طبقه بندی و تعیین شاخص های فرسایش پذیری مارن های استان لرستان

سازندهای مارنی در حوزهه های آبخیز کشور یکی از مهم ترین منابع تولیدکننده رسوب به شمار میآیند و همواره مشکلات زیادی را ایجاد میکنند. استان لرستان نیز از این موضوع مستثنا نیست و در سطح آن گستره زیادی از اراضی مارنی رخنمون دارد. در این تحقیق فرض بر این است که بین اشکال و شدت فرسایش و میزان تولید رسوب واحدهای مارنی با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها ارتباط تنگاتنگی وجود دارد و لذا این تحقیق با هدف شناسایی عوامل موثر بر فرسایش پذیری این واحدها و مقایسه بین آن ها به انجام رسیده است. واحدهای مارنی آغاجاری، گچساران، رازک و گورپی در دو شیب 20 و 40 % و در 2 اقلیم خشک و مرطوب انتخاب و خصوصیات دانه بندی، کاتیون ها، آنیون ها، هدایت الکتریکی، SAR ، درصد گچ، درصد آهک و حدود آتربرگ در آزمایشگاه و میزان رسوب دهی آن ها توسط باران ساز نوع کامفورست با شدتبارش معادل 6 میلیمتر در دقیقه اندازه گیری شد. جمعا تعداد 33 آزمایش در 4 واحد مارنی ذکرشده در دو اقلیم خشک و مرطوب صورت گرفت. بر اساس نتایج مثلث فولک مشخص شد که بافت رسوبات سازند گچساران در محدوده گل، سازند گورپی در محدوده گل تا گل ماس های و ماسه گلی و ماسه رسی در تغییر است. سازند آغاجاری به لحاظ دانه بندی نسبت به سایر مارن های فوق الذکر، دارای بافت متفاوت سیلت ماس های می باشد. بررسی نام گذاری واحدهای مارنی به روش پتیجان بر اساس مقدار درصد فراوانی اجزا رسی و کلسیتی نیز بیانگر این موضوع است که اطلاق نام مارن به این سازندها خالی از اشکال نیست و اکثرا مادستون و سیلتسنگ های گچی و نمکی هستند. بررسی نمونه ها در نمودار مهندسی کاساگراند بیانگر این موضوع است که همه نمونه ها در محدوده CL وCL-ML وMH -ML از خاک های ریز دانه قرار دارند که ترکیبی از سیلت و رس می باشند. از نحوه توزیع نمونه ها در منحنی کاساگراند و نزدیکی آن ها به خط A آشکار میشود که عمده کانی های رسی این واحدهای مارنی از نوع کایولینیت و کلریت ایلیت است . پایین بودن درجه خمیری و میزان پخش شوندگی پایین این واحدهای مارنی با حضور این کانی های رسی قابل توجیه است. بررسی درجه شوری و قلیاییت واحدهای مارنی نشان داد که سازند گورپی از نوع غیر شور، گچساران از نوع شور و شور و قلیا و حتی غیر شور و رازک غیر شور طبقه بندی میشود. درجه شوری سازندها با محیط رسوبی آن ها تطابق خوبی نشان می دهد. در نمودار شرارد(1976) همگی واحدهای مارنی منطقه در محدوده خاک های غیرپخش شونده شناسایی شدند و فقط 2 نمونه از 9 نمونه واحد گچساران در زمره خاک های حدواسط از نظر پخش شوندگی قرار گرفته اند. بررسی شاخص فرسایش پذیری رس که از نسبت مجموع اجزا ماسه و سیلت نسبت به مقدار رس در هر نمونه بدست آمده است مشخص شد که سازند آغاجاری با بیشترین مقدار این نسبت و بالطبع دارا بودن اجزا با چسبندگی کمتر، مستعدترین واحد مارنی به فرسایش از نظر این شاخص است. ارزیابی فرسایش دامنه های مارنی به روش BLM نشان داد که سازند گچساران از نظر شدت فرسایش در استان لرستان رتبه اول و سازندهای آغاجاری و گورپی و رازک در رتبه های بعدی قرار دارند. مقدار رسوب بدست آمده از آزمایش شبیه ساز باران در یک تک واقعه بارش نشان داد که به ترتیب، در واحدهای مارنی گورپی، رازک، گچسارن و آغاجاری، 1/29، 2/47، 11/06 و 2/93 برابر حد مجاز فرسایش در مراتع دست نخورده رخ میدهد. با توجه به وقوع چندین واقعه بارندگی در سال، ملاحظه میشود که این واحدهای مارنی توانایی تولید رسوب بالایی را در سطح حوضه دارا هستند. کلمات کلیدی: فرسایش، رواناب، باران ساز، متغیرهای شیمیایی و فیزیکی، سله بستن، پخش شوندگی، مارن، فرسایش مجاز