تجزیه و تحلیل روشهای مطالعه چگالی شکستیهای کوچک مقیاس

متن اصلی:
     1-روشهای اصلی در محاسبه چگالی درزه ها
همانطور که اشاده شد بطور کلی دو روش برای محاسبه چگالی درزه ها بر روی رخنمونهای سنگی معرفی شده است که در ذیل بطور اختصار توصیف می شوند.
1-روش خطی
در این روش معمولاً یک خط اندازه گیری(Scan Line)با طول و آزیموت معین که بستگی به وسعت رخنمون و میزان گسترش درزه هادر آن دارد،توسط یک طناب که فواصل معینی از آن علامت گذاری شده است،ایجاد می شود.با شمارش نقاط تقاطع گروه معینی از درزه ها با خط مذبور و با استفاده از روابط (1)و(2) می توان بترتیب فاصله متوسط بین درزه هاوچگالی آنها را محاسبه نمودشکل(1-الف)
رابطه (2) رابطه (1)
در این رابطهD میانگین فاصله بین درزه ها، Di اندیسn,i فاصله عمودی بین دو درزه مجاور از گروهn، i تعداد نقاط تقاطع،d چگالی وLs طول خط اندازه گیری می باشد.
2-روش سطحی
متداولترین روش سطحی،محصور کردن سطح مشخصی از رخنمون درزه ها بر روی لایه در یک دایره با قطری متناسب با ضخامت لایه می باشد(Circle iventory method) Davis (1984). برای محاسبه فاصله بین درزه ها در یک گروه درزه،مساحت دایره بر طول تجمعی آن گروه تقسیم می شود(رابطه-3 )
در این روش برای محاسبه چگالی درزه ها نیز با تقسیم مجموع طول درزه ها بر مساحت دایره مطابق با رابطه(4) می توان عمل کرد.
در این رابطه مجموع طول درزه ها گروهiو مجموع طول درزه های گروه jوD فاصله بین درزه ها در یک گروه، dچگالی کل درزه ها و r شعاع دایره است.بدیهی است که می توان چگالی نسبت به یک گروه از درزه ها را نیز محاسبه نمود.

آیا هر دو روش در شرایط متفاوت نتایج یکسانی حاصل می شود؟
با توجه به معادله ابعادی روابط(2و4) )از لحاظ تئوری انتظار می رود محاسبه چگالی درزه ها از هر دو روش به نتایج مشابهی منتهی گردد. در حالیکه در عمل حالات ویژه ای وجود دارد که کاربرد هر یک از این دو روش نتایج متفاوتی را نشان میدهند.Wu & pollard (1995) بوسیله آزمایشاتی برروی مدلهای آزمایشگاهی دریافتند که در شرایطی کاربرد هر دو روش نتایج یکسانی دارد که شکستگیهای رخنمون شده بر لایه های سنگی بخوبی گسترش یافته و سنگ به مرحله موسوم به مرحله اشباع شکستگی(Fracture saturation )رسیده باشد. در غیر اینصورت، کاربرد روش خطی به نتایج پراکنده ای منتهی می شود.زیرا نتیجه بدست آمده تابع موقعیت خط اندازه گیری می باشد.یعنی با تغیر محل این خط مقادیر متفاوتی برای فاصله میانگین بین درزه ها بدست می آید

 

ایراد دیگری که به روش خطی میتوان وارد نمود مفهوم چگالی درزه ها از دیدگاه مکانیکی سنگ می باشد.بدین ترتیب که علی رغم یکسان بودن معادله ابعادی روابط(2) و(4) نمی توان انتظار داشت نتایج حاصل از بکار بردن دو روش مذکور در رخنمونهایی که حاوی شکستگیهای متنوعی از لحاظ طولی(رابطه 2) هستند،یکسان باشد به بیان واضح تر می توان گفت که در روش خطی رابطه محاسبه چگالی درزه ها تابعی از طول آنها نمی باشد بلکه درزه های متفاوت با طولهای متفاوت هم ارزش فرض می شوند،در حالیکه تاثیر گذاری درزه های طویلتر بر حجم کلی سنگ به مراتب بیشتر از درزه های کوتاهتر می باشد.(کرمی 1376)
3-روش چند ضلعی(polygon inventory method)
از آنجائیکه محصور کردن رخنمونهای سنگی در یک دایره بعضاً می تواند با محدودیتهایی در عمل همراه باشد می توان بجای دایره از چند ضلعی هایی که می تواند اشکال نامنظم رخنمونهای سنگی را پوشش دهد استفاده نمود. در این صورت بنظر می رسد شانس بیشتری برای افزایش تعداد ایستگاههای درزه برداری در منطقه مورد مطالعه،وجود خواهد داشت.در عمل ابزار پیچیده ای برای انجام این روش لازم نمی باشد. قطب نمای برانتون،متر و میخ فلزی،ریسمان و گچ تحریر.ابتدا رخنمون سنگی توسط ریسمان در یک چند ضلعی بسته محدود می شود سپس تمام درزه ها و ساختارهای وابسته به آن را علامت گذاری کرده و در نهایت مشخصات آنها، سیاهه برداری می شود. بدین ترتیب با پیاده کردن نقشه چند ضلعی بر روی کاغذ و بر طرف نمودن خطای بست چند ضلعی(fryer et al 1984)مساحت چند ضلعی مذکور براحتی قابل محاسبه می باشد.
4- روش تهیه نقشه درزه های رخنمون شده بوسیله عکسبرداری (photo inventory method)
در ین روش بجای برداشت مستقیم داده ها می توان از رخنمون و تهیه یک نقشه از شکستگیهای رخنمون شده،به مطالعه آنها پرداخت.البته لازم به ذکر است که عمود نبودن محور عدسی دوربین بر سطح رخنمون میتواند باعث بروز خطای اعوجاج تصویر گردد. برای رفع این خطا می توان به دو طریق عمل کرد.
1-عکس برداری از فواصل دورتر با نصب یک عدسی قویتر(شکل –3)
2-استفاده از دوربینهایی که زاویه عدسی آنها قابل تنظیم باشد،بطوریکه بتوان محور عدسی را بر سطح رخنمون عمود کرد.(p r ie s t, 1993)

روش چند ضلعی و تهیه نقشه از روی عکس برای اولین بار در مطالعه شکستگیهای کوه رحمت در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد مولف،تحت عنوان تجزیه و تحلیل شکستگیهای کوه رحمت در استان فارس بکار رفته اند و نتایج حاصل از آنها رضایتبخش بوده است که در آینده نزدیک مقاله ای در ارتباط با رابطه میان چگالی شکستگیها و ضخامت لایه های آهکی گروه بنگسان ارائه خواهد گردید. در شکل (4) نقشه شکستگی در رخنمون سنگی واقع در یال جنوبی کوه رحمت به همراه نمودار گل سرخی به نمایش گذاشته شده است.