نشریه زمین شناسی مهندسی

---

این پژوهش به منظور ارائه مدلی ساده برای ساختار سرعتی پوسته در منطقهٔ غرب ایران انجام شده است. هدف این پژوهش به‌کارگیری نتایج آن به عنوان مدل اولیه به روشJoint Inversion، برای بررسی دقیق‌تر ساختار سرعتی پوستهٔ منطقه بوده است. در این پژوهش لرزه-نگاشت ‌های زمین‌لرزه ‌های ثبت شده در شبکه لرزه نگاری دوره کوتاه کرمانشاه متعلق به مؤسسهٔ ژئوفیزیک و ایستگاه لرزه نگاری باند پهن سنندج وابسته به پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله در بازهٔ زمانی دی ماه 1384 تا بهمن ماه 1387 (ژانویه 2004 تا ژانویه 2008) استفاده شده است. برای تهیهٔ منحنی ‌های زمان- مسافت، لازم بود که زمین‌لرزه ‌ها و ایستگاه ‌ها در یک امتداد باشند. بدین منظور پنج مسیری که دارای شرایط فوق بودند انتخاب شده و زمین‌لرزه-‌های واقع بر این مسیر‌ها از بین کل داده‌ها (3000 زمین‌لرزه) با ≤mb≤6 2 جدا شد که شامل 278 زمین‌لرزه با 3.0 mb≥ و فاصله کانونی 10 تا 750 کیلومتر بود. با رسم منحنی ‌های زمان- مسافت زمین‌لرزه‌ها برای هر کدام از مسیر‌های مذکور، دو لایه مشخص کنراد و موهو در منطقه مشاهده شد و سرعت انتشار موج‌های P‏ و S و عمق تقریبی لایه ‌ها به‌دست آمد. سپس با تدوین یک برنامه رایانه ای، اولین رسید‌های امواج مستقیم و شکست مرزی طی یک فرآیند مدل‌سازی مستقیم (Forward Modeling) محاسبه و مقادیر سرعت ‌ها و عمق ‌ها و همچنین مختصات مکانی و زمانی زمین‌لرزه ‌ها تعدیل شده و مدل نهایی به دست آمد. در این فرآیند از زمین‌لرزه هایی با 4 mb≥ استفاده شد. لازم به توضیح است که خطای RMS در تعیین زمان سیر (یا به عبارتی محل وقوع زمین‌لرزه) همهٔ زمین‌لرزه های مطرح در مراحل مذکور، حداکثر 26/0 ثانیه و حداقل 01/0 ثانیه بود. بر اساس مدل مذکور سرعت موج P در پوسته غرب ایران 07/0±23/6 و در گوشتهٔ بالایی 08/0±08/8 کیلومتر بر ثانیه به‌دست آمد. سرعت تقریبی موج S در پوسته و گوشتهٔ بالایی در این منطقه به ترتیب 06/0±64/3 و 01/0±70/4 کیلومتر بر ثانیه است. ژرفای ناپیوستگی های کنراد و موهو نیزدر منطقهٔ پژوهش، به ترتیب2±11و3±43 کیلومتر تعیین شد. نتایج به دست آمده، هم‌خوانی خوبی با بررسی‌های گرانی سنجی نشان می دهد.

---

منطقه بررسی شده در شرق تهران و در قسمت جنوب منطقۀ 13 شهرداری قرار دارد. با توجه به انبوه ساخت و ساز در شهر تهران و سرمایه‌گذاری‌های کلان در این راستا و نیز مسائلی مانند خطرپذیری این قسمت از شهر، شناخت ساخت‌گاه امری بسیار ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. بر این اساس، برآورد رفتار و طبقه‌بندی خاک، امری مؤثر در جهت ساخت و ساز بهینه است و موجب کاهش خسارات ناشی از زلزله و جنبش‌های شدید آتی زمین می‌شود. برای طبقه‌بندی خاک، از آیین‌نامه‌های مختلف نظیر استاندارد 2800 ایران، UBC، IBC و Eurocode 8، کمک گرفته شد. برای تعیین نوع خاک، ابتدا اطلاعات مربوط به سرعت موج برشی و آزمایش نفوذ استاندارد حاصل از پژوهش‌های لرزه‌ای و ژئوتکنیک در خیابان پیروزی جمع‌آوری گردید و سپس محاسبات مربوط به "میانگین سرعت موج برشی"  برای محدودۀ بررسی شده  و "متوسط عدد نفوذ استاندارد" مطابق استاندارد 2800، UCB، ICB و Eurocode 8 انجام شد. بر اساس این استانداردها، خاک خیابان پیروزی به‌ترتیب در گروه II، SC، C و B قرار گرفته است.

---

این مقاله به ارزیابی شاخص کیفیت آب زیرزمینی در آبخوان لنجانات پرداخته است. شاخص کیفی آب به عنوان یک اندیس منحصر به فرد برای تشریح شرایط کلی کیفیت آب با استفاده از متغیرهای چندگانه کیفی ارائه گردیده است. اطلاعات فیزیکی و شیمیائی 66 نمونه آب از این دشت مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج از مقایسه ویژگیهای کیفی استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) و استاندارد تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) حاصل شده اند. درمحاسبه GQI، 7 پارامتر شامل کلسیم، منیزیم، سدیم، کلر، سولفات، کل مواد جامد محلول و نیترات، مورد استفاده قرار گرفته است. شاخص کیفی آب زیرزمینی نشان می‌دهد که کیفیت آب زیرزمینی در منطقه مطالعاتی متوسط و نسبتاً بالاست. حداقل و حداکثر ارزش محاسبه شاخص در دشت به ترتیب 55 و 93 می‌باشد. بررسی نقشه کاربری اراضی منطقه نشان می‌دهد که در امتداد رودخانه زاینده رود که شالیزارها را در بر می‌گیرد کیفیت به پایین‌ترین حد خود می‌رسد. تکنیک فاکتور شاخص بهینه، اجازه انتخاب بهترین ترکیب پارامترها برای تغییر پذیری کیفیت آب زیرزمینی را بیان می‌کند.

---

هدف از این پژوهش، توسعۀ مدلی هوشمند، برای تخمین سرعت موج برشی در سنگ آهک است. سرعت موج برشی، از مهم‌ترین پارامترهای دینامیکی سنگ است. با توجه به پیچیدگی ساختار سنگ، تعیین مستقیم این پارامتر مستلزم زمان، هزینه و دقت است. از طرفی برای تعیین غیرمستقیم آن، روابط دقیقی در دسترس نیست و بیش‌تر روابط،­ تجربی هستند. در این تحقیق سعی می‌شود با استفاده از مجموعه داده‌های چندین سد‌ در ایران، به‏کمک روش­ اَنفیس (سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی) و جِپ (GEP) مدل و رابطه­ای برای پیش­بینی سرعت موج برشی در سنگ آهک تهیه شود. در مجموع، از 170 دسته داده برای مدل­سازی استفاده شد. 136 دسته داده برای ساخت مدل هوشمند و 34 داده دیگر برای ارزیابی عمل‌کرد آن به‌کار گرفته شد. پارامترهایی مانند سرعت موج فشاری، چگالی و تخلخل به­عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شدند. در پیش­بینی­های صورت‏گرفته به‌این منظور، میزان ²R و RMSE برای مدل اَنفیس به­ترتیب 958/0 و 620/113 است. این مقادیر برای رابطۀ جِپ 928/0 و 006/110 است. با توجه به‌دقت این نتایج، می‏توان آن­ها را برای پیش­بینی سرعت موج برشی در مقاصد آینده پیشنهاد کرد.

---

طبقه‌بندی خاک یکی از بخثهای مهم در مطالعات ژئوتکنیک است، لذا ارزیابی روشهای موجود برای طبقه‌بندی خاک، در نواحی مختلف حائز اهمیت می‌باشد. برای طبقه‌بندی خاک از نتایج آزمایشهای برجا و آزمایشگاهی استفاده می‌شود. اخذ نمونه و انجام آزمایشهای شناسایی، روشی آزمایشگاهی برای طبقه‌بندی خاک است. استفاده از نتایج آزمایش نفوذ مخروط با اندازه‌گیری فشار آب منفذی ( CPTu) روشی برجا برای شناسایی و طبقه‌بندی خاک می‌باشد که به دلیل سرعت و دقت بالا امروزه کاربرد وسیعی در مطالعات ژئوتکنیک پیدا کرده است. محققان مختلف با استفاده از پارامترهایی که در آزمایش CPTu اندازه‌گیری می‌شود، نمودارهای متفاوتی برای طبقه‌بندی خاک پیشنهاد نموده‌اند. در این تحقیق، به منظور بررسی میزان کارایی این روشها، از نتایج 58 آزمایش CPTu مربوط به چهار ناحیه در جنوب ایران استفاده شده و خاک بوسیله روشهای مبتنی بر CPTu طبقه‌بندی شده، سپس با نتایج 372 آزمایش دانه‌بندی آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که نمودار پیشنهادی توسط روبرتسون (Robertson, 1990) که برمبنای Qt، Ft و Bq می‌باشد، بهترین تطابق را با نتایج آزمایش دانه‌بندی در مناطق مورد مطالعه دارد. سپس براساس داده‌های بدست آمده از تحقیق، نمودار اصلاح شده‌ای برای طبقه‌بندی خاکهای نواحی جنوبی ایران بر مبنای متغیرهای Rf و qt-u0/σ΄v، پیشنهاد شده که تطابق 90% با نتایج آزمایشهای دانه‌بندی را نشان می‌دهد.

---

معدن­کاری از منابع بالقوه ورود فلزات به داخل محیط به­ویژه خاک و گیاهان است. در این پژوهش غلظت و  دسترس­پذیری فلزات سنگین در خاک­ها و گیاهان اطراف سدهای باطله معدن ایرانکوه به‌عنوان بزرگ‌ترین معادن سرب و روی کشور بررسی شده است. برای این منظور 31 نمونه خاک از زمین­های گلخانه‌ای اطراف سد باطله فرآوری معدن برداشت شد و غلظت فلزات سنگین، محتوای دسترس­پذیر آن­ها به‌همراه برخی خواص فیزیکوشیمیایی خاک اندازه­گیری شد. نتایج نشان‌دهندۀ غلظت بالای فلزات Zn، Pb و Cd در نمونه‌های خاک (میانگین به‌ترتیب 955، 261 و 17/2 میلی‌گرم بر کیلوگرم) است و با نزدیک شدن به سد باطله بر درجۀ آلودگی هر سه فلز افزوده می‌شود. هم‌چنین این سه فلز با سایر فلزات هم‌بستگی ضعیفی داشته و از بین خواص خاک نیز با درصد رس هم‌بستگی معناداری نشان می‌دهند. برای استخراج فلزات از 17 نمونه خاک منطقه از محلول DTPA استفاده شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده از این روش، سهم غلظت دسترس­پذیر از غلظت کل برای فلز Cd از دو فلز دیگر بیش‌تر است (60 % برای کادمیم، 20 % برای روی و 10 % برای سرب) و با توجه به ماهیت قلیایی نمونه‌های خاک بخش دسترس‌پذیر برای هر سه فلز درصد کمی از غلظت کل آن­ها را شامل می‌شود. تعیین غلظت کل فلزات در سبزیجات کشت شده در خاک‌های گلخانه‌ای (گیاه ریحان- (Ocimum basilicumنیز نشان داد که غلظت هر سه فلز بررسی شده بسیار بیش‌تر از غلظت مجاز آن در گیاهان غیرآلوده است و هم‌بستگی منفی و معناداری بین غلظت فلزات در ریشه و میزان زیست­دسترس­پذیر آن­ها در خاک دیده می­شود. که با توجه به نتایج، مصرف این سبزیجات می‌تواند با ایجاد خطر سلامتی برای مصرف‌کنندگان در طولانی مدت همراه باشد

---

گسترۀ بررسی شده در جنوب البرز مرکزی و لبۀ شمال­باختری ایران ­مرکزی در بین گسل‌های لرزه­خیز ایپک با راستای تقریبی خاوری- ­باختری و گسل آوج با راستای شمال­باختری- جنوب­‌خاوری واقع شده است و محل رخداد زمین­لرزه­های مهم تاریخی و دستگاهی متعددی است. در این پژوهش به‌منظور تعیین میزان فعالیت نو­زمین­ساختی، ­زمین­ساخت ­فعال منطقه ارزیابی شده است و تحلیل­ خطر­احتمالی گستره نیز انجام شده است. بنابراین برای بررسی فعالیت زمین­ساختی اخیر منطقۀ بررسی شده، از 6 شاخص زمین‏ریختی گرادیان طولی رود (SL)، سینوسی پیشانی کوهستان (Smf)، نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره (Vf)، تقارن نداشتن حوضه زهکشی (Af)، انتگرال فرازسنجی (Hi) و نسبت شکل حوضه زهکشی (Bs)  استفاده شده است. در­نهایت، پس از محاسبه شاخص‌ زمین‏ساخت­ فعال(Iat) ، گستره به 4 ردۀ فعالیت زمین‏ساختی بسیار زیاد، زیاد، متوسط و کم در محیط ArcGIS10.1 پهنه‌بندی شده است. به‌منظور پهنه­بندی شتاب گستره از داده­های لرزه­ای، نرم‌­افزار Kijko، نرم‌افزار PSHA و روابط کاهندگی استفاده شده است که در ­نتیجه آن‏ها کمینه و بیشینه­ شتاب برای عمر مفید سازه 75 سال به‌ترتیب 33/0 و 45/0 گرم و برای 475 سال 46/0 و 60/0 گرم برآورد شده است. مقادیر به‌دست آمده از شاخص‌های زمین‏ریختی و نیز پهنه­بندی شتاب منطقه نشان‌دهندۀ فعالیت زمین­ساختی زیاد در نزدیکی گسل­های ایپک، حسن­آباد، سلطانیه و آوج است. نتایج به دست آمده هم‌خوانی بسیار زیادی با شواهد صحرایی و زمین‏ریخت­های به‌دست آمده از برداشت‏های میدانی ارائه می­­دهند.

---

در این پژوهش غلظت عناصر آرسنیک، کادمیم، کروم، نیکل، سرب، روی و مس در 30 نمونۀ خاک سطحی 8 مکان دفن زباله در استان کرمانشاه تعیین شد. ارزیابی ریسک سلامت برای مشخص شدن عوارض سرطانزایی و غیرسرطان‌زایی در بزرگسالان و کودکان استفاده شد. علاوه بر این مسیرهای در معرض قرار گیری آلاینده‌های مهم (جذب پوستی، تنفس و مصرف) در خاک مکان‌های دفن زباله بررسی شد. ترتیب میانگین غلظت عناصر انتخابی نمونه‌های خاک به‌‌صورت روی<  نیکل< سرب<  کروم< مس < آرسنیک< کادمیم است. مقایسۀ میانگین غلظت عناصر انتخابی در نمونه‌های خاک با مقدار میانگین خاک جهانی نشان می‌دهد که عناصر روی، سرب و نیکل در خاک محدودۀ بررسی شده غلظت بیش‌تر دارند. نتایج عامل آلودگی(CF) نشان داد که عناصر کادمیم، مس، روی و سرب آلودگی بسیار زیاد دارند. ارزیابی نتایج عامل غنی‌شدگی (EF) مشابه با عامل آلودگی برای عناصر کادمیم، کروم، سرب، مس و روی نشان‌دهندۀ غنی‌شدگی بیش‌تراین عناصر تحت تاثیر منشأهای انسان‌‌زاد است. مقادیر ضریب خطر در بزرگسالان برای عنصر کروم بیش‌تر از یک و برای عناصر کادمیم، سرب، مس، آرسنیک، نیکل و روی کم‌تر از یک در نمونه‌های خاک محل‌های دفن زباله‌های پاوه، جوان‌رود، اسلام‌آباد غرب، روانسر و کرمانشاه به‌دست آمد. نتایج ضریب خطر بر مبنای جذب پوستی و مصرف درکودکان به‌ترتیب برای عناصر آرسنیک و سرب در محل دفن زباله‌های پاوه، جوانرود، روانسر، کرمانشاه، سنقر و در محل دفن زباله‌های قصر شیرین و اسلام آباد غرب بیش‌تر از یک به‌دست آمد که نشان‌دهندۀ پتانسیل ریسک در این مناطق است.

---

 در این پژوهش 23 نمونه خاک از مناطق آلوده نفتی واقع در غرب استان کرمانشاه براساس روش استاندارد، نمونه‌برداری شد و 16 گونه هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs)، پس از تجزیه شیمیایی به‌منظور تعیین منشأ و ارزیابی ریسک زیست شناختی بررسی شدند. در این تحقیق برای تعیین منشأ از مدل فاکتور ماتریس مثبت (PMF) استفاده شد. میانگین غلظت PAHs کل در نمونه‌های خاک مناطق نفتی، 79/92 با دامنۀ 37/7 تا 67/609 میلی گرم بر کیلوگرم به‌دست آمد. نتایج نشان داد که فراوانی حلقه‌های PAHs در خاک‌های آلوده مناطق نفتی به‌صورت 3حلقه‌ای‌ها> 5+6 حلقه‌ای‌ها> 4 حلقه‌ای‌ها> 2 حلقه‌ای‌ها است. نتایج ارزیابی ریسک زیست‌شناختی نشان می‌دهد که مقادیر PAH‌ها در نمونه‌های خاک بیش‌تر از مقادیر تاأثیرات با دامنۀ کم (ERL) و هم‌چنین بیش‌تر از مقادیر تأثیرات با دامنۀ متوسط (ERM) به‌جز Pyr, Chr, BaA, BbF, BkF   و BaP است. نتایج حاصل از معادلۀ BaP_eq نشان می‌دهد که ریسک پتانسیل سرطان‌زایی PAHs در نمونه‌های خاک مناطق نفتی زیاد است، که نیاز است خطرات زیست محیطی آنها این ترکیبات بیش‌تر مورد توجه قرار گیرد.
نتایج به‌دست آمده از تجزیه و تحلیل مدل PMF، چهار منشأ برای هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای شامل سوختن زیست توده/ زغال (48/21 درصد)، احتراق وسایل نقلیه (74/13 درصد)، سوخت فسیلی/ نفت خام (84/20 درصد) و قیر و جوهر (92/43 درصد) را برای خاک‌های آلوده مناطق نفتی غرب استان کرمانشاه را نشان داد.