طبقه‌بندی مارن‌های همدان و ارتباط گروه‌های مارنی منطقه با نوع و شدت ‏فرسایش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی همدان

2 دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

3 استادیار، دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان

چکیده

از آن‌جایی که مارن‌ها نسبت به فرسایش بسیار حساس بوده و سالیانه هزارن تن رسوب ریزدانه و رس را راهی مخازن سدها و محل پخش سیلاب در ایستگاه‌های تغذیه مصنوعی می‌نمایند و هزینه‌های پالایش آب شرب و پیش پالایی آب تغذیه مصنوعی را به شدت افزایش می‌دهند. لذا بررسی آن‌ها از ابعاد مختلف برای کارشناسان و محققان حائز اهمیت می‌باشد. در این پژوهش سعی شد تا متغیرهای موثر در طبقه‌بندی مارن‌های استان همدان شناسایی و مدل‌هایی جهت طبقه‌بندی آن‌ها ارائه شود و رابطه بین گروه‌های مارنی با نوع و شدت فرسایش مورد بررسی قرار گیرد. به همین منظور از 41 نقطه نمونه‌گیری به‌عمل آمد و جهت تعیین مقادیر متغیرهای فیزیکی-شیمیایی به آزمایشگاه ارسال شدند. همچنین، مشخصات محل نمونه‌برداری‌ها همچون شیب، موقعیت جغرافیایی، امتیاز عوامل هفت گانه عامل سطحی خاک و... برداشت شد و در مجاورت نقاط ذکر شده، آزمایش باران مصنوعی به‌وسیله دستگاه بارانساز کامفورست انجام و نمونه‌های رسوب-رواناب اخذ و در آزمایشگاه با استفاده از روش‌های ساده مقدار رواناب و رسوب آن‌ها اندازه‌گیری شد. علاوه بر این، جهت شناسایی نوع کانی‌های موجود در مارن‌های منطقه و تشخیص سن آن‌ها، تعداد هفت نمونه از مارن‌ها به‌وسیله اشعه ایکس آنالیز و تعداد هشت مقطع نازک از مارن‌ها و سنگ‌های همراه یعنی آهک‌ها و ماسه‌سنگ‌ها تهیه و به‌وسیله میکروسکوپ پلاریزان مطالعه شد. سپس داده‌های غیرنرمال به‌وسیله لگاریتم‌گیری نرمال شد و آنگاه کلیه داده‌ها به‌وسیله آنالیزهای خوشه‌ای و تمیزی و مدل اسکالوگرام مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که مارن‌های منطقه به تفکیک متغیرهای شیمیایی، فیزیکی و ترکیب آن‌ها به‌ترتیب به چهار (S1، S2، S3 و S4)، پنج (P1، P2، P3، P4 و P5) و شش (T1، T2، T3، T4، T5 و T6) گروه تقسیم می‌شوند. توابع خطی فیشر که از این طبقه‌بندی‌ها به‌دست آمده است، گروه‌های مارنی را به‌ترتیب با دقت‌هایی معادل 96.5، 83.9 و 96.9 درصد درست پیش‌بینی می‌نمایند که متغیرهای شیمیایی برای طبقه‌بندی‌ مناسب‌تر می‌باشند. این پژوهش نشان می‌دهد که مارن‌های با حد‌ روانی بالا و حاوی مقدار کمی از مواد خنثی‌شونده دارای قابلیت فرسایش‌پذیری بیشتری هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Classification Of Hamadan Marls And Relatioship Between Marls Groups ‎With Types And Intensity Of Erosion

نویسندگان [English]

  • Manouchehr Amiri 1
  • Hamidreza Pyrowan 2
  • Ahmad Ahmadi Khalaj 3
1 Scientific board, Agricultural and Natural Resources Research Center, Hmedan, Iran
2 Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Iran
3 Assistants professor, Faculty of Science, Lurestan University, Iran
چکیده [English]

Since marls are highly sensitive to erosion and they annually sent thousands tons of fine grains sediments and clay to reservoirs of dam and artificial feeding stations and increase the cost of filtration of drinkable water and phytoremediation of artificial feeding water greatly, so the studies of different aspects of marls are important for experts and researchers. In this study we have tried to classifying them and recognizing effective variables of marls classification and examine the relationship between marls groups whit the types and erosional intensity of them. For this purpose, samples were taken from 41 points and they were sent to the laboratory to determine the values ​​of the physical and chemical parameters. The characteristics of the location of the samples such as slope, geographical location and the privilege of seven parameters for soil surface factor and so on were noted. The test of artificial rain was done by kamphorst΄s rainfall simulator apparatus in the adjacent of mentioned points and samples were taken to measure the amount of runoff and sediment of them in the laboratory by simple methods. Furthermore, to identify the types of minerals presenting in the marls and diagnosis of their age, seven samples were analyzed by x-ray diffractometer and eight thin sections of marl and rocks collected along with them such as sandstone and limestones were provided and studied by polarizing microscope. Then, the abnormal data were normalized by logarithm and afterwards, all data were evaluated by cluster analysis, discriminant analysis and scalogram method. Results indicate that the marls are respectively divided into four (S1, S2, S3, S4), five (P1, P2, P3, P4, P5) and six (T1, T2, T3, T4, T5, T6) groups based on their chemical, physical variable and their combination. Fisher linear functions obtained from the classification predict the marl groups, respectively, with an accuracy of about 96.5, 83.9 and 96.9 percent in a correct way that the chemical variables are more appropriate for classification. This study shows that the marls containing a small amount of neutralizating material with high liquid limit are capable of higher erodibility.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Clay
  • Rock Classification
  • Calsium Carbonat
  • Sensitive lithologies
  • Scalogram Method
  • Fisher΄s ‎functions