درزه
دَرزه به شکستگی با منشأ طبیعی در یک لایه یا مجوعهای از سنگها گفته میشود که در امتداد آن شکستگی، حرکت یا جابجایی صورت نگرفته باشد. گرچه فرایند درزهای شدن سنگ ممکن است بهصورت مفرد نیز صورت گیرد، اما معمولاً به شکل گروهی از درزهها شکل میگیرد که مجموعه درزه نامیده میشود. تفاوت درزه با گسل در این است که در گسلها بین دو سطح شکستگی جابهجایی مشخص و قابل اندازهگیری صورت گرفته، در حالی که سطوح دو طرف درزه فاقد جابهجایی و حرکت هستند.
درزهها فراوانترین اشکال زمینشناسی ساختمانی هستند که در بیشتر سنگها یافت میشوند. این اشکال از لحاظ ظاهر، ابعاد و شکل قرارگیری دارای تنوع بسیاری بوده و در محیطهای زمینساختی گوناگونی روی میدهند. بسیاری اوقات ممکن است منشأ فشارهایی که باعث ایجاد شکستگی در سنگ و تشکیل درزه میشوند، نامشخص باشد. بخش عمده درزهها در سنگهای مستحکم و مقاوم مانند ماسهسنگ،سنگ آهک، کوارتزیت و سنگ خارا پدید میآیند.
درزهها ممکن است به صورت شکستگیهای خالی یا پر از مواد و رسوبات یافت شوند. درزههایی که توسط مواد رسوبی پر شدهاند، رگه و درزههایی که توسط ماگما پر شدهاند آذرینتیغه (دایک) نامیده میشوند.
درزهها در هوازدگی مکانیکی و شیمیایی و پایداری دامنهها نیز دارای اهمیت بسیار هستند. درزهها مهمترین نقاط ضعیف در هر توده سنگ بهشمار میروند و راه دسترسی اولیه رطوبت به درون سنگ را فراهم میسازند. الگوی متراکم و فشرده درزهها باعث تسریع هوازدگی شیمیایی و بهجاگذاشتن درزههای وسیع و بزرگ میشود.
درزهها عامل مهمی در کنترل شکل زمینچهرها هستند. بیشتر زمینچهرهای گرانیتی مانند گنبدها (نظیر کوه استون در ایالت جورجیای آمریکا واولورو در استرالیا) و قلههای سنگی منفرد (مانند صخرههای هایتور در دورتمور بریتانیا) توسط درزهها کنترل میشوند.
رزه (Joint)، نوعی ترک خشکل است که در آن هیچ گونه جابجایی برشی در راستای دیوارههای ترک نسبت به هم رخ نداده است یا مقدار آن به قدری کم است که با چشم غیر مسلح دیده نمیشود.
درزه چیست ؟
اندازه درزهها متفاوت است، بعضی از آنها چند سانتی متر طول دارند، در صورتیکه درزههای دیگری وجود دارد که طول آنها به چندین صدمتر نیز میرسد. درزهها معمولاً بر اثر افزایش آب حفرهای بوجود میآیند [۱] . چون تنشهای تکتونیکی در لایههای زیرسطح زمین فشاری هستند معمولاً باعث ایجاد درزه نمیشوند مگر در شرایط خاص مثلاً نزدیک گسلها یا کارستها (Karsts) که بطور موضعی تنشهای کششی ممکن است ایجاد شوند. لازم به ذکر است که بیشتر درزههایی که در زیر سطح زمین قرار دارند بر اثر رسوبات کوارتز، کلسیت و غیره بطور کامل یا بصورت پارهای بسته شدهاند وجود درزه در مخازن نفت و گاز میتواند باعث افزایش تراوایی مخازن و افزایش تولید شود که اصطلاحاً مخازن ترک دار (Fractured reservoirs) خوانده میشوند.
درزهها در حالت کلی به دو دسته منظم و نا منظم تقسیم میشوند. درزههای منظم یا سیستماتیک در معرض نیروهای تکتونیکی غیرایزوتروپیک ایجاد میشوند که معمولاً به صورت دسته درزهای موازی یا متقاطع دیده میشوند ولی در تشکیل درزههای نامنظم نیروهای تکتونیکی ایزوتروپیک هستند.
درزه راهی برای دخول آب در سنگها به وجود میآورد و عمل فرسایش را تسریع میکند. دهانه بسیاری از درزهها بسته است ولی در اثر هوازدگی این دهانهها وسیعتر شده و در نهایت به یک شکاف باز تبدیل میگردد.
مشخصات درزهها
سطح درزهها در بسیاری از موارد یک سطح مستوی است و در حالت کلی آن را به صورت یک صفحه در نظر میگیرند. لذا برای مشخص کردن آن کافی است که شیب و امتداد صفحه درزه را مشخص نمود. شیب و امتداد درزه نیز مانند شیب و امتداد لایهها اندازه گیری و بیان میشود.
قابل ذکر است که بیشتر درزههایی که بر روی رخنمود ها)برونزد( یا outcropsمشاهده میشوند بر اثر فرسایش بو
وجود آمده اند فلذا سیمانی در داخل آنها رسوب نکرده است. نکته اساسی دیگر این است که تکنیکهای لرزه نگاری فعلی قادر به شناسایی درزهها در زیرزمین نمیباشند بلکه صرفاً جهت و تراکم آنها را در بهترین حالت تعیین میکنند.
درزهها را از نظرهای گوناگون طبقهبندی میکنند، که در زیر به شرح آنها میپردازیم :
تقسیم بندی هندسی :
در این تقسیم بندی درزهها بر اساس وضعیت درزه نسبت به امتداد لایهبندی سنگهای مجاور طبقهبندی میشوند. در این تقسیم بندی انواع درزههای زیر را میتوان تشخیص داد:
درزه امتدادی :
درزه امتدادی نوعی از درزه است که امتداد آن موازی یا تقریبا موازی امتداد لایهبندی طبقات اطراف است.
درزه شیبی :
درزه شیبی درزهای است که امتداد آن موازی یا تقریبا موازی خط بزرگتری شیب سطح لایهبندی طبقات اطراف است.
درزه طبقهای :
اگر سطح درزه موازی سطح لایهبندی سنگها باشد درزه طبقهای نام دارد.
درزه مایل :
اگر امتداد درزه نسبت به امتداد یا خط بزرگترین شیب سطح لایهبندی سنگهای اطراف بر حالت غیر مشخص باشد، به این نام خوانده میشود.
تقسیم بندی جغرافیایی درزهها :
در بعضی موارد درزهها را بر مبنای وضعیت امتداد درزه نسبت به امتداد شمال تقسیمبندی میکنند. مثلا اگر امتداد درزه شمالی جنوبی باشد، به نام درزه شمالی جنوبی و در حالتی که امتداد آن شمال غربی ـ جنوب شرقی باشد به همین نام خوانده میشود.
مکانیسم ایجاد درزهها
عوامل به وجود آورنده درزهها را بطور کلی به دو گروه عوامل تکتونیکی و عوامل غیرتکتونیکی تقسیم میکنند:
عوامل تکتونیکی ایجاد درزهها :
پس از اینکه سنگ تحت تاثیر تنش قرار گرفت، ابتدا در آن تغییر شکل الاستیک ایجاد میشود و پس از آن میشکند (در حالت معمولی سنگهای حالت شکننده دارند) ، ولی تحت فشارهای محصور کننده و حرارت بالا ، بسیاری از سنگها پس از مرحله الاستیک وارد مرحله تغییر شکل پلاستیک میشوند و نهایتا در این شرایط سنگ خواهد شکست. شکستگیهای حاصله در سنگها را میتوان به دو دسته زیر تقسیم کرد :
شکستگیهای کششی :
اگر سنگی تحت تاثیر کشش قرار گیرد، در امتداد عمود بر کشش ، شکستگیهایی در سنگها ایجاد میشود. شواهد صحرایی برای تشخیص این شکستگیها ، دیواره خشن است، ضمنا چون شکستگی تحت تاثیر کشش ایجاد شده است، بین دو دیواره شکستگی ، یک باز شدگی دیده میشود که گاهی اوقات ممکن است توسط رگههای معدنییا غیرمعدنی پر شده باشد.
شکستگیهای کششی ناشی از تنشهای فشارشی :
اگر یک بلوک سنگی تحت تاثیر تنشهای فشارشی قرار گیرد، دو سری شکستگی در سنگها ظاهر خواهد شد، به طوری که سطح این دو سری درزه با هم زاویه 90 درجه تشکیل میدهند. محل تلاقی این دو صفحه موازی با امتداد تنش فشارشی است. این شکستگیها تحت عنوان شکستگی کششی شناخته شده است.