The study of geological engineering properties of Gachsaran formation in Ramhormoz area, east -Khuzestan


1 Full Prof. Bu Ali Sina University,Hmedan

2 MSC Engineering Geology Bu Ali Sina University,Hmedan

3 Assistant. Prof. Bu Ali Sina University,Hmedan

4 PH.D Student Of Engineering Geology, Ferdwsi University Of Mashad


      Rocks with different physical and mechanical properties have different behaviors and a careful study of these properties seem necessary. The main purpose of this research is the study of geological engineering properties accentuating the evaluation of solubility potential in gypsum, and the swelling potential of marls from Gachsaran Formation in Ramhormoz area. Based on petrographic studies, Gachsaran Formation contains marls, gypsum and lime sandstone argillaceous rocks. Gypsum with two different textures has been considered.  Fine grained (alabastrine) and coarse grained (porphyritic) gypsum.  Marls were divided into four types. The results indicate that texture, especially grain size and shape, is an important parameter controlling the differences in the mechanical properties of gypsum studied. The content of clay minerals, calcium carbonate and gypsum are the main factors which control the properties of marls. Based on intact rock engineering classification, alabastrine gypsum is classified in DH category. Also porphyritic gypsum, all types of marls as well as lime sandstone are classified in EH category. The dissolution test results show that alabastrain gypsum possesses more solubility than porphyritic gypsum due to its fine grain texture. Potential dissolution of gypsum increases when acidity of solution increases. That is in pH=6.5-7 alabastrine and porphyritic solubles are 2.72 and 2.63 gr/L respectively. The swelling test results show that maximum swelling strain and swelling pressure in distilled water is %23.64 and 315.76 kPa respectively. It was found that the increase in gypsum content in marl and the concentration of gypsum in water plays an important role in reducing the strain and pressure swelling of marls. ANFIS as a combination of fuzzy logic and neural networks in the form of neuro-fuzzy method was used to detect uniaxial compression strength of rocks. The input data include tensile strength, durability Index and porosity from 105 laboratory samples. The results of this model show that alabasrine gypsum has maximum strength.


آدابی، م. ح.، مترجم، 1366، سنگ های رسوبی شیمیایی-بیوشیمیایی، انتشارات آستان قدس رضوی
باغداردخت، ز.، 1384، مطالعه انحلال پذیری سازند های کارستیک در ساختگاه سد تنگ شمیران ایلام، پایان نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه بو  
      علی سینا همدان
برجسته، الف.، و برقی، ف.، 1388، "بررسی ویژگی های زمین شناسی مهندسی سد مخزنی جره بعنوان نخستین سد خاکی    بدون پرده تزریق یا دیوار آب بند در کشور"،  
      ششمین کنفرانس زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، دانشگاه تربیت مدرس.
پرهیزگار، م. ر.، 1386، بررسی مخاطرات زمین شناسی در محدوده سد تنگ سرخ شیراز، پایان نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس
      ترابی، م.، 1389، مطالعه انحلال پذیری ژیپسیت های سازند گچساران در محل سد چم شیر، پایان نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه بو علی  
      سینا همدان
خانلری، غ.،(1389)"اصول مکانیک سنگ"، انتشارات دانشگاه بوعلی سینا همدان
خامه چیان، م. 1369، بررسی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی سنگهای مارنی-رسی، پایان نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس
رضایی، ح. 1379، خصوصیات زمین شناسی مهندسی سنگهای مارنی ساختگاه سد دوستی، پایان نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس
کاپله ی، م. 1387، مطالعه خصوصیات زمین شناسی مهندسی سازند قم در شمال وشمال شرق همدان، پایان نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه بو علی  
      سینا همدان
کیا، س. م.، 1389، محاسبات نرم در  MATLAB، انتشارات کیان رایانه سبز
شرکت ملی نفت ایران، "نقشه زمین شناسی هفتگل"، مقیاس 1:100000.
معماریان، ح.، 1384، زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ چهارم
محمدیان،م.، قبادی،م. ح.، محسنی، ح.، کرمی، ر. ،1389،مطالعه لیتولوژی سازندگچساران و ارتباط آن با ژئومورفولوژی کارست در منطقه رامهرمز-خوزستان،چهاردهمین  
      همایش انجمن زمین شناسی-دانشگاه ارومیه
موسوی، س. س.، 1385، مطالعه دوام سنگها و انحلال پذیری ژیپس به منظور آب بندی محل سد خیرآباد در شرق بهبهان، پایان نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی
      مهندسی، دانشگاه بو علی سینا همدان
Anonymous (1979) Classification of rocks and soils for engineering geological mapping. Part 1. Rock  and soil materials. Bull Int Assoc Eng Geol 19:355–371
Amrani N., Lamas F., Irigaray C., Chacon J., 1998, Engineering geological characterization of  Neogene marls in the  Southeastern Granada Basin, Spain, En. Geol. 50, pp:165-175
Bell F., 1994, A survey of the engineering properties of some anhydrite and gypsum from the north and midlands of England, Eng. Geo.38, pp:1-23
Brown ET (1981) Rock characterization, testing and monitoring (ISRM suggested methods). Pergamon, London, pp 211
    Cabalar A. F., Cevik A., Gokceoglu C., 2012, Some applications of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) in  
    geotechnical engineering, Computers and Geotechnics 40, pp: 14-33
Deere DU, Miller RP (1966) Engineering classification and index properties for intact rock. Technical  Report No. AFWL-TR-
    65-116, Air Force Weapons Laboratory, Kirtland Air Force Base, New  Mexico, pp 308
Franklin JA, Chandra A (1972) The slake durability test. Int J Rock Mech Min Sci 9:325–341
Gill W.D and Ala M.A,1972,sedimentology of Gachsaran Formation,southwest Iran,AAPG Bull, v59(10) ,p1965-1974
    Goodman RE (1982) Introduction to rock mechanics. Wiley, New York, pp 478
James G.A. and J.G.Wynd,1965,stratigraphic nomenclature of the Iranian oil Consortium agreement area, AAPG Bull,  
    V49(12) ,P2182-2245
Loanna I., Dimitrios R., Theodora P., Paris T.,2009, Geothechnical and mineralogical properties of weak rocks from central  
    Greece, Cent. Eur. J. Geosci. 1(4), pp:431-442
Tony W., Fred B., Martin C.,2005, Sinkholes and Subsidence, springer publication
Yilmaz I.,2007, Differences in the geotechnical properties of two types of gypsum: alabastrine and  porphyritic, Bull Eng Geol  
    Env 66, pp:187-195
Sadrekarimi J., Zekri A., Majidpour H.,2006, Geotechnical features of Tabriz Marl, International Association for Engineering  
    geology and the environment (IAEG) , N.: 335
Waddah S., Khalid A., Mohammed S., 1999, Influence of pore water chemistry on the swelling behaviour of compacted clays,  
    Applied Clay Science 15, pp: 447-462