ارتباط بین ریزساختار با خواص فیزیکی و مهندسی ماسه‌سنگ‌ها، با تاکید بر درصد کانی کوارتز

ترکیب، بافت و ریزساختار سنگ‌ها بر روی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی آنها، مانند وزن مخصوص، سرعت موج فشاری و موج برشی و مقاومت کششی و فشاری آنها موثر هستند. یکی از پارامترهای مهم در بخش ریزساختار سنگ‌ها، درصد کانی کوارتز می‌باشد. در این پژوهش، هدف بررسی تاثیر ویژگی‌های کانی‌شناسی ماسه سنگ‌ها بالاخص درصد کانی کوارتز بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی سه گروه ماسه‌سنگ با میانگین درصد کوارتز کم )کمتر از 65 درصد(، متوسط )مابین 65 تا 80 درصد( و بالا )بیشتر از 80 درصد( می‌باشد. تعداد 26 نمونه از جنوب استان زنجان جمع‌آوری و طی برنامه‌ی جامعی از آزمون‌های مکانیک سنگی، ویژگی‌های کانی‌شناسی و پارامترهای مهندسی مانند وزن مخصوص خشک، درصد تخلخل، سرعت موج فشاری و آزمایش کششی برزیلی تعیین و ارتباط آنها با استفاده از آنالیز رگرسیون تک متغیره بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که ترکیب کانی‌شناسی بر روی ویژگی‌های مقاومتی تاثیرگذار بوده و با افزایش درصد کانی کوارتز در نمونه‌ها دو پارامتر فیزیکی وزن مخصوص خشک و سرعت موج فشاری و پارامتر مکانیکی مقاومت کششی برزیلی افزایش می‌یابند. همچنین با توجه به همبستگی مابین پارامترهای فیزیکی می‌توان سرعت موج فشاری را با تقریب مناسبی با استفاده از پارامتر تخلخل برای ماسه‌سنگ‌های مناطق مورد مطالعه پیش‌بینی نمود.

Relation between microstructure and physical and engineering properties of sandstones with emphasis on quartz content

The composition, texture and microstructure of rocks affect their physical and mechanical properties such as dry unit weight, porosity, pwave velocity and Brazilian tensile strength. The aim of this study was to investigate the effect of mineralogy sandstone characteristics on physical and mechanical properties of sandstone in three groups with low mean quartz (less than 65%), moderate (65 to 80%) and high (more than 80% ) and 26 samples were collected from southern province of Zanjan city Then, a comprehensive program of rock mechanic tests are planned and mineralogical properties and engineering parameters such as dry unit weight, porosity, Pwave velocity and Brazilian tensile strength were determined and their relationship was investigated using linear regression analysis. The results show that the mineral composition is effective on the strength properties and increasing the quartz mineral content in the samples, two physical parameters of dry unit weight and Pwave velocity and a mechanical parameter Brazilian tensile strength increase. Also, due to the correlation between physical parameters, Pwave velocity can be predicted with appropriate approximation using porosity parameter for sandstone in studied regions and the results can be used in geomechanical studies.