مطالعه رابطه هوازدگی، کانی‌شناسی و بافت سنگ‌های پریدوتیتی با خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی (مطالعه موردی: پریدوتیت‌های هرسین کرمانشاه)

هوازدگی از عوامل مهم و کنترل‌کننده ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی سنگ‌های پریدوتیتی است. ویژگی‌های مهندسی سنگ‌ها در اثر فرایند هوازدگی دچار تغییرات مهمی می‌شود. در این تحقیق تاثیر هوازدگی، ویژگی‌های کانی‌شناسی و بافت بر روی خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی پریدوتیت‌های هرسین، استان کرمانشاه مورد مطالعه قرارگرفته است. مطالعات انجام‌شده شامل بررسی‌های صحرایی و آزمایشگاهی است. در مطالعات صحرایی به جمع آوری بلوک سنگی و بررسی وضعیت زمین شناسی منطقه پرداخته شد. در مطالعات آزمایشگاهی ابتدا بررسی مقاطع نازک پریدوتیت‌ها با وضعیت هوازدگی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. سپس با انجام آزمایش‌های فیزیکی و مکانیکی به ترتیب وزن مخصوص قسمت جامد، وزن واحد حجم، تخلخل، مقاومت فشاری تک‌محوری، مدول یانگ، شاخص بار نقطه‌ای و سختی نمونه‌ها تعیین شد. در این پژوهش با توجه به ویژگی‌های کانی‌شناسی و درجه هوازدگی پریدوتیت‌ها، بر اساس میزان سرپانتینی شدن سنگ اثر هوازدگی، تاثیر این عوامل بر روی خواص مهندسی سنگ ارزیابی شده است. با استفاده از روابط رگرسیونی نرم افزار excel 2013، ارتباط بین هوازدگی، ویژگی‌های کانی‌شناسی و بافت با خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی پریدوتیت‌ها تعیین گردیده است. این روابط به صورت توابع خطی هستند. هم چنین آزمون‌های f, t در سطح اطمینان 95 درصد اعتبار روابط تجربی پیشنهادی را تایید نمودند. بر اساس نتایج به دست آمده بیش‌ترین انطباق بین آزمایش شاخص بار نقطه‌ای با شاخص ریزترک‌ها (mi) می‌باشد که دارای ضریب تعیین (r2) برابر 0.95 است. از روابط به دست آمده در این پژوهش مشخص شد که در تعیین خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی سنگ، اهمیت ویژگی‌های بافتی بیش‌تر از خصوصیات کانی‌شناسی می‌باشد، بدین معنا که خصوصیات دانه‌ها مانند شکل و اندازه، نوع تماس، درجه هوازدگی و شاخص ریزترک‌ها تاثیر مهمی بر روی خصوصیات زمین‌شناسی مهندسی سنگ‌های پریدوتیتی دارد.

The study of relationship weathering, mineralogical and texture of peridotite rocks with engineering geological peroperties (Case study: peridotite Harsin city, Kermanshah province)

Weathering is the important and controller factors of the physical and mechanical properties of peridotite rocks. The engineering properties of rocks undergo significant change due to the weathering process. Weathering depends on the mineralogical composition and peridotite texture properties. In this research, the effects of mineralogical characteristics of Harsin peridotite rocks in Kermanshah province were studied. The studies contains field investigations and laboratory tests.  In field investigations, rock blocks collected and studied geological condition of the area. In laboratory studies, the thin sections of peridotites were first considered with different weathering conditions. Then, by performing physical and mechanical tests, specific gravity, unit weight, porosity, uniaxial compressive strength, Young’s modulus, pointload index and hardness of samples were determined, respectively. In this study, due to the mineralogical characteristics and the degree of weathering of the peridotites, based on the degree serpentinization of rock in each stage of weathering, the effect of these factors on the engineering properties of the rock was evaluated. By using Excel software regression correlation the relationship between weathering, mineralogy and texture properties was determined by engineering geology characteristics of peridotites. These relationships have been linear functions. Also, F, t tests confirmed the 95% confidence level of proposed experimental relationships. Based on the results, the highest correlation 0.95, is founded between the pointload indexes with the index of microcracks. The results obtained in this study, show that the importance of texture properties is more important than mineralogical properties in determining the engineering geology properties of rocks. This means that the characteristics of grain such as shape and size, type of contact, degree of weathering, and the index of microcrack show an important effect on the engineering geology characteristics of peridotite rocks.