مهندسی

آشنایی با رشته های مهندسی و مقالات کوتاه

مهندسی

آشنایی با رشته های مهندسی و مقالات کوتاه

سازند مبارک(Mobarak Formation)

با 450 متر ستبرا، ایزوپیکIsopique)) عضوهاى C, B و D سازند جیرود و معرف سنگ‎هاى کربنیفر پایین البرز است. اگرچه این واحد سنگى به طور عمده ردیف‎هاى کربنیفر البرز جنوبى را تداعى مى‎کند ولى گسترش آن در البرز شمالى نیز درخور توجه است و حتى در مقایسه با البرز جنوبى ستبراى بیشتر دارد. به گزارش آسرتو (1963) در محل بُرش الگو، سازند مبارک بر روى سازند میلا و در زیر سازند نسن (پرمین بالایى) قرار دارد ولى در دیگر نواحى سازند مبارک بیشتر با سازند جیرود همبر است و ردیف‎هاى روى آن ممکن است به سن‎هاى گونا‎گون (پرمین، تریاس، ژوراسیک) باشد. در دو ناحیه گدوک و تاقدیس آینه‎ورزان کربنات‎هاى مبارک با ناپیوستگى هم‎شیب، روى سازند لالون و در شمال شاهرود بر روى سازند خوش ییلاق دیده مى‎شود. با وجود همگنى نسبى، آسرتو سازند مبارک را به چهار زون سنگى زیر تقسیم کرده است.

* زون سنگى 1، 90 – 80 متر، مارن‎هاى آهکى تیره و مارن‎هاى سیاه رنگ،

* زون سنگى 2، 150 متر، سنگ‎آهک‎هاى نازک لایه به رنگ خاکسترى تیره،

* زون سنگى 3، 80 متر، سنگ‎آهک‎هاى متراکم و سخت به رنگ سیاه،

* زون سنگى 4، 130 متر، سنگ ‎آهک‎هاى خاکسترى تیره با رنگ هوازده زرد،

هم در بُرش الگو و هم در دیگر بُرش‎ها زون‎هاى سنگى چهارگانه وضوح چندانى ندارند و در یک نگاه کلى، این سازند، ردیف همگنى از سنگ ‎آهک لایه‎اى است که میان‎لایه‎هاى شیلى – مارنى تیره رنگ دارد و به جز در بُرش دره‎ها، واریزه‎هاى سطحى تناوب‎هاى شیلى را پوشانده‎اند.

به دلیل فراوانى انواع سنگواره‎ها (روزنه‎داران، مرجان‎ها، بازوپایان)، مطالعات دیرینه‎شناسى انجام شده درخور توجه است.

چهـــار زون زیستــــىEarlandia ، Septabrunsiina krainica، Paleaspiroplectammina diversa و Dainella chomatica از ویژگى‎هاى سازند مبارک است. زیست‎زون‎هاى مذکور، نشانگر آشکوب تورنزین پیشین تا ویزئن میانى هستند.

مقایسه‎هاى منطقه‎اى نشان مى‎دهد که از نظر جایگاه چینه‎شناسى و سنى، سازند مبارک قابل قیاس با زیرسازند شیشتو (2) در ایران مرکزى است هرچند که سنگ رخساره این دو تفاوت زیاد دارد.

درویش‎زاده (1370)، محیط رسوبى سازند مبارک را آب‎هاى ساکن، فقیر از اکسیژن و غنى از گوگرد توصیف کرده که به نسبت عمیق بوده و از برجستگى‎ها فاصله قابل توجه داشته است. مهارى (1370) و لاسمى و مهارى (1372)، با توجه به زیررخساره‎هاى گونا‎گون، سنگ‎آهک‎هاى سازند مبارک را نهشته‎هاى محیط‎هاى سد زیست‎آوارى، تالاب، پهنه کشندى و همچنین دریاى باز مى‎دانند که بر روى یک سطح شیب‎دار ملایم(Ramp) کربناتى نهشته شده است. در ناحیه جاجرم (کوه اُزوم) سازند مبارک سرشت مشابهى دارد و بنا به گزارش زاده‎محمدى (1370)، 7 چرخه پسرونده، نشانگر یک توالى بزرگ پسرونده در سازند مبارک است. گفتنى است که سازند مبارک در نواحى الموت، سنگ‎رود، کوه خشاچال، فومن، ماسوله، کلور (خلخال)، البرز خاورى (خوش ییلاق، تیل‎آباد، شمال شاهرود، گنبد کاووس، نوده و 000) شمال شهمیرزاد و 000 گسترش دارد. در ناحیه آق‎دربند، سنگ‎آهک‎هاى معادل سازند مبارک، ضمن داشتن سنگواره‎هاى شاخص، مرمرى شده‎اند. شبیه بودن ردیف‎هاى کربنیفرآق‎دربند با البرز، یکى از دلایلى است که افتخارنژاد کپه‎داغ را ادامه سکوى پالئوزوییک صفحه ایران مى‎داند. گفتنى که سازند مبارک داراى پتانسیل هیدروکربنى است. بخش‎هاى زیرین این سازند داراى لایه‎هاى مارنى و آهک‎هاى میکریتى غنى از مواد آلى است و در بخش بالایى آن، لایه‎هاى ضخیم دولومیت و سنگ‎آهک مى‎توانند سنگ مخزن‎ مناسبى باشند.

در دامنه جنوبى البرز سن سنگ‎هاى کربنیفر (سازند مبارک) محدود به تورنزین – ویزئن میانى است و به نظر مى‎رسد که خروج ویزئن میانى دامنه جنوبى تا زمان پرمین به درازا کشیده است. بر خلاف دامنه جنوبى، در دامنه شمالى البرز پس از فاز فرسایشى ویزئن میانى (رخداد البرزین) دوباره دریا پیشروى داشته است. به نهشته‎هــاى این دریاى پیشرونده به طـــور غیررسمى سازندهاى « باقــرآ‎باد »، « قزل‎قلعــه » و « دزدبند » نام داده شده است.

ساختمان زمین

زیر سطح زمینی که ما برآن گام می گذاریم بـر خــلاف سطــــح سـخت وجامدآن ویژگیهای خاص خود را دارد. با افزایش عمق هم جنس وهم حالت مواد سازنده زمین تغییر می کند . این همان چیزی است که باعث تعجب و شگفتی می شود . کره زمین را براساس تغییر خواص فیزیکی وشیمیایی آن به چند لایه تقسیم می نمایند.

تصویر


دانشمندان علوم زمین و زلزله شناس با مطالعه امواج ثبت شده زلزله ها درایستگا ههای زلزله سنجی وزلزله شناسی به این واقعیات متفاوت از هم پی برده اند. اولین بررسی ها که در این زمینه انجام شده است بیانگر تغییر روند امواج در اعماق چهل کیلومتری خشکیها و پنج کیلومتری کف اقیانوسها می باشد جائی که بنام حد فاصل بین پوسته و گوشته شناخته می شود و به افتخار کاشف آن« موهوروویچ» استاد دانشگاه زاگرب به نام انفصال «موهو» معروف شده است . ضخامت متوسط قسمت جامد پانزده کیلومتر و وزن مخصوص آن 2.7 است .
این انفصال مرز بین انواع مختلف سنگها است و با یک افزایش تند در سرعت امواج PوS مشخص می شود . این قسمت از زمین بنام“ پوسته ” زمین معروف است که درمقایسه با شعاع زمین ضخامت نا چیزی دارد . ضخامت پوسته زمین در زیر اقیانوسهانازکتر از قاره ها است .( حداقل 10 کیلومتر در زیردریاهاوحداکثر 60 کیلومتر در زیر خشکیها )

پوسته زمین از دوبخش تشکیل می شود :
!! بخش سیال (SIAL )
بخش سیال (SIAL )که بیشتر از سنگهای گرانیتی و گرانودیوریت تشکیل و بعلت فراوانی عناصر سلیسیم و آلومینیوم ( SI-AL ) بنام سیال خوانده می شود.

!! بخش سیما ( SIMA )
بخش سیما ( SIMA )که قشر زیرین پوسته است و بیشتر از بازالتی تشکیل شده وبه علت دارابودن سیلسیم ومنیزیم ( SI-MG ) به نام سیما معروف است .

البته از تخریب سنگهای دو بخش بالا طبقه رسوبی تشکیل می گرددکه شامل آبرفتها ونهشته های مختلف است .ضخامت این طبقه در گودیها گاهی به 10 کیلومتر می رسد وبعضی جاها دگرگون شده اند.

تصویر



دومین گسستگی که در روند امواج منتشر شده از زلزله ها مشاهده می شود در عمق 2900کیلومتری از سطح زمین است و بنام “گوتنبرگ”معروف است.
حد فاصل بین گسستگی موهوروویچ وگوتنبرگ بنام گوشته معروف است.در گوشته نیز خصوصیات امواج لرزه ای تغییر می نمایدکه با توجه به همین تغییر به چندبخش تقسیم می شود:
این بخش منشاء بسیاری از فعالیتهای زمین شناسی است همانندفغالیتهای ماگمایی ، زلزله های عمیق و تغییر مکان قاره ها.بخش بالایی همراه با پوسته یک لایه به ضخامت 70تا 100کیلومتررا تشکیل می دهدکه از سنگهای سخت وشکننده تشکیل می دهدوبنام “ سنگ کره ”خوانده می شود . سنگ کره به قطعاتی تقسیم شده که به هر یک از آنها“صفحه” می گویند. صفحه ها نسبت به یکدیگر در حال تغییر و جابجائی می باشند که این حرکتها رویدادهای زمین شناسی را بوجود میآورد. محققین زمین شناسی بر وجود سنگهای فو ق بازی در این قسمت اتفاق نظر دارند، اما در مورد توزیع آن اتفاق نظر ندارند.
در زیر سنگ کره ناحیه ای به نام “سست کره” معروف است .سرعت امواج لرزه ای در این قسمت کاهش می یابدوبه لایه ای کم سرعت هم معروف است.
این منطقه بین 400 تا حدود 1000 کیلومتری عمق زمین است . در این قسمت شاهد افزایش نسبی سرعت امواج هستیم که بیانگر تغییر ماهیت سنگهای این قسمت است
از عمق 1000 تا 2900 کیلومتر عمق زمین است . در این قسمکت سنگها چگال وبسیار الاستیک اند وسرعت امواج زلزله بصورت تقریباً یکنواختی افزایش می یابد.
در زیرگوشته زمین از عمق 2900 کیلومتری تا مرکز زمین هسته زمین قراردارد. درهسته زمین د عمق 5120 کیلومتری یک انفصال در خواص الستیک هسته وجود داردکه هسته رابا توجه به آن بدو قسمت خارجی و داخلی تقسیم می کنند. از آنجا که امواج عرضی از هسته خارجی عبور نمی کنند بایستی این قسمت را مایع دانست و چون درهسته داخلی سرعت امواج افزایش می یابد این قسمت را جامد می دانند.

img/daneshnameh_up/d/d8/001968.jpg


جنس هسته زمین را بیشتر نیکل و آهن تشکیل داده است . هسته نقشی درحرکت ورقه های سنگ کره ندارد ولی منبع تولید میدان مغناطیسی زمین است.
پوسته زمین به انضمام قسمت بالائی گوشته فوقانی قسمت سخت زمین را تشکیل می دهند که سنگ کره یا لیتوسفر خوانده می شود و بر سست کره که حالت خمیری دارد واقع شده است . ضخامت لیتوسفربطور متوسط 100کیلو متر است.لیتوسفر به صفحه های مجزائی تقسیم می شود که این صفحه ها ثابت نیستند و دائماً در حال حرکتندکه منجر به ایجاد پدیده های مختلف تکتونیکی می گردد.
لیتوسفر از شش صفحه اصلی بنامهای افریقا،اوراسیا،امریکا،آرام،استرالیاوقطبی بعلاوه چند صفحه کوچکتر تقسیم شده است.حرکت صفحه ها نسبت به هم به سه طریق انجام می گیرد :
الف )- در پشته های اقیانوسی صفحه ها از هم دور می شوند ومواد مذاب درون زمین از اینجا بیرون می ریزد.
ب ) – صفحه ها بهم نزدیک وبا هم بر خورد می کنندویک صفحه به زیر دیگری می رود ( در مرز صفحه های اقیانوسی وقاره ای)
ج ) – صفحه ها در کنار یکدیگر می لغزند.
به حالت “ الف” که ورقه ها از هم دور می شوند و باعث بیرون ریختن مواد مذاب می شود بخش “سازنده” زمین می گویند و به قسمت “ب” که که صفحه ها به هم برخورد وبه زیر یکدیگر می روند بخش “ مخرب ” می گویند.
بیشتر فعالیتهای تکتونیکی مثل زلزله هادر حاشیه صفحه ها ی پوسته زمین رخ می دهد و قسمت مرکزی صفحه های زمین کمتر دچار زلزله شده اند، و همینگونه زلزله ها در محل برخورد صفحه های قاره ای اتفاق می افتد .
درمحل دور شدن صفحه ها از هم در پشته های اقیانوسی مواد مذاب بیرون ریخته و منجمد می شوند و بخشی از صفحه ها تولد شده از محور میانی از هم دور می شوند ، وبعد از طی مسافتی نسبتاً طولانی صفحه های مزبور دوباره در گوشته فرو رفته ومدفون می شوند وموجب ایجاد گودالهای عمیقی میگردد نظیر گودال ماریان ، کوریل و…..
تکتونیک صفحه ای از محور بر آمده اقیانوسها متولدو بطور جانبی گسترش می یابد و سرانجام به اعماق گوشته رانده می شود. قاره ها دارای ضخامت زیاد هستند و ازنظرترکیب شیمیائی و جنس با صفحه های اقیانوسی تفاوت دارندودر صفحه های اقیانوسی همانند میخ قراردارن یا همانندچوب پنبه که در آب شناور است قرار دارندودر نتیجه قاره ها نیز در حرکت صفحه ها شرکت می کنند.
زلزله هادر جاهائی که صفحه ها با هم اصطکاک دارند یا جاهایی صفحه ها در مقابل هم واقعند و یا جاهایی که صفحه ها بدرون زمین فرو می روند مشاهده می شوند.

پوسته(crust)

گوشته یا جبه (mantle)

الف ) لایه بالایی :

ب)- ناحیه عبور

ج )- گوشته پائینی

هسته(core)

مناطق زلزله خیز کره زمین:

مهمترین مناطق زلزله خیز دنیا درسه منطقه پراکنده اند:
جائی که پوسته آسیا – اروپا(اوراسیا) به صفحه آفریقا – هند برخورد می کند .در کشورهای ایتالیا ، یونان ، ترکیه ، ایران ، شمال هند …..

تصویر

جائی که صفحه اقیانوس آرام به صفحه قاره آسیا – اروپا ـ آمریکای جنوبی ـ استرالیا و امریکای شمالی برخورد می کند. در این ناحیه از کامچاتکا تا هکایدو شدیدترین زلزله ها اتفاق می افتد . عمق کانون زلزله در این منطقة به حدود 60 کیلومتر می رسد وامواج تسونامی در اثر زلزله دراین منطقه ایجاد می شود.
جائی که صفحه اقیانوس اطلس در حال گسترش است این زلزله ها نسبتاً ملایم وآرامش مردم را چندان بهم نمی زند.به استثنای گودالهای اقیانوسی کانون زمین لرزه ها در عمق 50 کیلومتری پوسته زمین است . در گودالهای اقیانوسی کانون زلزله ها در عمق 300 تا 700 کیلومتر مشاهده شده است جائی که به صفحه ای موربی بنام “ سطح بنیوف ” وجود دارد.البته زلزله ها در طول گسلهای تغییرشکل دهنده ( جائی که صفحه ها درامتداد هم می لغزند )نیز وجود دارند مثل زلزله ای که در طول گسل سن آندریاس اتفاق افتاد . (سان فرانسیسکو 1906 )

کمر بند چین خورده آلپ – هیمالیا :

کمر بند اطراف اقیانوس آرام :

کمربند میانی اقیانوس اطلس :