مطالعه خصوصیات زمین شناسی مهندسی رسوبات دریایی در شمال غرب خلیج فارس

فتاحی بندپی, مریم; حافظی مقدس, ناصر; غفوری, محمد; موسوی حرمی, سید رضا; کاظم شیرودی, سجاد

مطالعه خصوصیات زمین شناسی مهندسی رسوبات دریایی در شمال غرب خلیج فارس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکترای زمین شناسی مهندسی، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد ، ایران

² عضو هیات علمی گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

³ عضو هیات علمی گروه زمین شناسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

⁴ شرکت نفت فلات قاره، تهران، ایران

چکیده

شناخت خصوصیات زمین شناسی و مهندسی رسوبات بستر دریا در رابطه با ارزیابی پایداری سازه های دریایی در میدان های نفت و گاز، از اهمیت قابل توجهی برخوردار می باشد. در این مطالعه، خصوصیات زمین شناسی مهندسی رسوبات دریایی به طور متوسط تا عمق 30 متر از بستر دریا، در سه میدان از میدان های نفت و گاز واقع در شمال غرب خلیج فارس مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول بر اساس گزارش ها و اطلاعات شرکت نفت و آزمایشگاه ها و شرکت های ژئوتکنیک دریایی، اقدام به تهیه بانک اطلاعات ژئوتکنیک در محدوده مورد مطالعه گردید. سپس پارامترهای فیزیکی و مکانیکی رسوبات در سایت های مورد مطالعه نسبت به تغییرات عمقی و جانبی مورد بررسی قرار گرفت و نمودارها و نیمرخ های زمین شناسی رسم شد. نتایج نشان دادند که مشخصات فیزیکی و مکانیکی این سایت ها تحت تاثیر تاریخچه زمین شناسی خلیج فارس، فاصله از ساحل ایرانی، عمق آب و همچنین فاصله از دلتای اروند رود می باشند. بطور کلی پارامترهایی مانند اندازه ذرات، حد روانی و مقاومت رسوبات از سایت I به سمت سایتIII روندی افزایشی را نشان می دهند. ضخامت افق رسوبات نرم و سست از سایتI به سایت III کاهش می یابد. با بررسی میزان کربنات مشخص شد که با فاصله از ساحل و به سمت دلتای اروند رود از میزان کربنات کاسته شده است بطوریکه کمترین مقدار آن در سایتIII تعیین شد. همچنین با بررسی نمودار نوع کانیها مشخص شد که بخش اعظم رسوبات در هر سه سایت کانی ایلیت می باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Geological Engineering Studies of Marine Sediments, Northwestern Persian Gulf

نویسندگان [English]

Maryam Fattahi Bandpey ¹
naser Hafezi Moghaddas, ²
Mohammad Ghafoori ³
Reza Moussavi Harami ³
Sadjad Kazem Shiroodi ⁴

¹ Ph.D. Student of Engineering Geology, Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

² Professor of Engineering Geology, Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

³ Professor of Engineering Geology, Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

⁴ Iranian offshore oil company, IOOC, Tehran, Iran

چکیده [English]

Having knowledge about geological and engineering properties of marine sediments, is very important to perform stability analysis of offshore structures. In this paper, the geological engineering characteristics of marine sediments (from seabed to a maximum depth about 30 meters below seabed) was investigated in three oil and gas fields located in the northwestern Persian Gulf. In the first step, geotechnical database of study area was developed based on studies carried out by marine geotechnical labs and oil companies in Persian Gulf. Then, the distribution of physical and mechanical properties of marine sediments with depth and also their relation to the other parameters were studied and some graphs and geological/geotechnical profiles were drawn.The results showed that the physical and mechanical characteristics of these sites are influenced by the distance from the Iranian coast, water depth and distance from Arvand Rud river delta. Generally, from siteI to siteIII, the grains size, and liquid limit of fine-grained and strength of subseafloor sediments were increased. The thickness of soft sediments was decreased from siteI to siteIII. By evaluating the percent of carbonate content, it was found that with distance from the coast, the percent of carbonate content in subseafloor sediments were decreased. So, the least amount of carbonate content was observed in site III. According to the result of PI versus PL/LL graph, Illite is the most abundant clay mineral in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

Persian Gulf
Marine Engineering Geology
Subseafloor sediments

مراجع

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح، 1382. جغرافیای جزایر ایرانی خلیج فارس (قشم، لارک، هرمز و هنگام). 627 ص.

شرکت ملی نفت ایران، گزارش ها و اطلاعات زمین شناسی و ژئوتکنیکی میدان های نفت و گاز خلیج فارس.

Alsharhan, A.S., Kendall, C.G.St.C., 2003. Holocene coastal carbonates evaporites of the southern Persian Gulf and their ancient analogues. Earth Science Reviews. 61, 191-243.

Barth, H.-J. & Khan, N.Y. 2008. Biogeophysical setting of the Gulf. Protecting the Gulf’s marine ecosystems from pollution. Springer, 1-21.

Day, R. W., 2006. Foundation Engineering Handbook: Design and Construction with the2006 International Building Code, McGrawHill Companies, Inc.

Dean, E.T.R., 2010. Offshore Geotechnical Engineering - Principles and Practice, Thomas Telford, Reston, VA, U.S.A., 520 p.

Ebrahimian, B. & Nazari, A., 2013. Evolutionary-based prediction of ε50 for the lateral load-displacement behavior of piles in clay. Acta Geotechnica Slovenica, 10, 42-57.

Eden, W. J., and Crawford, C. B., 1957.Geotechnical Properties of Leda Clay in the
Ottawa Area, Soil Mechanics Section, Division of Building Research, Ottawa, Canada.

Evans, G. and Kirkham, A., 2002. The Abu Dhabi sabkha. In: Sabkha Ecosystems (Eds H.J. Barth and B.B. Boer), pp. 7–20. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.

Evans, G., Murray, J. W., Biggs, H. E. J., Bate, R., and Bush, P. R., 1973. The oceanography, ecology, sedimentology and geomorphology of parts of the Trucial coast barrier island complex. In: Purser, B.H., (Eds.), The Persian Gulf. Springer-Verlag, New York, p. 233-278.

Evans, G., Schmidt, V., Bush, P. and Nelson, H., 1969. Stratigraphy and geologic history of the sabkha Abu Dhabi, Persian Gulf. Sedimentology, 12, 145–159.

Ghazban, F., 2009. Petrology of sedimentary rocks. – 2nd edition. 182 pp. ; Tehran (Tehran University Press).

Holtz, R. D., Kovacs, W. D., 1981. An introduction to geotechnical engineering. Prentice-Hall,
Englewood Cliffs.

Kassler, P. 1973. The structural and geomorphic evolution of the Persian Gulf. The Persian Gulf. Springer, 11-32.

Lak, R., Behbahani, R. & Chanani, N., 2013. Marine geology of the Persian Gulf. Nashrerahi.

Lambeck, K., 1996. Shoreline reconstructions for the Persian Gulf since the last glacial maximum. Earth and Planetary Science Letters, 142, 43-57.

Moradi Harsini, K., 2008. Relationship between Geological Engineering Properties of Recent Sedimentary Deposits andSedimentary Environment in Khouzestan Plain Using Satellite
Images. Ph.D. Dissertation, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran, 387 p. (in Persian with English abstract).

Purser, B. H., Seibold, E., 1973. The principle environmental factors influencing Holocene sedimentation and diagenesis in the Persian Gulf. In: Purser BH (ed) The Persian Gulf: Holocene carbonate sedimentation and diagenesis in a shallow epicontinental sea. Springer, New York, pp 1–10.

Purser, B. H., 1973. Sedimentation around Bathymetric Highs in the Southern Persian Gulf. In: The Persian Gulf: Holocene carbonate sedimentation and digenesis in a shallow epicontinental sea. Edited by Purser. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.

Randolph, M.F., Gourvenec, S., 2011. Offshore Geotechnical Engineering, Spon Press, UK.

Reynolds, R. M., 1993. Physical oceanography of the Gulf, Strait of Hormuz, and the Gulf of Oman-results from Mt. Mitchell expedition, Mar. Pollut. Bull., 27, 35-59.

Rocker, K., Thompson, D., Jung, B., Briaud, J.L., Lin, S., 2011. Handbook for marine geotechnical engineering. SP-2209-OCN. Naval Facilities Engineering command.

Sarnthein, M., 1972. Sediments and history of the postglacial transgression in the Persian Gulf and northwest Gulf of Oman. Marine Geology, 12, 245-266.

Seibold, E., Diester, L., Futterer, D., Lange, H., Muller, P., and Warner, F., 1973. Holocene sediments and sedimentary processes in the Iranian part of the Persian Gulf. In Pursur, B.H. (Eds.), The Persian Gulf. Springer Verlag, Berlin, New York, P. 57-80.

Seibold, E., and Vollbrecht, K., 1969. Die Bodengestalt des Persischen Gulfs. Meteor. Forschungsergebnisse, Reihe C. 2, 29-56.

Shiri, H., PashnehTala,M.H. 2005. A geotechnical data base development and applying data mining techniques to extract the common trends of offshore geotechnical properties of south pars gas field/ Persian Gulf/IR-Iran. Seventh National Marine Industries Congress, Tehran, Marine Engineering Society.

Wagner, C.V., and Van der Togt, C., 1973. Holocene sediment types their distribution in the southern Persian Gulf. In Pursur, B.H. (Eds.), The Persian Gulf. Springer, New York, 471p.

Williams, A.H. and Walkden, G.M., 2002 Late Quaternary high stand deposits of the southern Arabian Gulf: a record of sea-level and climatic change. In: The Tectonics and Climatic Evolution of the Arabian Sea Region (Eds P.D. Clift, D. Kroon, C. Gaedick and J. Craig). Geol. Soc. London Spec. Publ., 195, 371–386.