تحقیق دانشجویی - 561

راهنمای سایت

سایت اقدام پژوهی -  گزارش تخصصی و فایل های مورد نیاز فرهنگیان

1 -با اطمینان خرید کنید ، پشتیبان سایت همیشه در خدمت شما می باشد .فایل ها بعد از خرید بصورت ورد و قابل ویرایش به دست شما خواهد رسید. پشتیبانی : بااسمس و واتساپ: 09159886819  -  صارمی

2- شما با هر کارت بانکی عضو شتاب (همه کارت های عضو شتاب ) و داشتن رمز دوم کارت خود و cvv2  و تاریخ انقاضاکارت ، می توانید بصورت آنلاین از سامانه پرداخت بانکی  (که کاملا مطمئن و محافظت شده می باشد ) خرید نمائید .

3 - درهنگام خرید اگر ایمیل ندارید ، در قسمت ایمیل ، ایمیل http://up.asemankafinet.ir/view/2488784/email.png  را بنویسید.

http://up.asemankafinet.ir/view/2518890/%D8%B1%D8%A7%D9%87%D9%86%D9%85%D8%A7%DB%8C%20%D8%AE%D8%B1%DB%8C%D8%AF%20%D8%A2%D9%86%D9%84%D8%A7%DB%8C%D9%86.jpghttp://up.asemankafinet.ir/view/2518891/%D8%B1%D8%A7%D9%87%D9%86%D9%85%D8%A7%DB%8C%20%D8%AE%D8%B1%DB%8C%D8%AF%20%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%AA%20%D8%A8%D9%87%20%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%AA.jpg

لیست گزارش تخصصی   لیست اقدام پژوهی     لیست کلیه طرح درس ها

پشتیبانی سایت

در صورت هر گونه مشکل در دریافت فایل بعد از خرید به شماره 09159886819 در شاد ، تلگرام و یا نرم افزار ایتا  پیام بدهید
آیدی ما در نرم افزار شاد : @asemankafinet

تحقیق درباره مواد به کار رفته در روش سل ژن

بازديد: 271

 

تحقیق رایگان

سایت علمی و پژوهشی اسمان

مواد اوليه كه پيش از اين در بر شمردن مزاياي روش سل ژن گفته شد، مواد اوليه مورد استفاده در اين روش، در طبيعت جهان تحت شرايطي پيچيده و خاص سنتز شده و با درجه خلوص بسيار بالايي در اختيار متقاضيان قرار مي گيرد. ما از الكوكسيدهاي فلزي يكي از بهترين و رايج ترين گزينه ها در فرآيند ساخت سل ژل pzt تا كنون (يعني تا سال 2006) مي باشد.

 

1 1-تيتانيوم تترا ايزوپروكسايد[1]:

اين تركيب با فرمول شيميايي  شفاف، با ويسكوزيته 2.11cp، وزن مولكولي 284.25 g/h و چگالي بين 0.965 تا 0.967kg/L مي باشد. اين تركيب با خلوص بالا و جهت كار آزمايشگاهي از شركت Merck تهيه شد. در برخي مقالات بجاي اين تركيب از تيتانيوم دي ايزو پرو پوكسايد استفاده شده است. [p . 6,5] كه نوع اين تركيب تنها در انتخاب نوع حلال دخالت دارد، و با توجه به اينكه نتيجه نهايي يكسان است، ما تركيب تترا را انتخاب كرديم كه قيمت آن مناسب تر و تهيه آن راحتتر بود.

1-2 زيركونيوم ان پروپوكسايد[2]

اين تركيب با فرمول شيميايي  با ويسكوزيته بالا، چگالي 1044kg/lit و جرم اتمي نسبي 327.5729 g\mol با درصد وزني 70% در ران پروپانول[3] حل شده است. شركت Aldrich آنرا جهت استفاده در مراكز تحقيق و توسعه، منتشر نموده است. اين تركيب در مجاورت با هوا بسرعت لخته شده و خواص اساسي خود را از دست مي دهد. بنابراين بدقت خاصي در حين كار با آن نياز است.

1 3 اسيتل استون[4]

حلالي بسيار مفيد و پركاربرد با فرمول شيميايي  مي باشد. نام خلاصه آن acach مي باشد و شركت Aldrich  با خلوص 99+% در اختيار ما قرار دارد. اين حلال جلوي تشيكل زود هنگام ژل را گرفته و به هم خوردن محلول كمك مي كند. البته نوع حلال مورد استفاده بستگي به نوع الكوكسيد فلزي انتخاب شده دارد. ايزوپروپانول[5] نيز از حلالهايي است كه در اين فرآيند مورد استفاده قرار مي گيرد.

1-4- استات ؟؟؟ آبر[6]

اين تركيب بصورت پودري سفيد رنگ با فرمول شيميايي  با خلوص 989+% و محصول شركت Merck مي باشد، و جزو مواد اصلي در ساخت ژل PZT است.

 

1-5 تريز هيدروكسي متيل اتان[7]

طبق مطالعاتي كه بعمل آمد، اين تركيب به انعقاد سريعتر سل كمك مي كند [p.5] از آنجا كه سه واحد متانول در اين تركيب به چشم مي خورد، روشي كه در آن از اين تركيب استفاده مي شود، به روش تريل[8] معروف است. مزين آن نسبت به روش ديول[9] (شيوه اي كه در آن از پروپاندول استفاده مي شود) كاهش زمان ژل شدگي است. شكل ظاهري اين تركيب بصورت گلوله هاي سفيد رنگ بود كه با فرمول شيميايي بسته   و خلوص 99% از شركت Merck تهيه شد.

 

1-6- متوكسي اتانول[10]

يك حلال قوي و موثر جهت حل نمودن ژل نهايي مي باشد. فرمول شيميايي آن  و نام مختصر آن MOE مي باشد. شركت Merck آنرا با خلوص 99.5% در اختيار ما قرار داد و در ليست ويژگي ها تركيبات شيمياي، آنرا مضر و خطرناك اعلام نمود. بكار بردن اين حلال، پايداري ژل نهايي را بطور چشمگيري افزايش مي دهد.

 

2 شرايط آزمايشگاهي

جهت انجام فرآيند سل ژل ما نياز به به يك آزمايشگاه شيمي با تجهيزات كامل داريم تمام مراحل كار بايستي در محيط نيتروژن انجام پذيرد.

بدين منظور جريان گاز از يك سمت بالن سه دهانه وارد محلول شده و از دريچه بالايي بالن خارج مي گردد. جهت پيشگيري از استنشاق گازهاي حاصل از واكنش تمام مراحل كار بايستي زير هود انجام شود. ما سيستم همزن مغناطيسي و گرم كن آنرا به يك ترموكوپل ديجيتال دقيقي متصل نموديم و آنرا درون ظرف آبي كه بالن محتواي درون آن ثابت شده بود، قرار داديم. بدين ترتيب دماي محلول با دقت بسيار بالايي در دماي دلخواه ما تنظيم مي گردد. توزين پودرها بكمك ترازوي ديجيتال در محفظه بسته شيشه اي و با دقت 0.001 g و توزين مايعات توسط سرنگ پلاستيكي با حجم هاي 25.ml , 25ml و  و هر يك با دقتهاي  انجام پذيرفت.

 

3 ساخت سل ژل

1-3- مخلوط كردن[11]

مقدار 14.88gr استيل استون مي افزاييم و اجاره مي دهيم بمدت 2 ساعت در دماي هم بخورد، در همين مراحل اوليه م شاهد يك مايه خميري رنگ و چسبانك هستيم كه براي همزدن آن با مشكل مواجه مي شويم. در اين مرحله طي واكنش هايي كه هنوز شناخته شده نيست، استيل استون كمك مي كند كه گروههاي پروپيل از زير كونيوم جدا شوند. شبيه آنچه در فصل قبل ديديم، آب به الكوكسيد سيليكن حمله مي كند و طي عمليات هيدورليز، گروههاي الكلي شكل مي گيرد. حاصل واكنش هيدروليز، گروههاي الكي شكل مي گيرد. حاصل واكنش هيدروليز، هيدروكسي هاي سيليكن است. موازات هيدروليز واكنش هاي تغليظ بصورت زنجيره اي رخ مي دهد. يعني گروههاي سيليكن هيدوركسي در كنار يكديگر قرار گرفته و با ديگري از آن پيوندهاي   شكل مي گيرد. [20] .

بهمين شكل، آب حاصل از هيدروليز به پيوندها دو گانه كربن اكسيژن در استيل استونه حمله برده و آنها را مي شكند، آب به الكوكسيدهاي فلزي نيز يورش برده و طي عمليات هيدروليز گروههاي الكلي، از جمله پروپانول شكل مي گيرد. بموازات اين واكنش ها، هيدروكسي هاي فلزي در كنار هم قرار گرفته و با هم واكنش مي دهند. حاصل اين واكنش ها تشكيل آب بعلاوه گروههايي شامل پيوندهاي فلز اكسيژن فلز مي باشد. اين سري واكنش ها ادامه مي يابد و در اثر تكرار واكنش هاي هيدروليز و تغليظ، الكيل ها جدا شده و پلها M-O-M ايجاد مي شوند. [p-5].

 

با افزودن ساير مواد، اين واكنش ها بطور زنجيره اي پيش مي روند كه در نهايت شبكه  شكل مي گيرد كه البته پس از حرارت دهي اتمها در ساختار پروسكايت متبلور مي شوند.

واكنش هايي هيدورنيز تغليظ مكانهاي شيميايي را رد سل ايجاد مي كنند بتدريج كه بشكه M-O-M شكل مي گيرد، آب و الكل خارج شده اند واكنش در حفره هاي شبكه باقي مي ماند.

پس از گذشت 2 ساعت از آغاز واكنش، دما را تا پايين آورده و ساير مواد را شامل 26.17gr استات سدب سرابه كه 14.56gr و تريز هيدروكسي متيل اتان و 13.7gr تيتانيوم پروپوكسايد (75 درصد وزني محلول در اسيكل استون) به محلول طلايي رنگ اوليه مي افزاييم.

 

2-3 ژل شدگي

ژل در همان آنگونه كه ما دائم مجبور به حل آنيم. ويسكوزيته ژل در پايان كار بقدري بالا بود كه نمي شد آنرا از ظرف (بالن) خارج كرد. ما آنرا با محلول 0.75 مولار MOE,0.75M رقيق نموديم و به ظرفي مناسب جهت خشك كردن منتقل كرديم.

 

3 3 خشك كردن

اين مرحله بر حسب نوع استفاه ما از ژل مي تواند جزء مراحلي اصلي كار نباشد، مثلاً در كشيدن فيبر يا ساخت لايه و يا ساندويچ كردن ژل مابين دو صفحه، خشك كردن حذف يا تعديل مي شود. جزئيات فرآيند خشك شدن در فصل قبل آمده است. ژل در دماي  بمدت 24h (24 ساعت) در خشك كن، خشك شد. از آنجا كه ما هيچ تصوير و پيش زمينه اي از ژل خشك شده نداشتيم، آنرا 16 ساعت ديگر در اين دما نگه داشتيم. در نهايت آنچه بدست آمد، خميري قهوه اي رنگ و چسبناك شبيه چسب آهن بود. در حين خشك شدن قسمت اعظم آب و مواد الكي از حفره هاي ژل خارج شد. گر چه اين حرارت براي خشك كردن كامل ژل و تبديل آن به پودر كافي نبود. ما مواد بدست آمده را براي مراحل بعد به دو قسمت تقسيم كرده و در دو بوته از جنس آلومينا قرار داديم.

كلسينه كردن از جمله مراحل اساسي در ساخت سد اميك PZT مي باشد. مي توان گفت مهمترين مرحله در فرآيند ساختع اين مرحله مي باشد چرا كه ساختار اصلي سراميك در اين مرحله شكل مي گيرد. در حين كلسينه كردن همزمان با خروج كامل آب و الكل از حفره هاي ژل، اتمها در ساختار پروسكايت متبلور مي شوند.

 

1-4- زمان كلسينه كردن

در مقالات مختلف زماني كلسينه كردن در حدود كيساعت ذكر شده است. [P.4-P.2]. اين زمان براي مواردي است كه ژل PZT از تركيباتي كه متفاوت از آنچه ما بكار برديم، ساخته شده است.

ما نيز بدليل اينكه هيچ گزينه ديگري در دست نداشتيم، اين زمان را ملاك قرار داديم. با اولين بار آزمايش، نتيجه رضايتبخش بود. بطور قطعي مي توان اعلام نمود: يكساعت زماني مناسب جهت كلسينه كردن ژل PZT ساخته شده بروش تريل مي باشد.[12]

 

2-4- دماي الكسينه كردن

براي ما انتخاب دماي مناسب دشوار بود، چرا كه پودرهاي ساخته شدة PZT از الكوكسيدههاي متفاوت از آنچه ما در اين مقاله بكار برديم، ساخته شده بود در اين مقالات دما در بازه اي بين  تا  پيشنهاد شده است. (P.2 , P.4) ما دو دماي  را براي دو نمونه انتخاب نموديم.

 

3-4- پخت نمونه

كوره مورد استفاده در اين مرحله، يك كوره پخت طولاني (Forni-Ficola-HOBY) قابل برنامه ريزي و داراي پروگرم

نمونه اول با شيب  بدماي  رسيد، يك ساعت در اين دما ماند و سپس از كوره خارج شد. نمونه دوم نيز بهمين ترتيب از دماي  با شيب  بدماي  رسيد و يكساعت در دماي  قرار گرفت. از آنجا كه نمونه ها پوردي بودند، نياز نبود تحت ژريم دمايي مشخصي سرد شود و ما نمونه ها را بلافاصله از كوره خارج كرديم. هر دو نمونه را كه بشكل پوردي زرد رنگ بودند در هاون آگات (عقيق) كاملاً پودر كرديم. چسبندگي پودرها بعلت ابعاد ريز دانه بندي بسيار زياد بود و براحتي به اجسام در تمام با خود مي چسبيد.

 

5 مطالعات XRD

مطالعات پراش اشعه (XRD) x توسط دستگاه XRD مدل Philips نشان داد كه فاز پروسكايت PZT در نمونه كلسينه شده در دماي  تشكيل نشده است. اما در نمونه كلسينه شده در دماي  فاز پروسكايت PZT، بدون حضور هيچ فاز اضافي، كاملاً تشكيل شد. (شكل ... ) پيكها در زوايي كه پيش بيني مي شد شكل گرفت. پيك اول در زاويه  مربوط به جهتگيري  مي باشد. پيك دوم كه قويترين پيك كريستال PZT است، در زوايه  تشكيل شد. اين پيك حاصل پراش از صفحه (110) است. بهمين ترتيب پيك بعدي در فاصله  تا معرف جهتگيري (111) و در  معرف جهتگيري (200) مي باشند.

مطالعات XRD همچنين ساختار  را براي نمونه كلسينه شده در دماي  نشان داد. اين ساختار معادل استوكيومتري PZT(Zr/Ti:58/42) مي باشد. اين اختلاف نسبت به مقالاتي كه مواد مشابه آنها انتخاب شده بود، يني [P.5D.6]PZT(52/47) بعلت تفاوت در مقدار حلال استيل استون و نيز تفاوت در نوع الكوكسيد تيتانيوم و حلال آن مي تواند باشد. البته تاثير پارامترهاي گوناگون فرآيند سل ژل شامل نوع و ميزان حلالها و محلولها، نوع ماده آغازگر واكنش، دما در هر مرحله، زمان، روند ژل شدگي، كهنگي، خشك كردن آبزدايي و چگالش، براستوميومتري جز مباحثي است كه بايد مورد مطالعه بيشتر قرار گيرد.

دماي كلسينه كردن پودر PZT ساخته شده از اين تركيب بين  تا  خواهد بود. انتخاب دمايي در حدود  مي تواند بهترين گزينه باشد، بشرطي كه بخواهيم به ابعاد دانه بندي لطمه اي وارد نشود چرا كه در دماهاي بالاتر، ابعاد دانه هاي بشدت تحت تاثير قرار گرفته و رشد مي كنند.

 

6 سينترينگ يا رشد بلور

اين مرحله جهت افزايش استحكام سراميك در مقابل عوامل خارجي انجام مي شود. زمان و ميزان گرما دهي در اين مرحله تاثير بسزايي در اندازه دانه ها دارد و بهمين ترتيب اندازه دانه ها عاملي اساسي و تعيين كننده در ضرايب الكتريكي سراميك و چگالي آن مي باشد. (II) جهت سينترينگ بايستي پودر را بشكلي مشخص در آورد و آنرا جهت مراحل بعدي آماده نمود.

 

1-6- شكل دادن و قالب زدن

قالبي كه براي تهيه قرصها انتخاب كرديم، پرس پنوماتيك با فشار تهيه مي گردد. در حين قالب زدن مقداري چسب نيز به نمونه ها اضافه مي شود، كه از جنس مواد آلي است و هنگام سينترينگ خارج مي شود.

ما دو سطح قرص را ورق آلومينيوم قرار داديم تا سطح حتي الامكان صاف بدست آيد.

 

2-6- پخت نمونه يا سنترينگ

دما و زمان سينترينگ نيز از جلمه كمياتي بود بطور دقيق گزارش نشده بود. بعنوان اولين آزمايش دماي  و زمان 2 ساعت بر طبق مراجع مشابه [P2~P4] انتخاب گرديد.

قوص ها ؟؟؟ روي صفحه اي از جنس اكومينا (AL2O3) قرار داديم و روي آنرا نيز با يك بوته اكومينيايي پوشانديم. كنار قرص ها زائده هاي پودر را قرار داديم تا با اشباع محيط مانع فرار سرب شويم. از آنجا كه فرار سرب اثر منفي بر خواص پيزوالكتريك مي گذارد، ما با پوشاندن كامل بوته با پودر آلومينا تا حد امكان مانع فرار سرب شديم.

مراحل مختلف تعدادي قرص در دماهاي  بمدت دو ساعت سينتر شده و جهت مطالعات SEM آماده گرديد.

 

7 بررسي ساختار ريز و مطالعات SEM

بمنظور مطالعه ساختار ريز و تعيين اندازه دانه ها، نمونه مورد نظر بايستي واجد شرايطي خاص باشد. نمونه هاي پودري در معرض تابش الكترون جابجا شده و تصاوير خوبي بدست نمي رسد. بنابراين بهتر است نمونه ها بصورت فرصهايي با سطوح صاف درآيند.

سطح نمونه بايد بگونه اي باشد كه اسكن الكترون از سطح آن بتواند دانه بندي و ساختار نمونه را بوضوح نشان دهد. بدين منظور نمونه طي مراحل زير بايستي مهيا گردد.

 

1-7- مانت كردن (نگه داشتن)[13]

از آنجا كه نمونه ها كوچك بوده و نمي توان آنها را براحتي پوليش داد، مانع آنها را در قرصهايي به قطر از جنس ماده اي شفاف و محبوس مي كنيم.

اين عمل توسط دستگاه Simpliment/mounting press ساخت شركت BUEHLER انجام مي شود.

 

2-7- پوليش كردن[14]

پوليش دادن توسط دو دستگاه (سايش درشت[15]- سايش[16]) پوليشر دستي BUEHLER/METASERV داراي 4 كاغذ سنبادة 800,600,400,320 ميكرون مي باشد. سنباده زدن بترتيب از سنباده درشت تا ريز با دقت و حوصله كافي بايستي انجام شود. در حين سنباده كاري از آب مقطر استفاده مي شود تا عمل پويش روانتر و كاملتر انجام پذيرد. مادامي كه سايپ درشت انجام مي شود، تغيير شكلهاي نرمتري روي سطح نمونه بعلت ذرات سايش دهنده بوجود خواهند آمد. البته اين ناحيه زياد عميق نبوده و توسط ذرات سايش دهنده ريزتر برداشته مي شود. تمام مراحل پويش دهي، بكمك ميكروسكوپ سطح نمونه را بررسي مي نماييم تا از چگونگي روند كار و موفقيت عمليات اطمينان حاصل كنيم.

 

7-2-2- پوليشر الكتريكي

دستگاه پوليشر الكتريكي با نام Grinder & Pokisher (ساخت BUEHLER/UK LTD , Coventry England) داراي دو سطح سنباده دوار است كه با سرعت قابل تنظيم 100 تا 500 REV/min مي چرخد، ماده ساينده مورد استفاده در اين مرحله خمير الماس  6,1 ميكرون مي باشد كه روي سطوح دوار ماليده مي شود. در پايان اين مرحله نبايستي هيچ گونه خراشي زير ميكروسكوپ مشاهده گردد. چنانچه اين مراحل بخوبي صورت نگيرد، SEM تصاوير مناسبي نخواهد داد و بايستي تمام مراحل را مجدد تكرار نمود. چنانچه ما يكبار بدليل پوليش ناكافي مجبور شويم مراحل را تكرار كنيم.

 

7-3- اولتراسونيك[17]

اولتراسونيك دستگاهي است كه با ايجاد امواج فرد صوت ناخالصي ها و زائده هاي موجود در سطح نمونه را از آن پاك مي كند. ما نمونه را بمدت شش دقيقه در آب مقطر موجود در ظرف اولتراسونيك (SASSUOLO – Italy) در دماي  قرار داديم.

 

7-4- اچ كردن

فرآيند اچ كردن شامل شستشوي نمونه با محلول اسيدي با غلظت مناسب مي باشد بگونه اي كه سطح نمونه در حدي كه ساختار ريز را بخوبي نمايش دهدع خورده شود. ما نمونه را در محلول %1 اسيد فلوريدريك HF بمدت 5 ثانيه اچ كرده و سپس با آب مقطر شستشو داديم. نمونه پس از خشك كردن بمدت 45 دقيقه جهت مطالعه با SEM آماده مي باشد.

 

7-5- بررسي ساختار ريز بكمك SEM

نمونه هايي كه قرار است تحت مشاهدات SEM قرار گيرند بايستي توسط طلا كه بهترين رساناي جريان مي باشد، بمنظور ارتباط الكتريكي، پوشيده شوند. طلا توسط دستگاه اسپاترينگ[18] بر روي هر نمونه كوت مي شود.[19]

آنچه در مطالعات SEM براي ما اهيمت داشت، چگونگي دانه بندي و اندازه دانه‌ها[20] بود.

رديف

دماي سينترينگ بر حسب درجه سانتيگراد

مدت زمان سينترينگ بر حسب ساعت h

اندازه

دانه ها

نتايج

1

100

2

 

دانه ها ذوب شده و درون هم فرو رفتند مرز مشخصي نداشت. دما بالا بود.

2

900

2

 

 

3

700

2

 

مرز دانه ها مشخص تر مي باشد اما دما مي تواند پايين تر باشد.

4

600

1

 

نتيجه خوب است دانه بندي واضح تر و مرز دانه ها مشخص است.

 

 

 



1 – Titnnium tetraisopropoxide

2 – Zireconium (IV) n - propoxide

1 – n - proparot

2 - acetylacenton

3 - isopropanol

4 – Lead (II) acetate trihydreate

1 – 1,1,1- Tris (hyclroxymethyl)ethane

2 – triol route

3 - diol

4 - Methonxythanol

1- mixing

1 – نتيجه حاصل از اين كار در هيچ مقاله اي اعلام نشده بود.

1 -Mounting

1 – Hand Polisher

2 – Course grinding

3 – Fine grinding

1 - Ultrasonic

1 – Sputtering2

2 - Coating

3 – grain size

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 20 دی 1393 ساعت: 17:08 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,,,,,,
نظرات(0)

تحقیق درباره سنگ شناسی دگرگونی

بازديد: 389

 

تحقیق رایگان

تحقیق درباره سنگ شناسی دگرگونی


درجاتدگرگوني

در واقع اصطلاحياست كه به منظور مشخص كردن شدت دگرگوني در يك منطقه بكار مي‌رود.

دما و فشار معرفشرايط فيزيكي و دگرگوني و درجه دگرگوني معرف اثر آنها مي‌باشد.

در دگرگوني،مجموعه‌هاي مختلف كانيهايي با تركيب شيميايي يكسان ولي در شرايط دمايي متفاوت بهوجود مي‌آيد. و اين مجموعه‌هاي متفاوت نشانگر درجات دگرگوني از قبيل درجات ضعيف،متوسط و شديد مي‌باشد. مثلاً در درجات دگرگوني ضعيف، مجموعه كانيها عمدتاً آبداربوده و كانيهاي كربناته نيز ديده مي‌شود. ولي در مجموعه‌هاي درجات شديدتر آب وCO2 هم وجود دارد. هرقدر سنگ، درجات دگرگوني بيشتري راتحمل كند اندازه كاني درشت‌تر مي‌شود. چون در دماي زياد، انتشار مواد در حد بيندانه‌هابه سرعت بيشتري انجام مي‌شود.

به سه روش در تعيين درجات دگرگوني بكار مي‌رود:

1) تعيين درجه دگرگوني بر حسب عمق

در اين روش پوستهزمين را به سه منطقه داراي عمق كم، عمق متوسط و عمق زياد تقسيم مي‌كنند:

الف) منطقه عمق كم: كه دما و فشار بهترتيب كم تا متوسط و كم است.

ب) منطقه عمق متوسط: كه دما و فشار ازمنطقه قبلي بيشتراست.

ج) منطقه عمق زياد: كه در آن هم دما و هم فشار بالا است.

(2 تعيين درجه دگرگوني بر حسب مناطق دگرگوني: كه در آن بهمناطق دگرگوني و حد مرزهاي آنها توجه مي‌شود.

3)تعيين درجه دگرگوني بر اساس رخساره‌ايدگرگوني:

در اين روش تعييندرجات دگرگوني به دليل تعدد رخساره‌ها و زير رخساره‌ها آسان نيست و تا حدي بااستفاده از نمودارها و دياگرامهاي مختلف و مطالعات آزمايشگاهي و تحقيقاتي ممكنمي‌شود

 

سنگ شناسیدگرگونی

 

تغيير شكل كانيها در سنگهاي دگرگوني

در سنگهاي دگرگوني، تغيير شكلهاي مختلفي به وجود مي‌آيد. سنگي كه تحت تأثير دما و فشارهاي همه‌جانبه قرار بگيرد ممكن است به صورت‌هاي زير تغيير شكل دهد.

 

الف) در اثر فرآيندهاي فيزيكي جهت يافتگي اتفاق مي‌افتد.

اگر نيروي اعمال شده بر يك در يك جهت و بيشتر از قدرت شكستگي باشد، دانه‌هاي بزرگتر به كوچكتر تبديل شده و بر روي سطوح لغزشي جابه‌جا مي‌شوند. و انتقال ماده و جهت يافتگي اتفاق مي‌افتد.

در اين فرآيند كانيهايي كه حالت صفحه‌اي دارد مانند ميكاها و يا آندسته كه حالت منشور مانند دارند مانند آمفيبولها در امتداد محور طويلشان جهت‌دار مي‌شود و به حالت موازي كنار يكديگر قرار بگيرند:

هر گاه استرس و فشار روي يك قسمت از يك سنگ داده شود كانيها در جهت جايي كه فشار كمتر است اجتماع مي‌كند و در آن قسمت رشد مي‌كنند. كه اين فرآيند يا به وسيله سيالاتي كه دانه‌ها را احاطه كرده‌اند، يا از طريق منتشر شدن از طريق منتشر خارجي دانه‌ها و يا انتقال درون شبكه تبلور آنها صورت خواهد گرفت.

رشد بلورها :

در محيطهايي كه پديده دگرگوني اتفاق مي‌افتد و انرژي حرارتي و شيميايي تغيير مي‌كند. باعث رشد بلورها در حالت جامد هم مي‌شوند كه اين فرآيند به صورت رشد كانيهاي قبلي و يا رشد كانيهاي جديد و تغيير در كانيهاي قديمي و ظهور اشكال جديد است.

 

سنگ شناسی دگرگونی

عوامل‌دگرگون‌ساز

مهمترين عواملفيزيكي فشار و درجه حرارت است كه باعث فعل‌انفعالاتي مانند چند شكلي (پلي‌مورفيسم ) تبلور دوباره و تبادل يوني مي‌شود. هر كاني در فشار و درجه حرارت معيني تشكيلمي‌گردد و اگر شرايط دما و فشار تغيير كند ناپايدار گشته و براي رسيدن به حالتتعادل با اين شرايط به كانيهاي ديگري تبديل      مي‌شود.

 

به غير از عواملفيزيكي فوق مي‌توان به زمان، سيالات، آب، حتي مواد فرار گازها نيز اشاره نمود.

حال نگاهي كوتاه بهتأثيرات اين عوامل در فرآيند دگرگوني مي‌اندازيم.

وقتي شرايط حالتبحراني داشته باشد سيال‌هاي گازي مثل مايعات عمل مي‌كنند. آنها در شكاف سنگها نفوذكرده در آنها باقي مانده و بر سنگ تأثير مي‌گذراند. اين تأثيرات ممكن است كه يا بهصورت جذب در سنگ تبادل يوني و يا دگرسان كردن سنگ و تجزيهآن جلوه كند.

حضور آب باعث سرعتدر فرآيند تبلور دوباره بوده و حالت كاتاليزوردر ‏فرآيندهاي دگرگوني دارد.

حتي اگر تمام شرايطمورد لزوم فراهم باشد زمان هم مثلاً كانيها در كنار برخي سيالهاي فعال درحالتتبادل باشند باز هم در اثر گذر زمان در اين سيستم بسته نيز به عنوان مثال حتي اگرشرايط دگرگوني ايجاد شده و فعل انفعالاتي چون دگرساني و يا تعادل يوني صورت مي‌گيردهمچين گذر زمان باعث آزاد شدن و ايجاد گازهايي چونCO2و H2O مي‌باشد كه فشار اين گازها خود عاملي براي ايجادتركهايي در سنگ مي‌گردد.

بسته به عوامل مؤثردر دگرگوني درجات دگرگون شدن سنگهامتفاوت است.

حال به شرح عوامل مي‌پردازيم:

فشار مؤثر در دگرگوني :

مي‌دانيم كه فشردگيهر جسم باعث كاهش حجم و در نتيجه كاهش فضاهاي خالي، خروج آب و تغيير در وضعيتقرارگيري كانيهامي‌شود.

اين فشارها انواعمختلفي دارد كه به ذكر آن اشاره مي‌كنيم.

الف) فشار همه جانبه : باعث متراكم شدن سنگها و درنتيجه تبلور مجدد آنها مي‌شود.

ب) فشار جهت دار : باعث بروز چين خوردگي و شكستگي شدهو همچنين باعث جهت يافتگي كانيها در سنگها گرديده كه خود سبب سبب گسيختگي و شكستگيسنگ در امتداد، جهت يافتگي مي‌شود.

ج) فشار سيالات : مواد فرار موجود در بين منافذ ياشكافها هم‌ به نوبه‌ي خود فشاري را ايجاد مي‌كنند كه تأثير آنها را در دگرساني‌هاشاهديم.

علاوه بر موارد فوقمي‌دانيم كه فشار موجب انحلال بسياري از كانيها را مي‌گردد كه اين فرآيند را بهاسامي متعددي چون جريانهاي تراوشي، انحلال بر اثر فشار، انتقال محلولها و غيرهنامگذاري مي‌كند. و در طي اين فرآيند تغيير شكل ساختمان بلورين وقوع مي‌پيوندد.

در دگرگوني فشار به صورت ليتواستاتيك يا فشار همه‌جانبه (مانند فشار طبقات سنگي) و فشار جهت‌دار (مانند نيروهاي تكتونيكي) عمل مي‌كند: از سوي ديگر مي‌داينم كه فشار در جهت ازدياد عمق بالا مي‌رود. مثلاُ در عمق ده كيلومتري زمين فشار همه جانبه بين

دو هزارو ششصدتاسه هزارو دویست كيلوگرمبرسانتي‌‌مترمربع است. معمولاً در فرآيندهاي دگرگوني تأثير هر دو نوع فشار با همايجاد دگرگوني مي‌كند و هر كدام به تنهايي تأثير زيادي ندارند.

اثر فشار در قعل و انفعالات شيميايي :

ا) فشار موجب پايين آمدن نقطه ذوب كانيها مي‌گردد.

2) فشار علت اساسي نمو كانيها و طويل شدگي آنها است.

3)فشار باعث ايجاد كانيهاي سنگين‌تر بدون تغيير در تركيب شيميايي مي‌نمايد.

حرارت:

بسياري از واكنشهايشيميايي در اثر الا رفتن درجه حرارت شدت مي‌يابد. حرارت زمين بر حسب درجه زمينگرمايي در نواحي مختلف متغير مي‌باشد. مي‌دانيم كه درجه زمين گرمايي به ازاي هركيلومترسیدرجه افزايش مي‌يابد. ولي در مناطق مختلف اين تغييردما متفاوت خواهد بود مثلاً در مناطق آتشفشانيدر هر صدمترسی درجه افزايش دما خواهيم داشت.

منشاء حرارت در زمين:

1‌) حرارت هسته مركزي زمين (حرارت زمين گرمايي)

2) حرارت حاصل از واكنش راديواكتيو

3) حرارت ناشي از فرآيندهاي تكتونيكي

4) حرارت حاصل از انجماد و تفريق تود‌ه‌هاي آذرين در پوسته زمين

شايد جالب باشد كهبدانيد جريان حرارتي در نقاط مختلف متفاوت است.

1) حرارت اقيانوسها بيشتر از قاره‌ها است.

2) محور برآمده اقيانوس‌ها جريان حرارتي بيشتري نسبت به ديگر نواحي اقيانوسها دارد.

3) در اعماق زياد زمين تفاوت دمايي بين قاره‌ها و اقيانوسها بشدت كاهش مي‌يابد.

سنگها در چند كيلومتري از سطح زمين داغ هستند. دماي آنها در نتيجه منجربه صرف انرژي است و اين انرژي در اثر تغييرات فشار و دما تأمين مي‌گردد.

سيالها :

براي اثبات نقشسيالات در دگرگوني مي‌توان به كانيهاي آبداري چون به ميكا و آمفيبول اشاره نمود كهتحت تأثير دگرگوني شديد هم آب خود را به طور كلي از دست نداده و به كانيهاي ديگرتبديل نشده‌اند پس سيالات آبداري در فرآيندهاي دگرگوني نقش دارند.

با توجه بهوضعيت غيرعادي آب و ب توجه به اينكه اينكه هر چه فشار بالاتر برود نقطه جوش آب همبالاتر مي‌رود، با بالا رفتن نقطه جوش آب تبديل آب به بخارآب توأم با تغيير حجمكمتري خواهد بود و اگر فشار وارد بر آب ازدویست وبیستكيلوگرمبر سانتي‌مترمربع تجاوز كند آب در هيچ دماي به جوش نخواهد آمد. اين خصوصيتمنحصر‌به‌فرد آب روي بافت و نوع سنگهاي دگرگوني تأثير مي‌گذارد.

منشاء سيالها

1) آب جوي

2) آب ماگمايي

3) آب همزاد (آب فسيلي)

4) آب آزاد شده از كانيهاي در حين دگرگوني

سنگ‌هاي دگرگوني

برخي سنگ‌ها در پي فشار و گرماي زياد، بي‌آن‌كه ذوب شوند، دگرگوني‌هاي فيزيكي وشيميايي پيدا مي‌كنند و سنگ‌هاي ديگري به نام سنگ‌هاي دگرگوني را پديد مي‌آورند. سنگ دگرگوني ممكن است نسبت به سنگ مادر، شكل، اندازه، نوع كاني‌ها و در نتيجه بافتو تركيب شيميايي بسيار تازه‌اي داشته باشد. هر چه گرما و فشاري كه به سنگ‌ها واردمي شود، كم‌تر باشد، دگرگوني آن‌ها كم‌تر است كه از آن به دگرگوني ضعيف ياد مي‌شود. به وجود آمدن گرافيت و برخي زغال‌سنگ‌ها از اين گونه است. اما هر چه گرما و فشاريكه به سنگ وارد مي ‌شود، بيش‌تر باشد، دگرگوني‌ها نيز بيش‌تر خواهد بود كه از آن بهدگرگوني شديد ياد مي‌شود. به وجود آمدن الماس نمونه‌ي از دگرگوني بسيار شديد است.

علاوه بر فشار و گرما، برخي سيال‌ها نيز در فرايند دگرگوني دخالت دارند. بررسي‌ها نشان داده است كه همه‌ي سنگ‌ها به طور ميانگين 5/3 درصد دي ‌اكسيدكربن و 5/5 درصد آب دارند. طي دگرگوني، آب و دي‌اكسيد كربن سيال فعالي را به وجود مي‌آورندكه البته نقش آب پر رنگ‌تر است. بررسي‌ها نشان داه است كه فشار و گرماي زياد دربسياري از سنگ‌ها هيچ گونه دگرگوني به وجود نمي‌آورند، اما اگر به سنگي كه در فشارو گرماي زياد است، اندكي آب افزوده شود، برخي كاني‌ها با تندي بيش‌تر رشد مي‌كنند وحتي كاني‌هاي جديدي در سنگ به وجود مي‌آيد. چرا كه آب به جدا شدن برخي يون‌ها ازكاني‌ها و جابه‌جا شدن آن‌ها در سنگ كمك مي‌كند.

سنگ‌هاي دگرگوني به روش‌هاي زير پديد مي‌آيند:

1. دگرگوني مجاورتي. گاهي سنگ مادر در كنار توده‌ي آذرين قرار مي‌گيرد. در اينصورت، در جاي برخورد آن با توده‌ي داغ، بلوري‌شدن دوباره و دگرگوني شديد رخ مي‌دهد. اما با زياد شدن فاصله از توده‌ي آذرين از شدت دگرگوني كاسته مي‌شود.

2. دگرگوني جنبشي. اين نوع دگرگوني در پي فشار جهت‌دار و گرماي فراهم شده ازانرژي مكانيكي هنگام شكستن سنگ‌ها رخ مي‌دهد. در جاي گسل‌ها، كه شرايط اين دگرگونيرا دارند، سنگ دانه ريز و سياه‌رنگي به نام ميلونيت پديد مي‌آيد.

3. دگرگوني دفني. اين نوع دگرگوني در پي انباشته شدن پيوسته‌ي رسوب‌ها در كفمحيط‌هاي رسوبي به وجود مي‌آيد. لايه‌هاي زيرين در پي فشار وزن رسوب‌ها فشرده ميشوند و سنگ‌هاي رسوبي را پديد مي‌آورند. اما لايه‌هاي بسيار پايين‌تر، در پي فشار وگرماي زياد رفته‌رفته دگرگون مي‌شوند.

4. دگرگوني گرمابي. در اين دگرگوني آب بسيار داغ نقش مهمي دارد. اين آب ممكن استاز ماگما يا آب‌ها زيرزميني باشد. در اين دگرگوني گاهي موادي به سنگ مادر افزوده يااز آن برداشت مي شود.

5. دگرگوني برخوردي. در پي برخورد سنگ‌هاي آسماني بزرگ بر سطح زمين رخ مي‌دهد. اين نوع دگرگوني در زمين كمياب است، اما در سطح ماه و مريخ به فراواني رخ مي‌دهد.

6. دگرگوني ناحيه‌اي. اين نوع دگرگوني نتيجه‌ي همه‌ي عامل‌هايي است كه دردگرگوني سنگ‌ها از آن‌ها نام برديم. بيش‌تر سنگ‌هاي دگرگوني نيز به همين روش بهوجود مي‌آيند. اين نوع دگرگوني اغلب در فرورانش ورقه‌هاي سنگ‌كره رخ مي‌دهد. درايران در راستاي رشته كوه زاگرس از سنندج تا حاجي‌آباد(شمال بندر عباس)اين نوعدگرگوني ديده مي ‌شود و بخش زيادي از سنگ‌هاي دگرگوني كه در كارهاي ساختماني كاربرددارند، از معدن‌هاي همين ناحيه به دست مي‌آيد.

بافت سنگ‌هاي دگرگوني

سنگ‌هاي دگرگوني به دليل فشار همه‌سويه‌اي كه به آن‌ها وارد مي‌شود، بسيارمتراكم هستند و حجم فضاهاي خالي در آن‌ها بسيار پايين است. دگرگوني جنبشي بيش ازهمه باعث بر هم ‌خوردن بافت اوليه‌ي سنگ مي‌شود. طي دگرگوني كاني‌هاي دانه‌ريز باهم يكي مي‌شوند و كاني‌هاي دانه‌درشت‌تري به وجود مي‌آورند. گاهي نيز، به‌ويژه دردگرگوني جنبشي، دانه‌ها شكسته مي‌شوند و دانه‌هاي ريزتري به وجود مي‌آيد. با بلوريشدن دوباره و رشد دانه‌ها، ديواره‌ي بين دو كاني كنارهم، حالت دندانه‌اي و مضرس بهخود مي‌گيرد. اين بافت را مضرسي يا درهم و گاهي دانه‌قندي مي‌گويند. فشار جهت‌دارعمودي نيز باعث جهت‌يافتگي كاني ‌ها به صورتي مي‌شود كه سنگ نماي لايه‌اي يا نواريپيدا مي‌كند كه از آن به فولياسيون ياد مي‌شود.

خانواده‌هاي سنگ‌هاي دگرگوني

سنگ‌هاي دگرگوني را بر پايه‌ي جهت‌يافتگي در دو گروه داراي جهت‌يافتگي و بدونجهت‌يافتگي جاي مي‌دهند.

1. سنگ‌هايي كه كاني‌ها آن‌ها جهت‌يافتگي دارند: اين سنگ‌ها مانند سنگ‌هاي رسوبينماي لايه‌اي دارند.

الف) اسليت، در پي دگرگون شدن ضعيف شيل‌ها پديد مي‌آيد. كاني‌هاي رسي،كوارتز،مسكوويت و كلريت از كاني‌هاي اصلي آن هستند.

ب) فيليت، در پي دگرگون شدن ضعيف شيل‌هايي پديد مي‌آيد كه كاني‌ها ورقه‌ايبزرگ‌تري دارند. اين سنگ با داشتن سطح براق از اسليت بازشناخته مي‌شود.

ج) شيست، از دگرگون شدن شديد شيل‌ها پديد مي‌آيد. بيش از نيمي از كاني‌هاي آن راكاني‌هاي ورقه‌اي مانند مسكوويت و بيوتيت تشكيل مي‌دهند. دوگونه از شيست‌ها،تالك‌شيست و كلريت‌شيست، از دگرگوني سنگ‌هاي بازالتي پديد مي‌آيند.

د) گنايس، فراوان‌ترين سنگ دگرگوني است. سنگ مادر آن ممكن است گرانيت، ريوليت،سنگ‌هايي با دگرگوني ضعيف و سنگ‌هاي رسوبي، مانند آركوز، باشد. كاني‌هاي اصليگنايس‌ها از كوارتز، فلدسپات سديم‌دار و فلدسپات پتاسيم‌دار است. بيش‌تر آن‌هانوارهاي يك‌درمياني از رنگ سفيد يا صورتي و لايه‌هاي تيره دارند. گنايسي كه بيش‌تراز كاني‌ها تيره درست شده باشد، آمفيبوليت نام دارد.

2. سنگ‌هايي كه كاني‌هاي آن‌ها جهت‌يافتگي ندارند: اين سنگ‌ها مانند سنگ‌هايآذرين نماي توده‌اي دارند.

الف) مرمر، از دگرگوني سنگ‌هاي آهكي و دولوميت پديد مي‌آيد. اگر خالص باشد بهرنگ سفيد برفي و اگر داراي كاني‌هايي مانند ميكا، گرونا، ولاستونيت و كلريت باشد،به رنگ‌هاي سبز، صورتي، خاكستري و حتي سياه ديده مي‌شود.

ب) كوارتزيت، در پي دگرگوني نه چندان شديد ماسه‌سنگ كوارتزي پديد مي‌آيد. كوارتزيت خالص سفيدرنگ است اما اكسيدهاي آهن آن را صورتي يا قرمز مي‌كنند.

ج) هورنفلس، از دگرگوني مجاورتي سنگ‌هاي رسي پديد مي‌آيد. بافت مضرس و رنگتيره‌اي دارد.

چرخه‌ي سنگ

طي زمان دراز و در پي واكنش‌هاي شيميايي، فيزيكي و زيستي، هر سه گروه سنگ‌هامي‌توانند به هم تبديل شوند. سنگ‌هاي آذرين از سرد شدن ماده‌ي مذاب به وجودمي‌آيند. اگر فرياند سرد شدن ماده‌ي مذاب زير پوسته‌ي زمين رخ دهد، سنگ‌هاي آذريتدروني پديد مي‌آيند. سنگ‌ها آذرين بيروني از سرد شدن گدازه نزديك يا روي سطح زمينبه وجود مي‌آيند. زمين شناسان بر اين باورند كه سنگ‌هاي آغازين زمين همه از نوعآذرين بوده‌اند، چرا كه زمين در آغاز توده‌اي از ماده‌ي مذاب بوده است.

سنگ‌هاي آذرين در برخورد با هوا و آب دچار هوازدگي و فرسايش مي‌شوند و به صورتذره‌هاي كوچك‌تري مي‌شكنند و خرد مي‌شوند. آن ذره‌ها در پي نيروي گرانش، آب‌هايجاري، يخچال‌ها، موج‌ دريا و باد جابه‌جا مي‌شوند و به محيط‌هاي رسوب‌گذاري،به‌ويژه درياها و درياچه‌ها، مي‌روند. طي اين جابه‌جايي نيز بيش از پيش خردمي‌شوند. رسوب‌ها در محيط‌هاي رسوب‌گذاري به صورت لايه‌هاي موازي و افقي روي همانباشته مي‌شوند و طي فرايند سنگ‌زايي، سخت مي‌شوند و سنگ‌هاي رسوبي را پديدمي‌آورند.

اگر سنگ‌هاي رسوبي در ژرفاي زيادي جاي گرفته باشند، در پي فشار وزن لايه‌هايبالايي يا فشار فراهم شده از جابه‌جايي ورقه‌هاي زمين و گرماي درون زمين، آرام‌آرامدگرگون مي‌شوند و سنگ‌هايدگرگوني را مي‌سازند. سنگ‌هاي دگرگوني نيز اگر گرمايبيش‌تري ببينند، ذوب مي‌شوند و ماگما مي‌سازند. از سرد شدن ماگما نيز بار ديگر سنگآذرين پديد مي‌آيد.

اين چرخه‌ي سنگ، كه از آغاز پديد آمدن زمين همواره ادامه داشته است، بيش از 200سال پيش از سوي جيمز هاتن پيشنهاد شد. او با گردآوري يافته‌هاي زمين‌شناسان پيش ازخود به اين نتيجه دست يافت. اين چرخه با افزايش آگاهي دانشمندان از فرايندزمين‌ساخت ورقه‌اي بيش از پيش روشن‌تر شد. اين چرخه ميان‌برهايي نيز دارد. براينمونه گاهي سنگ آذرين بي آن كه هوازده شود و سنگ رسوبي پديد آورد، در پي گرما وفشار به سنگ دگرگوني تبديل مي‌شود. جاي برخورد ورقه‌هاي قاره‌اي نمونه‌اي از جاهايياست كه اين فرايند در آن رخ مي‌دهد.

سنگ شناسی دگرگونی


آمفيبوليت Amphibolites

نوعي سنگ دگرگونيبا آمفيبول فراوان، به رنگهاي سبز روشن تا تيره و سياه است كه معمولا در اثردگرگوني ناحيه‌ گابرو ( هورنبلند + پلاژيو كلاز ) به وجود مي‌آيد. آمفيبولها سختيزيادي داشته و بدليل مقاومت زياد در مقابل عومل جوي جهت تزئين بنا به كار مي‌روند. از دگرگوني سنگ‌هايي با تركيب مختلف از جمله سنگ‌هاي حد واسط ، آهك‌ها ودولوميت‌هاي ناخالص ، مارن‌ها و حتي از آهك‌هاي خالصي كه تحت تاثير متاسوماتيسمسيليسي ؤ منيزيم و آهن قرار گرفته باشند بوجود مي‌آيد.

 

مجموعه‌هاي چاپدوني، بنه شور و تاشك در يزد ، اسفندقه، سيرجان، ده‌بيد ( صفاشهر ) ، اراك، گلپايگان،سبزوار، بشاگرد، خوي، تربت‌حيدريه، نمونه‌هاي از مناطقي هستند كه در آن‌هاآمفيبوليت شناسايي شده است.

 اكلوژيت Eclogite

دركيمبرليتها وبعضي از بازالتها، سنگهايي به صورت قطعات بيگانه ديده مي‌شود كه عناصر اصلي سازندهآن پيروكسن و گارنت قرمز است. اين سنگ خوش رنگ كه بلورهاي درشتي دارد و درردگرگوني‌هاي شديد ناحيه‌اي به وجود مي آيند . اكلوژيت يا پيروكنسيت خوانده مي‌شود. اكلوژيتها با چگالي3/4 تا 3/5 گرم بر سانتي‌متر مكعب در فشار زياد و اعماق پوسته يا گوشته فوقاني به وجود مي‌آيند، و از نظر تركيب شيميايي بسيار شبيه سنگهاي آذريني مانند بازالت و گابرو هستند . اكلوژيت‌ها تنها در شرايط بدون آب بوجود مي‌‌آيند از اينرو كاملا بي آب هستند.

در زون دگرگونيسنندج - سيرجان ( نيريز - گل گهر ) ، جنوب بيرجند ( مختاران ) احتمال وجود الكلوژيتوجود دارد ولي بطور مستند كه بر پايه‌ي مطالعات كامل سنگ‌شناسي ، كاني شناسي وژئو‌شيمائي باشد، گزارش نشده‌اند.

 اپيدوتيت

نوعي سنگ دگرگوني است كه در اثر فشرده شدن بلورهاي اپيدوت و كوارتز تشكيل مي‌شود و بيشتر در اثر دگرگوني گابرو به وجود مي‌آيد.

 گنيس Gneisses

نوعي سنگ دگرگونيفولياسيون‌دار با نوارهاي موازي است كه طول كاني‌هاي سازنده آن مانند كواتز وفلدسپاتها بين چند ميليمتر تا چندين سانتيمتر متغير است. گنيس در اثر تاثير شديددگرگوني بر روي برخي از سنگ‌هاي رسوبي مانند ماسه سنگ‌ها و كنلگومرا‌هايفلدسپات‌دار و يا سنگ‌هاي آذريني چون گرانيت‌ها و ريوليت‌ها حاصل شوند. در مناطقيتحت تاثير دگرگوني‌هاي ناحيه‌اي قرار گرفته‌اند به وجود مي‌آيد. اين سنگ‌ها كه پساز شيت فراوان‌ترين سنگ‌هاي دگرگوني سطح زمين به شمار مي‌روند.

به گنيس‌هاي دارايمنشا رسوبي پاراگنيس و به گنيس‌هاي داراي منشاء آذرين ارتوگنيس مي‌گويند.

در اكثر اوقات ،كاني‌هاي آهن و منيزيم‌دار ، به ويژه بيوتيت و هورنبلند كه از عمده‌ترين كاني‌هايتيره رنگ گنيس به حسات مي‌آيند به صورت نوارهاي موازي ديده مي‌شوند. در نوعي ازگنيس كه به نام گنيس چشمي معروف است كوارتز و فلدسپات به صورت چشم‌ها يا عدسي‌هايدرشت‌تري در متن سنگ ديده مي‌شوند.

بر اساس تركيبكاني‌شناسي گنسي‌ها مانند نوع كاني‌هاي كلريت ، ميكا ، سيلكات‌هاي آلومينيوم و .... مي‌توان تركيب شيميايي و كاني‌شناسي سنگ مادر و شرايط فيزيكي مؤثر در طول دگرگوني  را شناسايي كرده و مورد بررسي قرار داد.

اكثر اوقاتكاني‌هاي آهن و منيزيم‌دار ، بويژه بيوتيت و هورنبلند كه از كاني‌هاي اساسي تيره‌رنگ گنايس به حساب مي‌آيند به صورت نوار‌هاي موازي ديده مي‌شوند.

گاهي از انواعمقاوم و زيباي گنيس به عنوان سنگ نما درساختمان‌سازي استفاده مي‌شود.

 

در بسياري از نقاطايران مانند طرقبه در شمال مشهد ، جنوب دامغان ، شمال شرق يزد و در مسير كرمانانواع متفاوتي ازگنيس‌ها مشاهده شده است.

 گرانوليت Granulite

در فرانسه به آن لپتينيت مي‌گويند.

در دگرگونيهاي شديد نوع ناحيه‌اي و همبري، تحت تأثير فشار و حرارت زياد، سنگي فاقد شيستوزيته و كاملا بي‌آب به رنگ‌هاي گلي تا سبز به وجود مي‌آيد كه دانه‌هاي مساوي و نسبتاً درشتي داردو به نام گرانوليت معروف است.

منشاء اين سنگها ممكن است رسوبات رسي و يا سنگهاي آذرين اسيدي مانند گرانيتها باشد.

كانيهاي اصلي سازنده گرانوليتها عبارتند از كوارتز، فلدسپات، پيروكسن و گاهي گارنت.

گرانوليت در سنندج - همدان - اراك - گلپايگان - نيريز - و بروجرد گزارش شده‌اند.

 مرمر Morble

نوعي سنگ دگرگوني فاقد تبلور است كه تحت تأثير حرارت و فشار بر روي سنگهاي رسوبي مانند آهك‌هاي خالص يا ناخالص ايجاد مي‌شود.

در اثر اين دگرگوني بلورهاي ريزكاني‌ها‌يي چون كلسيت رشد مي‌كنند، و هر چه شدت دگرگوني افزايش بيشتري يابد كانيهاي درشت‌تري در سنگ به وجود خواهد آمد. رگه هاي موجود در سنگ مرمر مربوط به ناخالصي‌هاي سنگ آهك اوليه است. سنگ‌هاي مرمر معمولا تنها از يك نوع كاني مانند كلسيت با دولوميت تشكيل شده و داراي دانه‌هاي موزائيكي و درشتند . اين سنگ‌ها معمولاً در دگرگوني مجاورتي تشكيل مي‌ِشوند ولي در دگرگوني ناحيه‌اي نيز يافت گشته‌اند .

 

در بسياري از مناطق ايران مانند مغرب شهر اروميه - ساغند يزد - حاشيه شرقي گرانيت شيركوه يزد - گرانيت جنوب لاهيجان حاشه‌ي گرنوديوريت قصر فيروزه (مشرق تهران) آهكها به وفور ديده مي‌شوند.

 ميگماتيت

ميگماتيت به معناي اختلاط و ناهمگني است.

در برخي دگرگوني‌هاي شديد، سنگي مركب و ناهمگن به وجود مي‌آيد كه بخشهايي از آن به رنگ روشن بوده و ظاهراً شبيه گرانيت است و بخش ديگري از آن با رنگ تيره مانند گنيس‌هاي سرشار از كاني‌هاي آهن ، منيزيم و آلومينيوم به نظر مي‌رسد. اين سنگها كه گاه گسترش بسيار وسيعي دارند به نام ميگماتيت خوانده مي‌شوند.

 

ميگمانيت‌ها را معمولا بر اساس شكل ظاهري آن‌ها نامگذاري مي‌كنند (مانند فلبيتي = رگه‌اي ، نبوليتي = شبح و ابر مانند و غيره)

مجموعه‌ بند شورو ( در ساغند و اردكان يزد ) - مجموعه تاشك (در يزد -همدان - نيريز - اسفندقه- سيرجان -حاجي آباد و تكاب از جمله مناطقس هستند كه در ميگماتيتها به وفور در آن ديده مي‌شوند.

 ميكاشيت

در دگرگوني‌هايناحيه‌اي در اثر دگرگون شدن سنگهاي رسي ميكاشيتها به وجود مي‌آيند. كوارتز وميكاروكاني اصلي سازنده‌ي آنها هستند كه با چشم غير مسلح نيز قابل تشخيصند. كانيميكا كه به وفور در اين سنگها ديده مي‌شود عمدتاً در امتداد سطح تورق قرار گرفتهاست. اين امر موجب تورق آسان سنگ مي‌شود. مسكويت(ميكاي سفيد) مشخص كننده‌ي دگرگونياين سنگ‌ها، در درجه‌ي ضعيف تا متوسط است و با افزايش درجه دگرگوني بيوتيت(ميكايسياه) در اين سنگها ظاهر مي‌گردد. در تمامي ميكاشيتها، كاني فلدسپات به صورتدانه‌هاي ريز وجود دارد. گاهيبر اثر تغيير و تبديل ميكاشيت‌ها پليتي گرانيت به وجود مي‌آيد.

در بسياري مواقعميكاشيت‌ها حاوي مقادير زيادي گارنت هستند.

در بسياري از مناطقايران مانند كوه سنگي در مشهد، طرقبه، دامنه كوه بينالود، زاهدان، همدان و .... ميكاشيتها به وفور ديده مي‌شوند.

 ميلونيت Mylonites

تحت تأثير دگرگوني‌هاي كاتاكلاستيك يا ديناميكي، در اثر فشار شديد، سنگي دانه‌ريز كه معمولاً بافت لايه‌اي دارد به نام ميلونيت توليد مي‌گردد. در واقع در اثر خردشدن ذرات سنگ مادر تحت تأثير فشار شديد ناشي از دگرگوني، بدون تغيير تركيب شيميايي سنگ اوليه ، مقداري قطعات سنگي توليد مي‌شود كه اين قطعات توسط سيماني از بلورهاي دانه‌ريز مانند لكريت و سرسيت به به يكديگر متصل مي‌گردند و سنگ ميلونيت را به وجود مي‌آورند.

در بررسي‌هاي ميكروسكوپي انجام شده بر روي اين سنگها اشكال و رگه‌هاي ناپيوسته‌اي شبيه به تاكي‌ليت كه نوعي شيشه‌ تيره رنگ آتشفشاني است ديده شده است . اين اشكال در اثر ذوب بخشهاي كوچكي از سنگ تحت تأثير دگرگوني ايجاد مي‌شوند و اشاره به حرارت شديد ناشي از اصطكاك در طي دگرگوني ديناميكي دارند.

بسياري از ميلونيت‌ها بافت ورقه‌اي دارند كه اندازه‌ي دانه‌ها ، رنگ و يا تركيب كاني شناسي هرورقه نسبت به ورقه‌ي مجاور متفاوت است. اين حالت در نتيجه‌ي جريان يافتن سنگ در حالت جامد حاصل مي‌شود.

 

گوني سنندج - سيرجان - اردكان يزد - حسن رباط موته اصفهان - جنوب لاهيجان - شيركوه يزد مي‌توان سنگ ميلونيت را مشاهده نمود.

 فيليت (Phyllites )

در اثر افزايش درجه حرارت، تداوم شرايط دگرگوني و يا تحت تأثير مولد سيال، سنگهاي اسليتي مي‌توانند به نوع ديگري از سنگهاي دگرگون شده به نام فيليت تبديل گرديدند.

فيليت سنگي است با بلور‌هاي درشت‌تر و فولياسيون مشخص‌تر از اسليت(سنگ لوح) كه به رنگهاي سبز، زرد، خاكستري،كبود و قرمز ديده مي‌شود. رنگ و جلاي اين سنگ به تركيب كاني شناسي آن مربوط مي‌گردد به عنوان مثال فيليتهاي داراي كاني مسكويت، رنگ روشن و جلاي نقره‌اي داشته و نمونه‌هاي حاوي كلريت با رنگ سبز و جلاي مخملي قابل تشخيصند.

نمونه‌هاي تالك‌دار مانند سنگ صابون جلاي چرب دارند و انواع پرگرافيت داراي رنگ خاكستري و جلاي فلزي بوده و دست را سياه مي‌كنند.

فيليت‌ها معرف رخساره‌ي شيت سبز(دگرگوني ناحيه‌اي) بوده ولي گاهگاهي در دگرگوني مجاورتي(به ويژه اگر در فيليت آندالوزيت و كرويريت ديده شود) نيز تشكيل مي‌شوند كه گاهي به نام اسليت لكه‌دار نيز خوانده مي‌شوند.

سطح تورق اين سنگ به علت فراواني كانيهاي ميكايي، نسبتاً براق بوده و جلاي ابريشمي دارد. كانيهاي سازنده‌ي فيليت سنگها عبارتند از ميكا، كوارتز، كلريت و ....، معمولاً فيليت‌ها را بر اساس كانيهاي همراه نامگذاري مي‌كنند مانند فيليتهاي گرافيتي، گرونا دار و غيره.

سنگ منشأ اين دسته از سنگهاي دگرگوني مي‌تواند سنگهاي رسي، توف، گدازه و ... باشد.

 

مجموعه‌هاي دگرگوني واقع در شرق ماسوله، زون فليش شرق ايران(نهبندان ـ خاش)، ساغند در يزد،نمونه‌هايي از مناطقي‌اند كه مي‌توان سنگ فيليت را مشاهده نمود.

 كوارتزيت Quartzites

نوعي سنگ دگرگوني بسيار متراكم با درصد كوارتز بسيار زياد است كه بر اثر دگرگوني سنگهاي رسوبي پركوارتز مانند ماسه  سنگها، كنگلومراهاي كوارتزدار، چرت و ... به وجود مي‌آيد. فشردگي زياد كاني‌هاي سازنده اين سنگ و وجود سيمان سيلسي بسيار محكم در بين ذرات سازنده‌ي سنگ موجب مي‌شود كه در هنگام شكستن دانه‌ها نيز بشكنند و لبه‌هاي تيزي درسنگ ايجاد شود به دليل همين خاصيت در گذشته‌هاي دور قطعات تيز كوارتزيت به عنوان ابزاري براي دفاع و شكار مورد استفاده بشراوليه قرار مي‌گرفته است.

علاوه بر كوارتز كانيهاي ديگري چون ميكا، فلدسپات‌، گارنت و ... نيز مي‌توانند در اين نوع سنگ وجود داشته باشند كه البته بستگي به مواد ناخالص موجود در سنگ مادر دارد. مثلاً اگر جنس سيمان سنگ رسوبي كه كوارتزيت از دگرگوني آن ايجاد شده است آهك باشد پس از دگرگوني، كاني‌هاي كلسيت و يا دولوميت در سنگ خواهند شد.

رنگ كوارتزيت به رنگ ماسه‌سنگ و يا سنگ مادر آن بستگي دارد و معمولا بين سفيد تا خاكستري متغير است. اين سنگ در دگرگوني مجاورتي و يا ناحيه‌اي بوجود آمده و گاه نيز ممكن است حاصل متاسوماتيت باشد. ( كوارتزيت‌هاي ناشي از دگرگوني ناحيه‌اي داراي تورق مي‌باشند)

 

در مجموعه‌هاي ‌دگرگوني واقع در شرق ماسوله - ساغند يزد - شاندر من - اسالم - مجموعه‌ي چابدوني و به شور در يزد سنگ‌هاي كوارتريتي قابل رؤيت هستند.

 شيست Schiste

شيست‌ها سنگ‌هاي دگرگوني متورقي هستند كه كاني‌هاي آن با چشمغيرمسلح قابل تشخيصند و بنابراين درجه‌ي دگرگوني آنها ازاسيليت‌ها و فيليت‌ها بيشتر است. وجود شيستوزيته و يا لينه آسيون از مشخصات اساسي اين سنگهاست. شيست‌ها از فراوان‌ترين سنگ‌هاي دگرگوني به شمار مي‌روند و بر اساس فراواني نوع كاني‌هاي برتر محتوي آن‌ها نامگذاري مي‌شوند ( مانند ميكا - شيست - كلريد شيست - گارنت شيست - تالك شيست و ..... )

شيست‌ها مي‌توانند از دگرگوني انواع متفاوت سنگ‌ها و رسوبات از جمله رسوبات رسي ، سنگ‌هاي كربناته ، سنگ‌هاي نيمه باز يك - باز يك و اولترابازيك در محيط‌هاي آبدار و خشك بوجود آيند.

برخي از شيست‌ها در اثر فرايند متاسوماتيسم و تاثير محلول‌هاي هيدروترمال بر روي سنگ‌هاي منيزيوم داراي چون بازالت‌ها در حرارت‌هاي پايين شكل مي‌گيرند.

شيست‌ها در دگرگوني‌هاي ناحيه‌اي ، تدفيني و هيدروترمال بوجود مي‌آيند.

 

نوعي از شيست‌ به نام شيست آبي در اثر دگرگوني گريواكه‌ها ، بازالت‌هاي زير دريايي و سنگ‌هاي سري افيوليتي كه همگي با گودال‌هاي اقيانوسي در ارتباط هستند بوجود مي‌آيد. در اين نوع شيست حضور كاني‌هاي فشار بالا و چگال ، معرف شرايط و فشار زياد و حرارت كم حاكم بر محيط تشكيل آنهاست.

 سرپانتينيت

در اثر دگرگوني سنگهاي اولترامافيك دردماهاي نسبتاً كم، سنگي به رنگهاي سبز، زرد و قهوه‌اي با سختيسهبه نام سرپانتيت بهوجود مي‌آيد كه اساساً از سرپانتين ساخته شده است.

بسياري از اين سنگها حاوي كانيهاي اليوني، هورنبلند، گارنت و ... هستند.

سنگهاي سرپانتينت اغلب داراي لكه‌ها و خالهاي رنگي هستند و به صورت توده‌هاي متراكم و يا متورق ديده مي‌شوند.

اين سنگها به صورت رگه‌ در مناطقي كه تحت تأثير دگرگوني، بخصوص دگرگوني‌هاي مجاورتي قرار گرفته‌اند ديده مي‌شود.

برخي از انواع سرپانتينت كه درخشندگي و جلاي زيادي دارد در جواهرسازي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. برخي از آنهابه عنوان سنگ تزئيني در ساختمان‌سازي بكار مي‌روند.

اسليت Slate

در فرانسه آردواز و در فارس سنگ لوح نيز نام گرفته است.

اسليتها سنگهايدگرگوني دانه‌ريزي هستند كه بلورهايشان با چشم غير مسلح قابل تشخيص نمي‌باشد و براثر دگرگوني خفيف رسوبات بسيار دانه‌ريز و سنگهاي رسوبي ايجاد شده و به راحتي بهورقه‌هاي نازكي تبديل مي‌‌گردند . اين سهولت در تورق پذيري حاصل قرار گرفتنكانيها‌‌‌ي بسيار دانه‌ريز ورقه‌اي (ميكا و كلريت) به موازات سطوح شيستوزيته است. گاه در برخي اسليتها دو يا چند سطح شيستوزيته متقاطع ديده مي‌شود كه معرف مراحل دگرشكلي مختلف سنگ است.

كانيهاي اصليسازنده سنگ لوح عبارتند از كوارتز، مسكوويت، كلريت و كلسيت، كه گاهي با كاني تيرهرنگ گرافيت همراه است. علاوه بر آن تورمالين، اپيدوت و .... نيز در اسليتها ديدهمي‌شود

حضور مقداري ازعناصر خاص مي‌تواند سبب تغيير رنگ در اسليتها گردد چنانچه اكسيد آهن دو ظرفيتي بهآن رنگ قرمز داده و اكسيد آهن سه ظرفيتي آن را به رنگ سبز در مي‌آورد. همچنين دراثر حضور مواد آلي، سنگ به رنگ تيره ديده مي‌شود در طبيعت معمولاً اسليتها بهرنگهاي قرمز، سبز، ارغواني،قهوه‌اي، خاكستري و سياهمشاهده مي‌گردد.

در ايران، اسليتهادر نواحي نهبندان، جنوب بيرجند، خاش در حد شرقي مرز ايران و پاكستان، جنوب مشهد،طرقبه و كوههاي طالشگزارش شده‌اند.

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 18 دی 1393 ساعت: 9:21 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
نظرات(0)

تحقیق در مورد كانيها

بازديد: 1183

 

تحقیق رایگان

سایت علمی وپژوهشی اسمان

تحقیق در مورد كانيها

 

كاني ماده‌ي طبيعي، غيرآلي، بلوري و جامد است كه در تركيب سنگ‌هاي پوسته‌ي زمين يافت مي‌شود. برخي كاني‌ها از يك عنصر خالص و بسياري از آن‌ها از دو يا چند عنصر درست شده‌اند. در هر صورت، كاني‌ها تركيب شيميايي معيني دارند.

واژه‌ي كاني از واژه‌ي فارسي كان گرفته شده است كه در زبان عربي به آن معدن گفته مي‌شود. بنابراين، كاني به ماده‌اي گفته مي‌شود كه به طور طبيعي از معدن(كان) به دست مي‌آيد و معدن بخشي از پوسته‌اي زمين است كه در آن‌جا به اندازه‌ي چشم‌گيري، كاني يافت مي‌شود. موادي مانند شيشه، چيني، آلياژ‌هاي گوناگون، كه انسان‌ آن‌ها را ساخته است، و موادي مانند مرواريد صدف، استخوان، عاج و بسياري ديگر، كه جان‌داران مي‌سازند، كاني نيستند.

ويژگي‌هاي كاني‌ها

كاني‌ها چيزهاي همگني هستند؛ يعني، ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي همه‌ي ذره‌هاي سازنده‌ي آن‌ها، يكسان است. براي مثال، اگر يك قطعه هاليت(نمك خوراكي) را به ذره‌هاي بسيار كوچكي بشكنيم، همه‌ي ذره‌هاي به دست آمده، مزه‌ي شوري دارند، به سادگي در آب حل مي شوند و ديگر ويژگي‌هاي نمك را نشان مي‌دهند.

كاني‌ها مواد بلوري و جامدي هستند؛ يعني، ذره‌هاي سازنده‌ي آن‌ها بر اساس نظم و قانون معيني كنار هم قرار گرفته‌اند؛ به نحوي كه، همه‌ي سطح‌هاي بيروني يك كاني، صاف است. شكل بلوري و منظم كاني‌ها از آرايش اتم‌ها و مولكول‌هاي دروني آن‌ها ناشي مي‌شود.

هر كاني تركيب شيميايي ثابتي دارد. براي مثال، پيريت هميشه FeS2 و كلسيت CaCO3 همواره است. البته، در برخي كاني‌ها ممكن است نسبت برخي عنصرها تغيير كند. براي مثال، در كاني الوين( FeMgSiO4 ) ممكن است درصد آهن و منيزيم از بلوري به بلوري ديگر، از صفر تا صد درصد تغيير كند.

برخي كاني‌ها، مانند طلا، از يك عنصر درست شده‌اند. البته، طلا كم‌تر به صورت خالص يافت مي‌شود. بلورهاي مكعبي و زرد رنگ طلا، اگر با نقره همراه باشند، روشن‌تر و اگر با مس همراه باشند، قرمزتر به نظر مي‌رسند. بسيار از كاني‌ها از دو يا چند عنصر متفاوت هستند كه با هم مخلوط شده و ماده‌ي مركبي به وجود آورده‌اند. براي مثال، فراوان‌ترين كاني، يعني كوارتز، تركيبي از سيليسيم و اكسيژن است.

شكل‌گيري كاني‌ها

كاني‌ها از پيوندهاي گوناگون بين اتم‌هاي عنصرها به وجود مي‌آيند. تا كنون 92 عنصر در طبيعت شناسايي شده است. از بين اين 92 عنصر طبيعي، 8 عنصر اكسيژن، سيليسيوم، آلومينيوم، آهن، كلسيم، سديم، پتاسيم، و منيزيم، حدود 5/98 درصد كاني‌ها را مي‌سازند. از تركيب‌شدن اين عنصرها با هم، كاني‌ها گوناگوني به وجود مي‌آيد. براي مثال، از تركيب شدن اكسيژن با سيليسيوم، اكسيد سيليسيوم SiO2 (كوارتز) و از تركيب‌شدن اكسيژن، سيليسيوم، منيزيم و آهن، الوين( FeMgSiO4 ) به دست مي‌آيد.

كاني‌ها علاوه بر اين كه از نظر تركيب شيميايي با هم تفاوت دارند، از نظر شكل ظاهري، رنگ، اندازه و ديگر ويژگي‌ها نيز تفاوت‌هاي زيادي با هم دارند. اين تفاوت‌ها از چگونگي شكل‌گيري آن‌ها برمي‌خيزد. برخي كاني‌ها از سرد شدن ماده‌ي مذاب به دست مي‌آيند. همه‌ي كاني‌هاي سنگ‌هاي آذرين، مانند كوارتز، فلدسپات، ميكا و الوين، اين گونه به وجود مي‌آيند.

برخي ديگر از كاني‌ها از سرد شدن بخار در سطح سنگ‌ها يا شكاف‌هاي موجود در آن‌ها به وجود مي‌آيند. سرد شدن گاز گوگرد در قله‌هاي آتش‌فشاني دماوند و تفتان، نمونه‌اي از اين فرايند است. كاني‌ها ديگري از بخار شدن محلول‌هايي به وجود مي‌ايند كه به اندازه‌ي اشباع رسيده‌اند. براي مثال، از بخار شدن آرام‌ درياچه‌هاي مركزي ايران، نمك و گچ به دست مي‌آيد.

برخي كاني‌ها از واكنش‌هاي شيميايي يون‌ها در آب به وجود مي‌آيند. براي مثال، در درياهاي گرم، يون كلسيم(+2 Ca) با يون كربنات(+CO32)تركيب مي‌شود و كاني كلسيت(CaCO3) ته‌نشين مي‌شود. برخي كاني‌ها نيز پيامد تخريب شيميايي كاني‌ها ديگر هستند. براي مثال، از تجزيه‌ي شيميايي فلدسپات‌ها، كاني‌هاي رستي(كاني‌هاي تشكيل‌دهنده‌ي خاك) به وجود مي‌آيند.

شناسايي كاني‌ها

زمين‌شناسان براي شناسايي كاني‌ها از روش‌هاي گوناگوني، مانند رنگ‌ شعله، طيف نوري، ميكروسكوپ‌هاي پلاريزان، ميكروسكوپ الكتروني و پرتو ايكس، بهره مي‌گيرند.

رنگ‌شعله. در اين روش تكه‌اي از كاني يا پودر آن را روي شعله نگه مي‌دارند و با دستگاهي به آن مي‌دمند. با تغيير رنگي كه در شعله پديد مي‌آيد، مي‌توان برخي از كاني‌ها را شناسايي كرد. سديم رنگ زرد، پتاسيم رنگ نارنجي، منيزيم رنگ قرمز، كلسيم رنگ نارنجي، باريم رنگ سبز مايل به زرد و مس رنگ سبز درخشان، به وجود مي‌آورد.

طيف نور. در اين روش مقدار اندكي از يك كاني را در دستگاهي، كه با جرقه‌ي الكتريكي و در فشار زياد كار مي‌كند، قرار مي‌دهند تا كاني بخار شود. در اين حالت، اتم‌هاي عنصرهاي سازنده‌ي كاني، طول موج ويژه‌اي توليد مي‌كنند كه پس از عكس‌برداري مي‌توان با كمك آن‌ها به عنصرهاي سازنده‌ي كاني پي ‌برد.

ميكروسكوپ پلاريزان. در اين روش، ضخامت يك قطعه سنگ را كه داراي كاني‌هاي گوناگون است، به اندازه‌اي كم مي‌كنند تا شفاف شود و نور از آن بگذرد. سپس آن را زير ميكروسكوپ پلاريزان بررسي مي‌كنند. اكنون از روي شكل ظاهري، نوع شكستگي، ضريب شكست نور، رنگ و ديگر ويژگي‌ها، كاني را شناسايي مي‌كنند.

ميكروسكوپ الكتروني. لايه‌ي نازكي از كاني را با اين ميكروسكوپ مطالعه مي‌كننند. باريكه‌ي الكتروني به كاني برخورد مي‌كند و بخشي از آن به كاني جذب مي‌شود كه سايه‌اي از كاني روي صفحه‌ي ويژه‌اي به وجود مي‌آورد. بررسي اين سايه از نظر شكل ظاهري، شكستگي‌ها و ساختمان دروني كاني‌ها، به شناسايي كاني مي‌انجامد.

پرتو ايكس. اين روش در شناسايي كاني‌ها، به‌ويژه كاني‌هايي كه تركيب شيميايي مشابهي دارند، بسيار كارآمد است. پرتوهاي ايكس را به بلور كاني مي‌تابانند. بخشي از اين پرتوها از كاني مي‌گذرد و بخشي پس از برخورد با ذره‌هايي كه در گوشه‌هاي شبكه‌ي بلور كاني قرار دارند، بازتاب مي‌يابد. با برسي عكس به دست آمده از اثر اين پرتوها بر فيلم عكاسي، مي‌توان كاني مورد نظر را شناسايي كرد.

شناسايي كاني‌هاي آشنا

به كمك ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي كاني‌ها، مي‌تـوان به روش‌هاي ساده‌تري برخي از كاني‌هاي بسيار شناخته شده را شناسايي كرد.

شكل بلور. اندازه‌ي بلورها ممكن است بسيار بزرگ يا بسيار كوچك باشد. در حالي كه وزن كاني بريل ممكن است تا 200 تن هم برسيد، برخي كاني‌ها تنها با پرتوهاي ايكس ديده مي‌شوند. شكل كاني‌ها نيز بسيار گوناگون است. با وجود اين، زاويه‌هاي بين سطح‌هاي مشابه در همه‌ي بلورهاي يك كاني همواره يكسان است. براي مثال، بلور نمك، چه بزرگ و چه كوچك، همواره مكعبي شكل است و بين سطح‌هاي خود، زاويه‌ 90 درجه دارد.

سختي. دانشمند اتريشي به نام فردريش موهس(1839-1773) مقياسي براي درجه‌ي سختي كاني‌ها وضع كرد. مقياس او از درجه‌ي يك براي تالك(نرم‌ترين كاني) تا درجه‌ي 10 براي الماس (سخت‌ترين كاني) است. بر اساس اين مقياس، سختي ناخن انسان، 5/2، سكه‌ي مسي 5/3 و چاقوي فولادي قلم‌تراش، 5/5 است. اكنون با توجه با اين كه در اثر كشيدن اين چيزها بر سطح كاني، در آن خراش ايجاد مي‌شود يا نه، سختي كاني را اندازه مي‌گيرند و با توجه با سختي، كاني را شناسايي مي‌كنند.

رَخ(كليواژ). رخ به شكستگي كاني‌ها در راستاي سطح صاف، پس از وارد شدن ضربه‌اي شديد، مانند ضربه‌ي چكش، گفته مي‌شود. ميكا در يك جهت مي‌شكند و ورقه ورقه مي شود؛ كوارتز خورد مي‌شود؛ نمك خوراكي رخ سه جهتي قائم و كلسيت رخ سه جهتي غير قائم دارد.

رنگ. برخي كاني‌ها هميشه به يك رنگ ديده مي‌شوند. براي مثال، طلا همواره زرد، مالاكيت، گرافيت هميشه سياه و مالاكيت به رنگ سبز فيروزه‌اي است. رنگ را بايد در سحي كه به تازگي شكسته شده است، مشاهده كرد. زيرا هوازدگي رنگ سطح رويي را تغيير مي‌دهد.

اثر بر چيني بدون لعاب. در اين روش كاني را بر چيني بدون لعاب( پشت نعلبكي بخشي كه لعاب ندارد) مي‌كشند تا لايه‌ي نازكي از آن بر سطح چيني بماند. كاني‌هاي نافلزي اثر بي‌رنگ يا به رنگ روشن دارند و كاني‌هاي فلزي رنگ‌هاي تيره‌تري پديد مي‌آورند. براي مثال، كاني زرد رنگ پيريت، رنگ سياه برجاي مي‌گذارد و اثر هماتيت، كه بيش‌تر به رنگ خاكستري و ساه است، قرمز قهوه‌اي ديده مي‌شود.

جلا. جلو يا درخشندگي سطح كاني نيز در شناسايي آن سودمند است. كاني‌هاي فلزي نور را به‌خوبي بازمي‌تابانند و به اصطلاح جلاي فلزي دارند. هاليت و كوارتز، جلاي شيشه‌اي و اوپال و اسفالريت، جلاي صمغي دارند.

چگالي(جرم‌حجمي). براي به دست آوردن چگالي كاني‌ها، جرم آن‌ها را با ترازو و حجم را با استوانه‌ي درجه‌بندي شده داراي آب، اندازه مي‌گيرند تا با تقسيم كردن جرم بر حجم، چگالي كاني به دست آيد. چگالي بيش‌تر كاني هاي سيليكاتي، كه بخشي زيادي از پوسته‌ي زمين را مي‌سازند، حدود 5/2 تا 5/3 گرم بر سانتي‌متر مكعب است. كاني‌هايي كه در ساختمان خود عنصرهاي سنگيني مانند سرب و باريوم دارند، داراي چگالي بالايي هستند. براي مثال، چگالي گالن(PbS)، حدود 5/7 گرم بر سانتي‌متر مكعب است.

 

 

نام‌گذاري كاني‌ها

بيش‌تر كاني‌ها نام‌هاي كهني دارند و اثر واژگان يوناني و رومي را بر خود دارند. برخي كاني‌ها نيز به نام كاشفشان يا براي سپاس‌گذاري از كوشش‌هاي دانشمندان بزرگ نام‌گذاري شده‌اند. به‌طور كلي نام كاني‌ها به روش‌هاي زير برگزيده شده است:

1. نام برخي كاني‌ها بسيار كهن است و هنوز دليل ناميده شدن به چنين نام‌هايي را به‌درستي نمي‌دانيم؛ مانند كوارتز.

2. نام برخي از كاني‌ها از نام كاشفشان گرفته شده است؛ مانندكووليت از كوولي، كاني‌شناس ايتاليايي.

3. نام برخي كاني‌ها از نام جايي گرفته شده كه نخستين‌بار در آن‌جا پيدا شده‌اند؛ مانند آرگونيت از آرگون در اسپانيا.

4. برخي كاني‌ها نام‌هاي افسانه‌اي دارند؛ مانند مارتيت از مارس(خداي جنگ).

5. نام برخي كاني‌ها از تركيب شيميايي آن‌ها گرفته شده است؛ مانند سيدريت از سيدروس به معناي آهن.

6. نام برخي از كاني‌ها از ويژگي‌هاي فيزيكي آن‌ها گرفته شده است؛ مانند باريت از باروس به معناي سنگين.

7. نام برخي از كاني‌ها از نوع كاربرد آن ها گرفته شده است؛ مانند نفريت از نفرون كليه‌ها، زيرا اين كاني براي درمان آسيب‌ها كليه سودمند است.

8. نام برخي از كاني‌ها از رنگ آن‌ها گرفته شده است؛ مانند الوين به معناي كاني سبز زيتوني.

9. برخي كاني‌ها نام محلي دارندكه جنبه‌ي جهاني پيدا كرده است؛ مانند كرندوم و سافير كه نام هندي اين كاني‌هاست.

كاني‌هايي با نام‌هاي ايراني

1. بيرونيت( Birunite ): سيليكات كلسيم و كربنات كلسيم آب‌دار

اين كاني در سال 1957 ميلادي كشف و به افتخار دانشمند ايراني، ابوريحان بيروني نام‌گذاري شد تا بزرگ‌داشتي بر پژوهش‌هاي وي درباره‌ي كاني‌ها و سنگ‌ها باشد.

2. آويسنيت( Avicennite ): اكسيد تاليوم و آهن

اين كاني در سال 1958 ميلادي كشف شد و به افتخار دانشمندايراني، ابن سينا، نام‌ گذاري شد. ابن سينا نخستين طبقه‌بندي كاني‌ها را در كتاب شفا آورده است.

3. تالمسيت( Talmessite ): آرسنات آب‌دار كلسيم، منيزيم و باريوم)

اين كاني را باريان و هرپن در سال 1960 در معدن قديمي تالمسي در كنار دهي به همين نام در انارك يزد كشف كردند و نام اين معدن را بر آن گذاشتند. اين كاني ويژگي فاوئورسان دارد و رنگ آن بي‌رنگ تا سبز مي‌شود.

4. ايرانيت( Iranite ): كرومات سرب آب‌دار

اين كاني را باريان و هرپن در سال 1963 در يكي از معدن‌هاي قديمي سه‌برز در شمال غربي انارك كشف كردند و نام ايرانيت را بر آن نهادند. اين كاني زرد زعفراني و داراي جلاي شيشه‌اي، در پيرامون نايبندان نيز يافت مي‌شود.

5. خونيت( Khuniite ): كرومات سرب، روي و مس

اين كاني را اديب و اتمان در سال 1970 ميلادي در معدن قديمي خوني در شمال انارك كشف كردند. اين كاني به كاني ايرانيت شباهت زيادي دارد، اما رنگ زرد آن به قهوه‌اي گرايش دارد.

6. اناركيت( Anarakite ): كلريد بازي روي و مس

اين كاني را اديب و اتمان در سال 1972 در انارك كشف كردند و نام همين بخش را بر اين كاني سبز رنگ نهادند.

7. خادميت( Khademite ): سولفات بازي و آب‌دار آلومينيوم

اين كاني را باريان، برتلون و صدرزاده در ساغند يزد كشف كردند و به افتخار نصرالله خادم، رياست آن زمان سازمان زمين‌شناسي ايران، نام‌گذاري كردند.

طبقه‌بندي كاني‌ها

طبقه‌بندي كاني‌ها ممكن است برپايه‌ي چگونگي شكل‌گيري آن‌ها انجامشود. بر اين اساس، آن‌ها را به كاني‌هاي ماگمايي، رسوبي و دگرگوني طبقه‌بنديمي‌كنند. روش ديگر براي طبقه‌بندي كاني‌ها، توجه به تركيب شيميايي آن‌هاست كه دراين‌جا مورد توجه است.

1. سليكات‌ها: از تركيب شدن سيليسوم، اكسيژن و يك يا چند فلز به دست مي‌آيند. به دو دسته‌ي سيليكات‌هاي تيره(داراي آهن و منيزيم) و سيليكات‌هاي روشن(بدون آهن و منيزيم) تقسيم مي‌شود. الوين، پيروكسين، آمفيبول، ميكاي سياه، تورمالين، تالك، سرپانتين و آزبست، نمونه‌هايي از دسته‌ي نخست، كوارتز، فلدسپات، ميكاي سفيد و كائولينيت، نمونه‌هايي از دسته‌ي دوم هستند.

2. سولفات‌ها: از تركيب شدن اكسيژن، گوگرد و يك يا چند فلز به دست مي‌آيند. حدود 150 كاني از اين گونه وجود دارد كه انيدريت، ژيپس، باريت و آلونيت از آن‌ها هستند.

3. كربنات‌ها: از حل شدن دي‌اكسيدكربن در آب باران، اسيدكربنيك به دست مي‌آيد و اين اسد يون بي‌كربنات را به وجود مي‌آيورد. از تركيب شدن اين يون با يون‌ها مثبت فلزي، حدود 70 گونه كاني كربناتي به وجود آمده است. كلسيت، دولوميت، منيزيت، سيدريت، اسميت‌ سونيت، سروزيت و مالاكيت از آن‌ها هستند.

4. فسفات‌ها: از تركيب شدن فسفر، اكسيژن و يك يا چند فلز به دست مي‌آيند. آپاتيت و فيروزه نمونه‌هايي از اين دسته هستند.

5. هاليدها: تركيب‌هاي گوناگوني از هالوژن‌ها، يعني كلر، فلئور، برم و يد با يك فلز هستند. هاليت، سيلويت و فلئوريت از اين دسته‌اند.

6. سولفيدها: تركيبي از گوگرد با يك فلز هستند. بيش از 200 نوع سولفيد در طبيعت پيدا شده كه گالن، پيريت، اسفالريت وكالكوسيت از آن‌ها هستند.

7. اكسيدها: از تركيب شدن اكسيژن با يك فلز به دست مي‌آيند. يخ، هماتيت، مانيتيت، ليمونيت و كورندوم از اين دسته‌اند.

8. عنصرها: از بين همه‌ي عنصرهايي كه در زيمن پيدا مي‌شود، فقط حدود 20 عنصر به صورت خالص مي‌تواند سازنده ي كاني باشند. طلا، نقره، مس، كربن و گوگرد از اين دسته‌اند.

كاربرد كاني‌ها

كاني‌ها در آغاز به همان صورت كه از پوسته‌ي زمين به دست مي‌آمدند، به كار مي‌رفتند. برخي از اين كاني‌ها كه بلورهاي ظريف و پايدار در برابر فرسايش داشتند، پس از صيقل‌كاري و تراش خوردن، به عنوان آرايش به كار مي‌رفتند. به اين كاني‌ها سنگ‌هاي قيمتي يا جواهر مي‌گوييم. الماس، فيروزه، ياقوت كبود، زمرد، زبرجد، لعل، چشم گربه، عقيق، مرواريد، و درّكوهي از مهم‌ترين كاني‌هاي گران‌بها هستند.

از زماني كه بشر به فن‌آوري ذوب كردن فلز، قالب‌ريزي و توليد آلياژ دست يافت، كاربرد كاني‌ها نيز گسترش يافت. امروزه بيش از 40 نوع كاني و صدها تركيبي كه از آن‌ها به دست مي‌آيد، در صنعت كاربرد دارند. در ادامه به برخي از اين كاربردها اشاره مي شود.

اليوين: جواهر و مواد ديرگداز

پيروكسن‌ها: جواهر، به دست آوردن فلزهاي كمياب

آمفيبول‌ها: جواهر، پارچه‌ي مقاوم به آتش و مواد ديرگداز

ميكاها: عايق الكتريكي در راديو، تلويزيون و ديگر دستگاه‌هاي الكتريكي، شيشه‌ي دريچه‌ي كوره‌هاي ذوب فلز، كاغذ ديواري، لاستيك‌سازي، كاغذ معمولي، رنگ‌روغن نسوز، طلق سماور و چراغ آشپزخانه

تورمالين: الكترونيك، به دست آوردن بُر، جواهر

تالك: كاغذسازي، نساجي، لاستيك سازي، صابون خياطي، صفحه كليد برق، سراميك‌سازي، حشره‌كش، عايق پشت‌بام، پودر بچه و مواد آرايشي

سرپانتين: سنگ‌ روكار ساختمان، مواد ديرگداز، به دست آوردن منيزيم

آزبست: پارچه‌ي نسوز، توري چراغ، عايق حرارتي، لنت ترمز، لوله و ورقه‌هاي سيماني. كاربرد آن به دليل نقش آن در بروز بيماري در شش‌ها، ممنوع شده است.

كوارتز : ساعت‌سازي، ابزارهاي نوري و اخترشناسي، كاغذ، شيشه، سمباده و جواهر

ارتوزها: لعاب چيني و كاشي

پلاژيوكلازها: جواهر و نماي ساختمان

كائولينيت: ظرف چيني، كاغذ، رنگ‌ و پلاستيك

ژيپس: ساختمان‌سازي، مجسمه‌سازي، كاغذ، كند‌كننده در سيمان پورتلند، افزايش باروري خاك، بتونه‌ي نقاشي و براي رشد مخمرها در صنعت غذا.

باريت: دارو، عكس‌برداري از لوله‌ي گوارش، رنگ، پلاستيك، مواد عايق، كاغذ و گل حفاري

كلسيت: سنگ نماي ساختمان، مجسمه‌سازي، سيمان، تصفيه‌ي آب، شيشه‌سازي، چرم‌سازي، ابزارهاي نوري براي ايجاد نور پلاريزه، كاغذ سازي، كشاورزي و ذوب فلزها

دولوميت: ساختن آجر براي آستر كوره‌هاي حرارتي و سيمان پورتلند

منيزيت: آجر نسوز، به دست آوردن منيزيم

زرنيخ: پزشكي، رنگ‌سازي، حشرهكش و تهيه‌ي ارسنيك

آپاتيت: كودهاي شيميايي و اسيدفسفريك

مالاكيت: مواد آرايشي، نماي دروني ساختمان و تهيه‌ي مس

هاليت : سديم و كلر، شوينده‌ها، پارچه بافي، چوب‌بري، رنگرزي، چرم‌سازي، كودسازي، نگهداري مواد غذايي و خنك كننده‌ي موتور يخچال

سيلويت: به دست آودرن پتاسيم و كلر و كود شيميايي

فلوئوريت: ذوب فلزها و ابزارها نوري

گوگرد: اسيدسولفوريك، لاستيك‌سازي، نساجي، دباغي، رنگ‌سازي، كاغذسازي، مواد منفجره، كبريت‌سازي، سم دفع آفت، كود و حشره‌كش

طلا: جواهر، سكه، دندان، ترانزيستورها و ديودها، هواپيماسازي، صنعت فضا وكاتاليزور فرايندهاي شيميايي

نقره: جواهر، سكه، كاغذسازي و كاتاليزور فرايندهاي شيميايي

مس: صنعت الكتريكي و الكترونيك، لوله‌سازي، سكه، ظرف، آلياژ، رنگ آب و سبز، آبكاري، مواد آرايشي، فرايندهاي شيميايي و محلول شوايتزر(حلال سلولز پنبه)

الماس: جواهر، ابزار برنده و سايند و سرمته‌ي حفاري

گرافيت: ساختن بوته‌ي كوره‌هاي فولادسازي، رنگ‌سازي، صنعت برق، نيروگاه‌هاي هسته‌اي، واكس و مدادسازي

از بسياري از كاني‌ها نيز فلزهاي مهمي به دست مي‌آيد يا در فرآيند توليد فلز به كار مي‌روند:. سيدريت، مانيتيت، هماتيت و ليمونيت(آهن)، اسميت سونيت و اسفالريت(روي)، سروزيت و گالن(سرب)، كالكوسيت، كالكوپيريت و كوپريت(مس).

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 18 دی 1393 ساعت: 9:17 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,,,,,,
نظرات(2)

تحقیق درباره لرزه نگاري

بازديد: 1141

 

تحقیق رایگان

سایت علمی و پژوهشی اسمان

تحقیق درباره لرزه نگاري

زمينلرزهعبارت از لرزشهاي قابل اندازه گيري سطح زمين است که توسط امواج حاصل ازرها شدن ناگهاني انرژي در درون زمين بوجود مي‌آيد. آثار سطحي زمين لرزه ممکن است بهصورت صدمه به سازه‌ها ، گسلش و حرکت پوسته ،نشست زمينو آبگونگي ، گسيختگي دامنه‌ها درخشکي و دريا و سرانجام ايجاد امواج در محيطهاي آبي باشد. علمي که به بررسي زمينلرزه و پديده‌هاي مربوط به آن مي‌پردازد لرزه شناسي يا لرزه نگاري (Seismology) نامدارد.

تاريخچه لرزه نگاری

علاقه بشر به لرزه شناسي سابقه طولاني دارد، به نحوي که در بعضياز کشورها داده‌هاي مربوط به زمين لرزه‌ها از زمانهاي دور ضبط شده است. به عنوانمثال چينيها سابقه زمين لرزه‌هاي تا 2 هزار سال پيش خود را در دست دارند. اينگونهسوابق عمدتا متکي بر مشاهدات و شرح وقايع است.

نخستين داده‌هاي علمي دربارهزمين لرزه‌ها از اواخر قرن 18 ، که اولينلرزهنگارها درست شدند، در دست است. در کشور ما اولين فعاليتهاي مربوط به ثبتاطلاعات مربوط به زمين لرزه‌ها از سال 1336 و با افتتاح اولين ايستگاه لرزه نگاريدر شيراز آغاز شد. در سال 1339 نيز موسسه ژئوفيزيک دانشگاه تهران آغاز به کار کرد.

تصویر

 

 

 

 

ايستگاه لرزه نگاري چیست

يکايستگاه لرزه نگاريداراي چندين دسته دستگاهو هر دسته داراي 3 لرزه نگار است. توصيف دقيق دامنه حرکت زمين محتاج اندازه گيريلرزشها در سه مولفه عمود بر هم (قائم - شرقي - غربي و شمالي - جنوبي) است. علاوه برآن نياز به دستگاههايي داريم که براي محدوده‌هاي متفاوتي از زمان تناوب طراحي شدهباشند. زيرا هيچ دستگاهي به تنهايي نمي‌تواند کل محدوده حساسيت مورد نياز را ثبتنمايد (معمولا يک دسته از دستگاهها به زمان تناوب 0.2 تا 2 ثانيه حساس بوده و دستهديگر به زمان تناوب 15 الي 100 ثانيه حساس اند).


ايستگاههاي لرزه نگاري درجهيک ايران (شش مولفه‌اي) در شهرهاي شيراز ، مشهد ، تبريز و تهران قرار گرفته‌اند کهزير نظر موسسه ژئوفيزيک دانشگاه تهران اداره مي‌شوند. علاوه بر اينها ايستگاههاييدر کرمانشاه ، بيرجند و کرمان نيز تاسيس شده و چند ايستگاه نيز در حال راه اندازياست. علاوه بر موسسه ژئوفيزيک برخي از دانشگاهها وسازمان انرژي اتمي ايراننيز در ثبت وگردآوري داده‌هاي لرزه خيزي فعاليت دارند.

ثبت امواج زمین لرزه

ثبت و ضبط دامنه امواج زلزله توسط لرزه نگاره (Seismograph) صورت مي‌گيرد. بخشي از اين دستگاه که موج را دريافت مي‌کند لرزه سنج نام داشته و درداخل سنگ نصب مي‌شود. اين قسمت منتهي به يک آونگ است. در زمان لرزش زمين پايهدستگاه حرکت مي‌کند، در حالي که آونگ ثابت باقي مي‌ماند و به اين ترتيب حرکت نسبيزمين نسبت به آونگ سنجيده مي‌شود. در دستگاههاي جديدتر ، ثبت حرکات به صورتالکتريکي - مکانيکي صورت گرفته و در نوار مغناطيسي ثبت مي‌شود. در اين دستگاهها ثبتلرزشها بطور مداوم صورت مي‌گيرد.

تصویر

 

 

 

 

لرزه نگاشت چیست

اوراق حاوي نتايج ثبت شده دامنه حرکات زمين لرزه نگاشت نامدارد. لرزه نگاشتها اغلب صفحات سياه و دود اندودي‌اند که آثار حرکت سوزن به صورتخطوط سفيدي به روي آنها ثبت شده است. بزرگي يک زمين لرزه را مي‌توان از رويبزرگترين دامنه ثبت شده در لرزه نگاشت تعيين کرد. فاصله بينمرکززمين لرزه و لرزه نگار با توجه به زمان ورود امواج P و S و L تعيين مي‌شود و بامقايسه نتايج حاصل از چند ايستگاه محل منشا گرفتن امواج مشخص مي‌شود.

لرزهنگارها حساس تر از آنند که بتوانند اطلاعاتي که مستقيما قابل استفاده در طراحيزلزله است، بدست دهند. در نتيجه زمين لرزه‌هاي شديدي که نزديک يک لرزه نگار عادي بهوقوع مي‌پيوندد باعث خارج شدن قلم ثبات از مقياس و حتي صدمه به خود دستگاه مي‌شود. از طرفي براي حذف اثرات محلي خاکها يا ساخت سنگي تضعيف شده ، معمولا لرزه نگارها درسنگ بستر قرار داده مي‌شوند. از اينرو نتايج ثبت شده نمي‌تواند اطلاعاتي در مورداينگونه مصالح بدست دهند.

شتاب نگار (شتاب سنج- لرزه نگار)

نوعي از لرزه نگارها که براي تعيين حرکت شديد زمينبکار مي‌روند شتاب نگار ياشتاب سنجنام دارند. هدف از استفاده از شتابنگار حرکات شديد ، دستيابي به نحوه پاسخ زمين در ناحيه‌اي است که طراحي ديناميکيسازه‌ها مورد نظر است. اين دستگاه سه مولفه شتاب مطلق زمين را براي مدت زماني از 0.1 تا 3 يا 4 و حتي 10 ثانيه ثبت مي‌کند. شتاب نگارها بطور دائم کار نمي‌کنند بلکهبه گونه‌اي طراحي شده‌اند که پس از آنکه تحت تاثير يک حرکت افقي کوچک قرار گرفتندآغاز به کار کنند

محل استقرار اغلب شتاب نگارها ، سطح زمين (و نه الزاماسنگ بستر) است. از اينرو تعيين رابطه بين داده‌هاي مربوط به محلهاي مختلف مشکل است،مگر آنکه شرايط سطحي در هر محل شناخته شده باشد. شتاب نگاشتها شتاب زمين را ثبتمي‌کنند. در کشور ما شتاب نگارهايي در محل سدها و سازه‌هايي پراهميت ديگر نصب شدهاست. اين شتاب نگارها عمدتا توسط مرکز تحقيقات ساختمان و مسکن وزارت مسکن و شهرسازينصب و قرائت مي‌شوند.

سازمان انرژي اتمي ايران و چند موسسه ديگر نيز شتابنگارهايي را در برخي نقاط مورد نظر نصب کرده‌اند. تحت پوشش قرار دادن يک ناحيه بطورکامل مستلزم نصب شبکه‌اي از شتاب نگارها در نقاط با شرايط زمين شناسي متفاوت است. اين دستگاهها معمولا تا شعاع 50 کيلومتري مرکز يک زمين لرزه حساسيت خود را حفظمي‌کنند.

لرزه نما (Seismoscopes)چیست

امروزه علاوه بر لرزه نگار و شتاب نگار ،دستگاههايي به ناملرزه نمانيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد. لرزه نماها براي بازسازي تاثيرهاي حرکت زمين به روي سازه و بر حسب جابجايي در يکزمان معين و نه مقادير مولفه‌هاي حرکت زمين ، طراحي شده‌اند. لرزه نماها دستگاههاييبه مراتب ارزانتر از شتاب نگار مي‌باشند.

 

 

 

 

کالب زني دستگاههاي لرزه نگاري

سيگنال هاي لرزه اي که در يک ايستگاه لرزه نگاري ثبت مي شوند با حرکت واقعي زمين تفاوت دارند. لرزه نگارها به استثناي لرزهنگارهاي فيدبکي که پاسخ دامنه و فاز تخت دارند، مانند يک فيلتر عمل مي کنند و محتواي سيگنال هاي لرزهاي را تغيير مي دهند. به همين دليل، عموماً ثابت ميرايي سيستم، نزديک ميرايي بحراني و برابر 0.7 انتخاب مي شود تا اين تغييرات حداقل باشد. قبل از تفسير سيگنال هاي ثبت شده بايد اثر پاسخ فرکانسي دستگاه را از روي داده ها حذف نمود؛ زيرا، دامنه هاي حرکت زمين مورد توجهند نه دامنه هاي ثبت شده. بعلاوه، پاسخ فرکانسي دستگاه لرزه نگاري به علت فرسايش قطعات مکانيکي، الکتريکي و الکترونيکي با گذشت زمان تغيير مي کند و هدف کالب زني (Calibration) دستگاههاي لرزه نگاري، نظارت بر اين تغييرات و تعيين پاسخ فرکانسي سيستم در زمان کالب زني براي انجام عمل تصحيح دستگاهي با دقت لازم است و بايد به دو نکته توجه نمود: يکي آنکه اين تغييرات تا حد مجاز باشد و ديگر آنکه تصحيح دستگاهي براي هر واقعهء لرزه اي با کمک منحني پاسخ به دست آمده از عمل کالب زني در نزديکترين زمان به زمان ثبت آن واقعه انجام گيرد. در نتيجه، کالب زني لرزه سنجها در فواصل زماني مناسب از اهميت ويژه اي برخوردار است و عدم توجه به آن خطاهاي قابل توجهي را در تحليل امواج ثبت شده وارد خواهد کرد.
به طور کلي، بزرگنمايي يا پاسخ دامنهء لرزه سنجها با اعمال يک جا به جايي يا نيروي شناخته شده به جرم لرزه سنج و تحليل خروجي روي نگاشت تعيين مي شود. حرکت نشان داده شده روي نگاشتهاي لرزه اي فقط به دليل بزرگنمايي متفاوت در فرکانسهاي مختلف با حرکت واقعي زمين تفاوت ندارد، بلکه يک تغيير فاز بين عمل ثبت و حرکت زمين وجود دارد که به خواص لرزه نگار (دوره آزاد و ميرايي) بستگي دارد. دانش دقيق پاسخ فرکانسي لرزه نگار شامل پاسخ دامنه و پاسخ فاز، محاسبهء حرکت واقعي زمين را امکان پذير مي سازد.

http://www.iiees.ac.ir/publication/Pajooheshnameh/ab_yaminifard_win_76.html

لرزه نگار

بطور کلي ، لرزه نگار دستگاهي است که نوسانات زميني ناشي از ورودامواجلرزه‌اي را (به صورت تابع پيوسته‌اي از زمان) مانيتور يا در يک شکل خاص ، همراهبا علائم بسيار دقيق زماني ثبت مي‌کند. محصول ثبت حرکات زمين لرزه ، نگاشت نامدارد. نقش لرزه نگارها درلرزهشناسي مشابه دستگاههاي اشعه ايکس در پزشکي و تلسکوپها در نجوم است. آنها اعماقغيرقابل دسترس زميني را براي تجسسات دقيق « قابل ديد» و قابل دسترسي مي‌سازند.

 

تاريخچه

علي رغم اينکه زلزله‌ها از مدتها قبل به عنوان پديده‌هاي طبيعيتوسط فلاسفه يونان باستان ، نظير ارسطو ( 384 تا 322 قبل از ميلاد) شناخته شدهبودند. لرزه شناسي تنها بعد از اختراع و گسترش اولين لرزه‌ نگارهاي قابل اعتماد دراواخر قرن نوزدهم ، به عنوان شاخه‌اي از علوم طبيعي شکل گرفت.

تصویر

 

 

 

 

طرز کار لرزه‌ نگار

بخش اصلي لرزه نگارهاي امروزي لرزه سنج است که انرژيامواج ورودي را به ولتاژ الکتريکي تبديل مي‌کند. اين دستگاه به صورت مبدل (گيرنده ،آشکار کننده) لرزه‌اي به الکتريکي عمل کرده و جابجايي ، سرعت و يا شتاب حرکت زمينيرا ثبت مي‌کند. هر لرزه‌ سنج معمولا در جهتي قرار داده مي‌شود که يکي از مولفه‌هاي ( شرقي - غربي - شمالي - جنوبي يا عمودي) حرکت زمين را بسنجد. پس براي اينکه شکلواقعي و کامل جنبش زمين ثبت شود، بسياري از پايگاهها از سهلرزه سنجکه در سه جهت فوق قرار مي‌گيرند،استفاده مي‌کنند.

اجزاي لرزه نگار

هر لرزه نگار معمولا از سه بخش تشکيل شده که در زير به هريک از آنها به اختصار مي‌پردازيم:

لرزه سنج

لرزه سنج‌ها قسمت اصلي يک لرزه نگار هستند که انرژي مکانيکي حاصلاز امواج را به ولتاژ الکتريکي تبديل مي‌کنند و شامل انواع زيرمي‌باشند.

  • لرزه سنجهاي آونگي :در اين قبيل از لرزه سنجها ، از اصل آونگها استفادهشده است.

تصویر

 

 

 

 

  • لرزه سنجهاي غيرآونگي :اساس کار آنها آونگ نمي‌باشد مانند لرزه سنجهايواتنشي و لرزه
  • سنجهاي پيزو الکتريک.

واحد ثبت

ثبت امواج لرزه‌اي به راههاي مختلفي امکانپذير است که در زير بهانواع آن اشاره مي‌کنيم.

  • ثبت مکانيکي :لرزه نگارهاي قديمي ، نظير وشيرت يا مينکا، از يک روش ثبتمستقيم کاملا مکانيکي استفاده مي‌کنند که از آن يک اثر يا لرزه نگاشت از حرکت قلمجوهري روي کاغذ يا سوزن متصل به آونگ روي کاغذ دودي بوجود مي‌آيد.
  • ثبت مکانيکي - نوري :بعضي از دستگاههاي قديمي ديگر ، نظير ميلند - شاويا وود - آندرسون از روشهاي مکانيکي - نوري استفاده مي‌کند، بدين ترتيب که آينه نصبشده روي آونگ يا هر قسمت متحرک ديگر باريکه نوري را روي کاغذ عکاسي منعکسمي‌نمايد.
  • ثبت الکترومگنتيک :دستگاههاي جديدتر از روشهاي ثبت الکترومگنتيک يا بهمقدار کمتر ، الکترواستاتيک سود مي‌برند. در روش الکترومگنتيک ، يا در اثر جابجاييسيم پيچ در ميدان مغناطيسي ثابت ،جريانالکتريکي توليد مي‌شود يا در اثر تغييرات ميدان مغناطيسي احاطه شده توسط يک سيمپييچ. در هر دو حالتنيروي الکترومگنتيکالقا شده با مشتق زمانيجابجايي زميني متناسب است.

ساعت دقيق

جهت تعيين زمان ورود فازهاي ثبت شده مختلف ، وجود نشانه زمانيدقيق روي لرزه نگاشت ضروري است. بسياري ازپايگاههاي لرزه نگاري مدرن ساعت خود را باتنظيم روزانه با علائم زماني راديويي که توسط سرويسهاي استاندارد جهاني اعلام زمانپخش مي‌شود در حد 1 تا 10 هزارم ثانيه حفظ مي‌کنند.

 

 

پايگاه زلزله نگاري

پايگاه يا ايستگاه زلزله نگاري محلي است که در آنجا ردگذر زمين لرزه يا به صورت نگارشي ويا به گونه ثبت مغناطيسي فراهم مي شود. پايگاه زلزله نگاري دست کم شامل يک دستگاه لرزه سنج مي باشد که در برگيرنده آونگ، ميراگر، تقويت کننده و يک دستگاه ثبات با زمان سنج دقيق است. در يک پايگاه زلزله نگاري علاوه بر دستگاههاي ياد شده ، تجهيزات کافي براي انبار کردن داده ها، ترسيم لرزه نگاشتها و پردازش داده ها نيز وجود دارد(شکل 19).


شکل (19): شمايي از تجهيزات يک پايگاه زلزله نگاري و مرکز پردازش.

لرزه سنج يک آونگ فيزيکي است که از يک جرم ( ممکن است براي ثبت زمين لرزه هاي نزديک 500 گرم باشد و براي ثبت زمين لرزه هاي دور حتي سه چهار کيلوگرم باشد) که به محوري وصل شده و با اصطکاک بسيار بسيار کم مي تواند نوسان کند، تشکيل شده است. کوچکترين تکان، اين جرم متحرک و متصل به محور را مدتها به نوسان درآورد. براي کنترل نوسان اين آونگ يک دستگاه ميراگر به آن اضافه شده است(شکل 20).


شکل (20): ساختمان ساده يک لرزه نگار شامل پايه، جرم، فنر، قلم و کاغذ.

اگر جرم اين آونگ را به صورت يک سيم پيچ بسيازيم و محور آن را بين آهنربايي قوي قرار دهيم، وقتي آونگ نوسان مي کند، با قطع ميدان مغناطيسي آهنربا جريان برق بسيار ضعيفي در سيم پيچ القا مي شود. اين جريان برق توسط دستگاه تقويت کننده بزرگ مي شود و سپس وارد يک دستگاه حساس به نام گالوانومتر مي شود و آنجا يک قلم را به لرزه درمي آورد. اگر لرزش قلم را به فيلم يا کاغذ منتقل نماييم، رد قلم بر فيلم يا کاغذ ثبت مي شود که به آن لرزه نگاشت مي گويند. اين مجموعه را که شامل لرزه سنج و دستگاه ثبت مي باشد را لرزه نگار مي نامند.

ايستگاههاي لرزه نگاري کامل براي ثبت دقيق تر ارتعاش زمين از سه لرزه سنج که به ارتعاشات زمين در امتدادهاي بالا-پايين، شمال –جنوب، شرق-غرب حساس هستند بهره مي گيرند. چون معلوم است دستگاه چند هزار مرتبه حرکت را فقويت نموده، از روي نگاشت معلوم مي شود که زمين چقدر جابجا شده به طور مثال اگر روي نگاشت قائم (بالا-پايين) بزرگترين دامنه 5 سانتي متر يا 50000 ميکرون باشد (شکل 21)،


شکل (21): نمونه اي از يک لرزه نگاشت با بيشينه دامنه 5 سانتي متر.

دستگاه هم صدهزار باشد، آنوقت دامنه واقعي جابجايي زمين در امتداد قائم مي شود 5/0 (نيم) بزرگنمايي ميکرون. همانطور که گفتيم، اين دامنه واقعي مي تواند نماينده بزرگي زمين لرزه باشد. اگر فاصله زمين لرزه تا ايستگاه ثبت کننده هم اندازه گيري شود، مي شود بزرگي زلزله را برآورد کرد. براي اينکه يک رابطه اي بنويسيم که عددهاي جمع و جوري داشته باشد، چنانچه در تعريف بزرگي ريشتر هم ديديم، از لگاريتم استفاده مي گنيم. در حساب مثلاً تعريف مي کنند که لگاريتم صد مي شود دو پس لگاريتم ده هزار مي شود 4 و لگاريتم يک ميليون مي شود شش. حالا اگر بزرگي زمين لرزه را با حرف M بنويسيم و بزرگي آن را با دامنه و فاصله آن بستگي دهيم خواهيم داشت:

M=Log A + Log D

يعني اگر دامنه (A) بر روي نگاشت چهار سانتيمتر و بزرگنمايي 2000 و فاصله ( D )1000 کيلومتر باشد، بزرگي حدود 4 درجه مي شود. در حال حاضر يک رقم اعشار براي بزرگي در نظر گرفته مي شود.

درجه 4= 3+03/1 = M

هميشه رابطه به اين سادگي نيست. مثلاً دوره حرکت نوساني ثبت شده يعني T ، مشخصات دستگاه لرزه نگار نيز منظور مي شود و رابطه مفصل مي شود.  
تا حال فهميديم که لرزه سنج ها از آونگ سيم پيچي و آهنرباي قوي درست شده اند و دستگاه ثبات نقش زمين لرزه را بر روي کاغذ يا فيلم فراهم مي کند و به اين مجموعه لرزه نگار مي گويند. زمين لرزه را برحسب شدت تکان و مشاهده اثر آن به دوازده درجه تقسيم کرده اند، اما بزرگي زلزله بايد از روي نگاشت آن محاسبه کرد و آن هم يک محاسبه لگاريتمي در پايه ده مي باشند. البته بزرگي زلزله يک درجه قراردادي است و انرژي واقعي يک زمين لرزه را نشان نمي دهد، اما مي توان از طريق آن به طور نسبي زمين لرزه ها را با هم مقايسه کرد. چنانچه زمين لرزه رودبار يک بزرگي مثلا 8/6 مي دهد اما زلزله گرمسار بزرگي 2/5 دارد. بين بزرگي و انرژي هم رابطه وجود دارد و مي توان به طور تخميني مقدار انرژي زمين لرزه را حساب کرد. براي تعيين محل زمين لرزه به اين نکته توجه داريم که همان طور که گفته شد، تعداد گروههاي موجهاي زمين لرزه زياد است. يک گروه بنام موج
P با سرعت زياد اول مي رسد و روي کاغذ نقش مي بندد. گروه دوم موج S است که با سرعتي 7/1 برابر کمتر از موج P کمي ديرتر مي رسد. هر چقدر فاصله زمين لرزه از محل وقوع تا ايستگاه ثبت کننده بيشتر باشد، اختلاف زمان رسيدن موج P و S زيادتر مي شود و از اين ويژگي مي فهميم که زمين لرزه در چه فاصله اي اتفاق افتاده است (شکل 22).


شکل (22): شمايي از يک نگاشت سه مولفه که زمان ورود موجهاي
P و S را نشان مي دهد موج اول P و بعد S موج به پايگاه زلزله نگاري مي رسد اختلاف زماني موجهاي Pو S  بيانگر فاصله زمينلرزه از ايستگاه است.

به طور مثال اگر اين اختلاف 25 ثانيه باشد، فاصله حدود دويست کيلومتر است. چون نگاشت در سه جهت تهيه مي شود با يک ترسيم هندسي جهت زلزله را مي شود تشخيص داد. به شکل (22) نگاه کنيد در روي سه مولفه اولين حرکت به سوي بالا است،‌اين را به اين صورت تفسير مي کنيم که نخستين حرکت بر روي مولفه قائم اگر به سوي بالا باشد موج رسيد تراکم است و به سوي پايين انبساط. همينطور حرت به سوي بالابر روي مولفه شمال و جنوب و شرق و غرب به اين ترتيب حرکت را از شمال و شرق نشان مي دهد و بالعکس. آنوقت اگر اين پايگاه در تهران باشد مي گوييم زمين لرزه اي با بزرگي به طور مثال 5/4 در فاصله 200 کيلومتري جنوب غربي پايگاه تهران اتفاق افتاده است.

به اين ترتيب ديديم که يک پايگاه لرزه نگاري مي تواند با ثبت ارتعاشات زمين و بررسي آنها زمان، محل و بزرگي زمين لرزه را مشخص کند. بديهي است که هر چه تعداد اين ايستگاهها بيشتر باشد، مي توان اين اطلاعات را بيشتري به دست آورد.

http://www.iiees.ac.ir/Seismology/seis_paigah.html

 

 

 

دستگاههاي مورد استفاده در شبكه شتابنگاري

شرکت نانومتريکس

 

معرفي:

از زمان شروع به کار شرکت نانومتريکس در سال 1980 آنها روي گسترش سيستم ها و تجهيزات مطالعه زلزله هاي طبيعي و زلزله هاي واداري تمرکز کرده اند .

امروزه شرکت نانومتريکس به عنوان پيشرو درتکنولوژي لرزه نگار ديجيتال با بيش از 85 شبکه تمام ديجيتال در بيش از 40 کشور جهان شناخته مي شود .

 

 لرزه نگار ديجيتال  Taurus

 

Taurus، لرزه نگاري كوچك ،‌سبك و كامل است . اين لرزه نگار كه كاملا"‌ قابل حمل و دستي است ميتواند با تمامي سنسورهاي موجود در بازار به طور مستقيم كار كند و داده ها را تا مدت زمان 600 روز به  طور پيوسته ضبط و در حافظه خود نگه دارد . لازم به ذكر است كه مصرف اين لرزهنگار فقط 650 ميلي وات مي باشد.
همچنين
 Taurusميتواند از طريق Ethernet, Telephone, DSL , Radio, ،Cellular    GSM/GPRS , خط انحصاري و يا ماهواره برقراري ارتباطرا ممكن سازد.


 لرزه سنج باند پهن
Trillium :

 Trillium يك لرزه سنج بي نظير سه مولفه اي است با واكنش سرعتي از  40 sec to 50 HZو نوفه كمتر ازآن مقداري كه  USGS اخيرا" به عنوان مدل كمترين نوفه( يعني  (15 sec to 4HZمعرفي كرده است .   

 


 

 ديجيتايزر Trident :

Trident   يك ديجيتايزر فوق العاده است كه قدرت تفكيك واقعي  24-bitرا تضمين ميكند و داراي ديناميك رنج  142 dbاست .

اين ابزار با استحکام هم براي كاربري ثابت و هم پرتابل قابل استفاده است .اين ديجيتايزرهاي سه كاناله مي توانند به هم متصل شده و يك سيستم 6 كاناله ارزان ، ساده و مناسب را براي تمام پروژه ها ايجاد  نمايند


 


 

Libra  (شبكه هاي ماهواره اي براي كسب داده هاي لرزه اي و محيطي):

نانومتريكس داراي بيش از 10 سال تجربه طراحي و نصب شبكه هاي ديجيتال لرزه اي مي باشد. در بحثLibra   نانومتريكس درحقيقت از منافع تكنولوژي VSAT  در شبكه هاي داده هاي محيطي و لرزه اي استفاده نمود .
Libra
به صورت تخصصي براي جمع آوري مقرون به صرفه داده ها، با كيفيت بالا و قابليت اطمينان فوق العاده و نيز براي دسترسي به اطلاعات مكانهاي غير قابل دسترسي و صعب العبور طراحي شده است

(لازم به ذكر است كه اين سيستم داراي هزينه عملكرد بسيار ارزاني مي باشد يعني 30 دلار براي هر ايستگاه دور در طول يك ماه )

 

 

http://www.geobite.com/farsi/geophysic/seismology.shtml

 

 

 

  • دستگاه شتابنگار آنالوگ SMA1

دستگاه شتابنگار SMA1 در سال 1969 ميلادي طراحي و در سال 1970 وارد مجموعه شتابنگاري كشور آمريكا گرديد. اين دستگاه در زمان خود از پيشرفته ترين و كار آمدترين دستگاههاي شتابنگار آنالوگ محسوب مي شد و هنوز هم مورد استفاده قرار مي گيرد. اين دستگاه نيز از سال 1352 تا كنون در شبكه شتابنگاري ايران مورد استفاده قرار گرفته است. اين دستگاه داراي دو مؤلفه افقي و يك مؤلفه قائم است. جنبش زمين توسط پرتوهاي نور  بر روي فيلم 70 ميليمتري ثبت مي شود. عنصر نوسان كننده در اين  دستگاه كه به ترانس ديوسر موسوم است و يك سيستم با يك درجه آزادي است كه جرم آن يك آونگ صفحه اي است كه به وسيله يك فنر پيچشي به يك محور متصل است، اين محور از دو طرف به صورت لولايي بر روي دو تكيه گاه قرار دارد. فنر پيچشي در يك ميدان مغناطيسي كه يك ميرايي لزجي توليد مي كند قرار مي گيرد. ميرايي اسمي اين فنر در حدود 6/0 مقدار بحراني است. دستگاه  تا قبل از رسيدن امواج در حالت آماده به كار قرار دارد، متعاقب رسيدن امواج زمينلرزه، دستگاه روشن شده و شروع  به ثبت نگاشت مي نمايد. راه انداز قائم، حركت اولين جنبش زمين را در صورتي كه شتاب اين حركت از آستانه اي كه براي دستگاه تنظيم گرديده است فراتر رود  دريافت كرده و در زماني كمتر از 05/0 ثانيه دستگاه را به طور كامل به راه مي اندازد . دستگاه پس از روشن شدن تا 10 ثانيه پس از آخرين اوج شتابي را كه بر اساس آن تنظيم شده است، به كار خود ادامه مي دهد. پس از ثبت زمينلرزه، دستگاه در موقعيت آماده به كار باقي مي ماند تا اينكه زمين لرزة ديگري روي دهد.

دستگاه SMA1 با يك حلقه فيلم، يك يا چند زمينلرزه و پسلرزه هاي آن را حداكثر تا 25 دقيقه ثبت مي نمايد. مشخصه هاي فيزيكي اين دستگاه عبارت است از جنس بدنه آلومينيم،  وزن آن 11 كيلو گرم مي باشد، و ابعاد آن 355 × 200× 200 ميليمتر است. دماي محدودة عملكرد دستگاه از 20 تا 55 درجه سانتيگراد است. نيروي تغذيه دستگاه، دو باطري 6 ولت قابل شارژ بوده كه توسط جريان برق 220 ولت يا 110 ولت شارژ مي گردند. زمان سنجي دستگاه SMA1 توسط ژنراتور كدهاي زماني يا TCG صورت مي گيرد.


 

دستگاه شتابنگار SSA2

دستگاه شتابنگار SSA2 از جديدترين دستگاههاي شتابنگار ديجيتالي است كه در حال حاضر مورد استفاده شبكه شتابنگاري ايران مي باشد. دستگاه شتابنگار SSA2 به دليل باند بسامد وسيعتر، دامنه  ديناميكي بيشتر نسبت به SMA1، داده هاي كاملتري در حافظه ثبت مي كند لذا پردازش داده ها از طريق نرم افزارها ي خاص پردازش به مراتب سريع تر و با اطمينان بيشتري از SMA1 مي باشد. قابليت ارتباط با آن از طريق مدم كارآيي آنرا بالا برده است. حافظه دستگاه kbyte 256 است كه مي توان آن را به kbyte 2048 افزايش داد. زمان ثبت استاندارد دستگاه حدود 10 دقيقه است كه با حافظه بيشتر تا 80 دقيقه نيز مي رسد. نرخ ثبت داده 200 نمونه در ثانيه براي هر كانال است.

دستگاههاي SSA2 زمينلرزه ها رااز طريق مانيتور كردن علائم شتاب حاصل از هر يك از سنسورهاي سه گانه آن ثبت مي كند. وقتي شتاب از حدي كه توسط كاربر تعيين شده است فراتر مي رود داده ها مستقيماً در حافظه ثبت مي شوند. پاسخ  دستگاه از صفر تا پنجاه هر تز بوده و بدين لحاظ زمينه هاي كاربردي وسيعي دارد.

دستگاههاي شتابنگار SSA2  از زمان نصب تا كنون ركوردهاي زيادي را ثبت نموده اند. زمان رويداد، مدت  دوام و مقادير اوج شتاب مربوط به هر حادثه در header فايل مربوط به آن ثبت مي شود. ارتباط با دستگاه  از طريق رايانه و يا به  وسيله خط تلفن برقرار مي شود. ابعاد دستگاه (281× 222× 375 ميليمتر)  بوده وزن آن 10 كيلوگرم است. ولتاژ كار با دستگاه 11 تا 14 ولت  DC و جريان مصرفي آن 75 تا 200 ميلي آمپر است. دستگاه SSA2 داراي يك ساعت داخلي استاندارد است كه زمان رويداد زمينلرزه را در header فايل مربوطه ثبت مي كند. دقت اين ساعت كم بوده و به منظور افزايش دقت سنجش زمان از ژنراتور كدهاي زماني استفاده مي گردد.

دستگاه شتابنگار- لرزه نگار SSR-1

دستگاه لرزه نگار SSR1 يك دستگاه ركوردر ديجيتال با قابليت هاي زياد است كه رويدادهاي لرزه اي را در حافظه STATIC RAM  COMS  با ظرفيت يك مگا بايت ذخيره مي نمايد . حافظه دستگاه به صورت اختياري تا 4 مگابايت قابل افزايش است. دستگاه SSR1 به طور استاندارد داراي سه كانال ورودي است ولي به صورت اختياري مي تواند از شش كانال سيگنال ورودي را دريافت نمايد. اين دستگاه داراي يك مبدل A/D 16 بيتي بوده و رنج ديناميكي آن 96db است.

از قابليتهاي مهم اين سيستم، برخورداري از 129 پنجره زماني قابل برنامه ريزي است كه با تنظيم پارامتري هاي مربوطه، انجام اندازه گيري هاي لرزه اي از زمانهاي مشخص با ويژگيهاي معين امكان پذير مي باشد. همچنين SSR-1   را مي توان بگونه اي تنظيم و برنامه ريزي نمود كه سيگنالهاي ورودي را از انواع سنسورهاي لرزه اي دريافت نموده و با دو ئرخ نمونه برداري متفاوت ثبت نمايد.

دستگاه SSR1 را مي توان به صورت يك سيستم منفرد و يا به صورت همبسته با چند دستگاه SSR1  ( با تريگر نمونه برداري و با زمان سنجي مشترك ) بكار برد. انتقال داده ها و كنترل SSR1 در صحرا به كمك يك نوت بوك ميسر است. به منظور پردازش كامل رويداد هاي لرزه اي ثبت شده توسط SSR1 ، نرم افزارهاي متعددي طراحي شده است.

سنسورهاي دستگاه با استفاده از سه مجموعه كابل ويژه، اتصال يك سنسور نوع FBA-23 يا سه سنسور FBA-11 و يا سه سنسور SSR-1 انجام مي شود. تهيه كابلهاي مناسب براي اتصال ساير انواع سنسورهاي امكان پذير است.

دستگاه لرزه نگار PS2  :

 دستگاه لرزه نگار Ps-2 كه در حال حاضر در شبكة شتابنگاري ايران مورد استفاده قرار مي گيرد يك لرزه نگار قابل حمل است كه مي توان براحتي آن را در فضا ي آزاد بكار انداخت. اين دستگاه داراي يك سنسور تك مولفه اي SS-1 مي باشد كه توسط كابل به دستگاه اصلي وصل   مي گردد. دستگاه حركت زمين را بر روي كاغذ ثبت مي كند. اين دستگاه مي تواند بصورت منفرد يا گروهي مورد استفاده قرار گرفته و يكي از مناسبترين انتخابها براي مطالعه پسلرزه ها مي باشد. منبع اصلي تغذيه دستگاه باطري قابل شارژ هست كه دستگاه را قادر مي سازد تا هشت روز بدون شارژ مجدد فعاليت نمايد. ساعتي با دقت بالا در دستگاه قرار دارد كه از آن مي توان براي ثبت زمان رويداد زمينلرزه استفاده نمود. اين دستگاه مي تواند بر حسب نياز در دوره هاي يكروزه تا 8 روز تنظيم شود.

http://www.bhrc.ac.ir/Bhrc/d-stgrmo/SHABAKEH/OTHER/machina.htm

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 18 دی 1393 ساعت: 9:05 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,,,,,,,,,,
نظرات(0)

تحقیق درباره خطرات موبایل

بازديد: 249

 

 

بسم الله الرحمن الرحیم

 

تحقیق درباره خطرات موبایل

سلولهای بدن انسان در گستره 10 تا 1000 هرتز با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند ، اکثر موبایل ها نیز در گستره 270 تا 1800 هرتز ارتباط برقرار می کنند. در نتیجه گستره امواج الکترومغناطیس موبایل با سیستم ارتباط بین سلولی انسان هم پوشانی دارد و باعث ایجاد اختلال در بدن می شود.

امواج موبایل تاثیر بدی در باروری مردان دارد. زیرا اسپرم را می کشد و باعث کاهش قوای جنسی می شود. بخصوص در کسانی که موبایل را به کمرشان می بندند.

امواج موبایل سرطان زاست و علاوه بر آن احتمال ابتلا به بیماریهای آلزایمر و پارکینسون را افزایش می دهد.

در ازای حتی 2 دقیقه صحبت با موبایل ، ساختار مولکولی بزاق دهان تغییر می کند.

 میدان های اکترومغناطیسی به ویژه آنهایی که در گستره فرکانس بدن هستند ، باعث تغییر عملکرد جذب مواد معدنی در بدن می شوند و سرعت گسترش تومرها را افزایش می دهد.

یکی ازخطرناکترین مشکلات امواج موبایل برای خانم باردار است .بدن جنین هنوز بافت خوب و کاملی را به خود نگرفته و بسیار حساس است . امواج موبایل منجر به کاهش عکس العمل مولکولی در بدن جنین می شود .

یک سلول را در نظر بگیرید دیواره ای آن را احاطه کرده ، سلول های مغز اطفال هنوز شکل و ساختار محکمی به خود نگرفته اند . در واقع تکامل یافته نیستند و دیواره محکمی ندارند. به همین دلیل میزان بیشتری از تشعشعات را از خود عبور می دهند که باعث اختلالات عصبی در آنها می شود و مواردی مانند چشم درد و کم اشتهایی در آنها دیده می شود.

فاصله یک آنتن مخابراتی ( BTS ) با انسان باید حداقل 50 تا 60 متر باشد ، تا ضرر امواج کمتر به انسان آسیب برساند.

حمل کردن موبایل ضرر دارد. حتی اگر 30 سانتی متر با تلفن همراه فاصله داشته یاشید امواج الکترومغناطیس حدود 400 هزار Pw/M2 در هر لحظه با بدن اصابت می کند. هنگام حرکت در مکان هایی که سیگنال موبایل متغیر است ، گوشی موبایل سعی در بدست آوردن سیگنال بیشتر می کند . در واقع امواج بیشتر و قوی تری از خود ساطع می کند و خطرناکتر است .

مکان هایی که پوشش سیگنال کم است امواج گوشی بیشتر می شود و در مقابل مکان هایی که نزدیک آنتن مخابرات ( BTS ) می باشد و پوشش خوب است ، امواج ساطع شده از طرف آنتن برای بدن بسیار خطرناک است.

CellTowers

خطر امواج هنگام صحبت کردن از هر زمان دیگر بیشتر است . زیرا این امواج همواره در حال کم و زیاد شدن هستند.

خانم های باردار باید حداقل 2 متر با موبایل فاصله داشته باشند.

هنگام ارسال MMS یا پیام تصویری ، خطر امواج 1000 برابر بیشتر است .

استفاده از هندزفری ( Hands Free ) نمی تواند درصد امواج را کاهش دهد. زیرا مانند یک آنتن عمل می کند.

پاره شدن رشته های DNA و احتمال ابتلا به سرطان ، ناراحتی قلبی ، فشار خون ، رشد تومرهای مغزی ، سر درد ، آلزایمر ، پارکینسون و ...

چه آزمایش هایی جهت اثبات خطر جدی امواج موبایل انجام گرفته است؟

در سوئد روی یک خرگوش آزمایش جالبی انجام دادند. یک خرگوش را کنار یک موبایل گذاشتند که آن موبایل همواره روشن بود. در این مدت هم تغذیه کاملی به آن می‌دادند.

پس از 2 ماه خون و سلول‌های خرگوش را برای آزمایش به آزمایشگاه بردند و نتیجه جالب توجهی را اعلام کردند؛ آن خرگوش با ادامه این وضعیت بیشتر از یک سال زنده نمی‌ماند. حال باید ببینیم اگر روی یک انسان چنین آزمایشی انجام دهند نتیجه چه می‌شود! اگرچه فکر نکنم کسی داوطلب این آزمایش پیدا شود.

نمونه نسبی آزمایش شده این کار برای انسان را می‌توانید در افرادی ببینید که شغلشان مرتبط با رادارهای نظامی است. آن‌ها طول عمر بسیار کمی دارند و یا بسیاری از آن‌ها در زمان سالخوردگی به بیماریهایی مبتلا می‌شوند که در جمعیت عادی کمتر دیده می‌شود.

پرفسور برن گروپر در آزمایشی نشان داد که اگر شخصی 2 دقیقه با موبایل صحبت کند، ساختار آنزیمی بزاق دهانش کلاً تغییر می‌کند. علاوه بر این، تأثیرات منفی بر روی خون و ادرار دارد.

پرفسور برن گروپر در مقاله خود نوشته میدان‌های الکترومغناطیسی به ویژه آن‌هایی که در گستره فرکانس بدن هستند، باعث تغییر عملکرد جذب مواد معدنی در بدن می‌شوند و سرعت گسترش تومورها را افزایش می‌دهند.

پژوهشگران اعلام کردند کودکانی که از گوشی‌های تلفن همراه استفاده می‌کنند 5 برابر بیشتر در خطر ابتلا به انواع تومورهای مغزی قرار دارند.به گزارش سلامت نیوز به نقل از دیلی تلگراف،‌تحقیقات دانشمندان سوئدی نشان داد که کودکان زیر 16 سال به علت اینکه سیستم عصبی و مغز آنها هنوز در حال رشد و توسعه است آسیب بیشتری را از تشعشعات تلفن های همراه می‌پذیرند.

دانشمندان معتقدند که کوچک‌تر بودن سر و نازک تر بودن جمجمه آنها باعث نفوذ بیشتر تشعشعات به درون مغز می‌شود. این دسته از محققان پس از ارائه نتایج تحقیقات بر این باورند که کودکان زیر 12 سال باید تنها در مواقع اضطراری از تلفن همراه استفاده کنند.

دانشمندان همچنین افزودند که نوجوانان باید از "هندزفری" استفاده کرده و تا جای ممکن سعی کنند از پیام کوتاه استفاده کنند.

عده‌ای از محققان با ایراد سئوالاتی به این نتایج اعلام کرده‌اند که تلفن‌های همراه به اندازه کافی در بازار نبود‌ه‌اند تا بشود چنین نتایج دقیقی را از تحقیق بر آنها گرفت.

حدود 90 درصد نوجوانان زیر 16 سال و 40 درصد دانش‌آموزان مدارس در بریتانیا تلفن همراه دارند.

نتایج پژوهش‌های محققان سوئدی در کنفرانسی در مورد تلفن همراه و سلامت در لندن ارائه شده است.

یکی از یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که یک شخص هر چه زودتر و در سن پایین‌تری به استفاده از موبایل روی بیاورد احتمال ابتلا به تومور مغزی در وی افزایش می‌یابد.

پروفسور لنارت هاردل از دانشگاه هاسپیتال شهر اروبرو سوئد می‌گوید:"افرادی که قبل از 20 سالگی به استفاده از تلفن‌همراه می‌پردازند 5 برابر بیشتر با خطر ابتلا به تومور مغزی روبرو هستند.

عوارض ناشی از تششعات تلفن همراه بر روی کلیه!

تشعشعات گوشی های تلفن همراه باعث ایجاد سنگ کلیه میشوند!!!

پیش از این درخصوص تأثیرات سوء تشعشعات تلفن همراه ، مانند سرطان زایی ، عقب ماندگی ذهنی و غیره مباحثی مطرح شده بود.

مطالعات اخیر حاکی از این امر است که تشعشعات ناشی ازگوشی‌های تلفن همراه سبب آسیب جدی کلیه‌ها می‌گردد.

محققان پس از بررسی‌های انجام شده به این نتیجه رسیده‌اند که حتی تشعشعات سطح پایین ناشی از گوشی‌های تلفن همراه ، باعث تراوش هموگلوبین سلول‌های خونی به درون جریان خون می شود.

در نتیجه طبق اظهارات محققان ، انباشته شدن تدریجی هموگلوبین ممکن است منجر به ناراحتی‌های قلبی و سنگ کلیه گردد.

مکالمه طولانی با تلفن همراه به حافظه آسیب می رساند!

پژوهشگران در مطالعات اخیر دریافته‌اند که صحبت کردن به مدت طولانی با تلفن همراه می‌تواند تاثیرات مخرب و جدی روی حافظه کاربران بر جای بگذارد.

در این تحقیق پژوهشگران، اثرات تلفن همراه را روی موشهای صحرایی آزمایشگاهی بررسی کردند.

محققان بخش جراحی اعصاب در دانشگاه لوند در کشور سوئد با بررسی آزمایشات دریافتند که پرتوها و تشعشعات میکرو امواج که از تلفن‌های همراه ساطع می‌شوند می‌توانند روی مغز تاثیر منفی بگذارند.

محققان می‌گویند؛ این امواج روی ناحیه خاصی از مغز موسوم به «مانع خونی - مغزی» تاثیر نامطلوب دارند.

این مانع نقش حفاظت از مغز را برعهده دارد. در واقع مانع خونی - مغزی از ورود مواد مخربی که در خون جریان دارند به داخل بافتهای مغزی جلوگیری می‌کند. اگر این مواد به درون مغز وارد شوند می‌توانند به سلولهای عصبی موسوم به نورونها آسیب برسانند که ادامه این وضعیت عملکرد مغز را دچار اختلال می‌کند.

 

هنریتا نیتبی، سرپرست این گروه تحقیقاتی دریافته است که وقتی موشهای صحرایی آزمایشگاهی در معرض تشعشعات تلفن همراه قرار می‌گیرند، نتایج تستهای حافظه آنها بسیار ضعیف‌تر می‌شود.

به گزارش ایسنا، بر اساس این تحقیق موشهایی که به مدت دو ساعت در هر هفته و در طول یکسال در تماس با این امواج قرار داشتند، عملکرد حافظه‌شان به مراتب ضعیف‌تر می‌شده است.

این آزمون حافظه شامل رها کردن موشهای صحرایی در داخل یک جعبه بود که اشیاء مختلفی در آن قرار داشت، موشها باید می‌توانستند جای این اشیاء را که هر چند وقت یکبار عوض می‌شد، پیدا می‌کردند.

موشهایی که در معرض امواج تلفنی قرار گرفته بودند مدت بیشتری طول می‌کشید تا می‌توانستند محل اشیاء جا به جا شده را شناسایی کنند.

این تیم تحقیقاتی هم چنین دریافتند که این امواج آسیبهای خاص به اعصاب از جمله سلولهای کورتکس پیشانی و در هیپوکامپ که مرکز حافظه در مغز است وارد می‌کنند.

 

1-مدت زمان مکالمه‌تان را کاهش دهيد: بهترين راهکار اين است که مدت زمان تماس و مکالمه با تلفن همراه‌تان را کاهش دهيد. مطالعات نشان می‌دهد که اگر شما بيش از دو دقيقه با تلفن همراه صحبت کنيد، امواج مغزی شما تحت تاثير امواج تلفن همراه قرار می‌گيرد.

 

2-کودکان فقط در مواقع اورژانس: اين به‌هيچ وجه درست نيست که کودکان يک تلفن همراه مخصوص خودشان داشته باشند چون مغز کودکان در حال رشد است و اثر امواج تلفن همراه بر آن بيشتر است. بهتر است کودکان جز در موارد اورژانس با تلفن‌ همراه خود صحبت نکنند.

 

3-تلفن همراه را در جيب شلوارتان و يا روی کمر بندتان قرار ندهيد: بهتر است تلفن همراه را در جيب شلوارتان قرار ندهيد چون بافت‌های بخش پايينی بدن بيشتر از بافت‌های سر و صورت، اشعه‌های مضر تلفن همراه را جذب کرده و آسيب می‌بينند. نتايج يک مطالعه نشان می‌دهد مردانی که تلفن همراه را در جيب شلوارشان قرار می‌دهند تعداد اسپرم‌هايشان 30درصد کاهش پيدا می‌کند.

 

4-اول بگذاريد ارتباط برقرار شود: اگر شما از هدست يا گوشی استفاده نمی‌کنيد وقتی شماره می‌گيريد اجازه دهيد اول تلفن همراه‌تان وصل و ارتباط با طرف مقابل برقرار شود سپس آن را روی گوش‌تان قرار دهيد در اين صورت تحت اشعه مضر کمتری قرار می‌گيريد. شما می‌توانيد برقرار شدن ارتباط را روی صفحه تلفن همراه‌تان ببينيد.

 

5-تلفن همراه‌تان را داخل پوشش‌های فلزی و محفظه‌های دربسته فلزی قرار ندهيد: برای موبايلتان پوشش‌های فلزی نخريد و آن را درون بسته‌های فلزی دربسته قرار ندهيد. اين محفظه‌های فلزی مانند يک گيرنده عمل کرده و اثر امواج تلفن همراه را که به سمت بدن شما می‌آيند تشديد می‌کنند.

 

6-تلفن همراهی با ميزان اِس.اِی.آر پايين‌تر (تلفن همراهی با جذب پايين اشعه برای بدن) بخريد: هنگام خريد تلفن همراه به ميزان

اِس.اِی.آر آن توجه کنيد. اين عدد به‌‌طور‌معمول به وسيله شرکت سازنده تلفن همراه روی گوشی و يا کاتالوگ آن درج می‌شود و نشان می‌دهد که هنگام استفاده از تلفن همراه چه مقدار از امواج جذب بدن شما می‌شود. هرچه اين عدد در يک گوشی تلفن همراه پايين‌تر باشد آن گوشی ايمن‌تر است و بيشتر شما را از آثار مخرب اشعه‌های تلفن همراه مصون نگه می‌دارد.

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: چهارشنبه 17 دی 1393 ساعت: 20:23 منتشر شده است
برچسب ها : ,
نظرات(0)

ليست صفحات

تعداد صفحات : 792

شبکه اجتماعی ما

   
     

موضوعات

پيوندهاي روزانه

تبلیغات در سایت

پیج اینستاگرام ما را دنبال کنید :

فرم های  ارزشیابی معلمان ۱۴۰۲

با اطمینان خرید کنید

پشتیبان سایت همیشه در خدمت شماست.

 سامانه خرید و امن این سایت از همه  لحاظ مطمئن می باشد . یکی از مزیت های این سایت دیدن بیشتر فایل های پی دی اف قبل از خرید می باشد که شما می توانید در صورت پسندیدن فایل را خریداری نمائید .تمامی فایل ها بعد از خرید مستقیما دانلود می شوند و همچنین به ایمیل شما نیز فرستاده می شود . و شما با هرکارت بانکی که رمز دوم داشته باشید می توانید از سامانه بانک سامان یا ملت خرید نمائید . و بازهم اگر بعد از خرید موفق به هردلیلی نتوانستیدفایل را دریافت کنید نام فایل را به شماره همراه   09159886819  در تلگرام ، شاد ، ایتا و یا واتساپ ارسال نمائید، در سریعترین زمان فایل برای شما  فرستاده می شود .

درباره ما

آدرس خراسان شمالی - اسفراین - سایت علمی و پژوهشی آسمان -کافی نت آسمان - هدف از راه اندازی این سایت ارائه خدمات مناسب علمی و پژوهشی و با قیمت های مناسب به فرهنگیان و دانشجویان و دانش آموزان گرامی می باشد .این سایت دارای بیشتر از 12000 تحقیق رایگان نیز می باشد .که براحتی مورد استفاده قرار می گیرد .پشتیبانی سایت : 09159886819-09338737025 - صارمی سایت علمی و پژوهشی آسمان , اقدام پژوهی, گزارش تخصصی درس پژوهی , تحقیق تجربیات دبیران , پروژه آماری و spss , طرح درس