بررسی تأثیر ویژگی‌های زمین‌‌‌شناسی مهندسی ژیپس‌های سازند گچساران در گسترش اشکال انحلالی

نویسندگان

1 استاد گروه زمین شناسی د انشگاه بوعلی سینا همدان

2 دانشجوی کارشناسی ارشد زمین‌شناسی مهندسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

3 دانشیار گروه زمین‌شناسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

4 دانشجوی دکتری زمین‌شناسی مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد و عضو هیات علمی دانشگاه شهید چمران اهواز

doi
چکیده

پدیده کارست در ژیپس‌ها به دلیل قابلیت انحلال زیاد به آسانی توسعه پیدا می‌کند. در این پژوهش با استفاده از مطالعات سنگ‌شناسی و تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی نمونه‌های ژیپس سازند گچساران در منطقه رامهرمز، رابطه بین خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی ژیپس با چگونگی توسعه اشکال انحلالی بررسی گردیده است. برای تعیین نوع سنگ ژیپس از (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) ANFIS به عنوان ترکیبی از منطق فازی با شبکه‌های عصبی در قالب روش‌های Neuro-Fuzzy استفاده شد. پارامترهای ورودی این مدل شامل مقاومت تراکمی تک محوره، مقاومت کششی، شاخص دوام سیکل اول و درصد تخلخل 80 نمونه آزمایشگاهی می‌باشند. با استفاده از ANFIS مدلی ساخته شد که با داشتن اطلاعات اندکی از سنگ، قادر به پیش‌بینی نوع سنگ خواهیم بود. با توجه به مطالعات سنگ‌شناسی، ژیپس‌های سازند گچساران در دو نوع آلاباستر (دارای بافت ریزدانه) و پورفیریتیک (دارای بافت درشت‌دانه) تقسیم‌بندی شده‌اند. نتایج نشان داد که بافت سنگ، به‌ویژه شکل و اندازه دانه‌ها، یک پارامتر مهم کنترل‌کننده خصوصیات مکانیکی ژیپس‌های مذکور می‌باشد. با توجه به رده‌بندی مهندسی سنگ بکر، ژیپس آلاباستر در رده سنگ ضعیف با نسبت مدولی زیاد (DH) و ژیپس پورفیریتیک در رده سنگ بسیار ضعیف بانسبت مدولی زیاد (EH) قرار می‌گیرند. ژیپس آلاباستر نسبت به ژیپس پورفیریتیک دارای مقاومت تراکمی، مقاومت کششی و قابلیت انحلال بیشتری بوده و رفتار شکننده‌تری از خود نشان می‌دهد. به همین علت پدیده‌های کارستی همچون فروچاله انحلالی، چاه‌های کارستی،  طاق‌های طبیعی و غار در آنها گسترش بیشتری دارند. ژیپس پورفیریتیک دوام شکفتگی بیشتر و مقاومت کمتری نسبت به ژیپس آلاباستر دارد. به همین دلیل فروچاله‌های فرونشستی و فروریزشی در آنها توسعه زیادتری دارد. هم‌چنین کارن‌ها و برج‌های انحلالی در آنها با ابعاد بزرگتری شکل می‌گیرند.