ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی سنگ‌های آرژیلیتی در منطقه مکران جنوبی (راه‌آهن چابهار- نیک شهر)

سنگ‌های آرژیلیتی از جمله سنگ‌های ضعیف هستند که به دلیل تورم پذیری، شکفتگی زیاد و مقاومت کم در اجرای پروژه‌های مهندسی باعث مشکلاتی می‌شود. پهنه ساختاری مکران جنوبی در قسمت جنوب شرقی ایران حد فاصل بین دو گسل تراستی مکران و قصر- قند و شامل دو زیر پهنه مکران ساحلی و مکران بیرونی قرار دارد. عمده رسوبات از خرده‌های کوارتز در حد سیلت با زمینه کربناته دارای کانی‌های فرعی کلسیت و خرده‌های فسیل است که نشان‌دهنده محیط دریایی کم‌عمق و کم انرژی به سن نئوژن می‌باشد. توزیع دانه‌ها عمدتاً سیلتی و زاویه‌دار در یک زمینه عمدتاً کربناته با درصد کربنات کلسیم کمتر از 15 درصد و در مکران ساحلی به دلیل تشکیل کلسیت اسپارایتی بین 70 تا 80 درصد است. در این پژوهش به‌منظور تعیین ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی سنگ‌های آرژیلیتی مکران جنوبی در امتداد محور راه‌آهن چابهار- نیک شهر، آزمایش‌های تعیین چگالی، تخلخل، آزمایش مقاومت بار نقطه‌ای و آزمایش فلورسانس پرتوایکس (xrf) و نتایج پراش اشعه ایکس (xrd) انجام‌شده است. نتایج xrf نمونه‌ها نشان می‌دهد که عمده اکسیدهای تشکیل‌دهنده sio2،  al2o3، fe2o3 و cao می‌باشد و نتایج xrd نشان‌دهنده کانی‌شناسی عمدتاً سیلتی شامل: کوارتز، کلسیت، آلبیت، کلینوکلر، مسکویت و دولومیت می‌باشد. برداشت صحرائی در هرکدام از زیر پهنه‌ها به‌منظور طبقه‌بندی مهندسی سنگ و نمونه‌برداری جهت آزمون‌های آزمایشگاهی برای تعیین ویژگی‌های ژئومکانیکی مورد استفاده قرار گرفت. مطابق طبقه‌بندی مهندسی سنگ عمده رسوبات در طبقه‌بندی ضعیف و خیلی ضعیف به دلیل شرایط تکتونیکی و هوازدگی زیاد قرار دارند. مطالعات سنگ‌شناسی و تعیین خصوصیات فیزیکی نشان می‌دهد رسوباتی که در مکران ساحلی قرار دارند به دلیل جوان بودن حوضه رسوب‌گذاری دارای تخلخل بیشتر و سیمان کمتر می‌باشند و براساس مقاومت بار نقطه‌ای (is50<2mpa) مطابق طبقه‌بندی بینیاوسکی در رده سنگ‌های ضعیف قرار می‌گیرند مقادیر مقاومت تراکمی تک‌محوره نشان می‌دهد که عمده سنگ‌ها دارای مقاومت کمتر از 20 مگا پاسکال می‌باشند که دارای همبستگی بالایی (r^2=0.94). با مقدار تخلخل می‌باشد؛ و همچنین رابطه مقاومت فشاری تک‌محوری با دانسیته و کربنات کلسیم به ترتیب برابر (r^2=0.81) و (r^2=0.89) می‌باشد.

evaluation of geomechanical properties of argillite rocks in the region of south makran (chabahar-nikshahr railway)

argillite rocks are among the weak rocks that cause problems in engineering projects due to their swelling, high cracking, low strength. the southern makran structural zone is located in the southeastern part of iran, between the two faults of makran trust and qasr ghand, and includes two sub-zones of coastal makran and outer makran. most of the sediments are quartz fragments (silt size) with carbonate cement containing sub-minerals of calcite and fossil fragments, indicating a shallow and low-energy marine environment of the neogene age. the distribution of grains is mainly silty and angular in a carbonate cement field with a calcium carbonate content of less than 15% and in coastal makran due to the formation of sprite calcite between 70 and 80%. in order to determine the physical and mechanical properties of southern makran argillaceous rocks along the chabahar-nikshahr railway axis in this research, porosity tests, plate load test (plt), x-ray fluorescence test (xrf) and diffraction results x-ray (xrd) are conducted. the results of xrf samples show that the major constituent oxides are sio2, al2o3, fe2o3 and cao, and the results of xrd indicate mainly silty mineralogy including: quartz, calcite, albite, muscovite, clinochlore and dolomit. the field study in each of the sub-zones was used for rock mass classification and sampling for laboratory tests to determine geotechnical properties. according to the rock mass classifications, most sediments are in poor and very poor classifications due to tectonic conditions and high weathering. petrological studies and determination of physical properties show that sediments located in coastal makran have more porosity and less cement due to the young sedimentation basin and are in the category of weak rocks based on point load strength (is50<2mpa) according to bieniawski classification. indirect results of the uniaxial compaction test show that the sediments have a strength of less than 20 mpa, which has a high correlation with the amount of porosity (r2 = 0.95). also, the relationships between uniaxial compressive strength and density and calcium carbonate are (r2 = 0.81) and (r2 = 0.89), respectively.