بررسی تعریف خاک و عوامل فرسایش خاکها

خاک‌ها مخلوطی از مواد معدنی و آلی می‌باشند که از تجزیه و تخریب سنگ‌ها در نتیجه هوازدگی بوجود می‌آیند که البته نوع و ترکیب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب شرایط ناحیه فرق می‌کند مقدار آبی که خاک‌ها می‌توانند بخود جذب کنند از نظر کشاورزی و همچنین در کارخانه‌های راه‌سازی و ساختمانی دارای اهمیت بسیاری است که البته این مقدار در درجه اول بستگی به اندازه دا

دسته بندی	زمین شناسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	220 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	24

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

تعریف خاک و عوامل فرسایش خاکها

دید کلی

خاک‌ها مخلوطی از مواد معدنی و آلی می‌باشند که از تجزیه و تخریب سنگ‌ها در نتیجه هوازدگی بوجود می‌آیند که البته نوع و ترکیب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب شرایط ناحیه فرق می‌کند. مقدار آبی که خاک‌ها می‌توانند بخود جذب کنند. از نظر کشاورزی و همچنین در کارخانه‌های راه‌سازی و ساختمانی دارای اهمیت بسیاری است که البته این مقدار در درجه اول بستگی به اندازه دانه‌های خاک دارد.

هرچه دانه خاک ریزتر باشد، آب بیشتری را به خود جذب می‌کند که این خصوصیت برای کارهای ساختمان‌سازی مناسب نیست. بطور کلی خاک خوب و حد واسط از دانه‌های ریز و درشت تشکیل یافته است. تشکیل خاک‌ها به گذشت زمان ، مقاومت سنگ اولیه یا سنگ مادر ، آب و هوا ، فعالیت موجودات زنده و بالاخره توپوگرافی ناحیه‌ای که خاک در آن تشکیل می‌شود بستگی دارد.

عوامل موثر در تشکیل خاک

سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر

کمیت و کیفیت خاک‌های حاصل از سنگ‌های مختلف اعم از سنگهای آذرین ، رسوبی و دگرگونی به کانی‌های تشکیل دهنده سنگ ، آب و هوا و عوامل دیگر بستگی دارد. خاک حاصل از تخریب کامل سیلیکاتهای دارای آلومینیوم و همچنین سنگهای فسفاتی از لحاظ صنعتی و کشاورزی ارزش زیادی دارد. در صورتیکه خاک‌هایی که از تخریب سنگ‌های دارای کانی‌های مقاوم (از قبیل کوارتز و غیره) در اثر تخریب شیمیایی پدید آمده‌اند و غالبا شنی و ماسه‌ای می‌باشند فاقد ارزش کشاورزی می‌باشند.

ارگانیسم :

تمایز انواع خاک‌ها از نقطه نظر کشاورزی به نوع و مقدار مواد آلی (ازت و کربن) موجود در آن بستگی دارد. نیتروژن موجود در اتمسفر بطور مستقیم قابل استفاده برای گیاهان نمی‌باشد. بلکه ترکیبات نیتروژن‌دار لازم برای رشد گیاهان باید به شکل قابل حل در خاک وجود داشته باشد که این عمل در خاک‌ها بوسیله برخی از گیاهان و باکتری‌ها انجام می‌شود. خاک‌ها معمولا دارای یک نوع مواد آلی کربن‌دار تیره رنگی هستند که هوموس نامیده می‌شوند و از بقایای گیاهان بوجود می‌آید.

زمان :

هر قدر مدت عمل تخریب کانی‌ها و سنگ‌ها بیشتر باشد عمل تخریب فیزیکی و شیمیایی کاملتر انجام می‌گیرد. زمان تخریب کامل بسته به نوع سنگ ، ساخت و بافت سنگ‌ها و نیز ترکیب و خاصیت تورق کانی‌ها متفاوت می‌باشد ولی بطور کلی سنگهای رسوبی خیلی زودتر تجزیه شده و به خاک تبدیل می‌شوند، در صورتیکه سنگهای آذرین مدت زمان بیشتری لازم دارند تا تجزیه کامل در آنها صورت گرفته و به خاک تبدیل گردند.

آب و هوا :

وفور آب‌های نفوذی و عوامل آب و هوا از قبیل حرارت ، رطوبت و غیره در کیفیت خاک‌ها اثر بسزایی دارند. جریان آبهای جاری بخصوص در زمین‌های شیب‌دار موجب شستشوی خاک‌ها می‌شوند و با تکرار این عمل مقدار مواد معدنی و آلی بتدریج تقلیل می‌یابد. اثر تخریبی اتمسفر همانطور که قبلا بیان گردید روی برخی از کانی‌ها موثر و عمیق می‌باشد و هر قدر رطوبت همراه با حرارت زیادتر باشد شدت تخریب نیز بیشتر می‌گردد.

توپوگرافی محل تشکیل خاک :

اگر محلی که خاک‌ها تشکیل می‌شوند دارای شیب تند باشد در نتیجه مواد تخریب شده ممکن است بوسیله آبهای جاری و یا عامل دیگری خیلی زود بسادگی از محل خود بجای دیگری حمل گردند و یا شستشو بوسیله آبهای جاری و یا عامل دیگری خیلی زود بسادگی از محل خود بجای دیگری حمل گردند و یا شستشو بوسیله آبهای جاری باعث تقلیل مواد معدنی و آلی خاک‌ها شود در نتیجه این منطقه خاک‌های خوب تشکیل نخواهند شد. ولی برعکس در محل‌های صاف و مسطح که مواد تخریب شده بسادگی نمی‌توانند به جای دیگری حمل شوند فرصت کافی وجود داشته و فعل و انفعالات بصورت کامل انجام می‌پذیرد.

مواد تشکیل دهنده خاک‌ها

موادی که خاک‌ها را تشکیل می‌دهند به چهار قسمت تقسیم می‌شوند :

مواد سخت : مواد سخت را ترکیبات معدنی تشکیل می‌دهند ولی ممکن است دارای مقداری مواد آلی نیز باشند. البته این ترکیبات معدنی از تخریب سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر حاصل شده‌اند که گاهی اوقات همراه با مواد تازه کلوئیدی و نمک‌ها می‌باشند.

موجودات زنده در خاک‌ها : تغییراتی که در خاک‌ها انجام می‌پذیرد بوسیله موجودات زنده در خاک انجام می‌گیرد. قبل از همه ریشه گیاهان ، باکتری‌ها ، قارچها ، کرم‌ها و بالاخره حلزون‌ها در این تغییرات شرکت دارند.

آب موجود در خاک‌ها : آبی که در خاک وجود دارد حمل مواد حل‌شده را به عهده دارد که البته این مواد حمل شده برای رشد و نمو گیاهان به مصرف می‌رسد. آب موجود در خاک‌ها از باران و آبهای نفوذی ، آب جذب شده و بالاخره آبهای زیرزمینی تشکیل شده که در مواقع خشکی از محل خود خارج شده و بمصرف می‌رسد.

هوای موجود در خاک : هوا همراه با آب در خوه‌های خاک‌ها وجود دارد که البته این هوا از ضروریات رشد و نمو گیاهان و ادامه حیات حیوانات می‌باشد. مقدار اکسیژنی که در این هوا وجود دارد از دی اکسید کربن کمتر است و این بدان علت است که ریشه گیاهان برای رشد و نمو اکسیژن مصرف کرده و دی اکسید کربن پس می‌دهند.

تقسیم‌بندی خاک‌ها از لحاظ سنگ‌های تشکیل دهنده

بر حسب دانه‌های تشکیل دهنده خاک و هم‌چنین شرایط میزالوژی و پتروگرافی زمین خاک‌های مختلفی وجود دارد که عبارتند از :

خاک رسی : ذرات رس (Clay) دارای قطری کوچکتر از 0.002 میلی‌متر می‌باشند و در حدود 50% خاک را تشکیل می‌دهند.

خاک‌های رسی چون دارای دانه‌های بسیار ریزی هستند به خاک سرد معروفند و در مقابل رشد گیاهان مقاومت نشان داده و رشد آنها را محدود می‌کنند.

خاک‌های سیلتی :

50% این نوع خاک‌ها را ذرات سلیت تشکیل داده است که دارای قطری بین 0.05 تا 0.002 میلی‌متر می‌باشند و بر حسب اینکه ناخالصی مثل ماسه ، رس و غیره بهمراه دارند به نام خاک‌های سیلتی ماسه‌ای و یا سیلتی رسی معروفند.

خاک‌های ماسه‌ای:

این خاک‌ها از 75% ماسه تشکیل شده‌اند. قطر دانه‌ها از 0.06 تا 2 میلیمتر است و بر حسب اندازه دانه‌های ماسه به خاک‌های ماسه‌ای درشت ، متوسط و ریز تقسیم می‌گردند. مقدار کمی رس خاصیت خاک‌های ماسه‌ای را تغییر می‌دهد و این نع خاک آب را بیشتر در خود جذب می‌کند تا خاک‌های ماسه‌ای که فاقد رس هستند.

خاک‌های اسکلتی :

خاکهای اسکلتی به خاکهایی اطلاق می‌گردد ک در حدود 75% آن را دانه‌هایی بزرگتر از 2 میلی‌متر از قبیل قلوه سنگ ، دیگ و شن تشکیل می‌دهند. این خاک‌ها ، آب را به مقدار زیاد از خود عبور می‌دهند و لذا همیشه خشک می‌باشند.

نیم‌رخ عمومی خاک‌ها

نیم‌رخ خاک‌ها معمولا از 3 افق A,B,C تشکیل شده است.

افق A : که به نام خاک بالایی نامیده می‌شود، فوقاتی‌ترین منطقه خاک است و این همان افقی است که رشد و نمو گیاهان در آن نفوذ می‌کنند. این افق از مواد خاکی نرم (رس) که غنی از مواد آلی و موجودات زنده میکروسکوپی است تشکیل یافته است که وجود این مواد آلی باعث رنگ خاکستری تا سیاه این افق می‌گردد. البته این زمین غالبا برای کشاورزی مناسب می‌باشند. اکسیدهای آهن و همچنین بعضی از مواد محلول ممکن است از این منطقه به افق B برده شوند و در آنجا رسوب کنند.

افق B : قشر بین افق A و C را یک قشر دیگر تشکیل می‌دهد که به نام افق B یا خاک میانی نامیده می‌گردد. در این افق عمل تخریب و تجزیه به مراتب بیشتر از افق C پیشرفت و اثر کرده است و از کانی‌های سنگ مادر فقط آن دسته دیده می‌شوند. که بسیار مقاومند (مثل کوارتز) ولی سایر کانی‌ها به شدت تجزیه شده‌اند. این افق معمولا از مواد رسی ، ماسه و شن‌های ریز و درشت و گاه مقادیر کمی بقایای نباتی تشکیل شده است. در این افق علاوه بر مواد رسی ، در آب و هوای مرطوب ، اکسیدهای آهن و همچنین مواد محلول‌تر که بوسیله آب‌های نفوذی از افق A به آنجا آورده شده‌اند دیده می‌شوند.

افق C : که به آن خاک زیرین نیز گفته می‌شود، افقی است که مواد سنگی به میزان خیلی کم تخریب و تجزیه شده‌اند و در نتیجه سنگ‌های اولیه زیاد تغییر نکرده بلکه بصورت قطعات خرد شده می‌باشند. زیر این منطقه سنگ‌های تخریب نشده یعنی سنگ اولیه قرار دارد که هیچگونه تخریب و یا تجزیه‌ای در آن صورت نگرفته است.

فرسایش تسریعی

فرسایش آبی در واقع یکی از پدیده‌های معمولی زمین شناسی است که بوسیله آن کوهها بتدریج فرسوده شده و دشتها ، دره‌ها و بستر رودخانه‌ها و دلتاها ، تشکیل می‌یابند. این نوع فرسایش که به کندی صورت می‌گیرد، فرسایش طبیعی نامیده می‌شود. در صورتی که فرسایش با سرعت خیلی بیشتری انجام شود و حالت تخریبی به خود بگیرد، به آن فرسایش تخریبی گفته می‌شود.

در پدیده فرسایش دو عمل مختلف انجام می‌شود: یکی جدا شدن ذرات و دیگری حمل و تغییر مکان آنها. عواملی مانند انجماد و ذوب متناوب ، جریان آب و ضربانات قطران باران اثر جدا کنندگی داشته و مواد را جهت شسته شدن آماده می‌کنند.

عوامل موثر در میزان فرسایش تسریعی

دو عامل اصلی را می‌توان مسئول وقوع فرسایش تسریعی دانست: از بین رفتن پوشش گیاهی طبیعی خاک و کشت گیاهانی که پوشش گیاهی کافی فراهم ننموده و قسمتی از خاک را برهنه می‌گذارند. کشت نباتات کرتی مانند ذرت و سیب زمینی ، بخصوص اگر کرتها در جهت شیب زمین باشد، پوشش کافی به خاک نداده، فرسایش و از بین رفتن خاک را تشدید می‌کنند.

مقدار کل بارندگی و شدت آن :

بارندگی زیاد در صورتی که ریزش آن آرام باشد، فرسایش زیادی ایجاد نمی‌کند، در صورتی که بارانهای شدید حتی به مقدار کم سبب فرسایش زیاد می‌شوند. در فصل سرما که زمین منجمد می‌شود و در فصل رشد گیاهان که پوشش گیاهی انبوه است، بارندگی اثر فرسایشی کمتری دارد.

شیب زمین

شیب زیاد باعث تسریع جریان آب شده و به همان نسبت میزان فرسایش و هدر رفتن آب افزایش پیدا می‌کند. طول شیب نیز اهمیت دارد، چون هر قدر شیب ادامه بیشتری داشته باشد، بر مقدار سیلاب افزوده خواهد شد.

پوشش گیاهی

درختان جنگلی و مرتع موثرترین عوامل محافظ خاک در مقابل فرسایش هستند. نباتات زراعی اثر محافظتی کمتری دارند، ولی این امر در نباتات مختلف یکسان نیست. نباتاتی مانند جو و گندم پوشش نسبتا کافی برای خاک فراهم می‌کنند.

ماهیت خاک

از بین خواص فیزیکی خاک موثر در میزان فرسایش مهمترین آنها قابلیت نفوذ خاک و ثبات ساختمانی خاک است. قابلیت نفوذ خاک به عواملی مانند ثبات ساختمانی ، بافت ، نوع رس ، عمق خاک و وجود لایه‌های غیر قابل نفوذ بستگی دارد. ثبات ساختمانی ذرات خاک سبب می‌شود که علی‌رغم هرزروی سطح آب فرسایش زیادی صورت نگیرد.

بررسی تعریف خاک و عوامل فرسایش خاکهاعوامل موثر در تشکیل خاکتوپوگرافی محل تشکیل خاک

بررسی آشنایی با معدن

کاربرد مواد معدنی در صنایع بویژه بعد از جنگ جهانی دوم رشد سریع پیدا کرده استامروزه تعداد زیادی از انواع گوناگون سنگ و کانی و ترکیبت آنها در صنایع به کار برده می شودکه بین آنها ذغال سنگ جایگاه مخصوص به خود را دارد،که در حال حاضر حیات بسیاری از صنایع در گرو این ماده معدنی است

دسته بندی	زمین شناسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2509 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	133

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فصل اول:

آشنایی با معدن

مقدمه

کاربرد مواد معدنی در صنایع بویژه بعد از جنگ جهانی دوم رشد سریع پیدا کرده است.امروزه تعداد زیادی از انواع گوناگون سنگ و کانی و ترکیبت آنها در صنایع به کار برده می شودکه بین آنها ذغال سنگ جایگاه مخصوص به خود را دارد،که در حال حاضر حیات بسیاری از صنایع در گرو این ماده معدنی است.

در کشور ما که اقتصادی وابسته به نفت داشته و دارد،بیشتر نگاهها معطوف به صنعت نفت بوده است و صنایع دیگر معدنی رشد چندانی ننموده ویا به طور ناقص از این صنایع بهره برداری گردیده است.

در حال حاضر به دلایل زیادی نمی توان به صنایع غیر نفتی فقط به عنوان منابع اشتغال زا نگریست و جایگاه این صنایع اکنون پررنگ تر به نظر می رسند، پس باید با نگرشی درست و مدیریتی استوار این منابع را جایگزین نفت نمود.

ذغال سنگ نیز به عنوان یکی از منابع مهم معدنی غیر نفتی نیز جایگاه خود را باید پیدا کند.

معادن ذغال سنگ طبس که در کویر مرکزی ایران قرار گرفته اند با دارا بودن ذخیره بیکران خود و همچنین نزدیکی به بازار مصرف یکی از با ارزش ترین معادن ایران است که می تواند نقش مهمی در صنایع غیر نفتی کشور را ایفا کند.

تلاش برای اکتشاف و بهره برداری این معادن همچنان ادامه دارد.

در این پروژه سعی شده است با تحلیل چند منطقه در حال پیشروی از لحاظ خواص ژئو مکانیکی سنگ(RMR) و ارتباط دادن زمان مخصوص برای حفاری هر منطقه به این خواص (RMR) ارتباطی بین سرعت حفاری و خواص ژئومکانیکی سنگ بدست آوریم.

و سپس از روی رابطه بدست آمده نتیجه گیریمان را انجام دهیم.

1-1- موقعیت جغرافیایی و آب و هوا

ناحیه‌پروده با وسعتی در حدود 1200 کیلومتر مربع در 75 کیلومتری جنوب شهرستان طبس در محدوده عرض جغرافیایی َ50 ْ 32 تا َ 05 ْ 33و طول جغرافیایی َ 45 ْ 56 تا َ15 ْ57 قرار گرفته است . شکل های 1-1 و 1-2 موقعیت جغرافیایی پروده را نشان می دهد .

ارتفاع متوسط ناحیة‌زغالدار پروژه از سطح دریا 850 متر می باشد که مرتفع ترین نقطة آن در غرب 1047+ متر و پست ترین آن در شرق730+ متر قرار گرفته است . ناحیة پروده جزء مناطق کویری با آب و هوای خشک و قاره‌ای محسوب می شود که نوسانات درجه حرارت شبانه روزی و ماهیانة آن زیاد است .

حداکثر درجه حرارت شهر طبس در تابستان به 45+ درجه ودر زمستان حداقل درجه حرارت به 5- درجه می رسد . اغلب ماههای سال خشک و یا کم باران بوده و معمولاً‌در فصل زمستان و اوایل بهار باران نسبتاً کم می بارد . درمنطقه مورد مطالعة رودخانه های دارای جریان دائمی نداریم و رودخانه‌های متعدد فصلی که معمولاً جریان آب در آنها به هنگام بارندگی بصورت سیلاب می باشد. ناحیة زغالدار پروده عاری از پوشش گیاهی بوده و تنها بوته های خار بصورت پراکنده به چشم می خورد .

1-2- تاریخچه مطالعات

بررسی مناطق زغالدار طبس برای اولین بار در سال 1347 توسط اکیپ اعزامی از واحد کرمان آغاز شد .

به دنبال آن در سال 1349 کارشناسان روسی شرکت ذوب آهن ایران به منظور تعیین کیفیت ، از لایه های زغالی ناحیة نایبند نمونه برداری کردند .سپس در سالهای 1352 و 1353 به منظور مطالعات جامعتر گروه هایی از کارشناسان روسی و ایرانی به مناطق زغالدار اعزام گردیدند و در ارتباط با زغالخیزی رسوبات تریاس ، ژرواسیک و کیفیت لایه‌ای زغالی مطالعاتی را انجام دادند .

بر اساس مطالعات یاد شده حدود گسترش رسوبات زغالدار ایران (‌متریالیس ژرواسیک) در حوضة زغالدار طبس مشخص گردید و وجود زغالهای کک شو در نواحی شرق حوضچه (پروده – نایبند ) و زغالهای حرارتی در ناحیة غربی ( مزینو) مورد توجه قرار گرفت .

1-3-تکتونیک و ساختمان زمین شناسی حوضة طبس

حوضة طبس بلوکی است نوری شکل که بین گسلهای نایبند –کلمردنائین واقع شده است . مشخصات اجمالی این گسلها عبارتند از :

1-3-1- گسل نایبند :

گسل نایبند با امتداد شمالی جنوبی از شرق حوضه عبور میکند. این گسل 500 کیلومتر طول داشته و از نوع راستگرد می باشد . شیب گسل بطرف شرق بوده و با عملکردی از نوع معکوس بلوک غرب را بالا برده است .

گسل نائینی به موازات گسل کلمردو با عملکردی عکس آن قرار گرفته است .

در حد فاصل گسلهای اصلی نایبند و در جهتی تقریباً عمود بر آنها گسلهائی وجود دارند که معمولاًدر نزدیکی گسلهای اصلی به طرف جنوب چرخشی می نمایند .

این گسلها از شمال به طرف جنوب عبارتند از : گسل پرورده (‌رستم )، گسل زنوغان ، گسل توری چای و گسل قدیر ، شیب تمامی این گسلها به طرف جنوب بوده و به صورت رورانده عمل کرده اند .

سه ناحیه زغالی مجزا در حوضة‌طبس وجود دارند که عبارتند از مزینو، نایبند و پروده

1-3-2-ناحیة زغالی مزینو:

این ناحیه در غرب دشت آبرفتی طبق واقع گردیده است، این ناحیه از طرف شرق تسوط گسل نامرئی با روند شمالی جنوبی از ناحیه پروده جدا شده و از طرف غرب به گسلهای کلمرد و نائینی محدود می شود . لایه های زغالی این ناحیه سن ژوراسیک پایینی داشته اند و از نوع آنتراسیت و حرارتی می باشد .

در حال حاضر ناحیة زغالی فرینو به وسعت 8800 کیلومتر مربع مرحلة اکتشافی مقدماتی را گذرانده است .

1-3-3- ناحیة‌زغالی نایبند :

این ناحیه دارای وضعیتی برابر 4500 کیلومتر مربع می باشد و ناحیه‌ زغالدار نایبند در جنوب گسل قوری چای واقع شده است . در این ناحیه رسوبات تریاس فوقانی و ژوراسیک تحتانی دارای لایه های زغالی قابل کار از نوع کک شو می باشد .

1-3-4- ناحیة زغالی پروده :

ناحیة زغالدار پروده با وسعتی برابر 6400 کیلومتر مربع یکی از بزرگترین نواحی زغالدار حوضه می باشد . در اولین مرحله که در سال 1360 آغاز گردید بررسی کیفی و کمی زغالهای کک شو در وسعت حدود 400 کیلومتر مربع انجام گردید ودرمرحلة دوم مناطق دارای پتانسیل مثبت مورد اکتشاف مقدماتی قرار گرفت . ضمن بررسی های پی جوئی مرحلة‌اول ناحیة پروده به در بخش شمالی و جنوبی در طرفین گسل رستم تقسیم شد که مناطق پروده به وسعت 1200 کیلومتر مربع در حد فاصل گسلهای رستم و قوری چای واقع شده و نهشته های تریاس بالائی در آن دارای لایه های زغالی قابل کار از نوع کک شود می باشد .

شکل شماره 1-3 نقشة شماتیک نواحی سه گانة مذکور را نشان می دهد .

گسلهای رستم و قوری چای که ناشی از گسلهای بزرگ نایبند وکلمردمی باشند بر فرم ساختمانی و تکنونیکی ناحیة تأثیر گذاشت و با ایجاد گسیختگیهائی کوچک با روند شمال غربی‌، جنوب شرقی مناطق جدا از هم را به وجود آورده اند . ناحیه زغالدار پروده بر اساس گسلهای اخیر به محدوده های کوچکتری تقسیم شده است که این مناطق از شرق به غرب عبارتند از IV,III,II,I

پرودة شرقی ، علاوه بر این مناطق دارای ویژگیهایی می باشند که آن را از سایر مناطق زغال دار ایران متمایز ساخته که بعضی از این ویژگیها عبارتند از :

1-3-5- ساختمان زمین شناسی

ساختمان زمین شناسی ناحیة‌پرودة نسبت به سایر مناطق زغالی ایران پیچیده نبوده و در این رابطه دو فاکتور شیب و عدم شکستگیهای مکرر بسیار قابل توجه می باشند .تغییرات شیب و تکرار شکستگیها از عمده موانعی هستند که جریان استخراج و تولید زغالسنگ دچار مشکل می سازد.

در ناحیه پروده شیب کم و یکنواخت لایه ها و همچنین کم بودن تعداد شکستگیها باعث گردیده که بلوکهای معدنی جهت استخراج شرایط ایده آل داشته باشند که این شرایط بر سهولت استخراج زغال تأثیر بسزائی دارد.

1-3-6- وسعت منطقه

ناحیة زغالدار پروده با وسعتی حدود 1200 کیلومتر مربع اگرچه در نتیجة عملکرد چندین گسل و همچنین ساختمانهای زمین شناسی به بلوکهای متعدد تقسیم شده ولی در عین حال محدوده‌ای است بهم پیوسته بطوریکه که رخنمون لایه های زغالی از غرب به شرق در طول 40 کیلومتر تداوم داشته و تغییرات کمی وکیفی آنها از روند مشخصی پیروی می کنند . علاوه بر این به لحاظ شرایط و ویژگیهای رسوبگذاری ، برخی خصوصیات زمین شناسی و حتی پاره‌ای از مشخصات کیفی و تکنولوژی ، لایه های زغالی در کل ناحیه مشابه بوده و تغییرات ، دارای قانونمندی و روند نسبتاً مشخص می باشد . و امکان طراحی معدن های متعددی در مجاورت یکدیگر فراهم میگردد . قطعاً طراحی معدن در مجاورت یکدیگر هزینه های زیر بنائی هر معدن را بسیار کاهش میدهد و میزان نیروی انسانی و سایر امکانات مورد نیاز کاهش می یابد .

1-3-7- ضخامت لایه های زغالی

در ناحیه پروده ،5 لایه زغال اصلی و قابل کار وجود دارند که از پایین به بالا عبارتند از D,C₂,C₁,B₂,B₁، ضخامت کل این پنج لایه از کمر پایین B₁ تا کمر بالای D بطور متوسط 80 متر می باشد و عمدتاً از تناوب لایه های زغال ، زغال آرژیل،آرژلیت ، سیلت و ماسه سنگ تشکیل شده است.

سه لایه زغالی B₁,B₂,C₁ بعلت اینکه ضخامت آنها بیش از یک متر است اقتصادی تر محسوب می شوند. و از آن میان لایة‌زغالی C₁ در بخشهای وسیعی از منطقه بین 5/1 تا 2 متر دارد . چهار لایة C₂,C₁,B₂,B₁ در طول چهار کیلومتر دارای رخنمون می باشند .

با توجه به وسعت زیاد پرورده لایه های زغالی به لحاظ پارامترهای کیفی و کمی و تغییرات قابل توجهی نشان می دهند . بطور کلی ضخامت لایه ها از غرب به شرق تدریجاً کاهش می‌یابد.

1-3-8- ذخیره

بر اساس مطالعات انجام شده تاکنون یک میلیارد تن زغال سنگ در ناحیة پروده به ثبت رسیده است . این مقدار ذخیره به لایه های زغالی از سطح زمین تا اعماق 600 متری مربوط می شود . قابل ذکر است که 20% این ذخایریعنی 200 میلیون تن آنها در افقهای نزدیکی از سطح زمین قرار گرفته است و دستیابی به این ذخایر با توجه به حجم عملیات اکتشافی و شناسایی دقیق لایه ها ، بخش اعظم ذخایر پروده در کاتاگوری قطعی قرار می گیرد و این بدان معناست که در ارتباط با سرمایه گذاری به منظور بهره برداری هیچگونه ریسکی وجود نخواهد داشت .

1-4- عملیات اکتشافی

1-4-1- نقشه برداری

تهیه نقشه های توپوگرافی به مقیاس5000/1 ، این نقشه ها در دو مرحله توسط سازمان نقشه برداری کشور در سال 1361 و شرکت نقشه برداری کارتک در سال 67 با عکسهای هوائی 20000/1 سال 1348 و بطریق فتوگرامتری تهیه شده است فواصل منحنی های میزان آن 5 متر ، مبنای ارتفاعات سطح متوسط آب خلیج فارس ، مبنای مسطحات اروپایی و در سیستم تصویر UTM انجام گرفته و دقت پلیگونها خوب ، خطای آنها از حد مجاز کمتر است .

1-4-2- عملیات حفاری

با توجه به برداشتهای مرحلة پی‌جوئی که بیشتر از رخنمون لایه های زغالی بدست آورده اند که در این مرحله با ایجاد حفر ترانشه عمود بر امتداد لایه ها و حفر اکلون های در داخل لایة‌زغالی از رخنمون تا جائی که از زون اکسیده آن عبور کنند حفر شده است که در برداشت ترانشه ها و امتداد لایه ها با مشخصات کمر بالا وکمر پایین آن ، ابتدا با توجه به پیچیدگی لایة زغال که در مرحله‌ی پی جوئی حاصل شده است شبکة حفاری ( مستطیل ،‌مربع ، لوزی )‌طراحی کرده اند و از آنها حفاری صورت می گیرد .

البته در ابتدا فاصلة شبکه ما بیشتر و هرچه مطالعات دقیق تر و بیشتر مورد نیاز باشد بالطبع فاصلة گمانه ها کمتر خواهد شد.

در ناحیة‌پروده ومناطق همجوار تاکنون تعداد 646 حلقة چاه به متراژ برابر 223785 متر حفر گردیده است .

هدف از مطالعات ژئوفیزیکی :

- تعیین خواص فیزیکی سنگها (‌مقاومت الکتریکی ، رادیو اکتیویته طبیعی ، عکس العملهای سنگ در برابر تشعشعات رادیو اکتیو )

- تعیین عمق ، ضخامت و توصیف لیتولوژی طبقات سنگی

- تعیین عمق ، ضخامت و استروکتورلایه های زغالی

- مشخص نمودن محل گسلها و وزن های دارای شکستگی و خرد شدگی

- اندازه گیری قطر چاه

- تعیین گرادیان حرارتی

- اندازه گیری مقدار و آزیموت انحراف چاه

- نمونه برداری از لایه های زغالی به روش گرانتانوس

- نمونه برداری از لایه های زغالی

- پی بردن به ساختمان زمین شناسی رسوبات زغالدار ( شکستگی ها ، گسل ها ، تغییرات رخساره‌ای ، تغییرات ضخامت لایه ها )

روش الکتریکی

برداشتهای الکتریکی شامل برداشتهای گرادیان ، پتانسیل K,T,B (‌جریان متمرکز جانبی ) می‌باشند که به وسیلة سوندهای مخصوص اندازه گیری می‌گردد.

برداشتهای گرادیان و پتانسیل در مقیاس 200/1 درکلیة چاهها حفر شده و در سرتاسر چاه صورت گرفته در صورتیکه برداشت B,T,K در مقیاس 50/1 چاههای که لایه های زغالی را گرفته اند و تنها در محل لایه های زغالی انجام پذیرفته است . در روشهای الکتریکی مقاومت الکتریکی طبقات مختلف و لایه های زغالی در چاهها اندازه گیری شده است .

نتایج حاصله از این اندازه گیری ها که در کلیة‌چاههای منطقه بررسی گردیده است ، بصورت جداول زیر نشان داده شده است .

جدول 1-1[3]

سنگها یا طبقات مشخص	مقاومت الکتریکی (‌اهم متر )
آهک بادامو	180-23
گراویلیت	200-55
آهک ماسه‌ای	450-27
کوارتز	180-22
ماسه سنگ بالای لایة زغالی D2	220-12
ماسه سنگ بالای لایة‌زغالی S1	187-23

جدول 1-2[3]

لایه های زغالی	مقاومت الکتریکی (‌اهم متر)
F	64-8
E	125-9
D2	140-10
D1	165-10
C2	180-13
C1	450-18
B2	245-11
B1	190-10

با توجه به مطالعات انجام شده در بین لایه های زغالی ، لایةC₁ دارای بیشترین مقاومت الکتریکی و لایه F کمترین مقدار را داراست . همچنین در بین طبقات ، آهک های ماسه‌ای دارای مقاومت الکتریکی حداکثر آهک بادامور کوارتزیت ، دارای حداقل مقاومت می باشند . مقاومت الکتریکی دو لایه های زغالی با میزان درصد خاکستر در لایه های زغالی نسبت عکس دارد

1-4-3-مشخصات لایه های زغال منطقه پروده

ویژگی هایی از لایه های زغالی که در استخراج آنها تأثیر دارند شامل پیوستگی ، ضخامت شیب و تغییرات لایه ها می باشد.

در منطقة‌پروده بر اساس اطلاعات زمین شناسی حاصل از گمانه ها ، نقشه برداری سطحی ، ترانشه زنی وتونل های اکتشافی متعدد ، 5 لایه زغال در مقاطع قائم به اثبات رسیده است .

با استفاده از اطلاعات حاصل از برنامه های حفاری اکتشافی ، نقشه های هم ارزش متعددی از لایه های زغال تهیه شده است که با توجه به نتایج حاصله توصیف عمومی لایه های زغال به صورت زیر است :

- لایه ها در یک ساختار پیوسته قرار دارند.

- گسل های مشاهده شده سطحی در عمق نیز توسط حفاری هایی انجام شده به اثبات رسیده اند .

- شیب لایه ها در قسمت اصلی ذخایر نسبتاً‌آرام است

- هر 5 لایه فوق دارای درصدزغال و خاکستر متفاوت می باشد.

- ضخامت کلی این لایه ها از کمر پایین لایة B تا کمر بالای لایة‌D بطور متوسط 80 متر و عمدتاً از تناوب لایه های زغال ، زغال آرژلیت ، آرژلیت ، سلیت و ماسه سنگ تشکیل شده است.

5 لایه زغالی از پایین به بالا عبارتند از : D,C₂,C₁,B₂,B₁، که با توجه به گمانه ها وحفاری های انجام شده در لایه D, C₂ اکثر جاها ضخامت کمتر از 40CM و غیر قابل کار می باشند. سه لایة C₁,B₂ عمدتاً ضخامت بیش از یک متر داشته و از این میان در بخش های وسیعی از منطقه ضخامتی ما بین 5/1 تا 2 متر ( متوسط 86/1 متر ) دارد . این ضخامت 2 تا 3 برابر ضخامت برخی لایه های زغالی است که هم اکنون در سایر معادن کشور استخراج می شوند.

با توجه به اهمیت سه لایه C₁,B₂,B₁ خصوصیات این لایه ها را بیشتر شرح می دهیم :

لایة‌C₁: بطور متوسط در فاصله 9/12 متری زیر لایة C₂قرار دارد .تغییرات ضخامت ساختمان و پارامترهای کیفی این لایه در این محدوده نسبتاً کم است وبا ثبات ترین لایه بشمار می رود لایه زغالی C₁ ، لایه‌ای است که مرکب و غالباً‌از دو تا سه شعبه زغالی تشکیل شده که عمدتاً به وسیله شعبات غیر زغالی از جنس آرژیلیت از یکدیگر تفکیک می شوند. شعبات غیر زغالی که بطور متوسط 15 درصد بخش قابل کار لایه را تشکیل می دهند ، حداکثر و حداقل ضخامت برابر 51/2 و 09/1 متر دارد.

لایة‌B₂: به طور متوسط در 9/23 متری زیر لایه قرار دارد . لایه B₂ لایه‌ای است مرکب که بخش قابل کار آن از یک تا دو شعبه زغالی تشکیل یافته است. حداقل و حداکثر ضخامت آن بین 45/0 تا 90/1 متر متغیر است ونوسانات زیادی دارد کمر بالا و کمر پایین عمدتاً از جنس آرژیلیت میباشد .

لایة‌B₁: به طور متوسط در 5/16 متری زیر لایه قرار گرفته است و پس از لایه C₁ در درجه دوم اهمیت قرار گرفته است تداوم وپیوستگی لایه B₂ قابل توجه است این لایه غالباً از یک تا دو شعبه زغالی تشکیل شده که به وسیلة یک شعبه غیر زغالی از جنس آرژیلیت یا زغال آرژیل از یکدیگر تفکیک می شوند. این شعبه غیر زغالی که 5 درصد ضخامت قابل کار لایه را تشکیل می دهد ضخامتی بین 5 تا 15 سانتیمتر دارد . جنس کمر بالا آرژیلیت وکمر پایین زغال آرژیل یا سیلت می باشد .

1-4-4- گاز خیزی منطقه

آزمایش های تعیین میزان گاز در لایه های زغالی پروده I و سنگ های دربرگیرنده آن انجام شده است . این آزمایش ها نشان می دهند که میزان این گاز تا عمق 300- 250 متر به شدت افزایش یافته و تا حد 19 متر مکعب در تن نیز رسیده است. و پس از آن ثابت شده است. میزان گاز موجود در لایه های اطراف تا عمق 500M در محدوده 5-3 متر مکعب در تن افزایش مییابد .جدول شماره 1-3 تغییرات گاز خیزی لایه ها در محدوده یال شمالی نسبت به ازاء یک تن سوخت جامد (‌زغال ) را نشان میدهد .

گاز مذکور ترکیبی از هیدروکربورها ، نیتروژن ؛ دی اکسید کربن و متان به عنوان عنصر غالب می باشد . با افزایش عمق میزان هیدروکربورها افزایش یافته و از میزان نیتروژن و دی اکسید کربن کاسته می شود. تأثیر افزایش هیدروکربن ها ، گسترش محدوده قابل انفجار مخلوط گازی است .

آشنایی با معدنموقعیت جغرافیایی و آب و هواتکتونیک و ساختمان زمین شناسی حوضة طبس

بررسی ارزیابی رفتار تنش – کرنش سنگها با استفاده از دستگاه آزمایش خود کنترل

مطالعه رفتار سنگ ها بر خلاف بعضی از مصالح مهندسی در محدوده الاستیک خلاصه نمی شود جهت تعیین رفتار واقعی توده های سنگی، مطالعه رفتار سنگ ها در تمام مراحل بارگذاری حتی پس از نقطه مقاومت نهایی، شکست و خرابی کامل سنگ نیز امری ضروری است به همین دلیل ارزیابی رفتار و مطالعه جامع سنگ ها در آزمایشگاه توسط دستگاههای عادی آزمایش ( که صرفاً قادر به بارگذاری سن

دسته بندی	زمین شناسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3285 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	44

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

چکیده.......................................... 1

رفتار شکننده و خمیری........................... 2

مفهوم اندرکنش ماشین – نمونه (مفهوم ماشین ، نرم و سخت) 5

عامل مؤثر در شکست کنترل شده سنگها در ماشین آزمایش 8

اصول و مبانی دستگاههای خود کنترل............... 16

خلاصه ای از مطالعات انجام شده و نتایج حاصل از آن توسط دستگاه خودکنترل 20

نتیجه گیری..................................... 28

خلاصه و پیشنهاد................................. 30

منابع 3

چکیده

مطالعه رفتار سنگ ها بر خلاف بعضی از مصالح مهندسی در محدوده الاستیک خلاصه نمی شود. جهت تعیین رفتار واقعی توده های سنگی، مطالعه رفتار سنگ ها در تمام مراحل بارگذاری حتی پس از نقطه مقاومت نهایی، شکست و خرابی کامل سنگ نیز امری ضروری است. به همین دلیل ارزیابی رفتار و مطالعه جامع سنگ ها در آزمایشگاه توسط دستگاههای عادی آزمایش ( که صرفاً قادر به بارگذاری سنگ تا مقاومت نهایی سنگ هستند) را نمی توان به طور کامل انجام داد و نیاز به دستگاه های پیچیده و پیشرفته و مجهز به امکانات الکترونیکی است. این نوع دستگاه ها در مکانیک سنگ تحت عنوان خود کنترل ( servo- control) مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله سعی شده است تا حدودی مکانیزم رفتاری سنگ ها در بارگذاری، کاربرد منحنی های کامل تنش- کرنش سنگ ها، انواع آزمایش هایی که توسط این نوع دستگاه ها در دنیا انجام شده است و در پایان اندرکنش ماشین- نمونه، تاثیر سختی ماشین و نمونه در بدست آوردن این نوع منحنی ها و به طور کلی اصول و کلیات دستگاه های خود کنترل به تفصیل پرداخته شود.

کلمات کلیدی: رفتار شکننده، رفتار خمید، خود کنترل، تنش. کرنش، سختی

1- رفتار شکننده و خمیری

سنگ ها در اثر بارگذاری و اعمال تنش دچار دو نوع شکست می گردند. یکی شکست شکننده است و دیگری رفتار خمیری می باشد

شکست شکننده وقتی اتفاق می افتد که توانایی سنگ در تحمل بار با افزایش تغییر شکل کاهش می یابد. شکست شکننده اغلب مرتبط با تغییر شکل دایمی کوچک یا بدون تغییر شکل دایمی قبل از شکست نهایی بوده و به شرایط آزمایش بستگی دارد که ممکن است به صورت ناگهانی و انفجار گونه رخ دهد. شکست ناگهانی و انفجار گونه سنگها در معادن عمیق و با سنگ های سخت رخ می دهد. در شکل (1) منحنی تنش- کرنش شکننده ارائه شده است.

شکل 1- منحنی تنش- کرنش شکننده در فشار ت محوری

ماده ای دارای رفتار خمیری می باشد که بتواند تغییر شکل دایمی را بدون از دست دادن توان خود در تحمل بار ادامه دهد. اکثر سنگ ها در فشارهای جانبی و درجه حرارت هایی که در کارهای عمرانی و معدنی با آنها مواجه می شویم، رفتاری شکننده دارند. میزان خمیری با افزایش فشار جانبی و افزایش درجه حرارت افزایش می یابد، ولی در سنگ ها هوازده، توده های سنگی شدیداً درزدار و بعضی از سنگ ها مثل سنگ های تبخیری نیز در شرایط معمول مهندسی پدیده خمیری اتفاق می افتد. در شکل (2) منحنی تنش- کرنش خمیری ارائه شده است.

شکل 2- منحنی تنش- کرنش برای رفتار خمیری در فشار

افزایش فشار جانبی، سنگ را به مرحله انتقال از شکنندگی به خمیری می رساند. این مرحله، حدی از فشار جانبی است که رفتار سنگ از نوع شکننده به خمیری کامل انتقال می یابد. بایرلی (3) فشار انتقال از شکنندگی به خمیری را حدی از فشار جانبی تعریف کرده است که در آن تنش مورد نیاز برای تشکیل صفحه شکست در نمونه سنگ برابر با تنشی است که موجب لغزش روی آن صفحه می شود.

همان طور که اشاره شد، شکست شکننده که در سنگها تحت شرایط آزمایشگاهی یا شرایط صحرایی رخ مید هد، اغلب به طور طبیعی ناگهانی. انفجار گونه و غیر کنترل شده است. در سایر موارد از قبیل پایه های معدنی، ممکن است سنگ بعد از ظرفیت باربری نهایی خود، در حالت کنترل شده بشکند و تغییر شکل دهد و در مقدار بار کمتری به تعادل برسد. در حالت اول، شکست انفجار گونه در تنش نهایی رخ می دهد، و بخش بعد از اوج منحنی تنش – کرنش ثبت نخواهد شد. در حالت دوم، شکست تدریجی سنگ قابل مشاهده بوده و بخش بعد از اوج منحنی تنش- کرنش ثبت خواهد شد.

اینکه کدام یک از این دو شکل عمومی رفتار رخ خواهد داد، بستگی به سختی نسبی نمونه بارگذاری شده و سیستم بارگذاری دارد ( اعم از اینکه این سیستم ماشین آزمایش در آزمایشگاه باشد یا توده سنگی که یک حجم درجا و در محل سنگ را در برگرفته و بار وارد می کند) در آزمایشگاه احتمال شکست کنترل نشده را می توان با به کارگیری دستگاه های آزمایش با سختی بالا یا با دستگاه های خود کنترل کاهش داد.

در عمل کاربرد این منحنی ها و مفهوم منحنی تنش- کرنش یا منحنی های نیرو- تغییر مکان سنگ های شکننده و توده های سنگی برای درک صحیح و تحلیل رفتاری سنگ هایی که شدیداً تحت تنش هستند( از قبیل پایه های معدنی و یا سازه های زیر زمینی) پر اهمیت و حیاتی است رسم این منحنی های تنش- کرنش بهترین توصیف را از نحوه تغییر شکل سنگ ها در سطوح مختلف تنش ارائه می دهند پاره ای از کاربردهای منحنی های تنش – کرنش به شرح زیر است.

1- طراحی پیلار های معدنی در روش معدنی کاری اتاق و پایه،

2- پیش بینی رفتار سنگ در دراز مدت،

3- پیش بینی رفتار سازه تحت بارهای تناوبی،

4- تعیین رفتار توده های سنگی،

5- پیش بینی عکس العمل توده سنگ حین حفاری های زیر زمینی

2- مفهوم اندر کنش ماشین- نمونه ( مفهوم ماشین نرم و سخت)

وقتی ماده ای شکننده مثل سنگ در ماشین بارگذاری معمولی تحت نیروی فشار قارارمی گیرد، با افزایش بار مقداری انرژی کرنشی الاستیک در بدنه ماشین ذخیره می شود. در چنین ماشین هایی که تحت عنوان ماشین نرم شناخته می شوند. پس از رسیدن نمونه به مقاومت نهایی و گسیختگی، انرژی کرنش الاستیکی ذخیره شده در ماشین به صورت ناگهانی، آزاد شده و صفحانت بارگذاری ماشین به سرعت به سمت یکدیگر حرکت می کنند. این حرکت ناگهانی باعث خرد شدگی شدید نمونه و در نتیجه موجب شکست انفجاری آن می گردد.

همان طور که در شکل (3) ملاحظه می شود اعمال نیروی P در یک ماشین فشاری باعث تغییر شکل در نمونه و در ماشین می گردد. بنابراین انرژی الاستیک ذخیره شده در ماشین( طبقه رابطه (1) به دست می آید.

(1)

با این تعریف که شیب منحنی نیرو – تغییر مکان محوری نشانگر صلیب ماشین می باشد، مطابق شکل (4) خواهیم داشت.

(2)

و در نتیجه رابطه (3) به دست می آید

(3)

رابطه اخیر نشان میدهد که هر چه صلیب ماشین بیشتر باشد، انرژی الاستیک ذخیره شده در آن کم تر خواهد بود. بدین ترتیب اثر تخریبی ماشین آزمایش روی نمونه کاهش می یابد. به عبارت دیگر برای اجتناب از شکستن انفجاری نمونه ها، لازم است که صلبیت ماشین به مراتب بیشتر ازصلبیت نمونه پس از گسیختگی باشد که این خاصیت در ماشین های آزمایش نرم وجود ندارد.

شکل 3- تغییر شکل های به وجود آمده در نمونه و ماشین آزمایش بر اثر اعمال بار P(2)

شکل 4- مقایسه منحنی تغییر شکل نمونه و ماشین آزمایش (9)

شکل (5- الف) منحنی نیرو- تغییر شکل به دست آمده از ماشین نرم و شکل ( 5-ب) نمودار مربوط به ماشین سخت را نشان می دهد.

شکل5- منحنی نیرو- تغییر مکان پس ازگسیختگی برای الف- ماشین‌نرم ب- ماشین سخت(2)

فرض کنید بارگذاری به نقطه A یعنی مقاومت نهایی رسیده و ادامه منحنی در مرحله نرم کرنشی باشد. بنابراین برای به دست آوردن ادامه منحنی، نمونه باید فشرده شود. برای ایجاد این فشردگی لازم است که بار از P_A به P_B کاهش یابد. در این صورت نمونه باید مقداری انرژی به اندازه که برابر با مساحت بخش ABED می باشد را جذب نماید. بدیهی است که به ازای تغییر شکل مقداری بار برداری در ماشین اتفاق می افتد. این باربرداری، منحنی مربوط به ماشین نرم را به نقطه F و منحنی ماشین سخت را به نقطه G می رساند. انرژی آزاد شده توسط ماشین نرم در اثر این باربرداری بابر با مساحت بخش AFED می باشد که بیشتر از انرژی قابل جذب توسط نمونه است. یعنی خواهیم داشت

(4)

در نتیجه دچار شکست انفجاری شده و امکان ترسیم منحنی تنش- کرنش بعد از نقطه اوج وجود ندارد.

چنانچه ماشین سخت باشد همانند شکل 05-ب) مقدار انرژی آزاد شده در اثر باربرداری باربر با مساحت AGED است که کمتر از انرژی جذب شده توسط نمونه می باشد. یعنی به صورت رابطه (5)

(5)

بنابراین انرژی آزاد شده ماشین به راحتی توسط نمونه جذب می گردد. بدین ترتیب می‌توان تغییر شکل نمونه را بعد از نقطه اوج نیز اندازه گیری نمود. البته باید توجه داشت در سنگ های خیلی شکننده که عموماً ریزدانه، همگن و ایزوتروپ هستند، منحنی بعد از گسیختگی بسیار تند و پر شیب می باشد، به طوری که حتی با سخت ترین ماشین های آزمایش هم نمی توان این منحنی را به دست آورد. در مورد چنین سنگ هایی منحنی بعد از نقطه اوج را می توان توسط ماشین آزمایش خود کنترل تعیین نمود.

3- عوامل موثر در شکست کنترل شده سنگ ها در ماشین آزمایش

شکست نمونه سنگ بارگذاری شده در ماشین آزمایش بستگی به دو عامل اساسی و مهم زیر دارد.

1- سختی ماشین آزمایش

2- سختی نمونه آزمایش

ارتباط بین این دو فاکتور اساسی در الگوریتم شکل (6) ارایه شده است.

الف- سختی ماشین آزمایش

اساساً ماشین آزمایش از یک قاب بارگذاری ثابت و یک تیر عرضی قابل تنظیم و یک مکانیزم بارگذاری هیدرولیکی تشکیل شده است. بنابراین در ماشین آزمایش، سختی ماشین آزمایش بستگی به اجزای مختلف ماشین و تمامی جدا کننده های آن دارد. ترکیب سختی N عضو ماشین که همگی در معرض نیروهای مشابه قرار گرفته به صورت رابطه (6) می باشد. (9)

بررسی ارزیابی رفتار تنش کرنش سنگها با استفاده از دستگاه آزمایش خود کنترلرفتار شکنندهرفتار خمیدخود کنترل

بررسی شناخت دولومیت

با توجه به اهمیت کانسارهای غیر فلزی در این پروژه به یکی از کانسارهای غیر فلزی مهم یعنی دولومیت که مصارف عمده‌ای در صنعت دارد پرداخته شده است

دسته بندی	زمین شناسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	136 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	99

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه.................................. 1

فصل اول: شناخت دولومیت................. 2

فصل دوم: بررسی دولومیت................. 6

فصل سوم: تاریخچه دولومیت............... 15

فصل چهارم: بررسی و مقایسه معادن دولومیت ایران (با استفاده از اطلاعات اداره آمار

ایران)................................. 36

فصل پنجم: دولومیت در دیگر قاره ها...... 52

فصل ششم: مراحل استخراج دولومیت......... 56

فصل هفتم: درباره معدن و کارخانه کانه آرایی دولومیت شهرضا....................................... 63

مقدمه

با توجه به اهمیت کانسارهای غیر فلزی در این پروژه به یکی از کانسارهای غیر فلزی مهم یعنی دولومیت که مصارف عمده‌ای در صنعت دارد پرداخته شده است.

دولومیت با فرمول شیمیایی Camg(Co₃)₂ شناخته می شود.

در این پروژه اطلاعاتی راجع به شناخت دولومیت، کانی شناسی، موارد کاربرد، ذخایر، بررسی آماری معادن دولومیت (شامل 10 معدن) و همچنین بررسی کلی دولومیت آورده شده است. سپس به بررسی ذخایر دولومیت در جهان پرداخته و اطلاعاتی در مورد معادن دولومیت ایالات متحده آورده شده است، همچنین توضیحاتی در مورد مراحل اکتشاف و استخراج دولومیت آورده شده است.

استخراج دولومیت در دنیا گاهی بسیار پیچیده و با روشهای زیر زمینی صورت می‌گیرد. در صورتی که استخراج دولومیت در ایران اغلب بسیار ساده بوده و کلاً به صورت روباز استخراج می شود.

در پایان به بررسی یکی از معادن دولومیت ایران بنام معدن دولومیت شهرضا پرداخته و سعی شده است توضیحاتی درباره منطقه معدن، ذخیره، طرز کار، مراحل و چگونگی استخراج دولومیت در این معدن در اختیار خوانندگان قرار داده شود.

فصل اول

شناخت دولومیت

در کتابهای علمی هر جا که صحبت از سنگ آهک می شود دولومیت نیز در کنار آن می باشد که این دو ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند. بطور کلی واژه سنگ آهک فقط در مورد آن دسته از سنگهایی به کار می رود که ذرات کربناته آن نسبت به اجزای تشکیل دهنده غیر کربناته بیشتر باشد (ذرات کربناته آنها بیشتر از کلسیت یا آراگونیت تشکیل شده است) در صورتی که واژه دولومیت در مورد سنگهایی به کار می رود که عمدتاً از کانی دولومیت تشکیل شده اند. هر چند که دولومیت خود یک سنگ حاوی آهک است. علاوه بر این سنگهای دیگری نیز وجود دارد که حاوی هر دو کانی کلسیت و دولومیت می باشند سنگهای آهکی و دولومیت ها با هر سنی حتی در اوایل پرکامبرین (آرکئن) مشاهده می شوند. هرچند که فراوانی آنها در رسوبات قدیمی تر نسبت به سنگهای جوانتر به مراتب کمتر است.

سنگهای آهکی و دولومیت های با ضخامت و گسترش زیاد در پرکامبرین پسین (پروتروزوئیک) نسبتاً فراوان بوده و در رسوبات اوایل دوران اول به ویژه در آمریکای شمالی، نیز بسیار فراوان است. به طور کلی رسوبات کربناته اولیه بیشتر به صورت دولومیتی هستند و نسبت Ca به Mg با کاهش سن رسوبات در امریکای شمالی به طور فزاینده ای افزایش می یابد.

سنگهای آهکی و دولومیت های مربوط به مناطق پایدار کریتونیکی نازک (Cratonuc) و بسیار گسترده بوده و تقریباً تمام پهنه کریتونیکی آمریکای شمالی را در دوره اردویسین می پوشانده اند. ضخامت این سنگها در حاشیه مایوژئوسنکلینال بسیار قابل توجه است و در بعضی موارد ضخامت توالیهای رسوبی به بیش از 15000 فوت (5000متر) می رسد. این سنگها معمولاً در گودیهای ایوژئوسنکلینال وجود ندارند. اما گاهی اوقات به صورت سنگهای آهکی نازک توربیدیتی یا آلوداپبک دیده می شوند. دولومیت در بعضی از سنگهای آهکی همراه با کلسیت یافت می شود. معمولاً تشخیص این دو کانی از یکدیگر مشکل است. اختلاف های مهم این دو کانی در جدول A خلاصه شده است. معمولاً سنگ شناسان از شکل رومبوهدرال برای تشخیص دولومیت استفاده می کنند ولی این خود نیز مصون از خطا نمی باشد.

نمودار 1-1: طبقه بندی ژنتیکی سنگهای آهکی

جدول A

مشخصات	کلسیت	دولومیت
شکل کریستالی	بی شکل، به ندرت رومبوهدرال	رومبوهدرال، ممکن است زونه باشد
ضریب شکست	E 487/1، O 658/1	E 501/1، O 680/1
سطح کلیواژ	566/1	588/1
بیرفرنژانس	172/0	179/0
وزن مخصوص	71/2	87/2
قابلیت حل در اسید	به سرعت در اسید سرد و رقیق حل می‌شود	به کندی در اسید سرد و رقیق حل می‌شود
رنگ آمیزی	به سهولت توسط کرومات نقره رنگ می‌گیرد	تویط کرومات نقره رنگ نمی‌گیرد
هوازدگی	در اثر هوازدگی به رنگ زرد نخودی یا صورتی دیده می شود	به دلیل داشتن درصد بسیار ناچیزی FeCo3 در اثر هوازدگی به رنگ زرد نخودی یا صورتی دیده می شود

فصل دوم

بررسی دولومیت

سیستم تبلور: دولومیت در سیستم رمبوئدریک متبلور می شود. در طبیعت به صورت متبلور و متراکم یافت می شود. سطح بلورهای آن معمولاً کمی انحناء دارد و در آنها سطوح (0001) و (1011) دیده می شود. سطح ماکل در آنها موازی سطح (0221) است و باعث می شود که اثر خطوطی مطابق شکل در آن رویت شود. رخ آن موازی سطح (1011) و غالباً دارای انحناء است.

2-1- بررسی خواص فیزیکی

سختی 4-5/3 و وزن مخصوص آن 3-83/2 می باشد و مقدار آن با افزایش آهن اضافه می شود. دارای رنگ سفید گلی و خاکستری به ندرت بی رنگ است. جلای آن صدفی تا شیشه ای است.

2-2- خواص نورانی

یک محور منفی 503/1=n و 682/1=n بنابراین بیرفرنژانس آن فوق العاده است. 179/0=n-n زیر میکروسکوپ به شکل لوزیهایی با خاموشی متقارن و رنگ انترفرانس بالا دیده می شود. برجستگی آن مانند کلسیت بر حسب جهت تغییر می کند. اختلاف آن با کلسیت در نداشتن اثر خطوط موازی با قطر لوزی است.

2-3- آزمایش فوتک

غیرقابل ذوب بوده و رنگ شعله را نارنجی می کند. انواع آهن دار آن که آنکریت (Ankerite) نامیده می شود در لوله بسته تیره رنگ شده و در مجاورت هوا قهوه ای رنگ می شوند و در شعله احیاء کننده (روی ذغال) خاصیت مغناطیسی پیدا می کنند. اسید کلریدریک سرد بر آن به ندرت ممکن است اثر داشته باشد، اگر بر محلول اسیدی آن چند قطره اسید سولفوریک رقیق بریزیم رسوب سفید (متبلور) بدست می‌آید.

2-4- طریقه تشخیص

جلای صدفی و وضع خاص بلورهای آن وسیله مناسبی برای تشخیص این کانی است. دیالوژیت معمولاً از انواع قرمز رنگ دولومیت سنگین تر است.

2-5- موارد استعمال

سنگهای آهکی دولومیتی نظیر سنگ آهک، معمولاً برای کارهای ساختمانی و بعضی از اقسام آن نیز به عنوان سنگهای زینتی مورد استعمال قرار می گیرد.

2-6- محل پیدایش

در حفره های سنگهای آهکی و نیز سنگ آهک دولومیتی و سنگهای آهکی منیزیم‌دار وجود دارد. این نوع سنگ آهک ها معمولاً از سنگ آهک معمولی که در آن به جای قسمتی از کربنات کلسیم، کربنات منیزیم جانشین شده است، تولید شده اند.

دولومیت به صورت رگه همراه با کلسیت نیز مشاهده می شود، همچنین قسمتهای متبلور سنگهای آهکی دولومیتی را این کانی تشکیل داده است. این بلورها مخلوطی از دولومیت و کلسیت می باشند.

2-7- نامگذاری

نام این کانی به افتخار کانی شناس فرانسوی دولومیو انتخاب شده است.

2-8- سنگهای آهکی دولومیتی یا سنگهای آهکی

سنگهای آهکی و دولومیتی معمولاً دارای بیش از 50% کربنات است که اگر این کربنات، کلسیت یا آراگونیت باشد آن را سنگ آهکی و اگر این کربنات دولومیت باشد آن را سنگ دولومیتی می نامیم. تقسیم بندی کلی سنگهای آهکی در شکل صفحه 11 خلاصه شده است.

ماسه سنگهای فسیل دار که در آنها مجموع مقدار کربنات کلسیم به صورت سیمان و قطعات فسیل از 50% تجاوز می کند جزء سنگهای آهکی طبقه بندی نمی شوند بلکه آنها را جزء سنگهای آواری منظور می کنند. سنگهای آهکی و دولومیتی را می توان برحسب بافت و یا شرایط رسوبشان تقسیم بندی کرد. مثلاً پتی جان سنگهای آهکی را به دو دسته برجا و نابرجا تقسیم بندی کرده است.

دولومیت ها اکثراً در اثر جانشین شدن منیزیم به جای کلسیم در ملکول کلسیت تشکیل می شود ولی بعضی از رسوبات دولومیتی همراه با رسوبات تبخیری دیده شده است که به نظر می رسد به همین صورت رسوب کرده اند. ذیلاً انواع مهم سنگهای کربناته را به صورتی که در نمونه های دستی و در روی زمین نام گذاری می شوند، شرح می دهیم:

جدول 1-1-2: نمایش انواع سنگهای آهکی، دولومیتی و سیلیسی

2-9- دولومیت با خلوص بالا

به یک سنگ آهک دولومیتی با ارزش از نظر تجارتی اطلاق می شود که مجموع کربناتهای آن بالاتر از 97% بوده ولی کانی کلسیت آن فقط 3 تا 4 درصد می باشد. اکثر دولومیت ها نتیجه تبلور مجدد سنگ‌ آهک بوده و احتمالاً صفات بعدی مانند لایه‌بندی قطعات چرت در آن حاصل و عده ای از صفحات فرعی مانند اجزاء صدفی فسیلها، اوولیت ها و غیره در آن ممکن است از بین بروند در نتیجه دولومیت معمولاً یکنواختی بیشتری از آهک ها را از نظر سنگ شناسی نشان می دهند و روی هم رفته دولومیت ها از دانه بندی یکنواخت تر و بلورهای درشت تری برخوردارند. عده ای از دولومیت های توام با لایه های یک در میان رسوبات تبخیری تصور می‌شوند که نتیجه مستقیم رسوب شیمیایی می باشند. این دولومیت ها معمولاً رنگ روشن تر، متراکم تر و کلاً لایه بندی شده و از نظر سنگ شناسی یکنواخت می باشند.

سنگ آهک متبلور (Crystaline Limestone) منایب برای صیقل دادن به عنوان سنگ نما و بنای ساختمانها در تجارت اصولاً مرمر نامیده می شود. (در ایران این سنگ به سنگ چینی معروف است) ولی بیشتر از کلمه Orthomarble برای سنگ آهک متبلور نیز استفاده می شود تا از مرمر واقعی با منشاء متامورفیکی متمایز گردد.

2-10- موارد استفاده

دولومیت و سنگ آهک در موارد زیر به طور مشترک مصرف می گردند:

1- به عنوان سنگ خرد شده (Crushed Stone) برای اجزاء سیمان، سنگ زیرسازی جاده و راه آهن، تونل های تخلیه فاضلاب و به صورت ریزتری در مرغداری ها سفید کاری شن و قلوه خرد شده و به صورت گرد در معادن ذغال و غیره.

2- به عنوان کمک ذوب در ذوب و تصفیه آهن و سایر فلزات در کارخانه های فلوتاسیون.

3- به عنوان Soil Conditioner در خاک های کشاورزی جهت خنثی کردن اسیدیته خاک و بهبود رشد گیاهان، در این صورت آن را آهک کشاورزی یا اصطلاحاً آگلایم (Aglime) می نامند و در حقیقت این ماده آهک نبوده بلکه گرد سنگ آهک می باشد.

4- به عنوان منبع تهیه آهک و یک باز شیمیایی با انواع مصارف مهم صنعتی.

5- به عنوان یک ماده شیمیایی خام در ساختن شیشه، خنثی کردن اسیدها و غیره.

6- به عنوان سنگ ساختمانی.

سنگ آهک نه دولومیت به عنوان یک ماده خام اساسی در ساختن سیمان پرتلند و دولومیت نه سنگ آهک به عنوان یک ماده دیر گداز (Refractory) و به عنوان یک ماده مخلوط با آزبست در تهیه عایقهای حرارتی مصرف می شوند.

2-11- خصوصیات فیزیکی

برای مصرف شدن به صورت قطعات و یا موارد فیزیکی دیگر سنگ آهک یا دولومیت باید یکنواخت، غیر متخلخل، بدون چرت و مواد ارگانیکی و پیرت باشد. سنگ آهک تازه نه تنها می‌تواند قطعات سالم و محکمی را تشکیل دهد بلکه در مقایسه با سایر سنگهای معمولی مورد مصرف در مقابل عوامل فرساینده نیز مقاومت بیشتری نشان می دهد.

این خصوصیات به علاوه دسترسی آسان و مقدار فراوان سنگ آهک روشن می سازد که چرا مصرف آن به تنهایی 5/2 برابر مجموع سنگهای مصرف شده بازالتی، گرانیتی و ماسه سنگ می‌باشد.

علاوه بر دارا بودن کلیه صفات لازم برای یک سنگ ساختمانی خوب مانند رنگ یکنواخت به خاطر تاثیر آن در انتخاب انواع مصارف، بافت یکنواخت از نظر دانه بندی و غیره سنگ آهک یا دولومیت باید فاقد سولفایت آهن (به خاطر احتمال اکسیداسیون و ایجاد زنگ زدگی) و کوارتز و چرت (به خاطر سخت کردن کار با سنگ) بوده و تخلخل آن از نظر ارزش تجارتی نباید بیشتر از 10% باشد.

2-12- مصرف دولومیت به عنوان سنگ کمک ذوب (Flux Stone)

مصرف دولومیت به عنوان سنگ کمک ذوب به دلایل زیر کمتر از آهک بوده و چه از نظر اقتصادی و چه مفید بودن آنها مصرف آهک بر دولومیت ترجیح داده می شود:

1- در صورت مصرف دولومیت درجه حرارت بیشتری در کوره لازم خواهد گردید.

2- دولومیت از نظر کمک به جریان ذوب و تصفیه ناخالصی ها به خاطر وجود مواد غیر از کلسیم راندمان کمتری دارد.

3- منیزیم داخل دولومیت سبب کاهش روانیت سرباره های تولید شده می گردد.

به هر حال هر کوره ای که بنا می شود برای مصرف یکی از دو سنگ دولومیتی یا آهکی باید در نظر گرفته شود و نمی توان به طور متغیر یا یک در میان از آنها استفاده نمود. مصرف سنگ آهک در صنایع ذوب بسیار زیاد است به طوری که برای ذوب یک تن آین Pig Lrone حدود 900 پوند سنگ آهک مورد لزوم خواهد بود.

2-13- خصوصیات اختصاصی دولومیت

علاوه بر مصارف با ارزش مشترک با سنگ آهک، دولومیت با داشتن خصوصیاتی منحصر به خود مصارف مخصوصی نیز دارد. دولومیت یا سنگ آهک دولومیتی را در کوره های مخصوصی در 1500 درجه حرارت می سوزانند، این عمل سبب حذف چند درصد دی اکسید کربن (Co₂) می شود که ممکن است در آهک معمولی باقی بماند و محصول حاصل که کمی سیلیسی است به نام Dead-Burned Dobmit نامیده می‌شود (این اصطلاح در یک اسم بی مسمی است زیرا مواد حاصل مخلوطی از کلسیم و منیزیم به صورت Mg، Cao می باشد).

این ماده به هر حال به عنوان یک ماده دیرگداز (نسوز) برای پوشش داخلی کوره های متالوژی قابل مصرف می‌باشد.

خاصیت دیرگدازی دولومیت با محصول دیگری نیز مشخص می شود که به نام کربنات صنعتی Technical-Carbonate یا کربنات منیزیم بازی معروف است، که فرمول شیمیایی آن متغیر ولی حدوداً با فرمول مشخص می شود.

این ماده به رنگ سفید و دانه ای می باشد که در صورت مخلوط با 15% فیبر آزبست محصولی تولید می‌کند که به نام منیزیم 85% نامیده می شود و به عنوان عایق حرارتی به صورت قالبهایی تهیه و مصرف می گردد.

فصل سوم

تاریخچه دولومیت

همانگونه که توسط ون تویل (Van Tuyle 1916) بیان شده است، دولومیت و مساله پیدایش آن افکار زمین شناسان را برای مدت زیادی به خود مشغول کرده بود و تئوریهای بسیاری در مورد تشکیل آن مطرح شده است. مقالات تکنیکی درباره دولومیتها بسیار زیاد است. در این جا ابتدا خود سنگ و در بخش بعدی مسائل مربوط به چگونگی تشکیل آن را مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد. دولومیت برای اولین بار توسط تیرول (Tyrol) توصیف شد.

اسم خاص دولومیت (به زبان فرانسه دولومی) در سال 1792 توسط سوسور به افتخار یکی از اولین محققان زمین شناسی، یعنی دولی‌مو (Dolimeu) در مورد این سنگها به کار برده شده است. پس از آن نشان داده شده است که دولومیت از نظر زمانی و مکانی گسترش زیادی داشته و یکی از مهمترین سنگهای پوسته جامد زمین است برای مثال دولومیت 2/10% و سنگ آهک 6/17% پوشش رسوبی پلات رم روسیه را تشکیل می دهد.

3-1- تاریخچه نامگذاری

دولومیت ها به انواعی از سنگهای آهکی اطلاق می شود که حاوی بیش از 50% کربنات بوده و بیش از نیمی از آن دولومیت تشکیل شده است به دلیل این که واژه دولومیت به عنوان نام کانی نیز مورد استفاده قرار می گیرد پیشنهاد شده است که از این واژه برای نام سنگ استفاده نکرد و به جای آن از واژه دولوستون استفاده شود. علی رغم اشتباهاتی که ممکن است استفاده از این واژه برای سنگ و کانی پیش آورد این واژه همیشه به کار برده شده و احتمالاً استفاده از آن برای هر دو گروه ادامه خواهد یافت.

سنگهایی که از نظر ترکیب حد واسط بین آهک و دولومیت هستند به اشکال مختلفی نامگذاری شده اند. به طور کلی، سنگهایی که در آنها مقدار کلسیت بیشتر از دولومیت است سنگ آهک دولومیتی و سنگهایی که در آنها دولومیت بیشتر از کلسیت است. دولومیت های آهکی، دولومیت های کلسیتی، دولومیت های کلسیم دار یا کالک دولومیت نامیده می شوند.

حد دقیق تقسیم بندی بین این سنگهای مخلوط و نیز ممبرهای انتهایی هموژن تر آنها مورد توافق قرار نگرفته است. فراوانی کلسیت نسبت به دولومیت و یا بالعکس به عنوان مبنای تقسیم بندی بین آهک و دولومیت در نظر گرفته شده است. در صورتی که سنگ آهک (ممبر انتهایی) حاوی مقادیر ناچیزی منیزیم باشد، آن را سنگ آهک غنی از کلسیم می نامند. اگر چنانچه سنگ آهک مزبور حاوی مقادیر قابل ملاحظه ای منیزیم باشد، آن را سنگ آهک منیزیم دار می‌نامند و اگر مقادیر قابل توجهی دولومیت در سنگ آهک باشد، آن را یک سنگ آهک دولومیتی می نامند. اگر مقادیر منیزیم ناچیز باشد این عنصر به صورت MgCo₃ و به حالت انحلال جامد در کلسیت وجود داشته و در نتیجه کانی دولومیت تشکیل نمی گردد، لیکن کلسیت به طور معمول می‌تواند فقط حاوی 1 یا 2 درصد MgCo₃ به حالت انحلال جامد باشد. کربنات منیزیم تنها در بعضی مواد اسکلتی حاضر به مقدار بیشتری یافت می شود از این رو در سنگهای قدیمی، یک سنگ آهک منیزیم دار حاوی مقادیر قابل ملاحظه ای دولومیت است.

سنگهایی که از اختلاط کلسیت و دولومیت حاصل شده اند در حقیقت نسبت به ممبرهای انتهایی که بیشتر از کلسیت یا دولومیت تشکیل شده اند از گسترش کمتری برخوردارند. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است سنگهای کربناته ای که حاوی بیش از 10% ولی کمتر از 90% دولومیت (کمتر از 90% ولی بیش از 10% کلسیت) باشند نسبتاً نادر هستند. این واقعیت در اوایل توسط استایدمن بیان شد و توسط گلدیش (Goldich)، پارمالی (Parmalee) چیو و دیگران مورد تائید قرار گرفت.

در صورتی که مرز بین دولومیت ممبر انتهایی و سنگ مختلط کلسیتی- دولومیتی در 90% دولومیت قرار گیرد و مرز بین سنگ آهک و سنگهای مختلط در 10% دولومیت واقع شود، تمام سنگهای کربناته ای که در این محدوده قرار می گیرند یا از نوع سنگهای آهکی یا از نوع دولومیتی هستند. نامگذاری پیشنهادی در جدول صفحه 20 خلاصه شده است. مارتینت و سوگی یک طبقه بندی بسیار دقیقی را براساس ترکیب کانی شناسی، که از تجزیه شیمیایی محاسبه شده است ارائه کرده اند. همچنین برای طبقه بندی های ترکیبی مختلف به چیلینگر هم مراجعه کرده اند.

محاسبه درصد کلسیت و دولومیت در سنگهای کربناته آمریکای شمالی براساس 1148
تجزیه شیمیایی

فراوانی نسبی سنگهای آهکی و دولومیت ها

تعداد نمونه ها	درصد دولومیت
48	25-0
8	50-10
5	90-50
97	100-90
158	مجموع

جدول 1-1-3- نامگذاری کربناتهای کلسیتی و دولومیتی رسوبی

نوع	درصد دولومیت	درصد تقریبی معادل MgO	درصد تقریبی معادل MgCo3
سنگ آهک حاوی‌کلسیم زیاد منیزیم‌دار*	10-0	0-1/1 1/1-1/2	0-3/2 3/2-4/4
سنگ آهک دولومیتی	50-10	8/10-1/2	7/22-4/4
دولومیت کلسیتی	90-50	5/19-8/10	41-7/22
دولومیت	100-90	6/21-5/19	4/45-41

* دولومیت در سنگ آهک حاوی کلسیم زیاد وجود ندارد کربنات منیزیم به حالت انحلال جامد در کلسیت وجود دارد.

3-2- ترکیب

دولومیت ها از نظر ترکیب شیمیایی به سنگهای آهکی شباهت دارند، جز اینکه MgO از اجزای تشکیل دهنده اصلی و مهم آنها به شمار می رود (جدول صفحه قبل). مقدار منیزیم کربناتهای رسوبی ظاهراً یک روند تدریجی را نشان می دهد. کربناتهای قدیمی تر دارای اکسید منیزیم بیشتری نسبت به کربناتهای دوران های اخیر زمین شناسی می باشند، یعنی دولومیت ها در سنگهای ادوار قدیمی تر زمین شناسی فراوانتر هستند.

بعضی از دولومیت ها با رسوبات تبخیری همراه بوده و حاوی انیدریت یا ژیبس هستند. اقسام چرت دار به طور قابل ملاحظه ای سیلیسی هستند همانطوری که دولومیت های ماسه ای چنین هستند. کربنات آهن دو ظرفیتی به صورت انحلال جامد در دولومیت اما نه در کلسیت یافت می شود. دولومیت های سرشار از آهن به دولومیت های آهن دار موسوم هستند. حتی مقادیر ناچیزی آهن در اثر هوازدگی منجر به رنگ زرد نخودی می شود، این یک صفت مشخصه ای است که بر اثر اکسیداسیون آهن در دولومیت حاصل می شود و برای تشخیص بین سنگ آهک و دولومیت در صحرا به کار می رود.

3-3- بافت و ساخت

بعضی ازمحققین معتقدند که دولومیت ها را می توان از نظر اندازه بلورهای تشکیل دهنده آنها (به نحوی که مرز آنها در حدود 10 تا 20 میکرون قرار گیرد) به دو طبقه مجزا تقسیم کرد که عبارتند از:

1- دولومیکرایت بلورین بسیار دانه ریز که به طور مشخص به صورت لایه های نازک و معمولاً لامینه ای (حاوی ریپل مارکها، ترکهای کلی و اشکال فرسایشی که فاقد اثراتی از فسیلها، االیتها و نظایر آنها هستند.) یافت می شود.

2- دولومیت بلورین دانه درشت تر یا دولومیت دانه شکری که شواهد فراوانی از جانشینی در آن دیده می شود. عقیده بر این است که نوع نخست «اولیه» بوده (Primary) و نوع دوم بر اثر جانشینی اپی ژنتیکی یا دیاژنتیکی در سنگ آهک تشکیل شده است. چون نمونه دوم احتمالاً فراوانتر می باشد ما نخست به شرح آن می‌پردازیم.

به طور کلی دولومیت ها به سنگهای آهکی شباهت زیادی دارند اما بررسیهای دقیق اختلافات زیادی را نشان می دهد. در دولومیت هایی که بر اثر فرآیند دولومیتی شدن سنگ آهک به وجود آمده اند، بافتها و ساختمانهای اولیه ممکن است مبهم بوده و یا حتی کلاً از بین رفته باشند. برای مثال، بافت تخریبی یا کالکارنایت، ممکن است کاملاً محو شده باشد. خصوصیات تخریبی به توسط اشکال شبه مانندی که به طور کم رنگ در اطراف دانه های اصلی شبکه سنگ نمایان است مشخص می شود.

در االیتها و فسیلهای دولومیتی شده آثار دانه به صورت سایه های کم رنگ در اطراف دانه اولیه نمایان می باشند ولی عموماً ساختمان داخلی آنها از بین رفته است. در بعضی موارد تنها دانه های پراکنده کوارتز تخریبی شاهدی بر ماهیت کلاستیکی اولیه سنگ است. اگرچه دولومیت ها معمولاً فاقد فسیل هستند، اما در بعضی نمونه‌ها بقایای فسیلی به صورت قالبهای داخلی و خارجی با چشم غیر مسلح قابل رویت هستند. جزئیات ساختمان داخلی و خارجی فسیل‌ها به طور ضعیفی حفظ شده اند و این حفرات معمولاً با دولومیت های دندان سگی پوشیده شده‌اند.

در جدول زیر ترکیب شیمیایی دولومیت ها بررسی شده است اما قبل از این امر به توضیح جدول می پردازیم:

A= دولومیت خالص

B= دولومیت لایمستون (Dolomite Limestone)

C= سیلوریان

D= دولومیت کنوکس (Knox Dolomite)

E= دولومیت چرت (Chert Dolomite)

F= دولومیت راندویل (پرکامبرین) (Randville Dolomite)

تاریخچه دولومیتبررسی خواص فیزیکیخواص نورانی