تحقیق مقاله سنگ

چکیده

مطالعات انجام شده در قالب طرح مطالعه و بررسی اکتشافی سنگهای گرانیتی و نرم بر مناطق توسعه نیافته مرکز و شمال استان اردبیل , وسعتی در حدود 4/3 استان اردبیل را در بخشهای مرکز و شمال آن پوشش داده است. این مطالعات در شمال مدار " 00،'00،°38 متمرکز شده است. با توجه به مطالعات مقدماتی که در سالهای گذشته در راستای اکتشاف سنگهای ساختمانی در سطح استان انجام شده در طرح جدید از زاویه دیگر به اکتشاف سنگهای گرانیتی مورد توجه بازار سنگ, یعنی سنگهای تیره (مشکی) پرداخته شده است.

سنگ آهک کریستالین (مرمریت) در بخشهای شمال غرب نمین تا رضی، توده نفوذی اهل ایمان در شمال غرب مشکین شهر، واحدهای گدازه آندزیتی تیره رنگ در مسیر اردبیل- مشکین شهر(آقا مراد), دایکهای تیره اولیوین بازالت بایرام بدن و تراورتنهای نیر در جنوب شرق نیر از جمله انواع سنگهای ساختمانی بوده است که در اجرای طرح مورد توجه قرار گرفته است .

درطی عملیات پی جوئی از تعداد 5 توده نفوذی گرانیتی و غیر گرانیتی ، 10 مورد رخنمون ولکانیکهای آندزیتی و بازالتی ، 2 مورد رخنمون سنگ آهک کریستالین (مرمریت) ، 3 مورد تراورتن ، 2 مورد رخنمون دایکهای بازیک و 2 مورد سنگ لاشه بازدید و در مواردی اقدام به نمونه برداری شده است

   در مرحله عملیات اکتشاف مقدماتی از 6 محدوده گرانودیوریت اهل ایمان، ایگنمبریت نوری کندی، تفریت آنالسیم دار مشیران، ایگنمبریت چپوقان، آندزیت – بازالت آقا مراد و دایکهای اولیوین بازالت بایرام بدن بازدید دقیق تر و در چهار مورد اقدام به تهیه نقشه زمین شناسی و پروفیل ساختمانی در مقیاس 1:5000 شده است.
   با توجه به مطالعات انجام شده در قالب تهیه نقشه زمین شناسی - معدنی مقیاس 1:5000 و نمونه های تهیه شده از این محدوده ها , محدوده گرانودیوریت اهل ایمان در الویت اکتشافی- استخراجی اول و به ترتیب ایگنمبریت نوری کندی، آندزیت- بازالت آقامراد و سپس دایکهای اولیوین بازالت بایرام بدن قرار گرفته اند .

مقدمه

   پروژه مطالعه و بررسی اکتشافی سنگهای ساختمانی گرانیتی و نرم بر مناطق توسعه نیافته مرکز و شمال استان اردبیل از طرف سازمان صنایع و معادن استان اردبیل، جهت اجرا به شرکت مهندسین مشاور زرناب اکتشاف واگذار گردید. گزارش حاصل به تشریح فعالیت های انجام شده ونتایج بدست آمده خواهد پرداخت.

ایران دارای منابع غنی ذخایر معدنی می باشد. یکی از این موارد، انواع سنگهای ساختمانی است که ایران را در مقام بالائی قرار داده است. سنگ ساختمانی ایران از بهترین و زیباترین سنگهای جهان به شمار می رود که خواهان زیادی در سراسر جهان دارد. دست اندرکاران، رشد صادرات سنگهای ساختمانی را در ابتدای سال 1380 حدود700 درصد نسبت به سال قبل از آن گزارش نموده اند. تولید جهانی سنگ در دو دهه گذشته با ضریب بالایی رو به افزایش بوده و سهم ایران از این تولید، چیزی نزدیک به 5% بوده است که برای کشوری که از نظر ذخائر سنگ ساختمانی در دنیا دارای موقعیت ویژه ای است رقمی به شدت ناچیز و نزولی است.

   مهمترین اقلام سنگ صادراتی کشور شامل سنگهای مرمریت ، تراورتن، مرمر، گرانیت و سنگ چینی است. بیشترین میزان تولید و صادرات متعلق به استانهای لرستان، اصفهان، فارس و خراسان بوده است.

   معادن سنگ ایران، عمدتاً در مناطق محلات، آذر شهر، نی ریز، دهبید و سیرجان به طور متراکم واقع شده اند. در میان کلیه معادن، ذخیره سنگ معادن آذر شهر و محلات قابلیت و مرغوبیت بیشتری دارند به طوری که بخش عمده سنگ استخراج شده از این معادن به کشورهای مختلف به ویژه ایتالیا، ترکیه و کشورهای حاشیه خلیج فارس صادر شده و در آنجا فرآوری میشوند. عمده صادرات سنگ ایران به صورت سنگ خام می باشد. با توجه به اینکه ارزش افزوده صادرات سنگ تزئینی کار شده ، 10 برابر سنگ تزئینی کار نشده است و همچنین با توجه به تعداد انبوه واحدهای سنگبری کشور، صدور سنگ خام ضربه جبران ناپذیری به اقتصاد این واحدها می زند. درحالی که وجود کارشناسان، نیروی کار ارزان، تنوع و زیبایی محصولات و وجود ذخایر عظیم سنگ از مزایای کشور ایران می باشد و به دلیل عدم بهره برداری از تکنولوژی روز و دانش فنی در امر تولید و استخراج، بالا بودن هزینه حمل و نقل و عدم رعایت استانداردهای جهانی، همچنین عدم برنامه ریزی صحیح و مناسب جهت بهره برداری از ذخایر سنگ ساختمانی موجب شده است تا ازظرفیتهای بالقوه کشور در این زمینه بدرستی استفاده نشود. بنابراین درکنار ایجاد تسهیلات جهت دست یابی به تکنولوژی روز، فاکتورهایی مانند رعایت اصول ساخت شهرکهای صنعتی و برق رسانی و آب رسانی، ایجاد فاضلاب های مورد نیاز و آماده نمودن امکانات رفاهی و بهداشتی جهت تولید کنندگان و همچنین کارآیی منطقه از نظر تولید و ایجاد بازار فروش نیز باید مد نظر قرار گیرد.

کلیاتی در باب سنگهای تزئینی و نما

مقدمه

سنگ یکی از مصالح ساختمانی بسیار قدیمی است، انواع مختلف سنگ را که دارای مشخصات لازم باشد می‎توان بعنوان سنگ ساختمانی مورد استفاده قرارداد مثل سنگ‎های آهکی، سنگ تراورتن و انواع سنگ‎های دگرگونی و آذرین. سنگ ساختمانی به شکل‎های مختلف مورد استفاده قرار می‎گیرد که عبارتند از: لاشه سنگ، مالن، خرده سنگ و سنگهای تزئینی.

   از سنگهای مختلف می‎توان بلوک‎هایی با ابعاد مختلف تهیه نموده و مابقی نیز که سنگ لاشه است و براثر تراش سنگ‎ها تولید می‎شود در مصارف مختلف کاربرد دارند.
   صنعت سنگ تزئینی در طی سه دهه اخیر، دستخوش تغییر و تحول مداوم و گسترده بوده‎است. در این مدت در عرصه اکتشاف و استخراج و فرآوری و فنآوری و بازاریابی انواع سنگ‎های تزئینی نیز گام‎های بلندی برداشته شده‎است. ما در این بخش بیشتر روی اکتشاف سنگ و بخصوص گرانیت بحث خواهیم کرد:

     سنگهای تزئینی و نما

   سنگهای تزئینی و نما را به نام‎های مختلف از جمله سنگ‎های تزئینی و نما، روکار، صیقل‎پذیر و غیره می‎نامند و به آن دسته از سنگهایی گفته می‎شود که استحکام لازم را داشته و به صور و اندازه‎های مختلف بریده شده و یا شکل داده می‎شوند و پس از ساب و صیقل در قسمتهایی از ساختمان و بناها که در معرض دید می‎باشند مثل پوشش دیواره‎های داخلی و بیرونی، کف اتاق‎ها، سالن‎ها، راهروها، محوطه‎ها، نرده‎ها و دیواره تونل‎های مترو و غیره به‎کار گرفته می‎شوند.

استحکام سنگ علاوه براینکه از نظر دوام پس از نصب موردنظر می‎باشد در تمام عملیات معدنکاری نیز به نحو شایسته‎ای باید مورد توجه قرار گیرد,زیراکه برآن اساس امکان شایستگی یا برش سنگ تعیین می‎شود و طراحی و انتخاب جهت پیشروی و غیره با توجه به این مشخصه انجام می‎شود:

   این سنگ‎ها را می‎توان به گروههای زیر تقسیم نمود:

   -گروه سنگ‎های سخت و مقاوم یا گروه گرانیت

   -گروه سنگهای نسبتاً سخت یا گروه ماسه‎سنگی

   -گروه سنگهای نیمه‎سخت و نسبتاً مقاوم یا گروه سنگهای آهکی

   -گروه سنگهای نسبتاً نرم یا سرپانتین

گروه گرانیت

   سختی این سنگها در مقیاس موهس, بیش از 4 بوده و به رنگ‎های ساده یا الوان نسبتاً جالب توجهی دیده می‎شوند و امکان برش و صیقل آنها نیز وجود دارد. دوام این سنگها در مقابل آسیب‎های جوی از قبیل آب، باد، آفتاب، یخزدگی و آلودگیهای جوی و محیطی نسبتاًزیاد است و این گروه شامل کلیه سنگ‎های گرانیتی، گرانودیوریتی،گابرو، لابرادوریت و بعضی سینیت‎ها و انواع گنایس و بازالت و … می‎شود. از نظر تجاری گروه گرانیت کلیه سنگهای ماگمایی را شامل می‎شود.

   گرانیت‎ها بعنوان شمع در پل‎ها، قسمت‎های خمشی ساختمان‎ها، دیواره‎های آب‎گردان رودخانه‎ای داخل یا نزدیکی شهرها و تأسیسات دریایی، نمای پل‎ها، سنگفرش ساختمان‎ها و خیابان‎ها و پیاده‎روها، بناهای یادبود و نما و کف ساختمانهای اداری و تجاری و مسکونی و غیره بکار می‎روند.

  تعریف تجاری گرانیت‎ها

در تجارت سنگهای تزئینی، واژه گرانیت به هر سنگ آذرین (نفوذی یا خروجی) و متامورفیک که قابل برش، ساب و صیقل باشد گفته می‎شود.

   طبق تعریف انجمن آزمون و مواد آمریکا ASTM، گرانیت‎ عبارتست از سنگی آذرین با دانه‎های مشخص، معمولاً با رنگی از صورتی گرفته تا خاکستری روشن یا تیره و عمدتاً متشکل از کوارتز، فلدسپات همراه با یک یا چند کانی تیره، بافت سنگ نوعاً همگن است اما ممکن است گنایسی یا پورفیری باشد. بعضی از سنگ‎های آذرین تیره با آنکه گرانیت به معنی خاص آن نیستند دراین تعریف جای دارند.

  تعریف علمی گرانیت‎ها

   گرانیت سنگی است با دانه‎های مشخص و بلورین با دانه‎های هم‎اندازه یا متفاوت معمولاً دارای ترکیبی اساسی از دو فلدسپات (فلدسپات قلیایی و فلدسپات سدیک) یا دو فلدسپات قلیایی و کوارتز. بعضی از گرانیتها فقط یک نوع فلدسپات دارند و ممکن است 10 تا 60 درصد سازه‎های فلسیک (روشن رنگ) را کوارتز تشکیل دهد و فلدسپات‎های قلیایی ممکن است 35 تا 100 درصد مجموع فلدسپاتها را شامل شوند.
   فلدسپاتها ممکن است بصورت دانه‎های مجزا حضور داشته باشند. علاوه بر کوارتز و فلدسپات‎ها، گرانیت نوعاً حاوی کانیهای مختلف و معمولاً میکا یا هورنبلند یا هردو و ندرتاً پیروکسن است.

   گروه ماسه‎سنگی

   گروه ماسه سنگی از دانه‎های زیاد کوارتز و فلدسپات که با سیمان سیلیسی، آهکی، رسی یا اکسیدآهن به هم چسبیده و بصورت سنگ یکپارچه درآمده‎اند، تشکیل شده و دارای بافت آواری هستند. اگر سیمان از نوع سیلیس باشد به عنوان ماسه‎سنگ سیلیسی و اگر از نوع کربنات کلسیم باشد به نام ماسه‎سنگ آهکی نامیده می‎شود و رنگ این گروه بیشتر در ارتباط با رنگ سیمان می‎باشد.

   کنگلومرا نیز در گروه ماسه‎سنگ قرار دارد که دارای قلوه‎های بزرگ گرد شده از انواع سنگ‎ها است که بعضاً با توجه به سیمان و سنگ‎های تشکیل‎دهنده دارای رنگهای جالب‎توجهی بوده و به عنوان سنگ تزئینی استخراج و برش و نهایتاً ساب و صیقل داده می‎شود. بعضی از کنگلومراها بازار خوبی را بخود اختصاص داده‎اند ولی بدلیل عدم یکنواختی از نظر سختی مشکلاتی را جهت آماده‎سازی ایجاد می‎نمایند.
گروه‎ سنگ‎های آهکی

   سنگ آهک یک نوع سنگ با منشاء رسوبی می‎باشد که از کربنات کلسیم یا کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم (دولومیت) تشکیل شده و رنگ آنها با توجه به ناخالصی‎های جزئی تغییر می‎کند.

   از نظر تجاری این گروه شامل سنگهایی با تعریف فوق و همچنین سنگهای دگرگون آهکی می‎شوند که این دگرگونی در ساخت و بافت اولیه و ترکیب شیمیایی و کانی‎شناسی سنگ می‎باشد و همه آنها دارای ساخت تمام بلور و بافت لایه‎ای یا رگه‎ای یا فیبری می‎باشند. دگرگونی برای این سنگ‎ها اساساً یک حالت تجدید تبلور می‎باشد که عناصر مختلف موجود درسنگ دراثر عمل فشار و یا دمای زیاد مجدداً در داخل کانی‎های جدید توزیع می‎شوند و خروج یا ورود اجزاء به داخل آن بسیار محدود بوده و به همین دلیل ترکیب شیمیایی معمولاً تغییر نمی‎کند و در مواقع زیر این دگرگونیها اتفاق می‎افتد:

   -در زمان چین‎خوردگی طبقات و در زمان انقباض زیاد سنگ

   -زیر فشار قرارگرفتن طبقات به وسیله لایه‎های رویی در درجه حرارت زیاد
   -در طول همبری با ماگما

   بدیهی است هر سنگ آهکی از هر منشاء که امکان برش و صیقلپذیری داشته باشد و نیز جزء این گروه محسوب می‎شود. این گروه خود دارای زیر گروههای تراوتن، مرمر، مرمریت، سنگ چینی، کریستال می باشد.

تراورتن

   تراورتن نوعی سنگ آهک است که تا حدودی بافت متبلور یا ریز داشته و متخلخل بوده و ساختاری لایه‎لایه کندویی مانند دارد. تراورتن معمولاً نوعی سنگ آهک بجای‎مانده از رسوبات آب‎ معدنی می‎باشد. این سنگ نیز بیشتر به رنگ کرم،زرد، قرمز، قهوه‎ای، خاکستری، سفید یا مخلوطی از آنها دیده می‎شود. این رنگها مربوط به ناخالصی‎های موجود درترکیب سنگ می‎باشد و ممکن است که تغییر رنگ بصورت لایه‎های خیلی باریک منظم و یا غیرمنظم باشد که در اینصورت بافت مخصوص شبیه بافت چوبی به خود می‎گیرد.

  مرمراونیکس آهکی

   مرمر دارای ترکیب کربنات کلسیم دگرگون شده یا به‎صورت بلورهای درشت یا آراگونیت است که از قدیم در طراحی معابد، قصرها و موزائیک‎ها بکار رفته و بدلیل طرح لایه‎لایه‎ای متمرکز یا ممتد با جلای شیشه‎ای و رنگ‎های خوشایند سفید شیری، سبزسیر، زرد، کهربایی، عسلی تیره، قهوه‎ای و یا حتی سیاه شهرت خوبی را کسب کرده است.

بیشتر ساختار مرمر بصورت فیبری است. مرمر سنگی است نسبتاً متراکم، زیبایی خاص که زیبایی آن نه‎تنها به رنگ و طرح آن مربوط است بلکه با درجه شفافیت آن نیز ارتباط دارد.
   قابلیت حل‎شدن مرمر در آب خالص 13 میلی‎گرم بر لیتر است (در فشار جو و حرارت 16 درجه مرمر در مقابل نور تغییر رنگ داده و لایه‎بندی مخصوصی را نشان می‎دهد و تا حدودی نوررا از خود عبور می‎دهد.

   مرمریت

   از نظر علمی سنگی به نام مرمریت وجود ندارد ولی طبق اصطلاح معمول کشور ما مرمریت معادل سنگهای کم دگرگون شده آهکی تا Marble بوده و حتی سنگ‎های خارج از تعریف Marble را نیز شامل می‎شود.

   از نظر تئوریک Marble سنگی است آهکی و دگرگونی با وزن مخصوص بیشتر از سنگ آهک و مرکب از بلور کلسیت، دولومیت و یا هردوی آنها که دارای بافت پیوندی یکپارچه یا موزائیکی می‎باشد.

   از نظر تجاری مرمریت شامل کلیه سنگهای آهکی اعم از دگرگونی و یا غیردگرگونی می‎شود که مناسب برای صیقل‎دادن بوده و جلای خوبی دارد و بطورکلی شامل کلیه سنگهای آهکی تزئینی غیر از مرمر و تراورتن می‎شود.

   مرمریت‎ها را هم برحسب مقدار کربنات منیزیم به نام‎های مرمریت کلسیتی، مرمریت منیزیتی یا مرمریت دولومیتی می‎نامند. این سنگ از نظر رنگ‎ به رنگهای روشن و سفید تا تیره و رنگی دیده می شود.

  سنگ چینی

   سنگ چینی همان سنگ آهک دگرگونی یا مرمریت می‎باشد که دانه‎ها یا بلورهای تشکیل‎دهنده آن قابل رؤیت با چشم می‎باشد و به‎عبارت دیگر سنگ چینی به انواع مرمریت اطلاق می‎شود که بافتی تمام بلور داشته و عمدتاً از کلسیت و به مقدار کمی ولاستونیت تشکیل‎شده‎است. این نام در دو دهه اخیر در ایران مصطلح شده و ظاهراً به این جهت به آن سنگ چینی گفته‎اند که در ضخامت‎های کم حدود دو سانتیمتر در مقابل ضربه صدای چینی می‎دهد. گروهی از اهل فن مشخصات دیگری را نیز برای آن قائل هستند. مثلاً عده‎ای رنگ‎های سفید و بی‎رنگ و روشن با مشخصه‎های فوق را سنگ چینی می‎دانند و در بعضی دیگر برشفاف بودن آن اصرار دارند. گروهی نیز سنگ‎های کدر و تیره را که دارای بلورهای محسوسی می‎باشند جزء چینی‎ها می‎دانند و بدین‎ترتیب سه نوع سنگ چینی در بازار موجود می‎باشد.چینی سفید، چینی کریستال، چینی ابری یا خاکستری.

   چینی سفید: به چینی بدون رگه اطلاق می‎شود.

   چینی کریستال: معمولاً چینی سفید متشکل از بلورهای ریزدانه می‎گویند.
   چینی ابری یا خاکستری:همان چینی کریستال است ولی دارای رنگ کدرتری است.