درزه داری

به شکستگی در یک سنگ “درزه” گفته می شود. درزه در واقع سطحی است که در آن چسبندگی از بین رفته است. شکستگی ها معمولاً به صورت دسته هایی نیمه موازی بوجود می آیند. یک سنگ ممکن است با چند دسته درزه قطع شود که به آن درزه دار گفته می شود. گروهی از درزه ها با یکدیگر “سیستم درزه ها” را تشکیل می دهند که مطالعه و شناخت آنها به تحلیل زمین ساختی از منطقه کمک می کند. درزه ها و شکستگی ها همچنین در پدیده های دیگری چون نفوذپذیری و زهکشی، بلوک ریزی، فرسایش، و… موثر هستند.

درزه ها شکستگی هایی هستند که جابجایی قابل مشاهده ای به موازات سطح شکستگی نشان نمی دهند. آنها ساختارهای بسیار رایجی هستند و در اندازه های مختلف ایجاد می گردند. به درزه های بسیار بزرگ “مه درزه” گفته می شود که ابعاد آنها از چند ده متر فراتر می رود در حالی که درزه هایی تنها در مقاطع میکروسکوپی قابل رویت هستند که به آنها “ریزشکستگی” گفته می شود.

در واقع یک درزه در فضای هندسی، یک صفحه است و به طور نا محدود در تمام جهات امتداد ندارد. بنابراین جهت گیری آن نه به صورت طول یک خط، بلکه با شیب و امتداد و ابعاد آن با مساحت (اندازه درزه) مشخص می گردد. از آنجا که تمام مساحت یک درزه رخنمون نمی یابد، اندازه یک درزه بر اساس طول اثر آن توصیف می شود. یعنی طول خط تلاقی بخش رخنمون یافته درزه و سطحی که درزه در آن رخنمون یافته است.

بر اساس نوع قرارگیری درزه ها نسبت به یکدیگر، آنها منظم یا غیر منظم خوانده می شوند. گروهی از درزه های موازی یا نیمه موازی که درزه هایی منظم را تشکیل می دهند، “دسته درزه” نامیده می شوند. ممکن است در یک محدوده سنگی یک یا چند دسته درزه ایجاد شده باشند. بزرگترین، فراوان ترین و شاخص ترین دسته درزه در یک محدوده “دسته درزه اصلی” خوانده می شود.

به فاصله عمودی میان هر درزه با درزه مجاورش در یک دسته درزه “فاصله داری” درزه گفته می شود. فاصله داری درزه ها نشانه ای از خواص مادی سنگ میزبان، ضخامت لایه در بر گیرنده سنگ و موقعیت ساختاری محل اندازه گیری است.

معمولاً درزه ها به دلیل اعمال نیرو و ایجاد تنش از طرف نیروهای زمین ساختی در سنگ های صلب و محکم ایجاد می شوند. این سنگ ها چون در برابر اعمال نیرو مقاومت می کنند و شکل نمی پذیرند، پس از افزایش نیرو از تاب سنگ، آنها دچار شکستگی شده و درزه دار می شوند.  به طور کلی توسعه شکستگی در سنگ ها با سه فرایند اصلی زمین شناسی مرتبط می باشد:

الف) تغییر شکل های ناشی از فرایندهای کوهزایی

ب) تغییر شکل های ناشی از فرایندهای خشکی زایی

پ) انبساط و انقباض سنگ ها بر اثر تغییرات دما

بنابراین عوامل  ایجاد کننده شکستگی ها و درزه ها به دو گروه فرایندهای زمین ساختی و غیر زمین ساختی تقسیم می شوند. درزه هایی که تحت تاثیر تنش نیروهای زمین ساختی ایجاد شده باشند درزه های تکتونیکی نامیده می شوند. این درزه ها بسته به اینکه تحت تاثیر کدام نیرو بوجود آمده اند، به درزه های کششی و برشی تقسیم می شوند. درزه های کششی دارای سطوحی خشن و همراه با بازشدگی اند، در حالی که درزه های برشی بازشدگی ندارند و سطوح آنها اغلب براق و صیقلی و گاهاً مخطط است. اگر سنگی تحت تاثیر نیروهای فشارشی قرار گیرد دو نوع شکستگی کششی در آن ایجاد می گردد. در هنگام فشارش دو دسته درزه عمود برهم که محل تلاقی آنها موازی با امتداد تنش فشاری است ایجاد می گردد. پس از برداشته شدن فشارش نیز شکستگی هایی که عمود بر امتداد نیروی فشارشی ایجاد می گردند در سنگ بوجود می آید که “درزه رهایی” نامیده می شوند. درزه هایی هم هستند که تحت اثر نیروهای مزدوج فشارشی و کششی بوجود می آیند.

عواملی مانند انقباض ناشی از سرد شدن یا خشک شدن اجسام، تنش های باقیمانده در توده ها، حرکات سطحی زمین، هوازدگی و اثر متقابل جنس لایه ها می توانند درزه های غیر تکتونیکی را ایجاد نمایند.

درزه های ستونی در منشورهای بازالتی، ترک های گلی در اثر خشک شدن گل رس، درزه های نامنظم ناشی از هوازدگی سنگ، ساخت ورقه ای یا برگواری برخی سنگ ها و درزه های وابسته به ساخت های محلی و توپوگرافی از جمله درزه های غیر تکتونیکی شمرده می شوند.

اندازه گیری جهت، ابعاد و مشخصات فیزیکی درزه ها کمک شایانی به تحلیل و مطالعه ساختاری توده سنگ و منطقه مورد نظر می کند. درزه ها و شکستگی ها در علوم آب شناسی، زمین شناسی مهندسی، معدن و زمین شناسی نفت، بسیار مورد توجه قرار دارند و برداشت اطلاعات درزه ها و تحلیل آنها در این علوم بسیار کاربرد دارد. روش های مختلفی برای نمونه برداری درزه ها یا “درزه نگاری” وجود دارد که بسته به هدف مطالعه، به کار گرفته می شوند.

روش انتخابی، روش کمیتی، روش فهرست نویسی و روش پیمایش چهار روش مختلف برای درزه نگاری هستند که می توانند بسته به نوع مطالعه انتخاب شوند.

در روش انتخابی، نماینده هایی از دسته درزه های شاخص انتخاب و از هر دسته درزه چند صفحه درزه اندازه گیری شده و مشخصات آنها برداشت می شود. این روش نسبتاً سریع است و این امکان را به شما می دهد تا اندازه گیری ها را در نقاط بیشتری انجام دهید.

در روش کمیتی، در یک ایستگاه مناسب، تا حد ممکن تعدادی درزه را بدون در نظر گرفتن اندازه آن یا سیستماتیک بودن آن برداشت می کنیم. در نتیجه در یک ایستگاه ممکن است ۵۰ تا ۱۰۰ اندازه گیری انجام گردد. در این روش دست درزه های شاخص در هنگام ترسیم درزه ها در دوایر استریوگرافی مشخص خواهند شد. این روش دو نقطه ضعف دارد. یکی اینکه تعداد زیاد اندازه گیری ها از درزه های کوچک و غیر منظم اندازه گیری درزه های اصلی را تحت تاثیر قرار خواهند داد. دیگری اینکه به دلیل اندازه گیری درزه های به صورت تصادفی، این داده ها برای تعیین شدت یا تکرار درزه ها قابل استناد نیستند.

در روش فهرست نویسی، دایره ای به قطر ۱۰ متر بر روی یک رخنمون رسم شده (البته اندازه دایره با شدت درزه تعیین می گردد) و موقعیت و طول تمام درزه هایی که در این دایره قرار می گیرند اندازه گیری می شود. در این روش نه تنها داده هایی قابل استفاده برای تعیین آماری موقعیت غالب درزه ها فراهم می کند، بلکه تعیین شدت درزه ها را نیز امکان پذیر می سازد.

در روش پیمایش، یک خط پیمایش رسم شده و هر درزه ای که طول آن را قطع می نماید اندازه گیری می گردد. خط پیمایش می تواند بر روی زمین یا در طول یک یک صخره یا یک برش جاده ای در نظر گرفته شود. طول مناسب پیمایش ۲۰ تا ۴۰ متر است، اما می تواند بر اساس کیفیت رخنمون و فاصله داری درزه ها کم یا زیاد شود. برای دست یابی به نتایج بهتر، باید دو یا سه خط پیمایش با جهت گیری های مختلف از محل مورد نظر عبور داده شود.

در هنگام درزه نگاری علاوه بر مشخصات هندسی درزه ها اعم از طول و جهت گیری فضایی صفحه ی درزه (شیب و امتداد) بسته به نوع و کیفیت مطالعات اطلاعات دیگری نیز در ارتباط با درزه ها برداشت می گردد. جدایش دهانه درزه یا بازشدگی، زبری سطح درزه، مواد پرکننده درزه، هوازدگی سطح درزه، فاصله داری بین درزه ها در یک دسته درزه، نموری سطح درزه (کیفیت ظهور آب در درزه) از جمله مشخصاتی است که می توان در مورد یک درزه برداشت نمود.

در نهایت اطلاعات بدست آمده از درزه ها و شدت آنها در یک توده سنگ، به همراه اطلاعات دیگری از قبیل مقاومت آن، کیفیت یک توده سنگ را مشخص می نماید. روش های مختلفی برای تعیین کیفیت توده سنگ ها و رده بندی آنها ارائه شده (مانند روش های RMR ، Q و GSI) تقریباً همگی وابسته به داشتن اطلاعات کاملی از درزه های توده سنگ ها می باشند.

تاکنون نرم افزارهای مختلفی مانند  Rock Science DIPS ، Rockworks ، Stereonet و … برای تحلیل و مطالعه درزه ها طراحی و در دسترس عموم قرار گرفته است.

توضیح عکس:

تصویر بالا از درزه داری لایه های سنگ آهکی سازند آسماری در شهرستان کوار استان فارس گرفته شده است. دو دسته درزه اصلی سطح لایه را به صورت سنگفرش موزاییکی در آورده است.

کلمات کلیدی: آموزش زمین شناسی , بازشدگی , تکتونیکی , خط پیمایش , درزه داری , درزه نگاری , دسته درزه , زمین شناسی , زمین شناسی مهندسی , زمین گردشگری ,زمین گشت , سیستم درزه ها , سیستماتیک , شدت درزه , شکستگی , شیب و امتداد , طبقه بندی توده سنگ , فاصله داری , فشارش , کشش , مه درزه , نموری , هوازدگی

 

منابع:

  • کتاب روش های اساسی زمین شناسی ساختمانی
  • کتاب زمین شناسی ساختمانی
  • کتاب مهندسی سنگ کاربردی

 

استفاده از این مطلب با ذکر نام مولف و نام سایت “زمین گشت” بلامانع است.

0 پاسخ

ثبت دیدگاه

مایل به ملحق شدن به بحث هستید ؟
به ما بپیوندید !

دیدگاهتان را بنویسید