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

Abstract

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.