روشهاي بهره‌برداري از منابع آب زيرزميني

 

حفاري چاه و قنات از روشهاي ابداعي بشر براي بهره برداري از ذخائر آبي زير زميني مي‌باشد.

در ادامه مطلب به بررسی مختصر قنات و چاه های بهره برداری از منابع آب زیرزمینی می پردازیم.

 

 

ادامه مطلب

زمين‌شناسي سازندهاي متراكم سنگي آبدار

سازند های سنگی مهمی که در مطالعه سفره های آب زیرزمینی مورد بحث و بررسی قرار می گیرند عبارتند از : سنگ های اهکی ، سنگ های گچی ، ماسه سنگ ، سنگ جوش و سنگ های آذرین.

در ادامه مطلب به تشریح مختصر هر یک از این سازند ها می پردازیم.

ادامه مطلب

زمين‌شناسي سفره‌هاي آبدار آبرفتی و رسوبات منفصل آبدار

الف- دره‌ها يا گوديهاي مدفون

دره‌ها و يا گوديهاي قديمي‌در مناطق كوهستاني اگر توسط واريزه‌هاي درجا و يامواد حمل شده توسط سيلابها و يخچالهاي طبيعي پر شده و در زمانها بعدي توسط رسوبات جديدتر پوشيده شده باشند، مي‌توانند تشكيل سفره‌هاي با توانائي ذخيره آب را بدهند. بديهي است كه جنس سنگهاي كوههاي منشاء تشكيل دهنده اين سفره‌ها مي‌بايد از سنگها و مواد غير قابل نفوذ مثل مارن، سنگ رس، گچ و مواد مشابه نباشد. اين قبيل سفره‌ها يا از طريق درز و شكاف و شكستگي‌هاي كوههاي مجاور تغذيه مي‌گردند و يا اينكه مستقيماً از طريق مواد رسوبي پوشاننده سطحي. حجم آب ذخيره شده به عمق و وسعت دره‌ها و ضخامت رسوبات نفوذ پذير بستگي دارد.

( بقیه در ادامه مطلب )

ادامه مطلب

سنگ‌شناسي در ارتباط با ذخایر آبي

كاني‌ها به صورت انفرادي و يا تجمعي سنگها را به وجود آورده‌اند. لذا شناخت آندسته ازكاني‌ها كه درارتباط با ذخائر آبي مي‌باشند حائز اهميت است. براي تعيين مشخصات يك كاني خارج از محيط آزمايشگاه از وسايلي همچون چاقو، محك (يك قطعه چيني بدون لعاب)، ذره‌بين دستي با بزرگنمايي 10، اسيد هيدروكلريك رقيق (جوهر نمك) و آهنربا مي‌توان بهره جست. كانيها را براساس درجه سختي به ده قسمت دسته كرده اند كه هر كاني مي‌تواند كاني قبلي خود را خراش بدهد:

     1- تالک                                       6- فلد سپار

     2- ژیپس ( گچ)                             7- کوارتز

     3- کلسیت (آهک)                           8- توپاز

      4-فلوئورین                                  9- کرندوم

      5- آپاتیت                                    10- الماس

تالك و گچ با ناخن خط بر مي‌دارند. كلسيت يا سنگ آهك، فلورين و آپاتيت با چاقو خط بر مي‌دارند. البته آهك با اسيد هيدروكلريك رقيق مي‌جوشد و گاز كربنيك آزاد مي‌كند.

در ادامه مطلب تقسیم بندب سنگها بر مبناي طرز تشكيل آنها و ارتباط با ذخایر آبی تشریح می شود.

ادامه مطلب

وضعيت حركت آب هاي زیرزمینی و انواع سفره های آبدار

وضعیت حرکت آب های نفوذی در داخل خلل و فرج

آبهاي نفوذي در منافذ و شكافهاي زمين‌هاي آبرفتي و يا سنگي به سه حالت حركت مي‌كند.

حركت ثقلي: حركت آب در امتداد قائم و نيروي جاذبه با فائق آمدن بر نيروهاي موئينه و كشش سطحي از سطح زمين به لايه اشباعي زيرين مي‌رسد.

حركت صعودي: اين حركت از سطح لايه اشباعي درخلاف جهت نيروي جاذبه زمين و در اثر نيروي موئينه از پايين به بالا صورت مي‌گيرد.

حركت افقي: اين حركت در داخل حفرات و منافذ لايه اشباعي سفره آبدار انجام گرفته و جهت آن از منطقه تغذيه بطرف منطقه تخليه و بهره برداري مي‌باشد.

در    در ادامه مطلب انواع سفره های آبدار زیرزمینی تشریح شده است.

ادامه مطلب

زمين شناسي آبهاي زير زميني و بررسي مناطق با پتانسيل آبی

اغلب چاه‌هاي بهره برداري آب در زمينهاي آبرفتي نفوذ پذير جوان متعلق به دوران چهارم زمين شناسي حفر شده‌اند زيرا دستيابي به اين قبيل منابع آبي بصورت چاه و قنات راحت و کم هزينه مي‌باشد. البته بخشي از احتياجات آبي نيز از ذخائر واقع در آهكهاي كارستي تأمين مي‌شود.

آبي را كه در بين دانه‌هاي تشكيل دهنده زمينهاي آبرفتي جريان دارد به نام آب ثقلي (percolation) مي‌نامند و بخشي از آن كه به دانه‌ها و ذرات خاك مي‌چسبد و قابل استحصال نمي‌باشد بنام آب مرطوب كننده (imbibition) مي‌نامند.

در ادامه مطلب عوامل موثر در قابلیت ذخیره سازی و آبدهی رسوبات آبرفتی و نیز انواع زمین های نفوذ پذیر مورد بررسی قرار می گیرد.

ادامه مطلب

ردیاب ها

ردیابها موادی هستند که در مطالعات آبهای زیرزمینی و زمین شناسی مهندسی کارست به منظور ردیابی به آب اضافه میشوند.

در ادامه مطلب به بحث پیرامون انواع ردیاب ها و خصوصیات و ویژگی های آن ها می پردازیم.

ادامه مطلب

کارست

اصطلاحاً به پدیده خوردگی و انحلال توده سنگهای کربناته کارست گفته میشود. این پدیده در سایر سنگهای انحلال پذیر مانند سنگهای سولفاته و کلروره نیز اتفاق می افتد. پدیده کارست در سنگهای آواری نیز قابل مشاهده است. برای مثال ماسه سنگها و کنگلومراهای دارای سیمان کربناته و یا سولفاته تحت تأثیر انحلال کارستی قرار خواهند گرفت.

در ادامه مطلب به بحث در مورد انواع کارست و نحوه تشکیل آن ها و نیز هیدروژئولوژی و ژئوتکنیک کارست می پردازیم.

ادامه مطلب

تغییرات سطح آب زیرزمینی

هر پدیده ای که باعث بوجود آمدن تغییر در فشار آب زیرزمینی گردد موجب تغییر در سطح آب زیرزمینی خواهد شد. اختلاف بین برداشت و جانشینی آب زیرزمینی موجب نوسانات سطحی آن خواهد شد. تغییرات در جریانات رودخانه ها رابطه نزدیکی با تغییر سطح آب خواهد داشت. عوامل دیگری که موجب تغییرات در سطح آب زیرزمینی می توانند باشند عبارتند از پدیده جزر و مد ، متئورولوژی ، زلزله ،ایجاد بار اضافی در یک منطقه و بالاخره نشست در سطح زمین می تواند موجب تغییر در شرایط آب زیرزمینی شود.

در ادامه مطلب اختصاراْ به بحث در مورد انواع تغییرات سطحی آب زیرزمینی و عوامل موثر بر آن می پردازیم.

ادامه مطلب

میکروسکوپ پلاریزان

برای مطالعه مقاطع نازک سنگها و کانیها از میکروسکوپ پلاریزان استفاده می شود. انواع و اقسام میکرسکوپ های پلاریزان توسط کارخانه های مختلف ساخته می شود که اساس کار همه آنها یکسان می باشد. در یک میکروسکوپ پلاریزان متداول و معمول قسمت های تشکیل دهنده آن عبارتند از: عدسی چشمی٬ عدسی برتراند٬ اهرم آنالیزور٬ اهرم جدا کننده لوله٬ شکاف محل استقرار تیغه های کمکی٬ عدسی شیئی٬ پایه میکروسکوپ٬ صفحه دوار مدرج٬ پیچ ماکرومتر و میکرومتر٬ منبع نور٬ دستگاه کندانسور٬ پیچ تنظیم دیافراگم٬ شیشه غبارگیر.

در ادامه مطلب به تعریف جزئی هر کدام از قسمت های اصلی تشکیل دهنده میکروسکوپ پلاریزان می پردازیم.

ادامه مطلب

کمپاس و کاربرد های آن در زمین شناسی

مهارت در استفاده از ابزارهای زمین شناسی برای زمین شناس امروز بسیار مهم و اساسی به نظر می رسد و می تواند او را در برداشت‌های صحرایی بسیار کمک نماید.  کمپاس یکی از وسایل اصلی زمین شناسان در برداشت‌های صحرایی می باشد که مهارت در استفاده از آن می تواند یک زمین شناس حرفه ای را در رسیدن به هدفش کمک نماید. زمین شناسان بیشترین استفاده را از کمپاس برانتون می کنند اما باستان شناسان، مهندسین محیط زیست و نقشه برداران نیز از قابلیت‌های این وسیله استفاده می نمایند. کمپاس برانتون در واقع یک قطب نماست که به دلیل داشتن شیب سنج و نیز قابلیت حمل راحت نسبت به سایر قطب نماها برتری دارد و می تواند به هر دو روش نشانه روی کمری و چشمی مورد استفاده قرار گیرد. اندازه گیری دقیق ساختار‌های زمین شناسی مانند خط لولای یک چین، اثر سطح محوری و صفحه محوری و نقشه برداری زمین شناسی بدون استفاده از کمپاس برانتون غیرممکن بوده و کاری نشدنی است.

در ادامه مطلب کاربرد کمپاس برانتون را در اندازه گیری تغییرات خطی و صفحه ای ساختمان‌ های زمین شناسی مرور می کنیم.

ادامه مطلب

شناسایی کانیها با استفاده از معرف های شیمیایی

با استفاده از این روش می توان وجود عنصر یا عناصر ویژه ای را در ترکیب یک کانی مشخص نمود. در روش شیمیایی ممکن است کانی ها را به روش مرطوب و یا خشک مورد مطالعه قرار داد. در روش مرطوب کانیها را در حلالی مانند آب ٬ اسید یا حلال های دیگر بصورت محلول در آورده و سپس برای شناسایی آنها از معرف استفاده می کنند.اغلب کانیها بویژه سیلیکاتها نامحلولند لذا به حالت خشک مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرند.

مطالعه کانیها به روش خشک متنوع است. در روش خشک از معرف های خشک مانند کربنات سدیم و دی اکسید سدیم استفاده می شود. این مواد باعث پایین آمدن نقطه ذوب کانیها می شوند.از مخلوط نمودن کانی مورد نظر با این مواد و ذوب آنها پرل یا مروارید کانیها ایجاد می گردد. برای ذوب کانیها ممکن است از فوتک یا شعله مستقیم یا آون استفاده شود. شعله ممکن است اکسید کننده یا احیاء کننده باشد.

اصولا هر شعله از سه قسمت تشکیل می شود. قسمت خارجی شعله که آبی رنگ یا بی رنگ است شعله اکسیدان نامیده می شود و برای عمل اکسیداسیون مناسب می باشد. قسمت وسط شعله رنگ زرد روشن دارد و در واقع بخش اعظم شعله را تشکیل می دهد. این قسمت شعله که احیاء کننده نامیده می شود برای انجام عمل احیاء مناسب می باشد.

به طور کلی برای شناسایی کانیها از راه خشک ممکن است از طریق مشاهده رنگ مروارید کانیها ٬ رنگ شعله ٬ تغییر وضعیت کانی در لوله های باز و بسته ٬ طیف سنج ٬ آزمایش روی زغال و غیره استفاده شود.

شناسایی کانیها با استفاده از خواص فیزیکی و مکانیکی

ویژگیهای فیزیکی کانیها شامل : شکل بلور ٬ کلیواژ ٬ سطوح جدایش ٬ شکستگی ٬ سختی ٬ تناسیته ٬ چگالی ٬ شفافیت ٬ جلا ٬ رنگ ٬ رنگ خاکه ٬ خواص الکتریکی ٬ خواص مغناطیسی ٬ خاصیت رادیواکتیویته ٬ قابلیت ذوب ٬ قابلیت هدایت الکتریکی و ... می باشد که در ادامه مطلب به ترتیب به شرح مختصر هر یک از این ویژگیها می پردازیم.

ادامه مطلب

نظریاتی در مورد چگونگی پیدایش زمین

نظریه گاز با تراکم زیاد یا نبولا : امانوئل کانت (Kante ) فیلسوف آلمانی در سال 1775 فرض کرد که منظومه شمسی یعنی خورشید ٬ سیارات ٬ اقمار و شهاب ها و دیگر مظاهر این منظومه از توده عظیمی از گاز متراکم و ابر مانند حاصل شده اند اما تئوری منشاء گازی کانت در آن زمان چندان مورد توجه دانشمندان قرار نگرفت.

نظریه برخورد یا تصادم : نظریه برخورد یا تصادم تقریبا همزمان با نظریه کانت توسط دانشمند فرانسوی به نام لوئی لکلرک ( Leclerc ) ملقب به کنت بوفون ( Buffon ) در پاسخ به چگونگی پیدایش زمین عنوان شد این دانشمند معتقد بود در زمانهای خیلی دور خورشید با یکی از شهاب‌های آسمانی تصادم نموده است و در نتیجه این برخورد موادی پخش شده و سپس سرد و منجمد شده و سیارات منظومه شمسی را بوجود آورده اند. طبق نظریه بوفون در انتخاب شهاب در تصادم با خورشید عدم هماهنگی مشخصی به چشم می خورد چون جرم شهاب نسبت به توده عظیم خورشیدی خیلی کوچک است و قادر نیست نظام کلی خورشید را تغییر دهد. به هر حال تئوری تصادم به عنوان مدل و اساس برای نظریات جدیدتر و نیز تصادم اجسامی با وزن بیشتر در فضا مورد مطالعه قرار گرفته است. ریاضی دان فرانسوی به نام لاپلاس (Laplace ) در سال 1796 نظر بوفون را رد کرد و نظر شخصی خود را شبیه نظریه کانت به نام تئوری ابری لاپلاس بیان کرد. این نظریه تا اواخر قرن نوزدهم مورد قبول دانشمندان و محققان زمین شناس قرار گرفت. بر اساس نظر لاپلاس همه سیارات در منظومه شمسی ابتدا مجموعه عظیمی را تشکیل می دادند و گاز داغ و ملتهبی که تشکیل جرم همگی آنها را می داد آرام به دور خود می چرخید این گاز ملتهب به طور تدریجی سرد شده و انقباض حاصل نموده و شکل آن بیش از پیش به حالت کروی نزدیک گردید. هر قدر سرعت گردش به دور خود این توده در حالت انقباض و سرد شدن بیشتر شد در قسمت استوایی بر آمدگی بیشتری حاصل کرد در همین قسمت بر آمده به تدریج موادی جدا و به خارج از جرم اصلی پرتاب شد. این توده کوچک جدا شده خود سرد و منقبض شد و مرحله آخر سیاره ای را تشکیل داد که در مدارهای مشخصی قرار گرفت. توده های کوچک و ملتهب دیگر از توده گازی ملتهب به تدریج که در حال سرد شدن بود جدا شدند و هر یک به نوبه خود سیاره‌ای را درست نمودند که در مدار مخصوص به خود قرار گرفتند. احتمالا همه سیارات ممکن است به این طریق از توده اولیه منظومه خود تشکیل شده باشند و جرم مرکزی باقیمانده خورشید منظومه شمسی را درست نموده است. سیارات حاصل نیز به نوبه خود تکه هایی از جرم اصلی خود را به خارج پرتاب نمودند و این قسمت های پرتاب شده از سیارات تشکیل اقمار و یا ماه های هر سیاره را داده اند. اگر نظریه لاپلاس را قبول کنیم باید بپذیریم که زمین در ابتدا تکه ای جدا شده از توده مرکزی بزرگی است که بعد ها خورشید را ایجاد کرده است. ( بقیه در ادامه مطلب )

ادامه مطلب

زمین شناسی ایران

از گذشته‎هاي دور اين واقعيت دانسته شده بود كه استفادة بهينه از منابع زميني بستر‎ساز پيشرفت، پديد‎آورندة تعادل اقتصادي و سياسي كشورهاست. در همين راستا بود كه انجام پژوهش‎هاي زمين‎شناختي، به عنوان يكي از بنيادي‎ترين برنامه‎هاي دولت‎ها، پايه‎گزاردانشي به نام «علوم زمين» شد كه در حال حاضر نيز در بسياري ازمسائل روزمره تا پيچيده‎ترين موضوعات تكنولوژيك و اقتصاد جوامع جايگاه ويژه يافته و براي توسعة اين بخش ، مراكز تحقيقاتي – اجرايي، گاهي در حد يك وزارتخانه تاسیس و فعالیت دارند. به عنوان يك مسئلة زيربنايي، در ايران هم، مطالعات زمين‎شناختي در حاكميت ملي است و از سال 1341 سازمان زمين‎شناسي موظف شده تا سياستگذار مطالعات زمين‎شناختي و طرح‎هاي اكتشافي باشد تا وظائف حاكميت ملي را در زمينة تهية اطلاعات و نقشه‎هاي زمين‎شناسي با استفاده از دانش فني روز سامان دهد. جدا از سازمان زمين‎شناسي، شركت ملي نفت ايران، سازمان انرژي اتمي، وزارت نيرو از جمله مراكزي هستند كه متناسب با اهداف و وظائف خود در علوم زمين فعاليت دارند. بدين‎سان در روند سال‎هاي پژوهش و كار در زمين‎شناسي ايران، اطلاعاتي گسترده‎ در مباحث مختلف آن تهيه شده است ولي تا گذشتة نه چندان دور به لحاظ نداشتن آگاهي از چند و چون ويژگي‎هاي زمين‎شناختي ايران، در مراكز آموزش عالي چندان به پديده‎ها و فرآيندهاي زمين‎شناختي ايران پرداخته نمي‎شد. ولي، به تدريج با آگاهي بيشتر از ويژگي‎هاي پوستة ايران زمين و نيز ضرورت امر، برنامة آموزش عالي كشور تحول اساسي يافت و «زمين‎شناسي ايران» يكي از واحدهاي اصلي و اساسي دانسته شد تا دانشجويان علوم زمين حقايق روشن‎تري از سرزمين ايران دانسته باشند. محدوديت‎هاي موجود و در دسترس نبودن مجموعه‎اي از ويژگي‎هاي زمين‎شناسي ايران سبب مي‎شد تا انتقال داده‎ها به دانشجويان دشوار و فراگيري آن دشوارتر باشد.

در حال حاضر واحد تئوری زمین شناسی ایران و نیز عملیات زمین شناسی ایران در تمامی مراکز آموزش عالی کشور برای دانشجویان رشته زمین شناسی در مقطع کارشناسی ارائه می گردد و همچنین کتب متعددی توسط اساتید و محققان رشته زمین شناسی به زبان فارسی تالیف شده و در داخل کشور به چاپ رسیده است ولی با این وجود هنوز مساءل ناشناخته و ابهامات متعددی در مورد خصوصیات و ویژگی‌های زمین شناسی کشور پهناور ایران  وجود دارد که با تحقیق و پژوهش و تلاش بی دریغ دانشمندان بزرگ و محققان جوان ایرانی متخصص در گرایش های مختلف رشته زمین شناسی شناسنامه زمین شناسی کشور عزیزمان روز به روز کاملتر خواهد شد.