دانلود کامل ترین جزوه زمین شناسی مهندسی

جزوه تایپ شده زمین شناسی مهندسی

دانلود فایل

دکترمحمدحسین قبادی دانشگاه آزاد غلامدانشگاه سراسری آزاد خانلری علمی کاربردی معماریان دانشگاه پیام نور نوشته پیام نور علمی کاربردی روز توکلی کاردانی ‌

() () () () -[١٠[Si٤O مي باشد. لايه هشت وجهي كه يونهاي Al و يا Mg با OH و O بصورت هشت وجهي با يکديگر در ارتباط مي باشند. آنهايي كه حاوي Al هستند تحت عنوان لايه هاي هش توجهي ژيپسيت و آنهايي كه حاوي Mg هستند تحت لايه هاي بروسيت معروف مي باشند . لاي ههاي چهاروجهي از طرفي كه راس هرمها آزاد است به لايه هشت وجهي اتصال م ييابد. وضعيت قرارگرفتن لايه هاي چهاروجهي در كنار يكديگر اساس تقسيم بندي رسها به گروههاي ذيل مي باشد . • ـ كانيهاي رسي با آرايش T-O يا١ ـ١ در اين گروه از كانيهاي رسي هر واحد شبكه اي يك لايه چهاروجهي( T) و يك لايه هش توجهي (O) مي باشد كه از اين گروه از كانيهاي رسي مي توان از كائولينيت نام برد.

• –كرد. فضاي بين طبقات غالبﹰا توسط يونهاي +K و -OH و در مواردي توسط Fe و Mg اشغال مي گردد. كانيهاي رسي اسمكتيت و مونتموريونيت نيز به اين گروه از كانيهاي رسي تعلق دارد كه فضاي بين طبقات در اين قبيل از كانيها توسط آب اشغال م يشود كه در اين حالت بعلت انبساط ايجادشده فاصله شبك هاي در اين كانيها بمراتب بيشتر م يگردد . • ـ كاني هاي رسي با آرايش T-O-T-O يا١ ـ١ـ٢ اين گروه ازكاني هاي رسي شامل تناوبي از ورقه هاي س هلاي هاي مذكور در گروه قبلي و يك لايه هش توجهي در سطح بين طبقه اي مي باشد ازمهمترين اين كانيها مي توان به كلريت اشاره كرد. و فاصله شبكه اي معادل ٨١ انگستروم مي باشد . در سنگهاي رسوبي قديمه كانيهاي ايليت و كلريت در مقايسه با ساير كانيهاي رسي فراوان تر مي باشند. به لحاظ اين است كه تحت شرايط دياژنز كان يهاي رسي ديگر به اين قبيل كانيها رسي تبديل مي شود . منابع توليد كانيهاي رسي كانيهاي رسي هم بصورت آواري و هم بصورت درجازا (Authigenic) مي باشند. كانيهاي رسي داراي منشاءهاي متفاوتي است كه ازمهمترين آنها مي توان به موارد زير اشاره كرد . • ـ منشا تخريبي يا وراثتي كه در اثر تخريب و فرسايش سنگهاي ر سدار قديمي،کانيهاي رسي موجود در آنها آزاد شده و در رسوبات جديد قرار ميگيرد . • ـ تخريب و تجزيه دراثرهوازدگي كانيهاي مافيك و فلدسپاتها، كانيهاي رسي تشكيل مي گردند . • ـ هوازدگي خاكسترهاي آتشفشاني در محي طهاي زيردريايي در محيط هاي دريايي كانيهاي اوليه موجود در خاكسترهاي آتشفشاني بتدريج مواد قليائي نظير (CaO-Na٢O-K٢O) و آهن و منيزيم و بالاخره مقداري از سيليس و آلومين خود را از دست مي دهد و در عوض مولكولهاي آب را جذب نموده و پس از مدتي تبديل به كانيهاي رسي بويژه مونتموريونيت مي شود . • ـ نوشكلي و نئوفورماسيون در بعضي شرايط ميزان فرسايش و تخريب بحدي است كه علاوه بر مواد قليائي، آهن و منيزيم كه از متن كانيهاي موجود در سنگ خارج م يشود سيليس و آلومين نيز خارج مي گردد كه اين يونها بلافاصله تحت شرايط خاص با يكديگر تركيب شده و كانيهاي رسي را بوجود مي آورند .

خلاصه کتاب کامل رایگان پی دی اف pdf جزوه زمین شناسی مهندسی

ـ دياژنز زيردريايي كانيهاي رسي نظير كائولينيت هنگامي كه وارد محيط دريايي ميشوند در محيط دريايي بعلت وجود يونهاي نظير (Fe-Mg-K) و نفوذ آنها بداخل شبكه كريستالي اين كاني، تبديل به ايليت و كلريت م يگردد . • ـ دياژنز درون طبق هاي و متامورفسيم با تدفين شدن پ يدرپي رسوبات و جزوه زمین شناسی مهندسی گرفتن حرارت و فشار كانيهاي رسي اوليه موجود در داخل رسوبات نظير كائولينيت و مونتموريونيت تحول پيدا كرده و در صورت وجود آهن و منيزيم در محيط تبديل به كلريت و در صورت وجود يون پتاسيم در محيط دياژنتيكي تبديل به ايليت مي شوند . ٥ـ ميكاها در داخل سن گهاي آذرين و دگرگوني، كاني ميكا (موسكووي تـ بيوتيت و سريسيت) فراوان است. سريسيت حدواسط كاني هاي رسي و ميكاها مي باشد كه در اثر افزايش فشار و حرارت به موسكوويت تبديل مي شود. در نتيجه فرسايش سنگها (آذرين و دگرگوني)کانيهاي ميکاي موجود در آنها آزاد شده و در محيط رسوبي جزء ذرات تشکيل دهنده سنگ رسوبي ممکن است قرار گيرد.

خلاصه کتاب زمین شناسی مهندسی

علي رغم فراواني کمتر کاني موسكوويت، ولي فراواني آن نسبت به بيوتيت در سنگهاي رسوبي زيادتر است. علت آن را معتقدند بخاطر پايداري خيلي زياد موسكوويت در مقايسه با بيوتيت م يباشد . به علت پايداري كانيهاي گروه ميكا مطالعه آنها در رسوبات ما را به منشا رسوبات راهنمايي مي كند. مث ﹰلا بيوتيت درسنگهاي حدواسط و همچنين سنگهاي ولكانيكي فراواني خيلي بالايي دارند. وجود مجموعه اي از كانيهاي سريسي تـ موسكوويت و كلريت نشان دهنده سنگ منشا دگرگوني درجه پايين م يباشد. هنگامي كه درجه جزوه زمین شناسی نفت افزايش پيدا كند كلريت جاي خود را به بيوتيت مي دهد و نهايتﹰا بيوتيت نشان دهنده دگرگوني درجه بالا مي باشد . ٦ـ كان يهاي سنگين داراي وزن مخصوص بيشتر از ٩/٢ مي باشند. در مقايسه با کانيهايي مانند كوارتز و فلدسپات، اين کانيها داراي وزن مخصوص بيشتري مي باشند. کانيهاي سنگين را مي توان توسط محلول كلروفورم (٨/٢) ازکانيهاي ديگر جدا كرد. مطالعه اين کانيها ما را در تعيين سنگ منشاء كمك مي كند. اين کانيها از دو گروه تشکيل شده اند . 1- گروه اوپاك مانند: ايلمنيت و مگنتيت 2- گروه شفاف و غير او پاك مانند: پيروكسن، آپاتيت روتيل ـ تورمالين ـ اسفن ـ اوليوين . . . مطالعه اين کانيها در بررسي سنگ منشاء که در نتيجه تخريب آنها سنگهاي رسوبي تشکيل شده اند مهم مي باشد. مث ﹰ لا وجود كانيهاي گارنت ـ اپيدوت ـ استاروليت نشان دهندة دگرگوني بودن سنگ منشاء مي باشد . وجود كانيهايي مثل زيركن، آپاتيت و تورمالين نشاندهندة سنگ منشاء آذرين مي باشد. وجود كانيهاي سنگين كروميت ـ الماس ـ اليوين و پلاتين نشان دهندة سنگ منشاء آذرين مافيك مي باشد بخاطر وزن مخصوص بالاي كانيهاي سنگين اندازه آنها از ساير كانيهاي موجود در سنگ كوچكتر است. كانيهاي سنگين داراي مقاوم تهاي متفاوتي م يباشند كه به ترتيب زير م يباشد: اليوين ـ سيليمانيت ـ پيروكسن ـ آندالوزيت ـ آمفيبوليت ـ اپيدوت ـ كيانيت ـ استاروليت ـ آپاتيت ـ گارنت ـ زيركن ـ تورمالين ـ روتيل پايداري فيزيكي و شيميايي آنها افزايش مي يابد نسبت بين س هکاني پايدار تورمالين ـ زيركن و روتيل در مقايسه با ساير كانيها دريك سنگ نشاندهندة انديس مچوريتي مي باشد . زيركن + تورمالين + روتيل —————————————- = انديس مچوريتي ساير كانيهاي جزوه زمین شناسی مهندسی هر چه انديس مچوريتي بيشتر باشد درجة بلوغ سنگ بيشترمي باشد و هوازدگي و حمل ونقل شديدي داشته اند و کانيهاي ناپايدار مقدارشان کاهش يافته و درصد کانيهاي مقاوم و پايدار افزايش يافته است. آناليز عنصري كانيهاي سنگين توسط ميكروپروپ (Micro Prop) در مطالعه كانيهاي سنگين اهميت خيلي بالايي دارد و توسط آن مي توان درصد عنصري تركيبات (مانند اكسيدتيتانيوم) را شناسايي كرد. مقدار اين عناصر كمياب در واقع نشانگر وضعيت تكنونيك صفح هاي خاص است. بعنوان مثال زيركن هنگاميكه مدت زمان طولاني از تشكيل آن بگذرد در نتيجه بمباران پرتوزائي اشعة آلفاα () اين کاني به رنگ ارغواني درم يآيد وغالبﹰا زيرك نهاي مربوط به سنگهاي بيش از ٥/٢ ميليارد سال پيش به صورت ارغواني ديده مي شوند.

وجود چنين زيركن هايي ما را به سنگ منشاء هدايت مي كند. در كوروليشن طبقات رسوبي زيركن ها نقش مهمي مي توانند ايفا نمايند. براي تعيين زمان بالا آمدن سنگهاي نفوذي مطالعه كانيهاي سنگين بسيار مفيد است. تقسي مبندي سنگ منشاء كانيهاي سنگين: رسوبي هيدروترمال دگرگوني آذرين منشاء پائين بالا اسيدي بازيك كاني * اليوين * روتيل * آپاتيت * * * * آمفيبول * اسفن * * * تورمالين * زيركن * گارنت * توپاز * آندالوزيت * * اپيدوت * كيانيت * سيليمانيت * استاروليت * * باريت * كروميت ٧-ذرات تخريبي آلي ـ ذرات جامد تخريبي ـ آلي شامل دو دسته هستند: • ـ مواد كربن دارجامد . اين ذرات از جزوه زمین شناسی مهندسی مواد آلي مانند ذغال موجود در سازندهاي قديم يتر حاصل مي شوند • ـ خرده هاي گياهان امروزي ـ مواد كرب ندار جامد حاصل از فرسايش سازندهاي قديميتر مواد آلي جامد، حاصل از فرسايش سازندهاي قديم يتر حاوي مواد آلي نظير بيتومي ن، ذغالسنگ آنتراسيتي ، كهربا (Amber) قطعات جامد موم و كروژن است. كروژن نامي است كلي براي تمام مواد آلي جامد غيرمحلول مولد نفت كه داراي ساختمان پليمري پيچيده اي مي باشند. كروژن فراوانترين و گسترده ترين شكل مواد آلي در جهان است که در سنگهاي رسوبي وجود دارد. وزن كل كروژن جهان در حدود ١٥١٠ ×٣ تن مي باشد. اين مقدار در حدود ٠٠٦ برابر كل ذخايرذغال سنگي جهان است كه برابر با ١٢١٠ ×٥ تن است. كروژن تحت تاثير حرارت تبديل به نفت م يشود. كروژنها حاصل تجزيه مواد آلي در درجه حرارت زمين گرمايي پايين بوده و كروژنها بسيار پايدار م يباشند. اين مواد در حلالهاي آلي يا اسيدها نامحلول بوده و در درجه حرارت معمولي اكسيد نمي شوند . ـ خرده هاي گياهان امروزي در نواحي داراي باران فراوان و آب وهواي گرم يا استوائي گياهان امروزي سطح زمين را م يپوشاند در اثر تغييرات فصلي بر گهاي گياهان ريزش مي كنند. بخشي از آنها از بين رفته و قسمتي ديگر از رسوبات را تشكيل مي دهد. ساير بخ شهاي گياهان از قبيل تنه ـ شاخه ـ گرده و تخم، پس از تخريب و رسوب كردن اگر در محيط مناسبي قرار گيرند و از بين نروند به رسوب تبديل مي شوند و ذرات تخريبي گياهي عهد حاضر را تشكيل مي دهند . ب. ذرات رسوبي شيميايي نابرجا يا آلوكميكال( Allochemical components) آلوكم (Allochem) از واژه آلو (Allo) به معني بيگانه يا غيرعادي و كميكال (Chemical) به معني شيميايي گرفته شده است. آلوك مها موادي هستند كه به طريق شيميايي يا بيوشيميايي در حوضه رسوبي تشكيل شده و پس از جابجايي در محل ديگري ت هنشين شده اند. مواد آلوكميكال يكي ازمتشكلين مهم سنگهاي آهكي به شمار مي آيد و چهار نوع از آنها مهم است كه عبارتند از: (Intraclasts) ـ انتراكلاست١ (ooids) ـ ﹸاﹸائيد٢ (Fossils) ـ فسيل٣ (Pellets) ـ پلت٤ ١ـ انتراكلاست ها واژه انتراكلاست به ذرات جامد در حد ماسه و يا بزرگتر اطلاق م يشود كه از نظر بافتي مشابه ذرات خرد هسنگي بوده و حاصل كند هشدن مواد نيمه سخت و يا سخت شده اي است كه در درون حوضه رسوبي ته نشين شد هاند. كلمه انترا (Intra) به معني درون است كه در اينجا به معني تشكيل شده در درون حوضه رسوبي است. انتراكلستها داراي اندازه و شكل متنوعي هستند. بسياري از آنها زاويه دار بوده و قطرشان بيشتر از ٢ ميل يمتر م يباشد و در داخل سنگهاي رسوبي آهكي تشكيل مي شوند.

در مقابل انتراكلست، اكستراكلست نيز وجود دارد، كه اين قطعات از خارج وارد حوضه رسوبي شد هاند، ولي بخاطر اينكه جنس آنها شيميايي آهكي است آنها را از خرد هسنگها كه جنس سيليسي دارند، تفكيك م يكنند . ٢ـ ﹸاﹸائيدها (Ooids) واژه ﹸاﹸائيد در جزوه زمین شناسی مهندسی يوناني به معني جسم تخ ممرغي شكل م يباشد. چون بعضي از ذرات آهكي شبيه تخ مماهي هستند، لذا آنها را ﹸاﹸائيد مي نامند. ﹸاﹸائيدها عمومﹰا از آراگونيت تركيب يافته و داراي شكل كروي و بيضوي هستند. مقاطعي كه از مركز ﹸاﹸائيدها م يگذرند، نشان م يدهند كه ﹸاﹸائيدها داراي يك هسته مركزي هستند كه با پوششي احاطه شده است. پوسته داراي ساختمان متحدالمركز يا شعاعي است. هسته ممكن است از ساير قطعات آهكي نظير قطعات اسكلتي يك پلت و يا از قطعات غيرآهكي نظير يك ذره كوارتز تشكيل شده باشد. پوسته ﹸاﹸائيدها مركب از يك يا چند لايه است. اندازه ﹸاﹸائيدها طبق تعريف كمتر از mm٢ است و ذرات درش تتر داراي ساختمان مشابه را پيزوليت (Pisolite) مي نامند. در بيشتر ﹸاﹸائيدهاي امروزي محور طولي بلورهاي آراگونيت عمومﹰا مماس با سطح پوسته است. در بعضي از ﹸاﹸائيدها محور طولي بلورها بطور شعاعي قرار مي گيرد. چنين آرايشي را فابريك شعاعي (Radial Fabric) مي نامند . ﹸااﹸئيدهاي امروزي با فابريك جزوه زمین شناسی مهندسی در آبهاي بسيار نمكي ((Hypersaline يا در ميان پوشش جلبكي (Algal mat) ضخيم حوضچ ههاي موجود در حاشيه درياي سرخ و سواحل غربي استراليا تشكيل م يگردد. فابريك شعاعي بسياري از ﹸاﹸائيدهاي قديمي بطور ثانوي بوجود آمده اند و حاصل تبلور دوباره مي باشند. ﹸاﹸائيدها غالبﹰا در محيط هاي پر انرژي نظير نواحي بين جزرومدي (intratidal) تشكيل م يشوند. در ضمن در اطراف هسته بلورهاي كربنات كلسيم بصورت آراگونيت و كلسيت كلسيت پرمنيزيم ت هنشست پيدا م يكنند. جنس ﹸاﹸائيدهاي عهد حاضر آراگونيت و كلسيت كلسيت پرمنيزيم است ولي جنس ﹸاﹸائيدهاي قديمه از كلسيت كم منيزيم مي باشند . (Pisolites) ـ پيزوليت ها٣ پيزوليت ها ذرات كروي يا بيضوي هستند كه قطر آنها متجاوز از mm٢ است. علاوه بر تفاوت از نظر اندازه پيزوليت ها از نظر منشاء نيز با ﹸاﹸاليت ها اختلاف دارند. پيزوليت هايي كه صرفﹰا حاصل رشد بيش از حد ﹸاﹸالي تها باشند، چندان زياد نم يباشند. دو نوع پيزوليت عمدتﹰا يافت مي شود كه به شرح زير است . الف. پيزوليت هاي جلبكي (Algal pisolites) كه انكوليت (Oncolite) ناميده ميشود . ب. پيزوليت كاليچي (Caliche pisolites) كه به پيزوليت وادوز نيز موسوم است . پيزوليت جلبكي در اثر چسبيدن جلبك بر روي ذرات گوناگون بوجود م يآيد. وقتي ذرات رسوبي بويژه قطعات اسكلتي، روي سطح رسوبگذاري مي غلتند جلب كهاي سب زـآبي خود را به سطح آنها چسبانيده و با ايجاد لاي ههاي متناوب متحدالمركز روي آنها را مي پوشانند . پيزولي تهاي وادوز در افق هوازدگي خاك نظير كاليچي و يا اينكه بر اثر رسوبگذاري كربنات كلسيم در هنگام هوازدگي سن گهاي آهكي در نواحي خشك تشكيل مي شوند. اينگونه پيزوليت ها در حقيقت به فرم دانه نيستند و بصورت شيميايي در اثر تبخير در مناطق نيمه خشك تشكيل م يشوند. تشخيص پيزولي تهاي وادوز از پيزوليت هاي جلبكي به سختي صورت م يگيرد. معذلك تفسير اين دو در تفسير محيط رسوبي با اهميت است. وجود پيزوليت جلبكي در سن گآهك نشانه آن است كه سن گآهك در محيط دريايي يا درياچه نمكي رسوب كرده است. بالعكس پيزوليت وادوز در آب وهواي نيمه خشك و در افق هوازدگي بر اثر خاصيت لوله هاي موئينه در سطح تخريب يا هوازدگي سنگ آهك تشكيل م يشوند.

پيزوليت هاي وادوز ممكن است در اثر حركت مجدد، پس از حم لونقل بطور موضعي در محل ديگري انباشته شوند. پيزوليت هاي وادوز عمومﹰا از جنس كلسيت ك ممنيزيم بوده در حاليكه بيشتر پيزوليت هاي جلبكي از جنس كلسيت پرمنيزيم هستند . ٤ـ پلت ها و پلوئيدها (Pellets) پل تها، ذرات آهكي كروي يا بيضوي در حد ماسه بوده كه عمومﹰا همگن و فاقد ساختمان مي باشند. با آنكه پل تها خود ذرات كوچكي هستند، اما مانند گلوله هاي گلي از تعداد زيادي بلورهاي ريز آراگونيتي تركيب يافته است. بيشتر پل تها توسط موجودات لجن خوار (Filter feeding) كه از گل تغذيه مي كنند، ساخته شده اند. اين موجودات مواد آلي موجود در گل را جزوه زمین شناسی مهندسی نموده و گل آهكي هضم نشده را بصورت پلت مدفوعي (Fecal pellets) دفع م ينمايند. در رسوبات آهكي عهد حاضر پلت ها از معمولي ترين ذرات رسوبي است //() () ()