لایه بندی یا چینه بندی یکی از مهمترین خصوصیات سنگهای رسوبی است. طبقه یا لایه را می توان به صورت جسم ورقه مانندی تعریف کرد که دو بعدش در مقایسه با بعد سوم (ضخامت) زیاد است. ضخامت لایه از چندین متر تغییر می کند. از نظر ابعاد نیز طبقات متفاوتاند و ممکن است تا چندین کیلومتر نیز گسترش داشته باشند. هر طبقه از طبقات مجاور خود توسط یک سری خصوصیات مشخص میشود. این خصوصیات ممکن است اختلاف در اندازه ذرات (شیل ، ماسه سنگ و کنگلومرا و غیره) باشد و یا اینکه اختلاف در ترکیب (ذغال ، شیل و آهک ، سختی ، رنگ و مشخصاتی نظیر آنها سبب مشخص شدن لایه شود. در بعضی موارد نیز ممکن است دو طبقه با مشخصات مشابه ، بوسیله یک طبقه نازک از یکدیگر جدا شوند.
هرچند که طبقه ممکن است از یک منطقه وسیع به حالت مستوی و مسطح دیده شود ، ولی غالبا در نتیجه تاثیر نیروهای تکتونیکی ، از حالت مستوی خارج شده و در حالت کلی بایستی آنرا بصورت یک سطح در نظر گرفت. وضعیت اولیه طبقات هنگام تشکیل معمولا به حالت شیبدار در خواهند آمد. در بعضی موارد ، شرایط اولیه رسوبگذاری طوری است که طبقه تشکیل شده ، از همان ابتدا به حالت غیر افقی است. مثلا هنگامی که رسوبگذاری در دامنه درهها ، قسمت های شیبدار کف دریاها ، روی جزایر مرجانی و در محیطهای نظیر آن انجام می شود، طبقات در حالت تشکیل نیز به صورت شیبدار خواهند بود.
در حالت کلی میتوان طبقه را قسمتی از سنگهای رسوبی دانست که بین دو صفحه موازی محدود است. سطح بالایی به نام سقف یا کمر بالا و سطح پایین لایه خوانده می شود. شیب و امتداد این صفحه به نام شیب و امتداد سطح لایه بندی معروف است. رخنمون لایه محلی است که طبقه در سطح زمین مشاهده می شود و به عبارت دیگر ، فصل مشترک طبقه با سطح زمین را رخنمون آن می گویند.
|
|
|
|
|
|
در بسیاری موارد ، به ویژه در مورد سنگهای دگرگونی ، پدیده هایی مشاهده می شود که شبیه لایه بندی است. ولی بایستی آنها را از لایه بندی حقیقی تشخیص داد. کلیواژهای قوی و سیستم درزهای موازی در ماسه سنگ و آهک بخصوص هنگامی که تحت تاثیر هوازدگی نیز قرار گرفته باشد ، حالت لایه بندی را دارد. در چنین مواردی بایستی با مطالعه دقیق ، سطح لایه بندی واقعی لایه را با استفاده از نحوه قرار گرفتن اجزا ، فسیلها ، وجود لایه های نازک و عواملی نظیر آنها مشخص کرد.
در مورد سنگهای دگرگونی نظیر شیستها و گنایسها ، لایه بندی اولیه سنگ معمولا در اثر پدیده های ثانوی مثل شیستوزیته و تورق ، به کلی از بین می رود و تشخیص آن فوق العاده مشکل است. در بعضی موارد ، وجود باندهای رنگین و ردیف کنکرسیونها در سنگهای رسوبی نیز ممکن است شبیه لایه بندی واقعی باشد. در این حالت نیز با توجه دقیق بایستی ، آنها را از لایه بندی واقعی تشخیص داد.
ساختمان داخلی لایه ، به شرایط فیزیکی و جغرافیایی محیط رسوبگذاری بستگی دارد و با توجه به تنوع این شرایط ، در حد وسیعی تغییر می کند. در حقیقت ، ساختمان داخلی لایه تابع نحوه قرار گرفتن ذرات تشکیل دهنده آن است. بدیهی است ساختمان داخلی لایه ، در مورد سنگهایی مثل کنگلومرا و ماسه سنگ که دارای ذرات درشتند، واضح تر مشاهده میشود. فسیلهای حیوانی نظیر گراپتولیتها و نیز بقایای گیاهی ، غالبا در سطح طبقه بندی قرار دارند. ذرات پهن سنگهای رسوبی نیز (مثل قطعات میکا) اکثرا موازی سطح لایه بندی است.
بعضی از سنگهای رسوبی ، مثل شیل و نیز برخی از ذغالها ، به صورت ورقه های نازکی در امتداد لایه بندی جدا می شوند. این خاصیت ، ناشی از نحوه قرار گرفتن ذرات میکا و رس موجود در این سنگها است، ذرات میکا و سایر کانیهای پهن ، در اثر جریان آب ، به موازات جریان قرار میگیرند. در بعضی موارد ، در اثر فشار ناشی از وزن طبقات رویی ، بعدها این قطعات به موازات سطح لایه بندی (افقی) قرار خواهند گرفت. ذرات کنگلومرایی که در نزدیکی سواحل تشکیل می شوند ، در امتدادهای خاصی قرار میگیرند ، زاویه تمایل این ذرات به سوی دریا است و امتداد محور بزرگ آنها ، غالبا موازی خط ساحل می باشد.
قلوه سنگ|قلوه سنگهایی که بوسیله رودخانهها عمل میشوند ، طوری در برابر جریان قرار می گیرند که حداقل مقاومت را داشته باشند. و بدین ترتیب ، زاویه تمایل آنها در خلاف جهت جریان می باشد. نحوه قرار گرفتن فسیلها نیز تابع جریان آب است. مثلا صدفهای طویل اغلب به موازات جریان آب رودخانهها قرار میگیرند. صدفهایی که به شکل مخروطاند ، به طریقی قرار می گیرند که نوک مخروط ، در جهت جریان باشد. علاوه بر مطالب یاد شده ، نحوه قرار گرفتن اجزا تشکیل دهنده سنگ ، ساختمانهای داخلی مختلفی به وجود می آورد که برخی از آنها را در زیر میآوریم.
|
|
|
|
|
|
در بعضی موارد ، در داخل لایه ، یک نوع چینه بندی با مقیاس کوچکتر مشاهده می شود که غالبا ضخامت آنها کم است و نسبت به طبقه بندی اصلی به حالت متقاطع قرار گرفتهاند. این نوع لایه بندی ، به نام لایه بندی چلیپایی یا متقاطع نامیده می شود. این گونه لایه بندی ، در سنگهایی مثل کنگلومرا ، ماسه سنگ ، سنگهای رسی و به ندرت در سنگ آهک مشاهده می شود. لایه بندی چلیپایی ، غالبا در رودخانهها و به خصوص در رسوبات دلتایی و رسوبات کنار رودخانه دیده می شود. هنگام ورود رودخانه به آب ساکن ، ذرات سنگین آن ، بطور ناگهانی سقوط کرده و لایه بندی چلیپایی را بوجود می آورند. چینه بندی متقاطع در لایهای رسوبات بادی نیز بوجود میآید. زیرا هنگام حرکت تلماسهها (تپههای ماسهای) ، ماسههای ریز از بالای تپه سرازیر شده و طبقات متقاطع را بوجود میآورد.
این ساخت در رسوباتی مثل رسوبات ماسه ای که ذرات آن مجزا بوده و قادرند آزادانه در آب یا هوا حرکت کنند ، به وجود آید. تشکیل اثر شکنجی ممکن است در اثر جریان (آب و یا باد) و یا در نتیجه امواج در قسمت های کم عمق دریا باشد. بدین ترتیب ، این گونه اشکال را می توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:
اگر وضعیت کلی چینه شناسی ناحیه مشخص باشد ، می توان انتظار داشت که بالا و پایین طبقات ، از این وضعیت کلی تبعیت می کند ولی اگر منطقه نا آشنا و وضعیت کلی چینه شناسی آن روشن نباشد، برای تشخیص بالا و پایین لایه بایستی از بعضی نشانه ها کمک گرفت که اینک به شرح آنها می پردازیم:
|
|
|
|
|
|
سنگ شناسی رسوبی از دو کلمه Sedimentary به معنی رسوبی و Petrology به معنی سنگ شناسی گرفته شده است.
رسوبات سیلیسی آواری :
رسوبات سیلیسی آواری (همچنین تحت عنوان رسوبات تریجنوس یا اپی کلاستیک خوانده میشوند) آنهایی هستند که از خرده سنگهای قبلی که توسط فرآیند فیزیکی حمل و رسوب کردهاند، تشکیل شدهاند. این گروه شامل سنگها زیر میباشد:
رسوبات بیوژنیک ، بیوشیمیای و آلی :
رسوباتی هستند که بیشتر منشا بیو ژنیکی ، بیو شیمیایی و آلی دارند و شامل:
رسوبات شیمیایی :
این رسوبات منشا شیمیایی دارند و شامل موارد زیر میباشند:
رسوبات آذر آواری :
رسوبات آذر آواری رسوباتی هستند که عمدتا از دانههای با منشا ولکانیکی ، که از فعالیتهای آتشفشانی همزمان سرچشمه گرفتهاند، تشکیل شدهاند. و شامل موارد زیر میباشند:
.
شما چه سنگدانه ای میخواهید ما برایتان تولید میکنیم با بهترین کیفیت
شن وماسه
شن وماسه بايد از سنگهاي سخت مانند گرانيت ، سيليس و غيره ، باشد . بكار بردن ماسه هاي شيستي يا آهكي سست ممنوع است . ويژگيهاي شن وماسه مصرفي بايد مطابق با استاندارد هاي زير باشد :
الف – استاندارد شن براي بتن وبتن مسلح شماره 302 ايران .
ب – استاندارد مصالح سنگي ريز دانه براي بتن و بتن مسلح شماره 300 ايران .
مصالح سنگي بتن را مي توان از شن وماسه طبيعي و رود خانه اي تهيه نمود . به جز موارد زير كه در آن صورت بايد مصالح شكسته مصرف گردد :
در مواردي كه بكار بردن مصالح شكسته طبق نقشه و مشخصات و يا دستور دستگاه نظارت خواسته شده باشد .
هر گاه مصالح طبيعي و يا رودخانه اي طبق مشخصات نبود ه و يا مقاومت مورد نياز را دارد .
در صورتي كه بتن از نوع مارك 350 و يا بالاتر باشد .
چنانچه مخلوط دانه بندي شده با ويژگيهاي استاندارد مطابقت نكند ولي بتن ساخته شده با آن داراي مشخصات مورد لزوم از قبيل تاب ، وزن مخصوص و غيره باشد ، دستگاه نظارت مي تواند با مصرف بتن مزبور موافقت نمايد .
شن وماسه بايد تميز بوده ودانه هاي آن پهن و نازك و يا دراز نباشد . مقامت سنگهايي كه باري تهيه شن وماسه شكسته مورد استفاده قرار مي گيرند نبايد داراي مقاومت فشار كمتر از 300 كيلوگرم بر سانيتمتر مربع باشد .
دانه بندي ماسه بايد طبق اصول فني باشد .ماسه اي كه براي كارهاي بتن مسلح بكار مي روند نود وپنج درصد آن بايد از الك 76/4 ميليمتر عبور كند و تمام دانه هاي ماسه بايد از سرندي كه قطر سوراخهاي آن 5/9 ميليمتر است عبور نمايد . دانه بندي ماسه براي بتن و بتن مسلح بايد طبق جدول (4 -1-2 الف ) باشد .
جدول شماره ( 4-1-2 – الف )
|
اندازه الكهاي استاندارد |
درصد رد شده از الكهاي استاندارد |
|
9500 ميگرن 4760 ميگرن 2380 ميگرن 1190 ميگرن 595 ميگرن 297 ميگرن 149 ميگرن |
100 95 تا 100 80 تا 100 50 تا 85 25 تا 60 10 تا 30 2تا 10 |
باقيمانده مصالح بين هر دو الك متوالي جدول فوق نبايد بيش از 45 درصد وزن كل نمونه باشد .
حداكثر لاي و ذرات ريز در ماسه نبايد از مقادير زير تجاوز نمايد :
الف – در ماسه طبيعي و يا ماسه بدست آمده از شن طبيعي 3% حجم
ب – در ماسه تهيه شده از سنگ شكسته 10% حجم
براي كنترل ارقام فوق بايد آزمايش زير در محل انجام گيرد :
در يك استوانه شيشه اي مدرج به گنجايش 200 سانتيمتر مكعب مقدار 100 سانتيمتر مكعب ماسه ريخته و سپس آب تميز به آن اضافه كنيد تا مجموع حجم 150 سانتيمتر مكعب برسد ، بعد آنرا بشدت تكان داده و براي سه ساعت به حال خود باقي گذاريد . پس از سه ساعت ارتفاع ذرات ريز كه بر روي ماسه ته نشين شده و بخوبي از آن متمايز است از روي درجات خوانده مي شود و برحسب درصد ارتفاع ماسه دراستوانه محاسبه مي گردد در صد رسد ولاي ذرات ريز كه بدين ترتيب بدست مي آيد نبايد از مقادير مشخص شده در بالا تجاوز نمايد .
مصرف شن وماسه اي كه از خرد كردن سنگهاي مرغوب و سخت در كارخانه بدست مي آيد مشروط بر آنكه ابعاد دانه هاي آنها در جدول دانه بندي فوق قرار گرفته باشند ، نسبت به شن وماسه طبيعي ارجحيت دارد .
شن وماسه بصورت حجمي و يا وزني با پيمانه ها ويا ترازوهائي كه بدين منظور تهيه شده اند اندازه گيري مي شوند . مقدار شن وماسه مصرفي در بتن جدولي كه بعدا خواهد آمد مشخص شده است .
ابعاد شن مصرفي براي بتن بايد طوري باشد كه 90 درصد دانه هاي آن بر روي الك 76/4 ميليمتري باقي بماند . دانه بندي شن نبايد از حدود مشخص شده در جدول شماره ( 4-1-2- ب ) تجاوز نمايد . اندازه الك طبق استاندارد شماره 295 ايران خواهد بود . انبار كردن شن وماسه بايد به نحوي باشد كه موارد خارجي وزيان آور به آنها نفوذ نكنند . مصالح سنگي بايد بر حسب اندازه دانه ها تهيه و در محلهاي مختلف انباشته شوند . مصالح درشت دانه ( شن ) بايد حداقل دردو اندازه جداگانه تهيه وانباشته گردد . مصالحي كه دانه بندي آنها حدودا بين 76-4 تا 1/38 ميلي متر است بايد از مرز دانه هاي 05/19 ميليمتري و مصالحي كه دانه بندي آنها بين 76/4 تا 8/50 يا 5/64 ميليمتر است بايد از مرز دانه هاي 4/25 ميليمتري به دو گروه تقسيم گردند .
آب
آب مصرفي بتن بايد تميز و عاري از روغن و اسيد و قليائي ها واملاح و مواد قندي و آلي و يا مواد ديگر يكه براي بتن وفولاد زيانبخش است ، باشد . منبع تامين آب بايد به تائيد دستگاه نظارت برسد . آب مورد مصرف بايد در مخازني نگهداري شوند كه از آلودگي با مواد مضر محافظت گردد :
حداكثر مقدار مواد خارجي موجود در آب بشرح زير است :
الف – حداكثر مواد اسيدي موجود در آب بايد به اندازه اي باشد كه 10 ميليمتر مكعب سود سوز آور سي نرمال بتواند يك سانتيمتر مكعب آب را خنثي كند .
ب - حداكثر مواد قليايي موجود در آببايد به اندازه اي باشد كه 50 ميليمتر مكعب اسدي كلريدريك دسي نرمال بتواند يك سانتيمتر مكعب آب را خنثي كند .
پ – درصد مواد موجود در آب نبايد از مقادير زير تجاوز كند :
مواد آلي – دو دهم در هزار
مواد معدني – سه در هزار
مواد قليائي – يك درهزار
سولفاتها – نيم در هزا ر
در حالتي كه كيفيت آب مصرفي مورد ترديد باشد در صورتي مي توان از آن استفاده نمود كه تاب فشاري بتن نمونه ساخته شده با اين آب حداقل 90 درصد تاب فشاري بتن نمونه ساخته شده با آب مقطر باشد . بطور كلي مصرف آبهاي آشاميدني تصفيه شده براي ساختن بتن بلامانع است .
آزمايشگاه مكانيك خاك و مكانيك سنگ :
|
رديف |
نام آزمايش نوري |
نام آزمايش به لاتين |
استاندارد |
|
1 |
تعيين درصد رطوبت خاك |
Water Content Determination |
ASTM D2216 |
|
2 |
حد رواني و حد خميري |
Liguid and plastic Limits |
ASTM D4318 |
|
3 |
حد انقباض |
Shirinkage Limit |
ASTM D427 |
|
4 |
همارز ماسه |
Sand Eguivalent |
ASTM D2419 |
|
5 |
دانهبندي خاك |
Paticle Size Analysis Mechanical Method |
ASTM D422 ASTM D421 |
|
6 |
هيدرومتري |
Hydrometer Analysis |
ASTM D421 ASTM D422 |
|
7 |
تعيين GS |
Specifie Gravity of soil solids |
ASTM D854 |
|
8 |
تراكم |
Compacion |
ASTM D698 |
|
9 |
تعيين وزن واحد حجم خشك خاك در محل به روش مخروط ماسه و بالون لاستيكي |
Determintion of in- place sdil Density Rubber Balloon and sand cone |
ASTM D2167 ASTM D1556 |
|
10 |
نفوذپذيري |
Coefficient of Permeability |
ASTM D2434 |
|
11 |
تحكيم |
Consolidation |
ASTM D2435 |
|
12 |
فشاري ساده (تكمحوري، محصور نشده) |
Uncofined Compression |
ASTM D2166 |
|
13 |
سه محوري |
Triaxial Consolidated- Undrained Unconsolidated- Undrained |
ASTM D4767 ASTM D2850 |
|
14 |
برش مستقيم |
Direct Shear |
ASTM D3080 |
|
15 |
CBR |
|
ASTM D1883 |
نسبت باربري كاليفرنيا :
16- تعيين مقاومت برشي درزهها و تركها (برش مستقيم)
17- تعيين مقاومت نقطهاي سنگها
18- آزمايش تعيين مقاومت سنگ در سلول سهبعدي
19- آزمايش سايش سنگدانهها