سنگ شناسی آذرین رسوبی و دگرگونی در ارتباط با ذخائر آبی
سنگ شناسی آذرین رسوبی و دگرگونی در ارتباط با ذخائر آبی
کانی ها به صورت انفرادی و یا تجمعی سنگ ها را به وجود آورده اند. لذا شناخت آن دسته از کانی ها که در ارتباط با ذخائر آبی می باشند حائز اهمیت است. برای تعیین مشخصات یک کانی خارج از محیط آزمایشگاه از وسایلی همچون چاقو ، محک (یک قطعه چینی بدون لعاب)، ذره بین دستی با بزرگنمایی ،۱۰ اسید هیدروکلریک رقیق (جوهر نمک) و آهنربا می توان بهره جست. کانی ها را براساس درجه سختی به ده قسمت دسته کرده اند که هر کانی میتواند کانی قبلی خود را خراش بدهد:
۱ – تالک ۶- فلد سپار
۲- ژیپس ( گچ) ۷- کوارتز
۳- کلسیت (آهک) ۸- توپاز
۴ -فلوئورین ۹ – کرندوم
۵- آپاتیت ۱۰ – الماس
تالک و گچ با ناخن خط بر می دارند .کلسیت یا سنگ ،آهک فلورین و آپاتیت با چاقو خط برمی دارند. البته آهک با اسید هیدروکلریک رقیق می جوشد و گاز کربنیک آزاد می کند. سنگ شناسی (petrology) علم مطالعه سنگ های سازنده پوسته زمین (Litospher) می باشد. سنگ ها را برمبنای طرز تشکیل آنها به سه دسته تقسیم مینمایند:
۱– سنگهای آذرین
از سرد شدن مواد مذاب درونی زمین به وجود می آیند و شامل سنگ های آذرین درونی و بیرونی می باشند. سنگ های آذرین بیرونی در اثر فوران های آتشفشانی بوجود آمده و به سرعت سرد شده و مخفی باور می باشند. بازالت یا سنگ پا با ترکیب قلیائی و ریولیت به رنگ خاکستری روشن با ترکیب اسیدی از سنگهای آذرین بیرونی هستند .کوه دماوند یک آتشفشان خاموش متعلق به اواخر دوران سوم و اوایل دوران چهارم زمین شناسی است.
سنگهای آذرین درونی مثل گرانیت در زیر لایه های پوسته زمین و به تدریج سرد شده اند و بافت آنها از کانی های متبلور درشت و ریز بوجود آمده است. کوه الوند همدان ازجنس سنگهای گرانیتی می باشد.
2-سنگهای دگرگونی
سنگهای آذرین و رسوبی اعماق زمین چنانچه به مدت طولانی تحت تاثیر فشار و حرارت و یا محلول های شیمیایی فعال قرار گیرند به سنگهای دگرگونی (Metamorphic rocks) تبدیل می شوند. این سنگ ها لایه لایه بوده و کانی ها در جهت معینی امتداد یافته اند. سنگ شیست از دگرگونی رسوبات رسی به وجود آمده است. سنگ های دگرگونی ممکن است به صورت ناحیه ای در محل ناودیسها (Syncline) و یا دگرگونی مجاورتی در اثر بالا آمدن توده های گرم گرانیتی از اعماق زمین بوجود آمده باشند سنگ های دگرگونی مجاورتی و ناحیه ای در منطقه استان همدان تا حوالی ملایر ،بروجرد و اراک گسترش دارند.
سنگهای آذرین و دگرگونی از نظر پتانسیل آبی فاقد ارزش می باشند و لذا از توضیحات بیشتر خودداری میشود.
۳–سنگهای رسوبی
سنگهای رسوبی از نظر منشاء تشکیل به دو دسته سنگهای تخریبی مکانیکی وشیمیایی تقسیم می شوند:
سنگهای رسوبی تخریبی از سخت شدن مواد حاصل از تخریب سنگهای رسوبی،آذرین و یا دگرگونی قدیمی تر که توسط جریان آب و یا باد حمل شده و در محیط های دریائی و یا خشکی ته نشین شده اند به وجود آمده است.
قطعات سنگ های حمل شده با طی مسافت طولانی زوایای تیز خود را از دست داده و گرد می شوند. این قطعات گرد شده چنانچه به وسیله سیمان اهکی یا سیلیسی محلول در آب حوضه رسوبی به یکدیگر جوش بخورند تشکیل سنگ یکپارچه ای را بنام سنگ جوش کنگلومرا می دهند چنانچه قطعات سنگی مسافت کمی را طی نموده و زوایای تیز خود را حفظ کرده و به وسیله سیمان به یکدیگر جوش خورده باشند تشکیل سنگ برش را می دهند. از رسوب خاک های رسی( سنگ رس) و از رسوب دانه های ماسه و به هم چسبیدن آنها توسط سیمان ماسه سنگ بوجود می آید. سنگ توف از رسوب خاکسترهای آتشفشانی در آب دریاها بوجود می آید مثل سنگهای سبز شمال تهران.
سنگ های رسوبی شیمیایی از رسوب اصلاح کربنات کلسیم ،سیلیس سولفات ها و انواع نمک های محلول در اثر فعال و انفعالات شیمیایی در آب دریاها بوجود می آیند. سنگ آهک چرت با ترکیب ،سیلیسی سنگ گچ (CaSo4,2H2O) و سنگ های نمکی با ترکیب NaClو KCI از این دسته می باشند.
همچنین ممکن است سنگ های آهکی از بقایای مرجان ها و اسفنج های دریائی که از املاح آهک محلول در آب دریا تغذیه می کنند و یا تجمع پوسته آهکی صدف های دریایی آمده باشد. از مشخصه های سنگهای رسوبی لایه لایه یا مطبق بودن آن ها می باشد. بوجود سنگ های آهکی از نظر پتانسیل ذخائر آبی اهمیت خاصی دارند. آب باران با حل کردن گاز کربنیک موجود در هوا خاصیت اسیدی پیدا کرده و در نتیجه نفوذ در داخل درز و شکاف ها می تواند آنرا در خود حل کرده و به مرور موجب وسیع تر شدن این مجاری و فضاها شود با فراخ شدن این مجاری در طول میلیون ها سال حفرات کارستی بسیار بزرگی در دل کوه ها بوجود می آید که چنانچه راه فراری نداشته باشند، مخزن خوبی برای آب های نفوذی خواهند بود .چنانچه در حین حفاری در سازندهای آهکی به چنین غارهایی برخورد شود می باید بسیار با احتیاط عمل نمود تا مبادا ادامه حفاری و برخورد به غارهای خشک سبب فرار آب این مخازن طبیعی .شود غار علیصدر همدان نمونه بارز یک غار کارستی آبدار بزرگ می باشد با تغییرات عمق حوضه رسوبی در طول زمان ،ممکن است لایه های آهکی مخصوص اعماق زیاد بصورت تدریجی به لایه های آهک مارنی و سپس مارن که خاص اعماق کمتر است ،تبدیل شوند .در مناطقی که چنین رسوباتی بصورت متناوب قرار گرفته باشند نواحی جنوب استان فارس به علت آنکه لایه های مارنی غیر قابل نفوذ می باشند، ممکن است لایه های آهکی به علت ضخامت کم و یا پوشش مارنی و یا وجود ناخالصی مارن در متن آهک فاقد ذخائر قابل توجه آب باشند. لذا توصیه میشود قبل از اقدام به حفاری بررسی و مطالعات زمین شناسی و ژئوفیزیکی برای تعیین غارهای آهکی آبدار انجام شود.
سازندهایی مثل ،سروک ،آسماری جهرم ،تاربور ،لار ،مزدوران تیرگان ،شتری ،جمال سنگ آهک قم و سنگ های آهکی کرتاسه از مهمترین سازندهای کارستی کشورمان می باشند که در شرایط مناسب آب و هوایی ذخایر عظیمی از آب زیرزمینی می تواند درآن ها تشکیل شود.
توضیح اینکه مارن یا گل سرشور ،به رنگ های سبز ،سبزکبود ،کرم روشن قهوه ای، از ته نشست خاک رس در محیط های آبی حاوی آهک محلول بوجود می آید . خاک مارن با جذب آب به صورت گل چسبنده در آمده و آب را از خود عبور نمی دهد و بعد از خشک شدن سخت و شکننده می شود .نسبت مخلوط خاک رس و آهک از ۳۵ تا ۶۵ درصد متغیر است و با تغییرات نسبت رس و آهک سنگ حاصله بنام مارن آهکی ،مارن و آهک مارنی نامیده می شود یکی از راه های شناخت مارن خاصیت جذب آب آن می باشد به طوریکه به زبان خیس می چسبد.
لایه های مارنی به علت خاصیت جذب آب در حین حفاری متورم شده و با تنگ کردن مجرای چاه باعث گیر افتادن سرمته حفاری و ابزار متصل به آن می شوند توصیه می شود برای کاهش میزان جذب آب و در نتیجه بادکردگی لایه های مارن و رس مقداری نمک طعام به آب حفاری اضافه شود.
آن دسته از مواد رسوبی که در خشکی ها توسط آبهای جاری موقت و یا دائمی باد و یا یخچال های طبیعی بوجود آمده اند و متعلق به دوران چهارم زمین شناسی هستند به علت جوان بودن معمولاً فاقد سیمان بوده و یا اینکه سیمان بین دانه ها بسیار ضعیف می باشد. رسوبات آبرفتی منفصل ماسه و گراول بدلیل تخلخل و نفوذ پذیری بالا و ظرفیت زیاد ذخیره سازی آب مهمترین سفره های آبدار را تشکیل می دهند که بعلت سهولت حفاری و عمق كم سطح ایستابی بیشترین تعداد چاه های بهره برداری آب کشور را شامل می شوند.
