تبلیغات
وبلاگ تخصصی زمین شناسی - رسوبات در محیطهای دریایی

طراحی سایت

قالب وبلاگ

طراحی سایت


وبلاگ تخصصی زمین شناسی
دانستن کافی نیست،باید به دانسته ی خود عمل کنید.
نوشته شده در تاریخ شنبه 7 خرداد 1390 توسط سپهوند پور

رسوبات در محیطهای دریایی

 

خصوصیات محیطهای دریایی

وجود فسیلهای جانوری و گیاهی متعدد و گوناگون.

عدم وجود ساختمانهای خروجی (Emersion structures ) جز در مورد جزر و مدی یا اینترتایدان (Intertidal Zone)

وجود شوری قدیمی همیشگی (پایدار جز در مناطق کولابی و مردابی)

وجود رسوبات شیمیایی و بیوشیمیایی (مخصوصاً کربناته) که بیشتر از رسوبات آواری و تخریبی هستند.

وجود پیوستگی افقی لایه‌ها در زیر توده وسیع و دائمی آب.

وجود واحدهای رسوبی عموما کم عمق ، فراوانتر بودن چینه بندی‌های متقاطع (Cross bedding) صفحه‌ای و افقی نسبت به انواع انحنادار و مقعر.

فقدان تقریبا کامل رنگ قرمز در رابطه با اکسیدهای آهن موجود در محیط به استثنای رسوبات قرمز رنگ گلی (Red clay) و دادیولاریت‌های مربوط به اعماق بیشتر از رسوبگذاری کربنات کلسیم.

رخساره‌های محیط دریایی (Marin Facies) :

شناسایی رخساره‌های دریایی مستلزم شناخت محیطهای مختلف تشکیل آنها در دریاهاست.

اساس تقسیم بندی محیطهای دریایی

تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر شکل شناسی

ـ فلات قاره :

کرانه دریاها معمولا از یک قسمت کم و بیش مسطح یا دارای شیب ملایم به طرف دریا تشکیل می‌گردد که به آن فلات قاره می‌گویند.

ـ شیب قاره :

دنباله فلات قاره که دارای شیب تند بوده و به اعماق دریا منتهی می‌گردد اصطلاحا آن را شیب قاره می‌گویند.

تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر عمق

منطقه ساحلی بین جزر و مد (Intertidal) :

در این منطقه تغییرات سطح آب معمولا بین جزر و مد است.

منطقه کم عمق (Littoral Zone) :

این منطقه بین ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ متر و از نظر بعضی زمین شناسان تا ۴۰۰۰ متر عمق واقع بوده و شیب قاره را شامل می‌گردد.

منطقه بسیار عمیق (Abyssal Zone) :

این منطقه شامل قسمتی از دریاست که عمق آن بیشتر از ۳۰۰۰ متر تا ۴۰۰۰ می‌باشد.

تقسیم بندی محیطهای دریایی از نظر نوع رسوبات

تقسیم بندی محیط دریایی از نظر نوع رسوبات مبتنی بر نزدیکی یا دوری رسوبات از کرانه دریا بوده و به محیطهای مختلفی چون محیط ساحلی (اینترتایدال) ، محیط ساب تایدال یا نریتیک ، محیط همی پلاژیک و محیط هولوپلاژیک تقسیم می‌شود.

یط اینترتایدال :

این منطقه بین جزر و مد دریا محصور است و رسوبات آن مخلوطی از رسوبات زمینی (Terigenous) و دریایی بوده و شامل قطعه سنگها ، قلوه سنگها ، ماسه‌ها ، گلها و رسوبات آلی می‌باشد.

محیط نریتیک (Neritic) یا ساب تایدال :

رسوبات این محیط از حد جزر تا عمق ۲۰۰ متر گسترش دارد و فلات قاره را می‌پوشاند. رسوبات از نوع مواد درشت دانه تا ریز دانه همراه با بقایا و صدف جانوران دریایی معمولا فراوان می‌باشد.

محیط همی پلاژیک یا مزوپلاژیک :

رسوبات این محیط بین ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ متر قرار داشته یعنی کف منطقه باتیال و محدوده فلات شیب (Continental slope) را شامل می‌گردد که در برخی حوضه‌ها تا ۴۰۰۰ متر نیز می‌رسد. این محیط دارای رسوبات شیمیایی و در بخش کم عمق‌تر همراه با عناصر تخریبی زمینی دانه ریز با کمی از بقایای جانوران پلانکتون می‌باشد.

به عنوان مثال گلهای آبی رنگ از نوع رسوبات همی پلاژیک هستند که حاوی روزنه داران پلانکتون می‌باشند، میزان آهک در این گلها به ۳۵% می‌رسد. در این منطقه حمل مواد تخریبی زمینی به علت دانه ریز بودن به حالت معلق انجام می‌گیرد.

گلهای مرجانی :

نتیجه تجمع قطعات اسکلتی مرجانهای مخلوط با قطعات جلبکهای آهکی هستند، همچنین خرده‌های صدف نرم تنان ، خارپوستان و روزنه داران در رسوبات این محیط دیده می‌شوند.

گلهای آهکی :

نوعی از رسوبات همی پلاژیک هستند که نسبت درصد کربنات کلسیم آنها زیاد است.

گلهای آتشفشانی :

نتیجه آتشفشانهای زیردریایی و از نوع خاکسترهای آتشفشانی هستند احیانا در این منطقه وجود دارند.

منطقه آبیسال (Abyssal Zone) یا محیط یوپلاژیک (Eupelagic) :

معمولا رسوبات عمیق تر از ۲۰۰۰ متر در آن قرار دارد. این رسوبات از نوع رسوبات شیمیایی بوده و بطور فراوان دارای آثار و بقایای جانوران پلاژیک هستند.

رسوبات فسیل دار منطقه آبیسال

رسوبات آهکی بسیار دانه ریز (Micrite) حاوی فرامینیفرهای پلاژیک مانند گلوبی ژرینا (Globigerina) یا سنگهای سیلیسی رادیولردار از رسوبات این منطقه است که گاه نسبت درصد گلوبی ژرین و یا رایولر در آنها به ۹۰% می‌رسد. ذرات رسی به حالت کلوئیدی و معلق در آبهای این منطقه وجود دارند و به علت وزن مخصوص کمتری که دارند در شرایطی که آب دریا کاملا آرام و جریانهای دریایی وجود نداشته باشد به آرامی رسوب می‌کنند .

انواع آنها عبارتند از :

ـ لجنهای آهکی ( Calcareous ooze ) :

این لجنها اصولا از نوع رسوبات آلی بوده، یا اینکه صدف آهکی ارگانیسمهای پلاژیک قسمت مهمی از این رسوبات را تشکیل می‌دهند.

ـ لجنهای سیلیسی (Siliceous ooze) :

شامل لجنهای حاوی پوسته رادیولاریا (Radiolaria) و لجنهای دیاتومه‌دار هستند. نسبت درصد هر یک از موجودات (رادیولر یا دیاتومه) در این لجنها از ۲۰% تا ۷۰% تغییر می‌کند.

ـ رخساره‌های پلاژزیک (Pelagic Facies) :

این رخساره‌ها در مناطق عمیق دریاها گسترش دارد و فاقد عناصر تخریبی بوده ولی حاوی بقایای موجودات پلاژیک است. رخساره‌های پلاژیک را بر حسب عمق محیط و اینکه مواد تخریبی داشته یا نداشته باشد، تقسیم بندی می‌شوند.

ـ رخساره‌های محیط باقی پلاژیک و آبسیوپلاژیک :

دارای رسوبات شیمیایی و بسیار دانه ریز بوده ، نسبت درصد موجودات پلاژیک آنها زیاد است.

ـ رخساره‌های محیط اپی و فروپلاژیک :

نسبت درصد کمی عناصر تخریبی دارد. از رخساره های این محیطها می‌توان آهکهای مارنی یا گلهای گلوبی پرین‌دار را که گاهی تا ۹۰% گلوبی ژرین دارد، نام برد. همچنین گلهای رادیولردار و گلهای دیاتومه‌دار جزو این رخساره‌ها به شمار می‌روند.

ـ تناوب سنگهای منطقه آبیسال :

در این منطقه ، گاه تناوب سنگهای سرپانتین و پریدوتیت در قاعده و سپس روی آن گابرو و دایکهایی که ترکیب بازالتی دارند و گدازه بالشی (Pillow Lawa) مشاهده می‌شود که روی آنها رسوبات پلاژیک که اغلب چرتهای رادیولار است قرار می‌گیرند. این تناوب قسمتی از پوسته اقیانوسی و مقداری از قسمت بالای قشر فانتل است که باهم در حین تصادم صفحات قاره‌ای تلفیق و مخلوط شده‌اند.

منطقه هادال (Hadal zone)

از عمق ۶۰۰۰ متر بیشتر بوده و شامل گودال کف اقیانوسی (trench) هم می‌شود. اگرچه نور در این منطقه به هیچ وجه نفوذ نمی‌کند، ولی موجودات زنده‌ای در این منطقه وجود دارند. آثار موجودات به صورت کانالهای حفرشده بوسیله موجودات در این منطقه مشاهده شده است که احتمالا ممکن است از نواحی کم عمق به این منطقه آورده شده باشند.

 

 

 

رنگ رسوبات

 

رنگ رسوبات ممکن است اولیه یا اصلی و یا ثانویه باشد. رنگهای اولیه رنگی است که رسوبات در موقع پوشیده و مدفون شدن در زیر رسوبات بالایی دارد و رنگ ثانویه نتیجه تغییرات بعدی است که در رسوبات بوجود می‌آید و یا اینکه در موقع قرار گرفتن در سطح زمین در اثر هوازدگی بوجود آید. تشخیص رنگهای اولیه و ثانویه در رسوبات اغلب مشکل است و در بعضی مواقع غیر ممکن می‌باشد. بعضی از رسوبات در موقع دفن شدن به علت وجود سولفید آهن سیاه‌رنگ بوده و بعدا به علت تبدیل به مارکازیت و یا پیریت خاکستری رنگ می‌شود.

دیگر رسوباتی که به علت دارا بودن مواد ارگانیکی به رنگ سیاه هستند ممکن است به علت تخریب عمل باکتریها به رنگ خاکستری یا سفید در آیند و همچنین رسوبات قرمز یا قهوه‌ای که شامل اکسیدهای آهن یا هیدروکسید می‌باشند. در اثر احیا شدن با مواد آلی به رنگ خاکستری در می‌آیند. ماسه سنگ‌ها که در زمان مدفون شدن به رنگ سفید بوده‌اند، ممکن است در اثر اکسید شدن کربنات آهن یا سولفید ، در بعضی مواقع به رنگ قرمز درآیند و بیشتر رسوبات تبخیری که به رنگ سفید یا خاکستری هستند، محتملا به همان رنگ باقی می‌مانند.

تشخیص رنگها

رنگهای اولیه در تشخیص محیط‌های رسوبی خیلی با اهمیت تر از رنگهای ثانویه می‌باشند و حتی‌المقدور رنگها می‌باید از سنگهایی که هوازده نشده‌اند، تعیین گردد. رنگهای رسوبی دامنه وسیعی داشته و تقریبا هر رنگ را می‌توان در سنگهای رسوبی مشاهده نمود. رنگهای رسوبات آبدار با رنگ رسوبات خشک اختلاف داشته و همچنین اختلاف رنگ در نور و سایه مشاهده می‌گردد که این اختلافات مسائل پیچیده‌ای را سبب می‌شود.

زمین شناسان بایستی در رنگ شناسی دقت عمل بکار برند تا رنگ حقیقی را تشخیص دهند. زیرا ممکن است رنگی قهوه‌ای بوسیله دیگری قرمز تشخیص داده شود. لذا پیشنهاد می‌شود که حتما از نمودارهای استاندارد رنگ برای تشخیص رنگهای رسوبی استفاده گردد. لذا برای آسانی تشخیص ، رنگهای رسوبی را در چهار گروه زیر تقسیم بندی می کنند.

رنگهای سفید تا خاکستری بیشتر

سنگهای تبخیری ، سنگ آهک ، سنگهای مارلی ، سنگهای سیلتی و ماسه سنگها دارای رنگهایی هستند که مابین سفید تا خاکستری روشن تغییر می‌کنند. مانند مسکوویت در ماسه سنگ یا سیلیت که دارای جلای نقره‌ای رنگ می‌باشد و بعضی از ماسه سنگها و مارلها که رنگ روشن تا آبی تیره رنگ دارند و بعضی سنگهای منشا ، ممکن است رنگ روشن داشته و نیز بعضی سایه‌ای از زرد تا قرمز یا حتی برحسب تغییرات محیط رسوبی ، یا طبیعت اصلی اختلاف رنگ پیدا کنند.

خاکستری تیره تا سیاه

رنگهای خاکستری تیره و سیاه بیشتر مربوط به مواد ارگانیکی است که در رسوب وجود دارد. همچنین رنگ سیاه به علت وجود سولفید آهن و اکسید منگنز معدنی‌های سیاه به رنگ تیره هستند. رسوبات با یک یا چند عنصر ذکر شده ممکن است به رنگ سیاه در آیند. از مواد ارگانیکی می‌توان Bituminous و Carbonaceous را نام برد که حاوی مواد کربن‌دار آسفالتی و قیری و حتی هیدروکربن‌های سیاه رنگ می‌باشد. رسوبات با رنگهای مواد ارگانیکی در بیشتر محیط ها رسوب می‌کنند.

ولی رسوبات سیاه رنگ کربن‌دار در محیط‌های خشکی رسوب می‌نمایند در حالیکه به نظر می‌رسد که رسوبات بیتومین‌دار در ارتباط با محیط‌های دریایی باشند. رسوباتی که تحت شرایط محیطی با اکسیژن محدود ته نشین می‌گردند مابین رنگهای آبی یا خاکستری تا سیاه متغیرند و اگر فاقد مواد ارگانیکی باشند رنگها ممکن است به رنگ سیاه سولفید آهن باشد و بعد در مدفون شدن رنگ سیاه از بین می‌رود. زیرا تبدیل به مارکازیت و پیریت شده و سبب خاکستری شدن رسوب می‌گردد و چنانچه همین رسوب تحت عوامل هوازدگی و اکسید شدن قرار گیرد رنگ آن مبدل به زرد تا قرمز می‌گردد.

رسوبات سولفید آهن که در آبهای شور مانند دریای سیاه و دریاهایی که جزر و مد چندانی نداشته باشند مانند شرق دریای بالتیک رسوب نمایند، در اثر ناچیز بودن جریانهای آبی و توسعه سولفید آهن به رنگ سیاه در می‌آیند. بعضی معدنی‌های سیاه رنگ مانند اکسید منگنز سبب پوشش ذرات سنگ و صدفهای جانوران از قشری سیاه رنگ می‌گردند که حتی در آبهای شیرین و خشکی نیز دیده می‌شود و همچنین سیلت و ماسه و گل می‌توانند به این علت سیاه رنگ باشند. رنگ سیاه معدنی‌های هورنبلند ، اژیت ، بیوتیت ، سنگ لوح ، بازالت و ابسدین در اثر تجزیه و تخریب سبب رنگهای سیاه رسوبی می‌گردند.

رنگهای زرد تا قرمز

رسوباتی که در ردیف رنگهای زرد تا قرمز دیده می‌شوند، بسیار زیادند. ولی تشخیص رنگهای اولیه یا ثانویه مشکل است. زیرا بسیاری از رسوبات که شامل مواد آهنی هستند، در موقعی که اکسید می‌شوند، در سطوحی به رنگهای زرد تا قرمز ثانویه در می‌آیند. در حالیکه رنگهای اولیه سفید ، خاکستری سیاه یا سبز می‌باشند. خیلی از مواد بازمانده استوایی یا آب و هوای استوایی دارای رنگهای زرد تا قرمز بوده چنانچه رسوبات این مواد تحت شرایط مواد آلی رسوب کرده باشند، رنگ اولیه باقی می‌ماند اما اگر مواد آلی ظاهر شوند آهن احیا شده و رنگ‌های اکسیداسیون از بین می‌رود و رسوبات سطحی که در اثر هوازدگی مجددا اکسیده می‌شوند، آهن به رنگهای اصلی بر می‌گردد.

رنگ قرمز معمولا به علت وجود هماتیت و رنگ زرد به علت لیمونیت می‌باشد و رنگهای حد واسط دارای منشایی از مخلوط این دو کانی می‌باشند. رسوبات بطور محلی قرمز می‌گردند و این به علت کانی‌های اصلی محیط مانند گارنت و فلدسپار قرمز می‌باشد و بعضی به علت وجود ژاسپر قرمز و سنگهای قرمز به رنگ محیط در می‌آیند.

رنگهای سبز

رنگ سبز یک رنگ معمولی نیست و بعضی رسوبات سبز رنگ شامل مقادیر زیادی سرپانتین ، اپیدت ، کلریت و قطعات سنگ لوح می‌باشند و بعضی دیگر شامل گلوکلونیت‌ها و گرینالیت‌های اصلی می‌باشند. گلوکونیت یکی از مهمترین کانیهای است که سبب رسوب رنگ سبز می‌گردد و رسوبات سیلت ، رس ، ماسه و بعضی از سنگهای آهکی به همین علت به رنگ سبز هستند. گرینالیت ، معدنی است که بیشتر در رسوبات پرکامبرین دریاچه سوپریور دیده می‌شود و رنگ سبز به این رسوبات می‌دهد و هورنبلند ، الیوین نیز در بعضی مواقع سبب رنگ سبز رسوبات می‌گردند، مانند رسوبات سواحل هاوایی که شامل مقادیری الیوین می‌باشند.

اهمیت رنگ رسوبات

رنگ رسوبات تحت تاثیر محیط و بر مبنای منشا حمل و نقل رسوبگذاری بوده که در این میان خواص سنگهای منشا و طریقه تخریب و شرایط جوی و فاصله و مدت زمان حمل و نقل اهمیت زیادی دارد. شرایط محیط رسوبی و سنگ شدن رسوب نیز موثر می‌باشد. رنگ در رسوبات خشکی اهمیت زیادتری نسبت به رسوبات دریایی دارد. زیرا رسوبگذاری دریایی معمولا آرام‌تر و مقدار مواد آلی که در رسوب مدفون می‌شوند سبب تغییر رنگ رسوبات می‌گردند.

رسوباتی که در شرایط معمولی دریایی رسوب می‌کنند، همان رنگهای معمولی خاکستری و آبی و سبز را شامل می‌شوند. رنگهای رسوب در ارتباط با محیط رسوبات با رنگ سنگ منشا در آب و هوای خشک و سرد وجود داشته و بیشتر در سراشیبی کرانه‌های ساحلی و قاعده رودخانه‌ها و دریاچه‌ها و سراشیب‌های تندی که از گیاهان پوشیده نباشد، دیده می‌شود.

 

 

نتایج حاصل از مطالعات رنگ رسوبات >

رنگ سیاه رسوبات معمولا تعیین کننده شرایط کامل وجود مواد آلی و شرایط باتلاقی سرد و دشت‌های سیلابی سرد و دریاچه‌هایی که امواج کمی داشته و حفره‌های عمیق قاعده کم عمق با تجمع زیاد مواد آلی می‌باشند.

رسوبات خاکستری تعیین کننده محیطهای مخصوصی هستند که بیشتر در دریاچه ، دلتای رود و دشت سیلابی و کم عمق و عمق متوسط دریایی رسوب کرده و ممکن است در آب و هوای سرد یا گرم رسوبگذاری شده باشند.

رنگهایی که از طبقه‌ای به طبقه دیگر تغییرپذیر می‌باشند مشخص کننده رسوبگذاری در مخروط افکنه ، دشت سیلابی و دلتا هستند که این وضعیت در رسوبات دلتایی نیز دیده می‌شود.

رنگ سبز همان رنگ اولیه بوده و دلالت بر رسوبات گلوکونیتی دریایی یا مواد اصلی سنگهای منشا را دارد. بنابراین تعیین کننده شرایطی است که برای تخریب و تجزیه مساعد نمی‌باشد و همچنین تعیین کننده رسوبگذاری در آبهای کم عمق ساحلی است. رنگهای سبز ثانویه در بعضی از سنگهای آذر آواری نیز دیده می‌شود.

رنگهای قرمز اولیه تعیین کننده آب و هوای گرم است و روی دشت‌های مرتفع و پرباران و حامل رویش متوسط گیاهی می‌باشند. رسوبات قرمز همچنین ممکن است از رسوبات قرمز یا تشکیلات معدنی سرخ رنگ منشا داشته باشند. ولی گل‌های قرمز نواحی عمیق دریایی شامل مراحل فوق نیستند.

 

 

اندازه دانه‌های رسوبی

دانه‌های رسوبی از نظر اندازه بسیار متنوع می‌باشند و در اندازه‌های مختلف قابل مشاهده هستند. طبقه بندی دانه‌ها از روی بلندترین قطر آنها صورت می‌گیرد که برای اولین بار توسط ادون و ونتورت ارائه شده است. مقیاس ونتورت یک مقیاس لگاریتمی است که در آن ، حد هر درجه دو برابر بزرگتر از حد درجه کوچکتر بعدی است. مقیاس لگاریتمی برای تقسیم بندی قطر دانه‌ها وجود دارد که از تبدیل مقیاس ذکر شده بوجود آمده است و آنرا فی می‌نامند. مقیاس فی عبارت است از لگاریتم منفی قطر ذره مبنای دو.

روشهای اندازه گیری قطر دانه‌ها

گرانومتری یا اندازه گیری قطر ذرات عبارت است از اندازه گیری تراکم ذرات در قطرهای مختلف. روشهای اندازه گیری برای قطرهای مختلف ذرات متفاوتند و دقت در عمل نسبت عکس با قطر ذره مورد مطالعه دارد، یعنی هر قدر ذرات کوچکتر باشند دقت در اندازه گیری بیشتر و مطالعه مشکل تر خواهد بود.

اندازه گیری قطر ذرات درشت

قطر دانه‌های درشت (گراول) را می‌توان مستقیما اندازه گیری کرد. این کار توسط ابزارهای مخصوص اندازه گیری قطر مثل کولیس انجام می‌شود. روش دیگری نیز برای اندازه گیری قطر ذرات دشت وجود دارد و آن عکسبرداری از نمونه‌ها است. ولی اشکالی که در این روش وجود دارد این است که در عکس بعد دوم مشخص نبوده و حجم واقعی ذرات را نمی‌توان پیدا کرد.

اندازه گیری قطر ذرات در حد ماسه

ــ روش غربال کردن

قطر ذزات را با روشهای مختلفی بدست می‌آورند. معمولترین روش برای منظور غربال کردن نمونه‌ها می‌باشد. در روش غربال کردن ، ابتدا نمونه را وزن کرده و سپس مواد اضافی را شسته و پس از وزن کردن مجدد نمونه آن را در کوره با حرارت ۴۰ درجه سانتیگراد خشک می‌کنند. سپس مقداری از رسوبات را وزن کرده و روی بالاترین غربال قرار می‌دهند. غربالها را طوری روی یکدیگر قرار می‌دهند که منافذ کوچکتر در پایین باشد.

بعد از اینکه غربالها را به مدت ۱۵ دقیقه توسط ماشین تکان دهنده ، تکان می‌دهند. بعد از متوقف کردن ماشین ، مقدار رسوب باقیمانده در هر غربال را به دقت وزن می‌کنند. در این روش هر غربال دارای قطر معینی است و دانه‌های باقیمانده در سطح هر غربال قطر بیشتری از غربال دارد ولی کوچکتر از قطر غربال بالایی می‌باشد و بدین طریق قطر دانه‌ها محاسبه می‌گردد.

ـ مقاطع میکروسکوپی

در این روش برای اندازه گیری دانه‌ها از مقاطع میکروسکوپی استفاده می‌کنند. اندازه‌های بدست آمده در این روش برای محاسبات آماری مفید نمی‌باشند. زیرا با گرفتن مقطع از سنگ در جهات مختلف دانه‌ها ، اندازه‌های متفاوتی بدست خواهد آمد.

اندازه گیری قطر ذرات در حد سیلیت و رس

ذرات دانه ریز در حد سیلت و رس را بوسیله پی‌پت و هیدرومتر اندازه گیری می‌کنند. چون ذرات کوچک رس و سیلت دارای نیروی چسبندگی زیادی هستند و به هم می‌چسبند لذا نمی‌توان برای گرانولوتر این ذرات از غربال استفاده کرد. برای اندازه گیری قطر این ذرات لازم است، ابتدا مواد آلی موجود در آن را بوسیله اسید کلریدریک رقیق حل کرده و از محیط خارج می‌کنند. پس از انجام مراحل فوق برای کاهش میزان چسبندگی بین ذرات از مواد معلق کننده استفاده کرده این مواد را به مخلوط آب و رسوب اضافه می‌کنند. سپس بر اساس سرعت سقوط ذره (با استفاده از قانون استوکس) اندازه ذرات را محاسبه می‌کنند.

قانون قوط ذرات در مایع (قانون استوکس)

قانون استوکس بر اساس تاثیر غلظت در سقوط ذرات در آب بنا شده که بدین روش اندازه ذرات دانه ریز محاسبه می‌شود. زمانی که ذره ‌در آب با سرعت ثابتی رسوب کند، این سرعت به نام سرعت سقوط نامیده می‌شود. در چنین حالتی نیروی مقاومتی که از طرف آب بر ذره وارد شده و از رسوبگذاری آن جلوگیری می‌کند برابر است با نیروی جاذبه که در جهت مخالف عمل می‌کند. بنابراین ذره از روی سرعت اولیه خود با سرعتی ثابت شروع به سقوط می‌کند.

بر طبق این قانون و سرعت سقوط ذرات می‌توان قطر ذرات را حساب کرد. در واقع سرعت سقوط یک ذره به قطر ذره ، چگالی ذره و چگالی مایع بستگی دارد. هر چه قطر ذره و چگالی آن زیاد باشد، سرعت سقوط آن نیز بیشتر خواهد بود.

نامگذاری رسوبات بر اساس اندازه دانه‌ها

فولک در سال ۱۹۵۴ بر اساس اندازه دانه‌های تشکیل دهنده رسوبات و سنگهای رسوبی دو نمودار مثلثی برای نامگذاری آنها ارائه کرده است. مثلث اول برای نامگذاری رسوبات دانه درشت تر بکار برده می‌شود که در سه گوشه آن گراول (دانه‌های درشت تر از ۲ میلیمتر) ، ماسه (دانه‌های بین ۰.۰۶۲۵ تا ۲ میلیمتر) و گل (ذرات کوچکتر از ۰.۰۶۲۵ میلیمتر) قرار می‌گیرد. در این مثلث بر اساس نسبت فراوانی دانه‌های ذکر شده در رسوبات ، پانزده گروه بافتی اصلی مشخص شده است. نام رسوب در این مثلث توسط دو فاکتور زیر تعیین می‌شود که یکی مقدار گراول موجود در رسوب و دیگری نسبت ماسه به گل می‌باشد

برای نامگذاری رسوبات دانه ریزتر که فاقد هر گونه گراولی می‌باشند از مثلث دیگری که در سه گوشه آن ماسه ، سیلت و رس نوشته شده است، استفاده می‌کنیم. در این مثلث ده محدود وجود دارد که بر اساس نسبت‌های مختلفی از ماسه و رس و سیلت بوجود آمده‌اند. و هر یک از این محدوده‌ها متعلق به رسوبی با نسبت‌های مشخص از این ذرات می‌باشد. به عنوان مثال اگر ۹۰% ذرات از ماسه تشکیل شده باشد رسوب حاصله ماسه می‌نامند و یا اگر از ۵۰% ماسه ، ۱۶% و سیلت ۳۲% رس بوجود آمده باشد ماسه رسی نامیده شود.

بررسی اندازه دانه‌ها

بررسی توزیع دانه‌های رسوبی برای مقایسه نمونه‌های مختلف با یکدیگر از اهمیت خاصی برخوردار است، زیرا بدین طریق می‌توان به ویژگیهای مختلف رسوبات و عوامل موثر در بوجود آمدن آنها پی برد و ذرات رسوبی بیشتر توسط آب و هوا حمل شده و حرکت می‌کنند و با کاهش شدت جریان ذرات به تدریج رسوب می‌کنند. اندازه ذرات موجود در رسوبات در واقع موید انرژی عامل حمل و نقل می‌باشد. چنانچه در یک توده از رسوبات فراوانی با دانه‌های درشت (در حد گراول) باشد، این فراوانی می‌تواند نشانگر حداکثر سرعت جریان در هنگام رسوبگذاری باشد.

همچنین مسافتی را که این رسوبات طی کرده‌اند اندک می‌باشد چون با زیاد شدن مسافت حمل و نقل از انرژی عامل آن کاسته شده و ذرات درشت تر رسوب می‌کنند. و این ذرات درشت به دلیل برخورد با یکدیگر و یا با بستر ، شکسته و ریزمی‌شوند. در واقع با تعیین مقدار ذرات گراولی ، ماسه‌ای و گلی می‌توانیم به تعبیر و تفسیر انرژی محیط بپردازیم. برای درک بهتر توزیع دانه‌ها در رسوبات از یک سری واژه‌های آماری استفاده می‌شود.

محاسبات آماری آنالیز و بررسی دانه‌ها به چند طریق انجام می‌شود که یکی از آنها رسم منحنی و محاسبات به روش ترسیمی می‌باشد. انواع منحنیهایی که برای این منظور رسم می‌شود عبارتند از منحنی هیستوگرام ، توزیع عادی و تجمعی که در هر کدام از این نمودار محور x برابر با اندازه ذرات و محور y برابر با درصد فراوانی و یا تغییراتی که در میزان فراوانی رسوبات برای انجام کارهای آماری می‌دهند، می‌باشد





.: Weblog Themes By Pichak :.


تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک