلیمریزاسیون در اصلاح مشخصات مقاومتی خاک رسی کربناته بوده به­ طوری ­که در نمونه­ های بهینه ژئوپلیمری زئولیتی و متارسی مقاومت فشاری نمونه ­ها به ­ترتیب 12 و 7 برابر نمونه مارن سبز خالص می­ باشد. بهینه ­ترین غلظت محلول بازی برای نمونه ­های ژئوپلیمری زئولیتی و متارسی 12 مولار (Molar) بوده و افزایش غلظت به بیش از 12 مولار در نمونه ­های ژئوپلیمری زئولیتی اثر منفی بر مقاومت نمونه ­ها گذاشته و در نمونه ­های ژئوپلیمری متارسی نیز تأثیر این عامل چشمگیر نیست. در غلظت ­های بالای 4 مولار محلول بازی به­ ازای تمامی درصدهای وزنی زئولیت و یا متارس، مقاومت تک­ محوری نمونه ­های ژئوپلیمری زئولیتی بیشتر از نمونه ­های ژئوپلیمری متارسی می­ باشد. همچنین در نمونه­ های ژئوپلیمری کرنش گسیختگی نسبت به نمونه مارن سبز خالص 25 تا 50 درصد کاهش یافته است.

سازند فرخی یکی از واحدهای سنگی کرتاسه بالایی حوضه رسوبی ایران مرکزی و دارای ترکیب سنگی آهک، مارن و آهک مارنی با لایه هایی از سنگ آهک فسیل دار است. این سازند به طور همشیب روی سازند هفت تومان قرار دارد و مرز بالایی آن با سازند چوپانان ناهمشیب است. در این پژوهش 23 نمونه از بخش مارنی سازند فرخی برداشت و 90 اسلاید پالینولوژیکی از آنها تهیه و مطالعه شد. بررسی عوامل آلی موجود در سازند نشان دهنده حفظ شدگی به نسبت خوب مواد آلی در بخش های مارنی است و نرخ رسوب گذاری و میزان اکسیژن متغیر را نشان می دهد. مطالعات پالینوفاسیس سازند نشان می دهد که بخش مارنی در محیط دریایی کم ژرفا تا باز با انرژی متوسط نهشته و یک پالینوفاسیس برای آن تشخیص داده شده است. بر پایه داینوفلاژله های شاخص محیط، محیط گرم و به نسبت کم ژرفا با انرژی متوسط و شوری متغیر برای بخش مارنی سازند فرخی در زمان انبایش رسوبات پیشنهاد می شود.

مارن به انواع رسوب مخلوط کربناته – سیلیکاتۀ حاوی کانی های رسی و کربناته گفته می شود که در محیط های مختلف نهشته می شود. مارن های دریایی به عنوان نهشته های عمیق دریایی و پلاژیک عمدتاً حاوی آهک اند؛ در حالی که مارن های قاره ای در محیط های رودخانه ای و حوضه های تبخیری تشکیل می شوند و حاوی گچ و نمک اند. تعاریف رسوب شناسی مارن و سنگ مارن به خوبی مشخص نشده است؛ بنابراین در بیشتر گزارش های علمی، نقشه های زمین شناسی تولیدشده و مقالات منتشرشده، ناهمگونی مشخصی در نام گذاری واحدهای رسوبی و سنگ شناسی با نام مارن وجود دارد. به همین منظور در این تحقیق با هدف تجدید نظر در نام گذاری و طبقه بندی رسوبی نهشته های مارنی، از واحدهای مختلف مارنی نوع قاره ای و دریایی نمونه برداری شد که شامل 99 نمونه از مناطق مختلف جنوب ورامین، جنوب حسن آباد، ایوانکی و پاکدشت از واحدهای مارنی قرمز بالایی (M1،M2،(M3، واحدهای قرمز زیرین (OLg،OLS)، واحدهای مارن ائوسن سازند کند (Ek)، واحد مارن پلیوسن (PlM)، واحد مارن سازند قم (OMq) و آبرفت های مارنی (QtM) است. دانه بندی و میزان درصد آهک و املاح نمکی موجود در مارن های منطقه اندازه گیری شد. در طبقه بندی به روش فولک، بیشتر نمونه ها در محدودۀ سیلت ماسه ای، گل ماسه ای، سیلت، گل، ماسه گلی و ماسه سیلتی قرار دارند. میزان آهک در نمونه های مارنی سازندهای دریایی مانند سازند قم نسبت به سازندهای مارنی قاره ای بالاتر است و حتی تا میزان 53/68% نیز می رسد؛ اما در سازندهای مارنی خشکی زاد منطقه شامل سازند قرمز زیرین و بالایی، دامنۀ تغییرات آن 1/5% تا 34/33% است که میانگین آن 98/20% است. در همین سازندها، میزان رس در دامنه 5/2% تا 49% متغیر است و میانگین رس در کل نمونه ها 49/25% است. براساس پارامتر هدایت الکتریکی (EC)، همگی دارای املاح نمکی بالا بودند و در زمرۀ خاک های شور و بسیار شور طبقه بندی شدند. حضور نمک در سطح، آثار لکه های سدیمی و پف کردگی خاک سطحی، از دیگر شواهد شوری رسوبات شناسایی شد. نتایج طبقه بندی به روش Haldar و Tisljar هم مؤید این موضوع است که به جز یک نمونۀ مربوط به سازند کند که در محدودۀ مارن قرار گرفته است، عمدۀ نمونه‎‍ها در ردۀ «سیلت سنگ های رسی کلسیت»، «سیلت سنگ آهکی رسی» و «رس سیلت آهکی» هستند و معدود از نمونه ها «رس سیلتی – آهکی» و «آهک سیلتی رسی» هستند. نسبت درصد ذرات تخریبی و شیمیایی در یک مارن، ملاک عمل در نام گذاری به روش پتی جان است که ممکن است از 35% تا 65% متغیر باشد. با توجه به اینکه مجموع درصد رس و آهک نمونه ها به 100درصد نمی رسد، بنابراین اطلاق نام مارن خالی از اشکال نیست؛ زیرا در نمونه ها به خصوص مارن های قاره ای، بخش شیمیایی منحصر به آهک نیست و املاح گچی و نمکی علاوه بر آهک نیز حضور دارند و در ضمن ازنظر بافتی، نمونه ها بیشتر سیلتی و گلی اند و اطلاق نام سیلت سنگ و گل سنگ های گچی – نمکی برای نهشته های مارنی قاره ای بررسی شده در این تحقیق مناسب تر تشخیص داده شد و بنابراین بازنگری در نام گذاری و طبقه بندی نهشته های مارنی کشور، امری اجتناب ناپذیر است.