بررسي خصوصيات فيزيكي و شيميايي مارن‌هاي نئوژن بر اشكال و شدت فرسايش در منطقه ورامين جنوب‌شرق استان تهران

Investigation of chemical and physical properties of neogen marls effects on the forms and intensity of erosion in Varamin area, southwest of Tehran province

مارن ها در بين واحدهاي سنگ شناسي، بيش ترين رسوبات را در حوضه هاي آبخيز توليد مي نمايند. اين خاصيت مارن ها سبب كاهش عمر مفيد سدها، سيل، رسوب گذاري كانال هاي آبرساني، تخريب جاده، تاسيسات و در نهايت پديده بيابان زايي مي شود. از اين رو شناخت خصوصيات موثر در فرسايش پذيري و واگرايي مارن ها مي تواند در اولويت باشد. در اين مطالعه مارن هاي جنوب استان تهران (جنوب حسن آباد ـ ورامين) از نقطه نظر شكل و شدت فرسايش، خصوصيات فيزيكي، شيميايي، مهندسي و واگرايي مورد ارزيابي قرار گرفته شده است. واحد مارني مطالعه شده شامل مارن هاي خشكي سازند قرمز بالايي واحدM3 و مارن هاي پليوسن واحد Plm مي باشد. نمونه برداري در واحد زمين شناسي قرمز بالايي و پليوسن درشيب هاي 5٪،20٪ و40٪ انجام شده است. براي دستيابي به اهداف آزمايـش هايي نـظير دانه بندي، حدود آتربرگ، آناليزهاي شيميايي نظيركاتيون ها و آنيون ها، نسبت جذب سديم (SAR) هدايت الكتريكي (EC) كل مواد محلول جامد (TDS) و هيدورمتري دوگانه و پين هول انجام شد. در منطقه مورد مطالعه و با مقايسه شاخص خميري در بين اشكال مختلف فرسايش ملاحظه مي شود كه شاخص خميري فرسايش سطحي نسبت به ساير اشكال فرسايش اختلاف زيادي ندارد. مقدار ظرفيت تبادل كاتيوني در نمونه‌ها بين 2/14 تا 88/25 ميلي‌اكي‌والان‌ در ليتر كه ميانگين اين متغير در فرسايش آبراهه اي بيش تر مي باشد و محدوده اين متغير در نمونه‌ها بين 9/0 تا 17/2 ميلي‌اكي‌والان در ليتر مي‌باشد. ميانگين اين متغير در فرسايش آبراهه اي و خندقي بيش تر از بقيه واحدهاي سازند قرمز‌ بالايي مي‌باشد. نتايج حاصل از آزمون هاي هيدرومـتري دوگانه در 20 نـمونه، نـشان دهنده عـدم واگرايي مي باشد. نمونه دست نخورده برداشت شده از ايستگاه 1 با شكل فرسايش خندقي و ايستگاه 5 با شيب 5٪ با شكل فرسايش آبراهه اي واگرايي متوسط نشان مي دهد. طبق آزمايش پين هول انجام شده در ايستگاه هاي مختلف، ايستگاه 5 با شكل فرسايش آبراهه اي واحدM3 و ايستگاه 7 با شكل فرسايش خندقي واحد M3 واگرايي متوسط از خود نشان دادند.

Marls produce the highest deposits in the catchment areas among lithological units. This property of marls can cause the reduced useful life of dams, river, and sedimentation of water channels, the destruction of road, utilities, and ultimately desertification phenomenon. Hence, understanding the characteristics influencing the erodibility and marls divergence can be a priority. In this thesis, marls located in the south of Tehran (south of Hassan Abad Varamin) were evaluated in terms of shape and intensity of erosion, physical, chemical, engineering and divergence features. Marl unit studied includes the onshore marl of Upper Red Formation unit M3 and Pliocene marl of unit Plm. Sampling in the unit of red upper geology and Pliocene was conducted in slopes 5%, 20% and 40%. Tests such as gradation, Atterberg limits, chemical analysis such as cations and anions, SAR, TDS, EC and dual Hydrometry and pinhole were carried out to achieve the predetermined goals. Granulation distribution showed no significant difference in different slopes. Comparing the plasticity index among the different forms of erosion, it can be seen that the surface erosion plasticity index is greater than other forms of erosion .it is a factor in the postponement of erosion. But overall, it's not much different from many other forms of erosion. The cation exchange capacity in the samples is between 14/2 to 25/88 meq per liter. The mean of this variable is further in the stream erosion .the range of this variable in samples is between 0.9 to 2.17 meq per liter. The mean of this variable in the erosion of stream and ditch is more than the rest of upper red formation units. The results of the double hydrometer tests on 20 samples indicate the high nondivergence. The sample collected from Station 1 (in the form of gully erosion) and station 5 with a gradient of 5% (with stream erosion) shows the average divergence. According to the pinhole experiment conducted at different stations, station 5 (with single stream erosion M3) and station 7 (with a form of gully erosion M3) showed a moderate divergence.