مطالعات ژئوالکتریک بر روی ساختار سخت (سنگهای آهکی) منطقه کرات (خواف) به منظور اکتشاف آب مورد نیاز مجتمع سنگ آهن سنگان

دسته آب شناسی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری نهمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده سیاح- شفیعی
تاريخ برگزاری ۲۷ بهمن ۱۳۶۹
قبل از بررسی نتایج حاصله از مطالعات ژئو الکتریک انجام گرفته بر روی سنگ های آهکی منطقه کرات (لازم) است اشاره مختصری به مطالعات ژئو الکتریک انجام گرفته بر روی سنگ های آهکی که درمناطق مختلف اکتشافی تحت پوشش شرکت ملی فولاد تا کنون صورت گرفته و نتایج بسیار ایده آلی در دست یابی به سفره های آب زیرزمینی حادث گشته، بشود.
دستیابی به سفره آبهای زیرزمینی موجود در ساختارهای سخت (به خصوص سنگ های آهکی) همیشه مورد نظر آبشناسان بوده و به همین منظور مطالعات وسیعی بر روی این تشکیلات در مناطق مختلف اکتشافی صورت پذیرفته و هم اکنون نیز در منطقه اکتشافی سنگان این مطالعات در حال انجام می باشد.
در مناطق اکتشافی- معدنی زیر مطالعات آبشناسی و سونداژ الکتریک جهت دستیابی به سفره آبهای کارستیک صورت گرفته است.
منطقه ذغالخیز البرز غربی (سنگرود)، منطقه ذغالخیز البرز مرکزی (زیراب) منطقه ذغال خیز البرز شرقی (شاهرود)، مناطق ذغال خیز طبس، مناطق ذغالخیز کرمان، منطقه آهن خیز سنگان (خواف)، مناطق آهن خیز بافق.
در کلیه مناطق ذکر شده بر روی سنگ های آهکی پرموتریاس مطالعات آبشناسی زمین شناسی صورت گرفته و جهت مشخص شدن میزان گسترش سنگ های آهکی در عمق و تفکیک زون های کارستیک از آهک های متراکم و محل شکستگی و گسل ها و شکافها و در نهایت تعیین مناسب ترین محل جهت حفر چاه، در محل های ممکن اقدام به انجام سونداژهای الکتریک شده و مقاطع ژئو فیزیکی تهیه گردیده و چاههایی نیز حفر و نتایج مثبتی گرفته شده است.
انجام این مطالعات اولین بار بر روی آهک های پرموتریاس ساغند (منطقه بافق- چادر ملو) صورت گرفت که سابقه آن به حدود 20 سال قبل می رسد که در این منطقه پس از برداشتهای ژئو الکتریک در مسیر دره ها و تهیه مقاطع مختلف اقدام به حفر 12 حلقه چاه گردید که پس از انجام مراحل مختلف آبشناسی بطور کلی در مجموع دست یابی به 33/6 لیتر در ثانیه آب با میزان املاح بین 0/6 تا 1/4 گرم در لیتر را مقدور نمود.
بطور اختصار نتایج حاصل از مطالعات ژئو الکتریک و آبشناسی و حفر چاه از بعضی از مناطق را می توان به صورت زیر از نظر گذراند.
- در منطقه زیراب نتایج حاصل از مطالعات دستیابی به 50 لیتر در ثانیه با املاح 1 گرم در لیتر
- در منطقه شاهرود نتایج حاصل از مطالعات دستیابی به 111/5 لیتر در ثانیه آب با املاح 0/8 تا 1/6 گرم در لیتر.
- در منطقه طبس نتایج حاصل از مطالعات دستیابی به 317 لیتر در ثانیه آب با املاح 0/3 تا 2/3 گرم در لیتر.
نتایج مثبتی که مطالعات ژئو الکتریک جهت اکتشاف آب در سنگ های آهکی پرمین تریاس و ژوراسیک تحتانی به دست آورد و همچنین دستیابی به آبهای کارستیک با آب دهی زیاد و املاح مناسب در این تشکیلات باعث گردید که در محدوده خواف که تحت پوشش اکتشاف آب مجتمع معدنی سنگان قرار دارد علاوه بر مطالعه آب شناسی بر روی تشکیلات آبرفتی (دشت خواف) مطالعات وسیعی بر روی ساختار سخت انجام پذیرد و در این زمینه تشکیلات آهکی پرمین (فرماسیون جمال) که در منطقه کرات دارای گسترش زیادی می باشند مورد مطالعه دقیق تر قرار گرفته و تعداد 4 پروفیل ژئو الکتریک در محل دره ها تا جائی که امکان برداشت سونداژ الکتریک بافواصل الکترودی AB= 2000 ، AB= 1100 , AB= 800 متر برداشت گردید. در محلی به نام چاه برجی که در شمال غرب کرات واقع است بر روی همین آهک ها و بر روی یک پروفیل تعداد 31 سونداژ الکتریک برداشت گردید.
وجود آب در آهک های جمال با حفر چاه شماره 19 که بر روی پروفیل XII پیکت شماره 84 صورت گرفته به اثبات رسید.
در این پروفیل که در دشت خواف ریخته شده پس از تهیه مقاطع ژئو الکتریک و مشخص شدن سنگ کف، وضعیت آهک های جمال که در قسمتی از مقطع سنگ کف را تشکیل می دهد و حتی در محل بین دو سونداژ 84 , 85 بیرون زدگی دارد کاملاٌ مشخص گردیده و قسمتهای کارستیک آهک ها از قسمتهای کمپکت آن مجزا که پس از حفر چاه شماره 19 به سفره آبهای موجود در این آهک ها دست پیدا کرده و پس از انجام عملیات آبشناسی بر روی این چاه ثابت گردید که این چاه دارای آبدهی 14/5 لیتردر ثانیه با املاح 0/9 گرم در لیتر می باشد.
با مشخص شدن وجود آب در آهک های جمال مطالعات بر روی آهک های جمال کرات و چاه برجی صورت گرفت که پس از بررسی زمین شناسی ابشناسی این تشکیلات و مشخص نمودن محل های مناسب برای انجام سونداژ الکتریک مجموعاٌ تعداد 5 پروفیل در این دو محل ریخته شد و بر روی آنها مجموعاٌ 91 سونداژ برداشت گردید که پس از تعبیر و تفسیر منحنی های سونداژ مقاطع ژئو الکتریکی تهیه و وضعیت سنگ کف و نوع آن مشخص گردید. (مقاطع پروفیل های شماره XVII b, XVII a, XVII, XVII c, XVIII a نشان داده و شرح کامل این مقاطع بازگو خواهد گشت.)
مقاطع فوق الذکر به اختصار به شرح زیر توضیح داده می شود.
1- مقاطع پروفیل شماره XVII
بر روی این پروفیل به فاصله هر 50 متر یک سونداژ و مجموعاٌ 28 سونداژ الکتریک به روش شولومبرژر برداشت گردیده است.
در این مقطع ضخامت آبرفت بسیار کم و سنگ کف در ابتدای مقطع از تشکیلات نئوژن و در انتها از تشکیلات سردر تشکیل و در قسمت های مرکزی سنگ کف از آهک های جمال می باشد.
وضعیت و ضخامت آهک های جمال مناسب و قسمت های متخلخل از قسمت های متراکم مجزا و محل دقیق شکستگی ها مشخص گردیده بر روی این مقطع در دو نقطه حفر چاه پیشنهاد گردیده است. (محل سونداژ های 17 و 23 عمق هر چاه 350 متر)
2- مقطع پروفیل شماره XVII a:
بر روی این پروفیل تعداد 6 سونداژ به فاصله 150 متر از یکدیگر برداشت ژئو الکتریک به روش شولومبرژر صورت گرفته است.
در این مقطع ضخامت آبرفت که شامل واریزه های تخریبی است بسیار ناچیز بوده و سنگ کف از لایه های نئوژن که در زیر آن آهک های جمال قرار گرفته تشکیل شده است. آهک های کارستیک از آهک های متخلخل تفکیک و محل شکستگی مشخص گردیده است. در محل سونداژ 3 یک حلقه چاه با عمق 200 متر پیشنهاد شده است.
3- مقطع پروفیل شماره XVII b
بر روی این پروفیل تعداد 4 سونداژ به فاصله 100 متر از یکدیگر برداشت ژئو الکتریک به روش شولومبرژر انجام گرفته است.
در این مقطع، آبرفت بسیار ناچیز و سنگ کف از تشکیلات سردر بوده و متاسفانه آهک های جمال با توجه به مسیر برداشت پروفیل، گرفته نشده است.
4- مقطع پروفیل شماره XVII c
بر روی این پروفیل تعداد 21 سونداژ به فاصله 20 متر از یکدیگر برداشت ژئو الکتریک به روش شولومبرژر صورت گرفته است.
در این مقطع ضخامت رسوبات واریزه ای آبرفتی کم . سنگ کف در تمام قسمتها از آهک های جمال تشکیل شده است. آهک های متخلخل و شکافدار از آهک های کمپکت تفکیک و محل شکستگی ها کاملاٌ مشخص شده است. ضخامت آهک ها بسیار زیاد می باشد.
با توجه به شکستگی ها و محل هایی که آهک های کارستیک وجود دارد در سه نقطه (محل سونداژهای شماره 1و 8 و 13) سه حلقه چاه پیشنهاد گردیده است.
5- مقطع پروفیل شماره XVIII a (چاه برجی)
این پروفیل در مرز تشکیلات ائوسن و آهک های جمال ریخته شده است. بر روی این پروفیل تعداد 31 سونداژ به فاصله 20 متر از یکدیگر برداشت ژئو الکتریک به روش شولومبرژر انجام گرفته است.
در این مقطع ضخامت آبرفت کم و تنها در قسمت مرکزی پروفیل ضخامت افزایش یافته است. (محل دره قدیمی)
سنگ کف در سرتاسر مقطع تشکیلات ائوسن با ضخامت کم و در زیر آن آهک های جمال با گسترش و ضخامت چشمگیر می باشد.
فعالیت تکتونیکی منجر به ایجاد گسل های زیادی در این مقطع گردیده که محل آنها کاملاٌ مشخص شده است. لایه های آهکی کارستیک و آهک های متراکم (فاقد خلل و فرج) به صورت متناوب نسبت به یکدیگر قرار گرفته و کاملاٌ از همدیگر تفکیک شده اند.
با توجه به محل گسل ها و آهک های کارستیک دو نقطه جهت حفر چاه پیشنهاد گردیده است (محل سونداژ شماره 10 و 17).
بطور کلی تهیه مقاطع ژئو فیزیکی پس از تعبیر و تفسیر منحنی های سونداژ الکتریک و تفکیک لایه ها با توجه به مقاومت الکتریکی آنها و ارتباط دادن لایه های به دست آمده از هر سونداژ با یکدیگر، و تعیین سن رسوبات با مطالعه کامل زمین شناسی منطقه صورت گرفته است. البته بعد از حفر چاه ها و مقایسه نتایج به دست آمده از حفر هر چاه با مقطع ژئو فیزیکی، وضعیت لایه ها به خصوص سنگ کف ثابت خواهد گشت.

کلید واژه ها: خراسان رضوى