دانلود مقاله کاربرد نور در مرمت آثارباستانی

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله کاربرد نور در مرمت آثارباستانی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تاریخچه مرمت :
مرمت را می توان همراه معماری به حساب آورد و به این مفهوم از همان زمانی یک بنای شکل گرفت مرمت آن بنا هم کم کم خود را نشان داد . به این ترتیب چه در ایران و چه در دیگر ممالک و تمدنها مرمت همواره وجود داشته است مثالهای که در این زمینه برای این سرزمین می توان نام برد به تغیر کاربری چهار طاقی ها و آتشکده ها و کلیساها به مساجد یا به توسعه مساجد مثل مسجد جامع اصفهان و به اندود کردن و بررسی سالانه بام ها در بناها اشاره کردو یا استفاده از پشت بند در بیشاپور پس از ساخت بنا برای جلوگیری از رانش طاق .
آنچه را که به عنوان مرمت به معنای امروز خود می شناسیم را می توان در قرن 18 میلادی در اروپا جستجو کرد در اینجا سعی می کنیم که بخش از آن را بصورت خلاصه و نظریات برخی از مهمترین افرادی را که در این مقوله تلاش داشته اند را می آوریم .
اعلام رسمی حفاظت از آثار باستانی توسط کنوانسیون ملی فرانسه به سال 1794 تاثیر به سزایی در اروپا بر اصل احیای بناها در شکل کالبد و عملکرد در گذشته و روشهای مختلفی را نیز برای تحقیق این هدف دنبال کرد . در سه دهه اول قرن 19 میلادی معیار و روشی برای مرمت اعمال شد که در آن به لحاظ بعد زمانی اولین تصویر حاصل از امر مرمت عبارت بود از اتخاذ روش ها و راه حل هایی که بتوان با استفاده از آن بخشهای اصیل بنا را از بخشهای مرمت شده تشخبص داد . با فراز و نشیب های متعددی که در تئوری های مرمت پیش آمد بالاخره به سال 1931 ، کنگره بین المللی آتن ، اصول و مبانی مربوطه به مرمت را جمع آوری و مدون کرد . منشور آتن توصیه اکیدی بر مراقبت و استحکام بخشی آثار کرده و استفاده از ابزارهای فنی و سیستم های سازه ای در کاملاً مدرن را مجاز شمرد و یک سال بعد در سال 1932 آقای گوستاو جوانونی در ایتالیا باز نگری جامعی بر آن ارائه داد . شاخص ترین تئوری او در ارجح شمردن ارزش سندی و تاریخی بنا بر ارزش کالبدی و شکلی آن است . اصل فوق در منشور مرمت کشور ایتالیا کاربردی عمده یافت . این نظریه مرمت علمی نامیده می شود و در آن تمامی عناصر با ارزش هنری با هر سابقه تاریخی مورد حفاظت قرار می گیرند .
گرایش به ایجاد وحدت سبکی و یا باز گرداندن بنا به فرم اولیه ، سایر موارد را نادیده نمی گیرد و به عبارتی تمام الحاقات جزء قشرهای تاریخی محسوب می گردند ، ضمن اینکه نیازهای جدید عملکرد بنا بر آورده می شوند .
بدلیل ابعاد وسیع بازسازی در بین سالهای 1945-1943 مرمت علمی فاقد کارآیی لازم بود و آن زمان غیر قابل قبول اعلام می گردد . بدیهی است که بنای معماری فقط یک سند تاریخی نیست بلکه در وهله نخست اثری است با شکلی مشخص که بیانگر یک ارزش هنری و معنوی می باشد و به همین دلیل دارای اهمیت مضاعف می شود یعنی در واقع ارزش هنری بنا اهمیت می یابد و تمامی ارزشهای دیگر زیر مجموعة آن قلمداد می شوند و از همین جا مرمت مدرن بر مبنای نظری آن بر کیفیت وحدت شکلی بین اقدام خلاقانه جدید و بنای قدیم نیز جزء اهداف عمده تلقی می گردد .
حال سخن را خلاصه کرده و به نظریه های مهم در مرمت می پردازیم .

تئوریسین های مشهور مرمت
1- اوژن ویوله لودوک (1879- 1814)
معمار فرانسوی و یکی از فعالترین مرمت کنندگان آثار تاریخی جهان مطرح است . وی در کار مرمت به ابعاد اقتصادی و بهداشتی توجه داشت . بنا به عقیده وی ، بنا های تاریخی باید از بناهای اطراف پاک رها شوند تا بتوان به اهمیت آنها بیشتر پی برد . او دو نظریه عمده را مطرح کرد :
الف : نظریه پویایی ماده در ساختمان : ماده بی جان برای برخورداری از روح و روان باید به صورتی به کار گرفته شود که معمار در نظر دارد .
ب: نظریه سبک و زمان : او سبک را مجموعه از قوانین و مقرراتی می داند که با توجه به تکنولوژی زمان و در زمان تعریف می شود . اصولی را که در این رابطه بیان می کند شامل موارد زیر است .
یکم : حذف بخش های اضافه شده به بنا پس از تاریخ اصلی آن
دوم : تکمیل یا احداث بنای فرسوده یا نا تمام بر پایه سبک گذشته بنا به صورت اولیه
سوم : شباهت و درک اثر .
چهارم : حفظ بنای کاملاً فرسوده و تخریبی .

2- جان راسکین : (1900- 1818 )
حقوقدان انگلیسی که با روی آوردن به هنر ابتدا به نقد فلسفه هنر پرداخت و سپس روی به فلسفه اجتماعی آورده راسکین با دیدی کاملاً هجران زده به گذشته و با الهام از گذشته سعی بر آن داشت تا تحولی اساسی در اندیشة فرهنگی مردم ایجاد کند . معروف ترین اثرش « هفت مشعل معماری » است که در سال 1848 انتشار یافت هفت مشعل وی عبارت اند از :
حقیقت ، ایثار ، قدرت ، زیبایی ، زندگی ، خاطره و اطاعت
راستین با اقدامات خود پایه گذار دو نظریه عمده در امر مرمت شد . این دو نظریه شامل نظریه .
الف : منظم سازی
ب: نظم اندام وار است .
راسکین بر مبنای نظریات فوق اصولی را مطرح ساخت که در مرمت موثر واقع شد که عبارتند از :
یکم : اصل فنا پذیری
دوم : اصل عدم تکرار
سوم : اصل عمر و اعتبار
چهارم : اصل عدم دخالت
پنجم : اصل مرمت آئینی

3- کامیلو بویی تو: (1914-1846)
محقق و معمار ایتالیایی که پدر مرمت شهری جدید نامیده می شود . او اولین شخصیتی است که در باز زنده سازی توجه به مفاهیم معماری را جایگزین تبعیت از ویژگیهای شکلی – سبکی بناهای در دست تعمیر کرد . « نکاتی پیشنهادی وی در مورد مرمت شهری تأثیر زیادی در تدوین و شکل گیری اولین منشور معماری داشت » .
نظریات بویی تو را می توان به دو مورد خلاصه کرد :
الف: جایگزینی مفاهیم معماری به جای ویژگیهای شکلی و سبکی : مفهوم معماری مهم است نه سبک و شکل آن .
ب: فراتر از زمان بودن بنا ها و مجموعه های تاریخی : دمیدن روح جدید به کالبد قدیم سبب می شود تا بنا ها و مجموعه های تاریخی زنده شوند . هنگامی که یک اثر تولید می شود کاری مادی وقوع یافته است ولی بعد از یک نسل تعاملات غیر مادی و فرهنگی در اثر وارد شده و معنای فرهنگی می یابد .
بر اساس نظریات فوق می توان اصول زیر را مطرح کرد :
یکم : ایجاد عملکرد جدید در کالبد قدیم
دوم : تعیین دوره مداخله در هر دوره
سوم : تدوین مبانی اقدام
چهارم : عدم تقلید از سبکهای گذشته معماری
دستور العملهای مرمتی را بر اساس نظریه ها و اصول مورد نظر بویی تو می توان به صورت زیر مطرح کرد .
الف : دخالت در بنا با استفاده از مفاهیم کهن ولی متفاوت از سبک قدیم
ب: تفاوت گذاشتن بین مصالح قدیم و جدید به هنگام اقدام
ج: استقرار نمایشگاه در کنار هر نوع اقدام برای مشخص نمودن جایگاه عناصر مداخله
د: معرفی بنا یا مجموعه های تاریخی با استفاده از امکانات آموزشی
ر: حک تاریخ و زمان اقدام
ز: توصیف مراحل مداخل و بیان علت اقدام
4- کامیلوسیت (1903-1843)
معمار اتریشی که مهمترین اثر وی کتاب «‌هنر ساختن شهرها » در سال 1889 می باشد . بیشتر نظریات او در باب مرمت شهری است .

5- لوکا لبترامی (1933-1854)
معمار و نقاش ایتالیایی که به مرمت ابنیه بر اساس نقشه ها و مدارک و شواهد تاریخی می اندیشید .
وی معتقد است به « بازسازی اصیل بنا به تشکل اولیه اش » . نظریات او تلفیقی از نظریه های ویوله لودوک و جان راسکین بوده است و شامل دو نظریه عمده است .
الف : تعلق بنا به محیط شهری
ب: روش مرمت تاریخی
اصول مرمتی که داشت شامل
یکم – بازسازی مو به مو
دوم – حق مداخله در بنا ، مجموعه یا بافت شهری مشروط بر وجود مدارک لازم در مورد موجودیت اولیه آن .
6- جوانونی
در سال 1920 ریاست کمیته حفظ آثار هنری و باستانی ایتالیا را به عهده داشت .
مجموعه دستورات او در زمینه بافت شهری مجاور مونومان ها بعدها در کنفرانس آتن 1931 تصویر و منتشر شد . او به معماری مدرن اعتقاد نداشت و آنرا بدون استیل میدانست و معتقد بود که نباید در کنار یک بنای تاریخی و باستانی بنایی امروزی بسازیم چرا که آنرا خیانت به سبک باستان می دانست .
او معتقد بود که می توانیم در کنار معماری باستانی ، ساختمانی بسازیم و یا قسمتی ازیک ساختمان که ویران و نابود شده است ، تکمیل کنیم ، منتهی باید سبک و استیل آن بنای باستانی را اخذ کرده و بعد آن را به صورت هر چه ساده تر ، خلاصه کنیم . بنا باید از تزئینات عادی باشد و تمام اجزا آن به نحو شماتیک و خلاصه باشد . ما باید یک بنای نوتر (NEUTRE) یعنی خنثی و بی تفاوت بسازیم .

7- جزاره بر اندی
تئوریسین و مرمت معروف ایتالیایی مرمت را به این صورت برای ما تعریف می کند : « لحظه متدی دو باره شناسی شده کار هنری در کالبد فیزیکی آن و همچنین در دو قطب زیبایی شناسی و تاریخی بطوریکه بتوانیم آنرا برای آینده گان تحویل دهیم » .
عقایدش بصورت موارد زیر خلاصه می شود :
الف : اثبات و شناسایی یک اثر هنری توسط بحث انتقاده
ب : دوباره سازی و دوخت و دوز قسمت کسر اثر هنری
ج : دخالت بعنوان مرمت روی ماده اثر هنری انجام می شود چه به جهت نجات اثر هنری و چه به عنوان خود جسم اثر هنری .
پیشنهادات براندی
1- با ارزش بودن دید زیبایی شناسی که توام با نگرش تاریخی باشد .
2- مرمت یک عملکرد منتقدانه و یک قضاوت شرط به شرط را می طلبد .
3- مرمت به عنوان وحدت بخشیدن و تمامی دیدن اثر هنری میباشد و دخالت مرمتی بایستی قابل برگشت باشد .
خصوصیت تجربی بودن دانش معماری باعث وجود اختلاف نظم و نقادیهای شدید بین صاحب نظران و علاقه مندان می شود . از همین رو برخی از نظریه پردازان در مورد مرمت نظریه هایی گاهاً افراطی و متفاوتی با دیگران دارند که به نظر ما این نظریات هم قابل احترام است و هم اکنون به یکی از این نظریه پردازان اشاره می کنیم که از او شناخت بیشتری نسبت به دیگران داریم .
8-لوکور بوزیه (1965- 1887)
نام اصلی وی « شارن ادوارد ژانره » است . نقاش ، معمار و شهر ساز سویسی الاصل که در سال 1928 یکی از اعضای اصلی چهارمین کنگره سیام بود . متذکر می شوم که نظریات او که در اینجا ذکر می شود بیشتر در باب مرمت شهری است .
الف : نفی گذشته
ب: معماری نمی تواند به بنایی محدود شود که در گذشته بنا شده است .
ج : تبعیت فرم از عملکرد : کالبد باید در مقابل عملکرد مطیع باشد .
د: منطقه بندی تنها ابراز پاسخگویی به اهداف شهر سازی جدید .
دستور العمل های لوکوربوزیه را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد :
یکم : تخریب بنا ، مجموعه و یا بافت های فرسوده شهر
دوم : جایگزین کردن بنا ، مجموعه و یا بافت های جدید بر روی بافت قدیم برای خلق فضاهای جدید .
سوم: حفظ تعدادی محدود از بناها با ارزش به منظور پاس داشتن خاطره های شهری
چهارم : ورود وسایل نقلیه و موتوری به داخل بافتهای شهری کهن

کاربرد فیزیک در مرمت میراث قرهنگی
دومین نشست از سلسله سخنرانی‌های علمی، با موضوع کاربرد روش‌های ژئوفیزیک در باستان شناسی، از سوی دفتر فناوری‌های نوین پژوهشگاه سازمان میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری برگزار می‌شود.
به گزارش روز یکشنبه ایرنا از پژوهشگاه سازمان میراث فرهنگی،صنایع دستی و گردشگری، کارشناس ارشد مهندسی ژئوفیزیک، گفت: با توجه به رشد چشمگیر کاربرد روش‌های زئوفیزیک اکتشافی در کاوش‌های باستان شناسی، پیدایش شاخه ای با عنوان باستان ژئو فیزیک در جهان، از دستاورهای استفاده از این روش است.
بابک امین پور، افزود: در استفاده از این شیوه، قبل از شروع حفاری، محل و پراکندگی آثار برجای مانده مدفون تعیین و با استفاده از آنومالی‌های ژئوفیزیکی و تهیه نقشه‌ای از سایت مورد نظر، مرحله کاوش با دید بازتری آغاز می‌شود.
وی، پیمایش محوطه‌های وسیع و محدود شدن محوطه مورد نظر و انجام سریع کاوش های باستان شناختی، کاربرد موثر در کاوش‌های نجات بخشی و صرفه جویی در زمان و هزینه‌های کاوش را، از مزایای استفاده این روش برشمرد.
این کارشناس مهندسی ژئوفیزیک، اظهار داشت: همچنین جهت دادن به حفاری، تعیین حدود آن، دستیابی به آثار مدفون بدون آسیب پذیری احتمالی و انجام دادن حفاری در کوتاهترین زمان ممکن، از ویژگی‌های این روش است.
امین پور، که در این نشست سخنرانی خواهد کرد، محوطه‌های تاریخی همچون تخت جمشید، دیوار گرگان و محوطه تنگه بلاغی را از جمله مکانهای تاریخی خواند که روش‌های مختلف ژئو فیزیک در آن کاربرد موثری داشته است.
علاقه مندان به شرکت در دومین نشست از سلسله سخنرانی‌های علمی، با موضوع کاربرد روش‌های ژئوفیزیک در باستان شناسیی، توانند از ساعت ‪ ۱۰‬چهارشنبه ‪ ۲۲‬آبان ماه در سالن اجتماعات پژوهشکده حفاظت و مرمت واقع در خیابان امام خمینی، نبش سی تیر پلاک ‪ ۱۷‬حضور یابند.
حفظ و مرمت شاهکارهای هنری به کمک فناوری‌نانو
اخیراً فناوری‌نانو در نگهداری و مرمت میراث فرهنگی جهان کاربردهای عملی پیدا کرده است. نانوذرات هیدروکسید و کربنات کلسیم و منیزیم برای مرمت و نگهداری نقاشی‌های دیواری از قبیل نقاشی‌های Maya در مکزیک یا شاهکارهای هنری قرن 15 میلادی در ایتالیا مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نانوذرات همچنین جهت ترمیم اسناد کاغذی قدیمی که اسید موجود در جوهر سبب از بین رفتن الیاف سلولزی آنها شده است، به‌کار برده شده‌اند.
شهر فلورانس که غنی از منابع فرهنگی بسیار با ارزش است، یکی از مناسب‌ترین مکان‌های برای مطالعات حفظ و مرمت این آثار به حساب می‌آید. پس از وقوع طوفان فلورانس در سال 1966 مرکز تحقیقات علوم سطح و کلوئید (CSGI) توسط پروفسور Enzo Ferroni در دانشگاه فلورانس تأسیس شد. این مرکز نخستین مؤسسه دانشگاهی است که با یک رویکرد علمی به بررسی تخریب میراث فرهنگی پرداخته است.

تفاوت قبل و بعد از عملیات مرمت با استفاده از روش‌های مبتنی بر نانوذرات روی سه نقاشی دیواری ایتالیایی

اکنون CSGI پیشرفته‌ترین روش‌های مبتنی بر فناوری‌نانو را برای ترمیم نقاشی‌های دیواری توسعه داده است. این روش‌ها شامل روش‌هایی برای تمیز کردن و حذف صمغ‌ها از نقاشی‌های دیواری و روغنی، تقویت و تثبیت نقاشی‌های آبرنگی، و برای حذف اسید از کاغذ می‌باشند که هم اکنون در نقاط مختلف جهان از آنها استفاده می‌شود.
کاربرد فرآیندهای مبتنی بر فناوری‌نانو جهت تقویت و تثبیت نقاشی‌های دیواری و اسیدزدایی کاغذها گواه روشنی بر پتانسیل فراوان فناوری‌نانو در حراست از میراث فرهنگی است. پراکندگی نانومقیاس مواد، محلول‌های مایسل، ژل‌ها و میکروامولسیون‌ها راه‌های جدیدی برای حفظ و مرمت آثار هنری از طریق ترکیب ویژگی‌های و خواص اصلی مواد نرم و سخت ارائه می‌دهند که امکان ساخت سیستم‌ها و ترکیباتی برای مقابله با فرآیندهای مخرب که بسیاری از شاهکارهای هنری را تهدید می‌کنند، را فراهم می‌سازند.

نقاشی‌های Maya در Calakmul: با استفاده از نانوذرات Ca(OH)2 استحکام لایه رنگی بیشتر شده و در برابر پدیده‌های جداشدگی و پودر شدن مقاومتر شده‌اند. پس از عمل مرمت، نقاشی جلا و رنگ‌بندی خود را دوباره به دست می‌آورد. زیرا پیوستگی مجدد رنگدانه‌ها به لایه سطحی باعث به حداقل رساندن پخش نور که عامل کدر شدن نقاشی است، می‌شود.

ترکیباتی برای مقابله با فرآیندهای مخرب که بسیاری از شاهکارهای هنری را تهدید می‌کنند، را فراهم می‌سازند.
مطالعات اخیر Piero Baglioni و Rodorico Giorgi نشان داد که استفاده از نانوذرات، روش ساده و موفقی برای مرمت آثار هنری است. مطابق نتایج مطالعات این افراد تا چندی پیش در بیشتر روش‌های مرمت یا حفاظت آثار هنری و مصنوعی از محصولات تجاری استفاده می‌شد که عموماً پلیمرهای سنتزی بودند و برای کاربردهای خاص و ویژه طراحی نشده بودند. استفاده از این پلیمرها در یک محیط کنترل شده برای ترمیم رنگ‌های پوسته پوسته و پودری شده یا چسباندن تکه‌های گچ‌کاری رنگی جدا شده، نتایج رضایت بخشی داده است. ولی در بیشتر این حالات، استفاده از این پلیمرهای سنتزی پس از چند سال اثرات چشمگیری بر روی این آثار به صورت پوسته پوسته و جدا شدن سطوح و تسریع واکنش‌های شیمیایی تخریب کننده آنها، دارد.
Baglioni عوامل مهم در مرمت موفقیت‌آمیز این آثار را اینچنین شرح می‌دهد که فرآیند مرمت و بازسازی باید سبب تقویت ساختار متخلخل و استحکام لایه‌های سطحی اثر هنری شود. چند قاعده ساده باید برای تعیین یک روش مناسب مورد توجه قرار گیرد:
1- عملیات بازسازی باید برگشت‌پذیر باشد به گونه‌ای که هر وقت که بخواهیم بتوانیم به حالت اولیه برگردیم.
2- باید اطمینان حاصل کرد که مواد شیمیایی به‌کار رفته بیشترین دوام و بی‌اثری شیمیایی را دارند.
3- مواد شیمیایی به‌کار رفته باید بدون تغییر ترکیب شیمیایی اثر مورد عمل و خواص شیمیایی فیزیکی و مکانیکی آن، فرآیند تخریب را معکوس کنند. یعنی مواد اولیه باید تا حد ممکن با جنس و ماده اثر هنری سازگاری داشته باشند.
نقاشی‌های دیواری مخصوصاً در اروپا اغلب با آهک آبدار و به شیوه آبرنگی درست شده‌اند. تخریب شیمیایی و فیزیکی به وسیله باران، باد، گرد و غبار، مواد آلاینده و عوامل محیطی دیگر باعث ضعیف شدن ساختار متخلخل و لایه‌های سطحی سنگ‌ها یا نقاشی‌های دیواری می‌شود. این امر به واسطه خوردگی شیمیایی پیونددهنده (binder) که معمولاً کربنات کلسیم است و از بین رفتن چسبندگی بین رنگدانه‌ها و بستر نقاشی، ایجاد می‌شود.
روش Ferroni-Dini (شامل دو مرحله: استفاده از محلول اشباع کربنات کلسیم (NH4)2CO3 و سپس عملیات با محلول هیدروکسید باریم Ba(OH)2 ) که به روش باریم نیز معروف است، روشی برای حذف نمک‌های تهدیدکننده نقاشی‌ها و هم زمان تقویت ساختار متخلخل به حساب می‌آید. ولی پودرهای کربنات و هیدروکسید تجاری موجود دارای ابعاد میکرونی بوده و خیلی بزرگتر از حفره‌های موجود در سطح رنگ نقاشی هستند. در نتیجه نمی‌توانند در بستر نقاشی نفوذ کرده و همچنین ممکن است با تشکیل لعاب سفید بر روی سطح، سبب تخریب آثار هنری شوند.
انجام فرآیند فوق با نانوذرات در واقع توسعه روش Ferroni-Dini است. پراکندگی نانوذرات پایدار Ca(OH)2 در حلال‌های غیرآبی بسیاری از عیب‌های پودرهای میکرونی را رفع می‌کند. پراکندگی پایدار هیدروکسید کلسیم در بسیاری از کارگاه‌های مرمت آثار هنری در ایتالیا و اروپا به عنوان مواد ثابت‌کننده برای چسباندن دوباره لایه‌های رنگی جدا شده از سطح، همچنین به عنوان عامل تقویت و استحکام آنها، (به جای پلیمرها) با موفقیت‌آمیز به‌کار رفته‌ است.
عملیات نگهداری مبتنی بر نانوذرات برای حفظ و مرمت درجا ی نقاشی‌های رنگی و آبرنگی در محل‌های باستانی شهر باستانی Maya مورد استفاده قرار گرفته و نتایج بسیار خوبی به همراه داشته است.
هیدروکسیدها و کربنات‌ها جهت نگهداری و بقای کاغذ و چوب نیز به‌کار می‌روند. نانوذرات قلیایی (پراکنده در محلول‌های غیر آبی) تأثیر خوبی در حفظ مواد مبتنی بر سلولز دارند. کاربرد جالب دیگر نانوذرات هیدروکسیدی نقش اسیدزدایی چوب‌های اسیدی کشتی غرق شده معروف Vasa است که حدود 44 سال پیش، پس از 333 سال از اعماق دریا بیرون کشیده شد. چوب‌های این کشتی به واسطه تولید بسیار اسید سولفوریک شدیداً اسیدی شده بودند و pH آنها پایین آمده بود. استفاده از نانوذرات هیدروکسید کلسیم و منیزیم در این مورد باعث خنثی شدن اثر اسیدی و در نتیجه محافظت چوب شد.
از زمان اختراع لیزر در 1960، کاربردهای آن در علوم و فنون مختلف فیزیک، شیمی، زیست شناسی، پزشکی و خصوصاً چشم پزشکی، جوشکاری، برش، سوراخکاری، ترمیم سطح و آلیاژسازی، کاربردهای نظامی، پردازش و ثبت اطلاعات، کاربرد در مرمت اشیاء و... به طور پیوسته گسترش یافته است.
از دهه 1990 میلادی، مرمتگران به مزایای لیزر در حوزه های مختلفی مانند تمیز کردن سطوح، زدودن لایه های اضافی، مستندسازی به وسیله هولوگرافی پی برده اند. امروزه در دنیا بسیاری از کارگاهها و مراکز پژوهشی مرمت مجهز به انواع مختلف لیزر هستند و کارشناسان لیزر با همکاری مرمتگران سعی در استفاده بهینه از این پدیده در مرمت اشیاء و بناهای تاریخی دارند. در این مقاله اصول اولیه لیزر و کاربردهای آن در مرمت، مورد بررسی قرار می گیرد.
مقدمه
لیزر[1] به معنای تقویت نور به وسیله نشر القایی پرتوهاست. با اختراع لیزر در سال 1960 میلادی و گسترش فن‌آوری آن در دهه‌های بعد، سیستم‌های لیزری در اکثر زمینه‌های علوم، مهندسی، پزشکی و … کاربردهای وسیعی یافته‌اند.
با به کارگیری لیزر در امر مرمت که در دهه 1990 میلادی توسعه یافته، امروزه دهها مرکز پژوهشی مرمت و حفاظت در سراسر دنیا با همکاری کارشناسان لیزر سعی در استفاده بهینه از این پدیده برای مرمت و حفاظت میراث فرهنگی جهانی دارند. اگرچه در بسیاری از حوزه‌های علمی، امکانات و محدودیت‌های لیزر بررسی و شناخته شده است اما در زمینه مرمت، استفاده از لیزر و شناخت تأثیرات آن بر روی مواد تاریخی هنوز در ابتدای راه است و به دلیل ماهیت خاص این آثار و تأثیرات ناشناخته و احتمالی نور لیزر بر روی آنها، باید با احتیاط در این راه گام برداشت.
شناخت دقیق ماهیت لیزر مستلزم تسلط بر رهیافت مکانیک کوانتومی و نظریه الکترومغناطیس و اپتیک، اصول طیف‌نگاری و الکترونیک است. اما در این مقاله سعی شده تا با زبانی ساده و بدون استفاده از فرمولهای ریاضی پیچیده، اصول اولیه لیزر برای کاربران توضیح داده شود. در این مقاله هممچنین به استفاده از لیـــزر در مسـتندسـازی و بکارگیــری آن در تمیز کـــردن سطـوح پرداخته می‌شود.
اصول نظری
برای فهم بهتر ماهیت پرتوی لیزری، ابتدا باید به فرآیندهایی که در بر همکنش میان امواج الکترومغناطیسی با اتم رخ می‌دهد، پرداخت. این فرایندها به طور مختصر و ساده توضیح داده خواهند شد. علاقمندان می‌توانند برای کسب اطلاعات بیشتر به کتب تخصصی لیزر مراجعه نمایند.
بر طبق مدل اتمی، الکترونها در اتم به دور مداری که از نظر انرژی مشخص است در گردش‌اند. هنگامی که الکترونی انرژی دریافت می‌کند (مثلاً به وسیله تحریک الکتریکی) به ترازی با انرژی زیادتر منتقل می‌شود. اما الکترون تمایل دارد که به مدار پایین‌تر، یعنی به مداری که انرژی آن کمتر است، بازگردد. در این بازگشت، الکترون مقداری از انرژی خود را به صورت انرژی الکترومغناطیسی از دست می‌دهد. این فر‏آیند را گسیل خود به خود یا گسیل تابشی می‌گویند. نور لامپ معمولی، حاصل تابش خود به خود است.
برای انتقال الکترون از تراز انرژی پایین‌تر (انرژی کمتر) به تراز بالاتر (انرژی بیشتر) باید مقدار معینی انرژی صرف کرد. مقدار این انرژی درست برابر با همان انرژی است که الکترون در صورتی که از مدار بالاتر به مدار پایین‌تر سقوط می‌کرد، از دست می‌داد. حال اگر الکترونی در ابتدا در تراز انرژی بالاتر قرار گرفته باشد و فوتونی با انرژی مشخص با این الکترون برهمکنش کند، این جریان الکترون را به سقوط به تراز انرژی پایین‌تر مجبور خواهد کرد. در این سقوط، اتم خود نیز فوتونی تابش می‌کند و فوتون القاکننده بدون آن که تغییری در آن حاصل شده باشد به مسیر خود ادامه می‌دهد و فوتون دوم یعنی القا شونده که در اثر رهاشدن انرژی الکتریکی به وجود آمده است در همان جهت فوتون اول روان می‌شود یعنی در اینجا دو فوتون هم‌فاز که همراه یکدیگر روان هستند، وجود دارد. این فر‏آیند، گسیل القایی نامیده می‌شد. (شکل 1)
در چشمه‌های نور معمولی (لامپ معمولی، لامپ نئون) قسمت عمده نور، حاصل از گسیل خود به خود است و تنها قسمت کوچکی از آن در اثر گسیل القایی به وجود می‌آید. اما در لیزر، نور تنها از طریق گسیل القایی ایجاد می‌شود. برای ساخت لیزر به سه عامل اصلی نیاز است: محیط فعال، دمش، کاواک لیزر. نیاز اول برای ساخت لیزر، حضور ماده‌ای مناسب برای ایجاد نشر القایی در آن است (محیط فعال). محیط فعال می‌تواند گاز، مایع، جامد یا نیم رسانا باشد. نخستین لیزری که در سال 1960 میلادی توسط میمن ساخته شد، با استفاده از یک میله یاقوت( محیط فعال) باریکه‌ای از نور قرمز پررنگ ایجاد می‌کرد.
لیزرهای گازی امروزه متداولترند و در آنها گازهایی مانند آرگون یا دی اکسید کربن محیط فعال را تشکیل می‌دهند. به همین ترتیب، لیزرها از نظر نحوه دمش نیز متفاوت هستند و در لیزر یاقوت، یک منبع نوار پهن مانند لامپ درخششی به کار می‌رود و در لیزرهای گازی، القا در اثر تخلیه الکتریکی انجام می‌شود. برخی واکنش‌های شیمیایی با استفاده از یک لیزر دیگر می‌توانند انرژی ورودی لازم در برخی از انواع لیزر را فراهم کنند.
به طور خلاصه هنگامی که مقداری از اتمها و مولکولها از طریق گسیل خود به خود، نوری منتشر می‌کنند، این فوتونها می‌توانند باعث گسیل القایی سایر مولکولهای برانگیخته شوند. اما چون یک بار عبور فوتونها از درون محیط برای کارساز بودن گسیل القایی کافی نیست، لازم است که نور در چندین مرتبه رفت و برگشت در درون محیط فعال، در یک تشدیدگر عبور کند تا افزایش گسیل القایی در هر بار باعث افزایش شدت شود (کاواک لیزر). بدین منظور دو آینه موازی را (یکی تمام بازتابان و دیگری نیمه گذرده) در دو انتهای محیط ایجاد لیزر قرار می‌دهند تا نوری که در راستای عمود بر این آینه نشر می‌شود، به طور کلی به دام افتد و دائماً به عقب و جلو حرکت کند و بر شدت آن افزوده شود و فوتونهایی که به طور خود به خودی در سایر راستاها گسیل شده‌اند، از محیط فعال خارج شده و دیگر در نشر القایی سهم نخواهند داشت. به این ترتیب فوتونهایی که در نزدیکی محور اپتیکی (نوری) قرار دارند در امتداد محور بین دو آینه آمد و شد می‌کنند، به طوریکه در اندک مدتی سیلی از فوتون جاری می‌شود که همگی کم و بیش در امتداد محور اپتیکی در حرکت هستند. در نهایت فوتونهای ایجاد شده در کاواک لیزری آنقدر زیاد می‌شوند که از آینه نیمه‌گذرنده به بیرون رانده شده و پرتو نور لیزر را تولید می‌کنند (شکل 2).
خواص نور لیزر
همدوسی
در نور حاصل از گسیل خود به خود (مثلاً در لامپ معمولی)، فوتونها در جهات مختلف منتشر می‌شوند و هر فوتون با فوتون دیگر اختلاف فاز متفاوتی دارد(نور ناهمدوس) (شکل 3-1 و 3-2).
در نور لیزر که ناشی از گسیل القایی است، همه فوتونها همزمان و در یک جهت منتشر می‌شوند. یکی از کاربردهای همدوسی لیزر، هولوگرافی (تمام نگاری) است.
تکفامی یا تکرنگی
در حالی که نور یک چشمه معمولی می‌تواند کلیه طول موجها را در بر داشته باشد، نور لیزر را می‌توان به گونه‌ای بهینه کرد که تنها حاوی یک طول موج معین یا گستره کوچکی از طول موجها باشد. از این خاصیت به ویژه در جداسازی ایزوتوپها استفاده می‌شود.
جهتمندی و پهنای باریکه
نور لیزر اگر در محیط جذب نشود، می‌تواند فواصل زیادی را بدون افت شدت طی کند. نور لیزر، باریکه‌ای نازک و اساساً موازی است. زاویه واگرایی باریکه می‌تواند مقداری حدود 1 میلی رادیان باشد که در فاصله یک کیلومتری، تنها قسمتی به عرض یک متر را روشن کند. این خاصیت لیزر، امکان نظارت بر گازهای خروجی از دودکش کارخانه‌ها و اندازه‌گیری فواصل را امکان‌پذیر می‌سازد.
شدت
لیزرها بالاترین شدت‌های شناخته شده روی زمین را ایجاد می‌کنند. درخشایی نور لیزر حتی با قدرت چند میلی وات، میلیونها بار از درخشان‌ترین چشمه‌های معمولی، مثلاً خورشید بیشتر است. شدت‌های بالای لیزر برای برشکاری کاربرد دارد.
انواع لیزر
تاکنون صدها نوع لیزر شناخته شده‌اند که شامل لیزرهای حالت جامد(بلوری، شیشه‌ای)، لیزرهای گازی، لیزرهای رزینی، لیزرهای نیم رسانا، لیزرهای گاز- دینامیکی، لیزرهای الکترون آزاد و لیزرهای پرتوایکس هستند.
از مهم‌ترین انواع لیزرهایی که در امر مرمت کاربرد دارند، لیزرهای ضربه‌ای (پالسی) هستند که می‌توانند ضربه‌هایی با مدت اثر کمتر از 100 نانو ثانیه تولید کنند. البته انتخاب لیزر بستگی به نوع کار دارد ولی مهم‌ترین آنها، لیزر اگزایمر با طول موج nm248 یا nm 193 ، لیزر YAG: Nd با طول موج 064/1 نانومتر یا لیزر(TEA)-CO2 با طول موج 6/10 نانومتر هستند.

موارد استفاده از لیزر در مرمت
همانگونه که قبلاً توضیح داده شد، لیزر نور تقویت شده به وسیله نشر القایی پرتوهاست. نور لیزر از امواج الکترومغناطیسی موازی با طول موج یکسان تشکیل شده که به معنای تکفام، یعنی یک دسته نور یکرنگ است.
به این طریق می توان مجموع انرژی را بر روی یک سطح مقطع بسیار کوچک (در حد چند میلی متر) متمرکز کرد. نوع برهمکنش لیزر با مواد و مصالحی که بر روی آن کار می‌شود، به وسیله طول موج و شدت پرتو تعیین می‌شود و این دو عامل، شاخصی برای گذار یا انعکاس پرتوهای لیزر هستند. پرتو لیزر را می‌توان هم به صورت پیوسته و هم به صورت پالس‌هایی (ضربه‌هایی) با طول اثر معین تولید کرد که نوع اخیر برای امور مرمتی بسیار مهم است. از جمله موارد استفاده لیزر در مرمت، هولوگرافی(تصویر سازی سه بعدی) برای مستند سازی آثار، تمیز کردن سطوح مختلف و آشکار کردن لایه‌های پنهان نقاشی دیواری است.
هولوگرافی(تمام نگاری)
هولوگرافی یا تصویر برداری سه بعدی، در کنار دیگر روش‌های تصویربرداری نوری مانند عکسبرداری با پرتوهای زیر قرمز، فرابنفش و نور مریی برای مستند سازی و مطالعات آسیب‌شناسی اشیاء تاریخی به کار می‌رود. امروزه دو روش هولوگرافی برای آزمایش‌های غیر مخرب جهت ثبت جزییات اشیاء وجود دارد که عبارتند از روش هولوگرافی تصویری[2] و هولوگرافی تداخل‌سنجی[3] (شکل 4).
هولوگرافی تصویری، مانند یک عکس معمولی بر روی صفحه‌ای تخت قرار می‌گیرد، ولی وقتی تحت زاویه خاصی به آن نگاه کنیم، تصویر سه بعدی و عمق‌دار به نظر می‌رسد. هولوگرام روی فیلم‌های عکاسی خاص ثبت می‌شود. بخشی از یک پرتو لیزر که پرتو شیء نامیده می‌شود برای تصویربرداری از شیء به آن تابانده می‌شود، و از روی شیء به صفحه‌ تصویر باز می‌تابد. بخش دیگری از پرتوهای لیزر که پرتو مرجع نامیده می‌شود

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  53  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله بهنگام درآوری تجهیزات تکنولوژی اطلاعات

اختصاصی از فی توو دانلودمقاله بهنگام درآوری تجهیزات تکنولوژی اطلاعات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بهنگام درآوری تجهیزات تکنولوژی اطلاعات
یک بازبینی از تغییرات و اصلاحیات UL-60950-07
سال گذشته مقدمه UL60950-07 آورده شده است. جدیدترین استاندارد برای تجهیزات تکنولوژی اطلاعات (ITE). این استاندارد نه تنها UL 60950 پیشین را به مطابق روز درمی‌آورد بلکه شرایط جدیدی را که روش و جریان استانداردهای ITE را برای آینده تغییر خواهند داد را اضافه نماید. قبل از هزاره جدید آزمایشگاههای متعهد یک برنامه سه مرحله‌ای را بمنظور حذف استاندادردهای منسوخ شده و انتقال آنها به استانداردهای مدرن‌تر و هماهنگ‌تر تربیت داده‌اند. از زمان اعلان آن برنامه‌ها به جهت اولبین و دومین مراحل حرکت کرده‌ایم. سومین مرحله را یک موعد از تاریخ 1 ماه آوریل سال 2005 در حال نمودارشدن می‌باشد. هدف و محدودة اولیة آن بمنظور دربرگیری این استاندارد جدید تغییر یافته است. اجازه‌ دهید که نگاهی دنیای استانداردهای IT بازبینی طرح UL آزمایش فرآیندی که در آن قرار داریم و اینکه ببینیم انتظار چه رموز یا شگفتی‌هایی را باید بکشیم می‌اندازیم.
هدف این طرح
پیش از سال 2000 چهار استاندارد ایمن محصول سالها به منظور ارزیابی محصولات ITE بکاربرده می‌شدند.
• UL114 “ شرایط دفتری و تحهیزات تجاری”
• UL478 “ پردازش اطلاعات و تجهیزات تجاری”
• UL1459 “ تجهیزات تلفن” ( دستگاه تلفن)
• UL1950 “ تجهیزات تکنولوژی اطلاعات
هدف UL ادغام و یکی‌کردن اینها به تنهایی یک استاندارد می‌باشد که شامل تمام محصولات ITL خواهد بود.
در این حین چاپ UL1950 سوم به این هدف نزدیکتر بود به این دلیل که آن تا اندازه‌ای با استانداردهای 60950 هماهنگ بوده است. جدول زمان مخابره که در ابتدا تصور می‌شد و یا هم‌اکنون واقع شده در جدول 1 نشان داده شده است.
- طرح اصلی( ابتدایی)
تمامی استانداردهای یک تاریخ اجرا( تاریخ شورع) با تاریخ فعالسازی و یک تاریخ از بازگرفتن ( رجوع) می‌باشند که نشان می‌دهند که شما تا چه زمانی می‌توانید از این استاندارد بمنظور ارزیابی یا سنجش یک محصول استفاده کنید در مورد تغییر وضعیت استانداردها بطوریکه ذکر شد یک دورة پدربزرگ ]دورة زمانی که در آن فایل اصلی پدربزرگ بهنگام سازی می‌شود[ نیاز است که محصولات بتوانند به فروخته‌شدن ادامه دهند زمانیکه تولیدکنندگان طرحهائی را مطابقت معیارهای جدید ایجاد می‌کنند فواصل زمانی مشابه اینها بمنظور تکمیل فرآیند سه مرحله‌ای UL برای ایجاد یک استاندارد ارزیابی ITE تشکیل شده‌اند. اولین مرحله از این مراحل در یکم آوریل سال 2000 به پایان رسید. به محصولات جدید اجازة تصویب‌شدن در UL114,UL478,UL1459 یا چاپ اولین و دومین UL1950 سالها بعد از این تاریخ داده نشده. درمرحله دوم تمامی محصولات جدید ارائه شده برای تصویب ( کسب مجوز) باید در چاپ سومین UL1950 یا UL60950 تا یکم ماه آوریل سال 2003 به تصویب برسند. بعد از این تاریخ واگذاری‌های جدید باید برای مطلوبیت آنها با چاپ سومین UL60950 ارزیابی شوند.
درمرحله آخر تمامی محصولات ارائه شده برای تصویب بعد از یکم آوریل 2005 باید با چاپ UL 60950 سوم مطابقت داشته باشد.
سپس باید چاپ UL1930,UL1959,UL478,UL114 اول و دوم و سوم پس گرفته شوند و به هیچوجه برای بکارگیری در گواهی‌ها نباید قابل دسترسی باشند تجهیزاتی که پیش از این برای این استانداردها ارزایابی شده‌اند که به تولید ادامه دهند و برای گواهی و تصدیق بعد از موعد یکم آوریل سال 2005 مشخص شده‌اند. باید بمنظور تعیین اینکه آیا این محصول با شرایط چاپUL60950 سوم مطابقت می‌کند یا خیر دوباره بازبینی شوند.

- بنابراین چه چیزی تغییر یافته؟
در یکم آوریل سال 2003 بطوریکه پیش‌بینی شده بود که تمامی محصولات جدید درچاپ UL60960 سوم ارزیابی شدند، UL چاپ UL 60950-1 اول را بیمه کرد.
ایمنی تجهیزات تکنولوژی اطلاعات- بخش اول: شرایط کلی
این استاندارد یک پیگیری طبیعی در نسخة IEC از استاندارد می‌باشد که از سال 2001 حذف شده بود. خط تیره یک(-1) دیگر استانداردهای چندگانه محصول را با نامگذاری قراردادها تقلید می‌کند با شرایط کلی برای تمام محصولات در آن طبقه بعلاوه خط تیر (“dosh one”) دیگری خط تیر دو
(“dosh two”) استانداردهای (-2-x ) می‌توانند برای آدرس‌دهی تجهیزات ویژه و مداربندی بدون بهنگام درآوری استاندارد اصلی در هر زمان که تغییری ایجاد شد نوشته شود.
گرچه هیچ تغییری در زمان‌بندی اصلی بازپسگیری استانداردهای قدیمی‌تر وجود ندارد هم‌اکنون این طرح استنباط می‌کند که تمامی محصولات جدید ارائه شده برای تصدیق در طی یکم آوریل سال 2005 در UL-60950-1 ارزیابی می‌شوند.
اما دو چیز وجود دارد که باید بخاطر سپرد. اول اینکه از تاریخ یکم آوریل سال 2003 تا 2009 ، UL60950,UL60950-1 فعال می‌باشند مطابق استانداردها ایمنی ITE . بنابراین یک تولید کننده می‌‌تواند درخواست گواهی و تصدیق در UL60950 یا در UL60950-1 داشته باشد.
دوم اینکه، محصولات موجود UL60950 تولید شده بعد از موعد 2005 که دارای تغییرات معیار ایمنی ایجاد شده برای آنها می‌باشند باید مجدداً در UL60950-1 ارزیابی شوند. این می‌تواند در مناطقی که استانداردها فرق دارند هزینه‌بردار باشد. نهایتاً، محصولاتی که در UL60950 تصدیق شده‌اند دارای احکام پدربزرگ تا یکم آوریل 2006 می‌باشند اگر بعد از این تاریخ تولید شوند مجدداً باید در UL60950-1 کنترل شوند.
تا چه اندازه این انتخاب سخت می‌باشد؟
بنابراین، سؤالاتی را که باید از خودتان بپرسید اینها می‌باشند که: در صورتیکه یک انتخاب ما بین استانداردهای ITE برای سال دیگر یا دو سال دیگر وجود داشته باید می‌توانم بزودی بار دیگر تغییر ایجاد کنم؟ و اینکه تا چه اندازه مطابقت شرایط UL60950-1 جدید مشکل می‌باشد؟ پاسخ این بسیار ساده است بعد از بازبینی تفاوتها و تغییرات ما بین نسخه‌ها 60950 من به چند تغییر اساسی دست بافته‌ام بیشترین تفاوتها برروی یک محصول خوب طراحی شده یا فشار کمی وارد خواهد کرد و یا اصلاً هیچ ضربه‌ای را وارد نخواهد کرد، محصولی که در حال حاضر با UL 60950:2000سال مطابقت می‌کند. محصولاتی که در 1950 سال تصدیق می‌شوند و استانداردهای پیشین دیگر موانع بیشتری را آزمایش خواهندکرد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  22  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله شناسایی و طبقه‌بندی خاک

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله شناسایی و طبقه‌بندی خاک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

4-1. مقدمه
قبلاً توضیح داده شده است که یک خاک را توسط اجزای مشخصی نظیر شن، ماسه، لای و رس تعیین می‌کردیم. که این اصل بر میانگین اندازه دانه‌ها یا ذرات استوار است.
اکثر خاکهای طبیعی از مخلوط شدن 2 یا چند نوع از آنها ایجاد می‌شوند، که امکان وجود ترکیبات آلی نیز در آنها است.
ذره کوچکتر یک مخلوط خاکی در تعیین خصوصیات خاک نسبت به ذرات بزرگتر برتری دارد به عنوان مثال: ماسه‌های روان، ماسه‌های رسی و غیره.
به خاکی که در حد مقدار مواد ماسه، لای و رس آنها تقریباً برابر باشد لوام (خاک گلدانی) گفته می‌شود.
تفاوت بین خاکی که از دانه‌های درشت و زبر تشکیل شده و خاکی که از دانه‌های ریز تشکیل شده در فصلهای 3 و 1 مطرح شده است.
در این فصل روشهای مشخص برای شناسایی طبیعت انواع خاک، به خوبی روشهای معمول برای دسته‌بندی خاکها همراه با مطالب کمکی مرتبط با موضوع بحث با برخی جزئیات مطرح خواهد شد.

2-4. شناسایی خاکها
نحوه تشخیص دانه‌درشت یا دانه‌ریز بودن خاکها به این نحوه است که آیا می‌توان تک‌تک ذرات خاک را با چشم غیرمسلح دید یا نه.
بنابراین اندازه ذرات به خودی خود برای تشخیص میان شن و ماسه کافی به نظر می رسد. اما تشخیص میان لای و رس با این روش عملی نیست.
شناسایی خاکها می‌تواند آسانتر شود اگر شخص بتواند شن را از ماسه و ماسه را از لای و لای را از رس تشخیص دهد. در ادامه روشهای تشخیص آنها خلاصه‌وار آمده است.

نحوه تشخیص شن از ماسه
اگر اندازه خاک بین mm75/4 تا mm80 باشد، شن نامیده می‌شود و اگر اندازه ذرات خاک بین mm075/0تا mm75/4 باشد، ماسه نامیده می‌شود. (رجوع به: 1970-1498 دسته‌بندی و شناسایی خاکها برای {مقاصد} مهندسی عمومی).
این محدودیت اگرچه در طبیعت اختیاری هستند ولی پذیرفته شده‌اند. همچنین شکل ذرات نیز دارای اهمیت است و ممکن است با اسامی angular، sub-angular، rounded‌ توصیف شوند. شناسایی شن از ماسه در صورت امکان بهتر است شامل بخش شناسایی ترکیب کانی‌ها نیز باشد.

نحوه تشخیص ماسه از لای
ذرات ریز ماسه را نمی‌توان با آزمایش‌های ساده از لای تشخیص داد. لای ممکن است کمی تیره به نظر آید.
به هر حال تفاوت آن دو را با تست پراکندگی (dispersion)* می‌توان فهمید. نحوه تست اینگونه است که یک قاشق پر از نمونه را در یک ظرف شیشه‌ای از آب می‌ریزیم اگر ماده ماسه باشد در یک یا دو دقیقه رسوب می‌کند ولی اگر لای باشد بین 15 دقیقه تا یک ساعت طول می‌کشد تا ته‌نشین شود. سرانجام در هر دوی این موارد چیزی در آب به صورت معلق باقی نمی‌ماند و همه ذرات رسوب می‌کنند.

نحوه تشخیص لای از رس
آزمایشهای میکروسکوپی ذرات فقط در لابراتورها امکان‌پذیر است. تعدادی تست ساده برای مواقعی که دسترسی به لابراتورها وجود ندارد طراحی شده است.
1. آزمون لرزش
مقداری از ماده را روی دستمال ریخته و آن را تکان می‌دهیم (می‌لرزانیم) اگر ماده لای باشد آب روی سطح آن قرار می‌گیرد و سطح آن روشن و شفاف می‌شود اگر ماده خمیر مانند شد رطوبت آن دوباره وارد خاک شده و روشنایی سطح آن از بین خواهد رفت.
اگر ماده رس باشد آب نمی‌تواند به راحتی حرکت کند و به همین دلیل تیره و کدر به نظر می‌رسد.
اگر ماده مخلوطی از لای و رس باشد سرعت نسبی پایدار ماندن روشنایی سطح می‌تواند مقدار لای موجود در آن را به صورت تقریبی نشان دهد. این آزمون همچنین با نام dilatancy‌ نیز معروف است.

2. آزمون مقاومت
یک کلوخ (briquette) کوچک از ماده را آماده و خشک می‌کنیم سپس سعی می کنیم که آن را بشکنیم، اگر به آسانی شکسته شد، ماده لای است. اگر ماده رس باشد برای شکسته شدن نیروی بیشتری را می‌طلبد. همچنین اگر ماده لای باشد می‌توان در سطح کلوخ ذرات جدا شده ماده را پاک کرد. وقتی خاک مرطوب بین انگشتان فشرده شود رس سطح صابونی مانندی را پدید می‌آورد و لیس است به آرامی خشک می‌شود و ذرات سطح آن به آسانی جدا نمی‌شوند.

3. آزمون لوله
تلاش می‌کنیم از خاک مرطوب شده رشته‌ای به قطر حدود mm3 بسازیم. اگر ماده لای باشد این کار امکان‌پذیر نیست و از هم می‌پاشد. اگر ماده رسی باشد چنین رشته‌ای را می‌توان حتی با طول حدود cm30 نیز درست کرد. و حتی می‌توانیم آن را از یک طرف گرفته و بلند کنیم (وزنش را تحمل می‌کند) نام دیگر این آزمون Toughness‌ است.

4. آزمون پراکندگی
یک قاشق پر از خاک را در یک ظرف شیشه‌ای پر از آب می‌ریزیم. اگر نمونه لای باشد ذرات در مدت 15 دقیقه تا 1 ساعت ته‌نشین می‌شود. اگر نمونه رسی باشد سوسپانسیونی ایجاد می‌شود که پایداری آن ساعتها و حتی روزها طول می‌کشد و Provided Flocculadion اتفاق نمی‌افتد.
چند نمونه آزمون متنوعی در ادامه معرفی شده است.

خاکهای محتوی مواد آلی و رنگ آنها
خاکهای محتوی مواد آلی که مرطوب و تازه باشند معمولاً دارای بوی خاصی هستند که نشانه تجزیه مواد آلی است. و به آسانی با گرما دادن قابل تشخیص است. روش دیگری برای شناسایی این خاکها تیرگی آنها است.

آزمون اسیدی
در این تست از هیدروکلریک اسید استفاده می‌کنند و یک بررسی مقدماتی برای وجود کلسیوم کربنات است برای خاکهایی که میزان استحکام و خشکی بالایی دارند، یک واکنش قوی می‌تواند میزان کلسیم کربنات را بهتر مشخص کند (نسبت کلویید رس)

آزمون نور
زمانی که یک کلوخ خشک یا نمناک به وسیله چاقو بریده شود اگر سطح آن درخشنده شود نوع آن خاک رسی انعطاف‌پذیر خواهد بود ولی اگر سطح آن مات باشد یا رس انعطاف‌ناپذیر است یا لای. شناختن خاکها نیاز به تجربه قابل ملاحظه‌ای دارد داشتن اطلاعات و آگاهی درباره زمین‌شناسی منطقه در این مرحله می‌تواند بسیار گرانبها باشد.
روشهای شناسایی که در بالا ارائه شد ممکن است در دسته‌بندی مقدماتی خاکها به کار آید در بخشهای بعدی بررسی خواهد شد.

3-4. طبقه‌بندی خاک (The Need)
رسوبات طبیعی خاک هرگز از نظر مشخصات اختصاصی همجنس و متشابه نیستند. اختلافات متنوعی در مشخصات و چگونگی رفتار آنها مشاهده شده است. رسوبات که مشخصات تقریباً متشابهی دارند عموماً ممکن است در یک گروه دسته‌بندی شوند.
دسته‌بندی خاکها یک نیاز است زیرا از طریق آن می‌توان درباره مشخصات متوسط یک گروه خاک یا یک نوع خاک نظریه‌هایی را به صورت تقریبی ارائه داد. که در جریان پروژه‌های مهندسی خاک باعث سهولت کارها می‌شوند.
از دیدگاه مهندسی دسته‌بندی خاکها می‌تواند بر اساس تناسب آنها برای استفاده به عنوان ماده‌ای برای پی‌ریزی و یا به عنوان ماده‌ای برای ساخت و ساز صورت گیرد. تفاوتهایی میان نظرات مهندسین در مورد اهمیت دسته‌بندی خاکها و نتایج کلی مشخصات گروه‌ها وجود دارد این تفاوتها به دلیل دیدگاه‌های متفاوت است و نیز در اصل ناشی از مشکلات گروه‌بندی خاکها از دید و نظر شاخه‌های متنوع و مهندسی خاک است بنابراین اجتناب‌ناپذیر است که در هر نوع گروه‌بندی ممکن است مواردی به دلیل قرار گرفتن در مرزهای طبقه‌بندی در بیش از یک گروه قرار گیرند.
به طور مشابه، در یک طبقه‌بندی دیگر از خاکها، یک نوع خاک می‌تواند در گروه کاملاً متفاوتی قرار گیرد. بر این اساس دسته‌بندی صرفاً باید به عنوان یک راهنمای مقدماتی برای چگونگی رفتار با خاک (که نمی‌تواند تنها از دسته‌بندی خاکها به طور کامل پیش‌بینی شود) ایجاد شود.
آزمایشهای مهندسی خاکم مشخص و مهم ضرورتاً باید در ارتباط با استفاده خاک در هر نوع پروژه مهم رهبری شوند. زیر ا خصوصیات متفاوت خاک نسبت به موقعیتهای مختلف باعث ر فتارهای متنوعی می‌شود درک رفتار و واکنش خاک می‌تواند امر بسیار مهمی‌باشد.

4-4. دسته‌بندی مهندسی خاکها ـ کیفیت مطلوب
خواسته‌های عمومی یک سیستم ایده‌آل و مؤثر برای گروه‌بندی به ترتیب زیر است:
الف) سیستم باید عملی باشد.
ب) باید ساده باشد و عامل درونی (ذهنی) در درجه‌بندی خاک باید حذف شود.
ج) خصوصیات لحاظ شده باید برای مهندسی معنی‌دار باشد.
د) باید نمایش دقیقی از پیشامدهای احتمالی خاک تحت شرایط خاص را نشان دهد.
هـ)باید بر اساس اصطلاحات عمومی و پذیرفته شده تنظیم شود تا همگان به راحتی آن را بفهمند.
چ) در نحوه دسته‌بندی‌ها باید آزمایشهای عملی نیز تعریف شوند (حداقل چند آزمایش ساده مورد نیاز است).
و) در طبقه‌بندی خاکها مرزهایی که در آنها تغییرات مهم و شناخته‌ شده‌ای اتفاق می‌افتد تا حد امکان باید دقیق و نزدیک به هم طراحی شوند.
ر) در میان مهندسین باید پذیرفته شدنی باشد.
برای یک سیستم دسته‌بندی خاک موارد بالا بلندپروازانه به نظر می‌رسد و نمی‌توان تک‌تک آنها را انتظار داشت. زیرا خاک در طبیعت ماده‌ای پیچیده است و قرار دادن آن در یک گروه زیاد ساده نیست.
بنابراین یک سیستم دسته‌بندی مهندسی خاک احتمالاً فقط برای آن دسته از پروژه‌های مهندسی ژئوتکنیک رضایت‌بخش بوده که به صورت امیدوار کننده‌ای توسعه پیدا کرده‌اند.

5-4. سیستم طبقه‌بندی ـ چند مورد عمومی دیگر
تعدادی از سیستم‌های طبقه‌بندی خاک برای اهداف مهندسی تکمیل شده‌اند. تعداد مشخصی از آنها در ارتباط با تناسبشان در پروژه‌های خاص مهندسی خاک به طور مخصوص توسعه پیدا کرده‌اند. (بعضی به صورت مقدماتی در خصوصیات و بعضی نیز به زور کامل‌تر).
تعدادی از دسته‌بندی‌های عمومی که در آینده با جزئیات بیشتری بحث خواهند شد در پائین مرتب شده‌اند.
1. طبقه‌بندی مقدماتی گونه‌های خاک و یا دسته‌بندی توصیفی
2. دسته‌بندی زمین‌شناسی و یا دسته‌بندی بر اساس نژاد
3. دسته‌بندی بر اساس ترکیب و ساختار خاک
4. دسته‌بندی بر اساس اندازه ذرات خاک (بافت و ترکیب).
5. دسته‌بندی بر اساس هم‌شکل بودن
6. سیستم هندسی و استاندارد دسته‌بندی خاک

1-5-4. آشنایی با گونه‌های مختلف خاک برای درک اساسی رفتار خاکها ضروری است.
در این قسمت خاکها توصیف می‌شوند ا اسامی:
Boulders, Gravel, Sand, Silt, clay, Rouck flour, Peat, chinaclay, Fill, Bentonite. Black cotton soil's, Boulder clay, caliche, Hardpan, Laterife, Loam, Loess, marl, moorum, Topsoil, Varvedelay.

همه این موارد غیر از نه تای اول در بحث 1 شرح داده شده‌اند.
تخته سنها، شنها و ماسه‌ها به گروه خاکهای با ذرات درشت تعلق دارند (با توجه به اندازه ذرات می‌توان آنها را تشخیص داد) بین ذرات آنها جاذبه یا چسبندگی دیده نمی‌شود و ممکن است خاکهای این گروه را بی‌جاذبه یا بدون اثر چسبندگی نیز بنامند. (اندازه ذرات در دستور کاهش قرار دارد).
به خاکهایی لای گفته می‌شود که اندازه ذرات آنها کوچکتر از ماسه باشد. اگر مواد آلی نداشته باشد پودر سنگ نامیده می‌شود و عمدتاً انعطاف‌پذیر نیستند. اگر مرطوب باشد ممکن است کمی اثر انعطاف‌پذیری از خود نشان دهد. و اگر به صورت تخت و پهن باشد ممکن است کمی‌توانایی فشرده شدگی داشته باشد.
لای‌های آلی دارای مقداری از مواد آلی تجزیه نشده هستند. تیره‌رنگ هستند. بوی مخصوص دارند و درجاتی از انعطاف‌پذیری و فشرده شدگی را نیز دارا می‌باشند.
رس از ذراتی تشکیل شده که اندازه آنها از mm002/0 کوچکتر هستند. انعطاف‌پذیری و چسبندگی بالایی دارند. بستگی به میزان انعطافضان ممکن است به نامهای رس لاغر یا رس چاق نیز خوانده شوند. اینها اساساً محصول ثانوی آب و هوا است. از اثر طولانی و مداوم آب روی مواد معدنی سیلیکات ایجاد می‌شود.
سه تا از مواد معدنی عبارتند از کائولینیت، ایلیت، مریلونیت. ماده آلی موجود در رس پیت نام دارد. تشکیل شده از ماده آلی ترکیب شده با کربن با رنگ تیره‌اش تشخیص داده می‌شود. بوی فاسد شدگی می‌دهد. Fibrous nature‌ جاذبه ذرات بسیار پائینی دارد. توانایی فشردگی بالایی دارد و بسیار نایاب است.
chinalclag که kaolin‌ نیز نامیده می‌شود کاملاً سفید رنگ است و در صنعت سرامیک‌سازی کاربرد دارد.

2-5-4. دسته‌بندی زمین‌شناسی و یا دسته‌بندی نژادی
خاکها ممکن است بر اساس نژادشان دسته‌بندی شوند. نژاد یک خاک ممکن است بر اساس مواد تشکیل دهنده آن و یا طبق نظر مسئولین بر اساس وضعیت فصلی آن تعیین شود.
بر اساس مواد تشکیل دهنده، خاکها به دو گروه زیر تقسسیم می‌شوند.
1. خاکهای غیر آلی
2. خاکهای آلی

1. زندگی گیاهی
خاکهای آلی
2. زندگی حیوانی

خاکها به گروه‌های زیر تقسیم می‌شوند.
1. خاکهای ته‌نشین شده
2. خاکهای انتقال یافته {الف) خاکهای رسوبی به وسیله آب، ب) خاکهای aeo line جابجا شده به وسیله باد، پ) خاکهای سرد و منجمد جابجا شده به وسیله کوه‌های یخ، ت) خاکهای ته‌نشین شده در حوضچه‌های آب، ث) خاکهای دریایی}
این موارد در بخش I بررسی شده‌اند. فراتر از دایره زمین‌شناسی، خاکها به وسیله خرد شدن صخره‌ها و تغییرات آب و هوایی تشکیل شده‌اند. بر اثر فشردگی تغییر شکل یافته و بر اثر گرما و فشار اثر چسبندگی پیدا کرده‌اند.

3-5-4. دسته‌بندی ساختاری
بستگی به متوسط اندازه ذرات و شرایط شکل‌گیری خاکها و ته‌نشینی در حالت طبیعی ممکن است بر پایه ساختارشان به صورت‌های زیر دسته‌بندی شوند:
1. خاکهایی که از یک نوع ذره تشکیل یافته‌اند.
2. خاکهایی که ساختاری شبیه لانه زنبوری دارند.
3. خاکهایی که ساختار flocculaent دارند.
این موارد نیز همراه با جزئیات در بخش 1 بررسی شده‌اند.

4-5-4. دسته‌بندی بافتی یا اندازه ذرات
در این نوع دسته‌بندی، دسته خاکها بر اساس اندازه ذراتشان تعیین می‌شود. گونه‌هایی مانند: شن و ماسه، لای و رس به عنوان شاخص‌هایی برای اندازه ذرات، کاربرد داشته‌اند. چون خاکها مخلوطی از ذرات با اندازه‌های مختلف هستند. بهتر است که آنها را با نامهای به اندازه ماسه، به اندازه لای و غیره بنامیم. تعدادی از این نوع دسته‌بندی قبلاً بررسی شده‌اند ولی معمولاً آنها به شرح زیر است.
1. دفتر ایالات متحده خاکها و جاده‌ها سیستم (PRA) ایالات متحده آمریکا
2. دسته‌بندی بین‌المللی طراحی شده در کنگره بین‌المللی خاک در واشنگتن در سال 1927.
3. انجمن تکنولوژی ماساچوست (MIT) سیستم دسته‌بندی ایالت متحده آمریکا
4. دسته‌بندی استاندارد هندی
این موارد به صورت نموداری در صفحه بعدی نشان داده شده‌اند.
اگر سیستم دسته‌بندی صرفاً بر اساس اندازه ذرات باشد، دسته‌بندی بافتی نامیده می‌شود.
مورد 1 در بالا از این جمله است. نمودار هرمی آن نیز رسم شده است.
هر نوع خاکی که از سه جزء ماسه، لای و رس تشکیل شده باشد رامی‌توان با یک نقطه در نمودار هرمی نشان داد به طو مثال خاکی که از 25 درصد ماسه، 25 درصد لای و 50 درصد رس تشکیل شده باشد را می‌توان با نقطه‌ها نشان داد.
نواحی خاصی بر روی نمودار برای نشان دادن نمونه‌هایی مانند Saud، Silt و clay و Sandy clay و silty clay، Loam، Sandy loam و غیره نشان‌گذاری شده‌اند.
این نقاط به صورت دلخواه انتخاب شده‌اند.
دسته‌بندی بافتی یا دسته‌بندی بر اساس اندازه ذرات، کامل نیست و اطلاعاتی از قبیل انعطاف‌پذیری و استحکام را شامل نمی‌شود.

5-5-4. سیستم دسته‌بندی همسان خاکها
این سیستم توسط الف) کازا گراند توسعه پیدا کرد و در سال 1942 توسط هیئت مهندسین ایالات متحده به عنوان دسته‌بندی Airfield‌ مورد پذیرش قرارگرفت. بعدها در سال 1957 برای استفاده دانشگاه اصلاح شد و به نام دسته‌بندی همسان خاکها تغییر نام داد.
در این سیستم (جدول 1-4) خاکها به سه گروه تقسیم‌بندی می‌شوند.
mm 2.0 1.0 0.50 0.25 0.10 0.05 0.005
رس لای خیلی ریز ریز متوسط درشت شن ریز شن
ماسه

سیستم طبقه‌بندی اداره خاک U.S.‌ و P.R.A
mm 2.0 1.0 0.5 0.2 0.1 0.05 0.02 0.006 0.002 0.0006 0.0002
خیلی ریز ریز درشت ریز درشت ریز درشت ریز متوسط درشت خیلی درشت شن
رس لای
ماسه

طبقه‌بندی جهانی
یک اصطلاح سوئدی است که برای لای یخ زده یا پودر سنگهایی که دارای حالت پلاستیکی اندکی می‌باشد استفاده می‌شود.

mm 300 80 20 4.75 2.00 0.425 0.075 0.002
رس لای ریز متوسط درشت ریز درشت سنگ فرش تخته سنگ
ماسه شن

طبقه‌بندی I.S. (IS: 1496-1970)
mm 2.0 0.6 0.2 0.06 0.02 0.006 0.002 0.0006 0.0002
ریز متوسط درشت ریز متوسط درشت ریز متوسط درشت شن
رس لای ماسه

طبقه‌بندی M.I.T
ساختار 1-4 طبقه‌بندی اندازه دانه‌ها

1. بالای 50 درصد ذرات درشت خاک بر روی الک شماره 200 ASTM‌ باقی می‌ماند.
2. بیش از 50 درصد ذرات ریز خاک از الک شماره 200 ASTM‌ می‌گذرد.
3. ترکیبات خاک
اولین و دومین دسته از خاکها ممکن است به واسطه خاصیت شکل‌پذیریشان نسبت به طبقات دیگر متمایز باشند.
سومین دسته ممکن است به آسانی توسط رنگ و بو و ماهیت شناخته شود.
اجزاء هر خاک نشان و علامت مخصوصی دارد.
C: رس S: ماسه O: آی M: لای G: شن Pt: پیت

نمودار مثلثی

ذرات درشت خاک تقسیم می‌شوند به دانه‌بندی خوب (W) و دانه‌بندی بد (P) و به دو عامل ضریب یکنواختی (Gu) و ضریب خمیدگی (Cc) بستگی دارد.

شن خوب دانه‌بندی شده Cu > 4
ماسه خوب دانه‌بندی شده Cu > 6
خاک خوب دانه‌بندی شده 1 تا 3 Cc
ذرات ریز خاک به دو دسته تقسیم می‌شوند
الف) خاصیت پلاستیکی کم (L) که محدوده‌ مایع آنها کمتر از 50% می‌باشد.
ب) خاصیت پلاستیکی زیاد (H) که محدوده مایع آنها بیش از 50% می‌باشد.
به طور کلی توضیح و شناسایی و طبقه‌بندی خاک بر اساس استاندارد هندی برای مهندسی هدفی می‌باشد.
مقررات قابل توجهی در این سیستم در پائین آورده شده است:
خاک به سه قسمت تقسیم می‌شود.
قسمتهای اصلی علائم اختصاری اسم مخصوص ضوابط طبقه‌بندی روش شناسایی
خاک دانه‌درشت GW شن با دانه‌بندی خوب و مخلوط شن و ماسه با درجه خوب یا نه خیلی ریز D60/D10= نزدیک 4 محدوده وسیع در ذرات بزرگ و مقدار قابل توجهی از ذرات با سایز متوسط
بیش از 50% بر روی الک شماره 200 باقی می‌ماند ASIM

50% از قسمتهای بزرگ باقی می‌ماند بر روی الک 4 GP شن با دانه‌بندی بد و مخلوط درجه پائین شن و ماسه بدون هیچ ضابطه‌ای برای GW عمدتاً تک سایز یا یک محدوده با همان سایز متوسط
GM شن و لای، مخلوط شن و ماسه، رس حدود (....) نقطه، زیر خط A و شاخص پلاستیکی کمتر از 4 Np (Non Plastic)
شن شسته، شن همراه با خاک Gc شن رسی، مخلوط شن و ماسه و رس
محدوده وسیع در ذرات بزرگ و مقدار قابل توجهی از ذرات با سایز متوسط

Sp ماسه بد دانه‌بندی شده و ماسه شنی با درجه پائین بدون ضابطه Sw عمدتاً تک سایز یا یک محدوده با همان سایز متوسط
ماسه شسته، ماسه و خاک SM ماسه و لای، مخلوط ماسه و لای حدود (....) نقطه، زیر خط A شاخص پلاستیکی کمتر از 4 Np (Non plastic)
Sc ماسه رسی، مخلوط ماسه رس حدود (.......) نقطه بالای خط A‌ و شاخص پلاستیکی بالاتر از 7 ذرات پلاستیکی
دانه ریز خاک، 50% یا بیشتر از الک شماره 200ASIM‌ می‌ذرد. روند شناسایی بر تقسیم‌بندی کوچکتر از الک شماره 40 ASIM
لای و رس ML لای غیرآلی، ماسه دانه‌ریز، پودر سنگ لای یا رس با دانه‌های ریز ماسه
کمتر از 50% محدوده مایع VL رس غیرآلی، پلاستیکی کم تا متوسط، شن رسی، مایه رسی، لای رسی.
OL لای آلی، لای رسی آلی، پلاستیکی کم
MH لای غیر آلی، لای الاستیک
لای و رس CH رس غیرآلی با پلاستیکی بالا رس چاق
محدوده مایع بیشتر از 50% OH رس آلی از پلاستیکی متوسط تا زیاد
رس آلی Pt پیت، کود، خاک آلی تشخیص توسط رنگ و بو و ...
نمودار
2. خاکهای دانه‌ریز
بیش از 50% کل مواد با وزنشان کوچکتر از اندازه الک MSI 75 می‌باشند.
3. خاکهای دارای مواد آلی و دیگر مواد مختلف خاک.
این خاکها شامل درصد زیادی از مواد آلی فیبری مثل خاک پیت و ذرات گیاه رستنی می‌باشند. به علاوه، خاکهای خاص شامل سنگال، خاکستر و دیگر مواد غیر خاکی با کمیت‌ کافی در این تقسیم‌بندی قرار دارند.

خاکهای ذره درشت
به 2 زیرمجموعه تقسیم می‌شوند.
a) شن و سنگ‌ریزه: بیش از 50% ذرات درشت بیش از 75/4 میلیمتر در اندازه الک است.
b ماسه: بیش از 5% ذرات درشت کوچکتر از 75/4 میلیمتر اندازه الک است.
خاکهای دانه‌ریز به 3 مقوله تقسیم می‌شوند.
a) گل و لای و خاکهای رسی با نفوذ و هماهنگی کمتر: حد مایع کمتر از 35% است.
b) گل و لای و خاکهای رسی با هماهنگی متوسط: حد مایع بیشتر از 35% و کمتر از 50% است.
c) در گل و لای و خاکهای رسی با هماهنگی بالا، حد مایع بزرگتر از H50 است. خاکهای دانه‌درشت در گروه‌های اصلی خاک به بخشهای بیشتری تقسیم می‌شوند. و خاکهای نرم به 9 گروه اصلی خاک تقسیم می‌شوند که خاکهای آلی و دیگر مواد مختلف خاک در یک گروه قرار دارند. زیر تقسیم‌های مختلف، گروه‌ها و نمادها آنها در جدول 2-4 نشان داده شده است.

طبقه‌بندی مرزی خاکهای دانه‌درشت
خاکهای دانه‌درشت با 5 تا 12 درصد نرمی که در موارد خط حاشیه بین سنگ‌ریزه‌های تمیز و کثیف یا شن‌ها وجود دارد در نظر گرفته شده‌اند به عنوان مثال Gw-Gc، Sp-SM به طور مشابه موارد خطی هستند که در شن و سنگ‌ریزه‌های کثیف دیده می‌شود که IP‌ بین 4 و 7 است به عنوان مثال GM-Gc یا SM-SC‌ که این احتمال وجود دارد که خط مرزی وجود داشته باشد. قوانین برای طبقه‌بندی درست در اینچنین مواردی طبقه‌بندی غیرپلاستیکی است. به عنوان مثال، شن و سنگ‌ریزه با 10 درصد نرمی Cu، 20، و Cc ،20 و Ip از 1 به Gw-GM‌ تقسیم می‌شوند.

تقسیم‌بندی ملاک‌ها برای خاکهای نرم
جدول مربوط به تغییر شکل‌پذیری برای گروه‌بندی خاکهای دانه‌نرم بر اساس تستهای آزمایشگاهی تشکیل اصولی را می‌دهند. گل و لای‌های آلی و خاک رس‌ها متفاوت از خاکهای غیرآلی هستند که در همان مکان قرار دارند و متوسط رنگ و مزه می‌توان تشخیص داد. در مورد هرگونه شک و تردیدی، مواد ممکن است روی گاز خشک شوند و دوباره با آب مخلوط شوند و دوباره در مرز مایع تست شوند. تغییر شکل خاکهای آلی دانه نرم به طور قابل توجهی با گاز کاهش می‌یابد. خشک کردن روی گاز بر مرز مایع خاکهای غیرآلی اثر می‌گذارد. در مرز مایع کاهشی وجود دارد که پی از خشک کردن توسط گاز به مقدار کمتر از مرز مایع می‌رسد و قبل از خشک کردن شناسایی آن مثبت است.

طبقه‌بندی مرزی برای خاکهای دانه‌نرم
خاکهای دانه‌نرم کاهش می‌یابند یا از لحاظ عملی روی خط A، 35=Wl خط و 5=Wl هستند و این خطوط اختصاص به طبقه‌بندی مناسب مرزی دارند. خاکهایی در مسیر A‌ یا از لحاظ عملی روی آن دارای اندکی تغییر شکل‌پذیری بین 4 و 7 می‌باشند و به Ml-CL‌ تقسیم می‌شوند.
خاکهای رسی غیرآلی در محیطی با سازگاری بالا هستند. و توسط فشردگی و خواص تورم بالا مشخص می‌شوند. زمانی که در رده تغییر شکل‌پذیری قرار می‌گیرند در بالای خط A قرار دارند. برخی ممکن است در پائین خط A قرار داشته باشند. کائولین به عنوان گل و لای غیرآلی عمل می‌کند و معمولاً در پائین خط A است. و مثل ML، MI، MH گروه‌بندی می‌شود گرچه این خاک رسی از قسمت شنی مواد معدنی است. روش‌های گروه‌بندی برای خاکهای دانه‌درشت و نرم با استفاده از این سیستم ممکن است تشکیل یک نمودار جریان را دهد که در شکل‌های 5-4 و 6-4 نشان داده شده است.

تناسب نسبی برای اهداف مهندسی
ویژگی گروه‌های مختلف خاک طوری است که مناسب با مقدار جاده‌ها، خطها هوایی مواد اصلی، زیرگروه هماهنگی و گسترش است. و تجهیزات (از لحاظ کیفی) از وزن خشک واحد، مقدار CBR و واحدهای زیرگروه در جدول مشخص شده است. ویژگی‌ها متناسب با زیرسازی هستند. مقادیر به عنوان ماده تراکم، ویژگی‌های تراکم و موادی برای کنترل شیب و تراوش لازم است. که قابلیت تراوایی و وزن خشک واحد هم مشخص است. ویژگی ها متناسب با کانال، تراکم، قابلیت کارایی و مواد ساختمانی و قدرت و نیروی کششی است که تراکم و اشباع می‌شود و این از لحاظ کیفی بیان شده است. این اطلاعات برای اهداف راهنمایی یا نشان دادن خوب بودن خاک بر اساس IS پیشنهاد شده است. طرح‌های بزرگ و مهم لازم است و تحقیقات عملکرد خاک اول از همه با جزئیات بیان شده‌اند. مقایسه‌ای بین گروه‌بندی مؤسسه استاندارد و گروه‌بندی یکسان وجود دارد که نشان دهنده نکات زیادی از تشابه است که فقط برخی نقاط به ویژه در طبقه‌بندی خاکهای نرم متفاوت هستند.

6-4. مثالهای مشخص
مثال 1-+4
2 خاکم S1 و S2 در آزمایشگاه به منظور ثبات آنها آزمایش شدند. اطلاعاتی به صورت زیر موجود است:
s2 خاک s1 خاک s1
20% 18% WP‌ مرز پلاستیک
60% 38% WL‌ مرز مایع
5 10 IF اندکس جریان
50% 40% W‌ مقدار طبیعی رطوبت
a) کدام خاک دارای حالت پلاستیکی بیشتری است؟
b) کدام خاک دارای مواد اصلی بهتری در هنگام آجدار کردن است؟
c) کدام خاک دارای قدرت پایداری بهتری به عنوان عملکرد آب است؟
e) چه مواد آلی در این خاکها وجود دارد؟

شکل صفحات 121 و 122

مکان این خاکها را روی نمودار تغییرپذیری طراحی کنید و آنها را در گروه مؤسسه استاندارد طبقه‌بندی نمایید.
200= (18-38)=WP-W1=IP برای خاک S1 اندکس تغییرپذیری (a)
40= (20-60)=Wp-Wl=IP برای خاک S2
واضح است که خاک S2 حالت پلاستیکی بیشتری دارد. همان‌طوری که در طبقه‌بندی Burmistef میزان تغییرپذیری گفتیم مرزهای S1 بین تغییر شکل‌پذیری کم تا متوسط و S2 بین تغییرشکل‌پذیری متوسط تا بالا است.
برای خاک IC=S1
برای خاک IC=S2
چون اندکس ثبات برای خاک S1 منفی است روی آجدار بودن می‌باشد. خاک S2‌ احتمالاً دارای ماده پی‌ریزی بهتری است
10= برای خاک S1 IF
5= برای خاک S2 IF
چون اندکی جریان برای خاک S2 کوچکتر از S1‌ است پس 2 دارای قدرت پایداری بهتری به عنوان محتوی آب می‌باشد.
20=10/20=IF/IP= برای خاک S1 IT
8=5/40=برای خاک S2 IT
چون اندکس مقاومت و پایداری برای خاکهای S2 بزرگتر است پس قدرت پایداری بهتری در محدوده پلاستیک می‌باشد. چون تغییر شکل‌پذیری برای هر دو خاک پائین است احتمال وجود مواد آلی کم است.
این نتایج ممکن اشست تقریباً از موارد زیر اثبات شود:
خاکها روی نمودار تغییرشکل‌پذیری که در شکل 7-4 نشان داده شده است علامت‌گذاری شوند.

شکل ص 123

به ترتیب S1 و S2 در منطقه CI و CH هستند.
مثال 2-4
نمونه خاک دارای مرز مایع 20 درصدی و مرز پلاستیکی 12 درصدی است. اطلاعات زیر از تجزیه و تحلیل الک به دست آمده است.
عبور % اندازه الک
100 میلیمتر 032/2
85 میلیمتر 422/0
38 میلیمتر 075/0
چون بیش از 50% مواد بزرگتر از m75 هستند خاک دانه‌درشت می‌باشد. طبقه بندی خاک تقریباً مطابق با طبقه‌بندی یکسان یا طبقه بندی مؤسسه استاندارد است. 100 درصد مواد از الک 032/2 میلیمتری می‌گذرند مواد 075/0 میلیمتری هم از الک عبور می‌کنند. چون این دانه از این الک می‌گذرند 100 درصد دانه‌درشت از الک عبور می‌کند.
چون بیش از 50% دانه درشت از این الک می‌گذرد به عنوان شن و ماسه گروه‌بندی شده است.
چون بیش از 12 درصد مواد از الک m75 گذشتند باید SM یا SC‌ باشند. هم‌اکنون می‌بینید که اندکس تغییر شکل‌پذیری IP 8=(12-20) است و بزرگتر از 7 می‌باشد. اگر مقدار WL و IP‌ روی نمودار تغییر شکل‌پذیری طراحی شود این نقاط در بالای خط a‌ هستند که روبه کاهش می‌باشند.
بنابراین خاک به عنوان SC در گروه‌بندی مؤسسه استاندارد طبقه‌‌بندی شده است و ممکن است به راحتی بررسی شود.

خلاصه نکات مهم
1. روشهای تعمیم یافته شامل شناسایی خاکها در آزمایشگاه و از زمین هستند و به منظور طبقه بندی خاکها در نظر گرفته شده‌اند. و رسوب و ته‌نشین خاک طبیعی به طور گسترده در خواص و عملکرد مهندسی متفاوت است.
2. مشخصه‌های مطلوب طبقه‌بندی خاک از لحاظ مهندسی مبهم است و تقریباً غیر ممکن است که شامل یک سیستم متناسب است.
3. روشهای طبقه‌بندی شامل طبقه‌بندی زمین‌شناسی و توصیفی است و توسط ساختار آن طبقه‌بندی می‌شود.
4. طبقه‌بندی بافتی به عنوان بخشی از سیستم‌های منظم مثل طبقه‌بندی یکسان خاک است.
5. طبقه‌بندی استاندارد هندی خاک شامل شباهتهای زیادی به طبقه بندی یکسان خاک است گرچه در برخی جاها به ویژه با توجه به طبقه‌بندی خاکهای نرم متفاوت است.
6. اندازه ذره یک ملاک اولیه برای طبقه‌بندی خاکهای دانه‌درشت است در حالیکه ویژگی تغییرشکل‌پذیری در نمودار تغییر شکل‌پذیری ملاک اولیه برای طبقه‌بندی خاکهای دانه‌نرم است.

5-1. مقدمه
رسوبات خاک طبیعی همواره شامل آب هستند. تحت شرایط خاص، نم خاک یا آب موجود در خاک ساکن نیست یا توانایی حرکت در خاک را دارد. حرکت آب در خام بر روی خواص و رفتار خام، به صورتی نسبتاً قابل ملاحظه تأثیر می‌گذارد. آب خاک می‌تواند در عملیات ساختمانی و عملکرد ساختمان کامل شده نفوذ داشته باشد. آب رسوبی اغلب در طول عملیات ساختمانی مورد توجه قرار می‌گیرد؛ روشی که در آن، حرکت آب در خاک می‌تواند اتفاق بیافتد و در نتیجه، تأثیرات آن جاذبه‌ای قابل توجه در تمرین مهندسی فنی و تخصصی است.

5-2. نم خاک و روش‌های وقوع آن
حضور آب در فضاهای خالی یک توده خاک «آب خاک» نامیده می‌شود. بخصوص، اصطلاح نمناک برای مشخص کردن آن بخش از خرده آب سطحی استفاده شده است که فضاهای خالی در خاک بالای بستر آب رسوبی را اشغال می‌کند. آب خاک ممکن است به طور وسیع در سخنرانی به شکل‌های «آب آزاد» یا آب گرانشی یا آب نگاه داشته شده، باشد. اولین نوع برای حرکت در فضای سوراخی ریز در توده خاک، تحت نفوذ جاذبه، آزاد است؛ دومین نوع آن است که در مجاورت سطح دانه‌های خاک با نیروهای خاص جاذبه نگاه داشته می‌شود.

5-2-1. آب گرانشی
آب گرانشی، آب موجود در مازاد نمی است که خاک می‌تواند آن را نگه دارد. این آب به صورت یک مایع جابجا می‌شود و به وسیله نیروی گرانشی می‌تواند جریان داشته باشد. آب گرانشی توانایی انتقال فشار هیدولیکی را دارد.
آب گرانشی می‌تواند به اجزای a) آب آزاد (بخش اصلی آب)، b) آب مویینه‌ای تقسیم شود. آب آزاد ممکن است بیشتر متمایز شده باشد به عنوان :
1. آب سطحی آزاد
2. آب رسوبی.
a) آب آزد (بخش اصلی آب): این آب آزاد سطحی ممکن است از نزولات آسمانی، زهاب آب، سیل، برف ذوب شده، آب به دست آمده از عملیات هیدرولیکی خاص، باشد. این آب مفید است وقتی که با یک ساختمان تماس پیدا می‌کند یا وقتی که از هر روشی به آب رسوبی نفوذ می‌کند.
آبشار و زهاب آب نمونه‌های فرساینده‌ای هستند که می‌توانند خاک را بشویند و با خود ببرند و باعث مشکلات خاصی در قدرت و ثبات رشته‌های مهندسی فنی ـ تخصصی شوند. خواص آب آزاد سطحی نظیر آبهای معمولی است.
2. آب رسوبی (ته‌نشین): آب رسوبی، آبی است که منافذ خالی در خاک را تا بستر آب رسوبی پر می‌کند و در داخل آن جابجا می‌شود. این آب تمام منافذ خالی را به طور یکپارچه پر می‌کند. در چنین موردی، گفته می‌شود که خاک اشباع شده است. آب رسوبی از قوانین هیدرولیکی تبعیت می‌کند. سطح بالایی منطقه اشباع کامل خاک، آنچه که در آن آب رسوبی در معرض فشار جو قرار گرفته است، بستر آب رسوبی نامیده می‌شود. بلندی بستر آب رسوبی در یک نقطه داده شده سطح آب رسوبی نامیده می‌شود.
b) آب (رطوبت ) مویینه‌ای: آبی که در یک موقعیت معلق، می‌باشد و به وسیله نیروهای کششی سطح در داخل شکاف‌ها و منافذ اندازه مویینگی در خاک نگه داشته می‌شود، آب مویینه‌ای نامیده می‌شود.
فرضیه مویینگی با تعداد جزئیات در بخش بعد مطالعه خواهد شد.

5-2-2. آب نگاه داشته شده
آب نگاه داشته شده،آبی است که در منافذ خاک یا فضاهای خالی خاک، به خاطر نیروهای خاص جاذبه، نگاه داشته می‌شود. این آب می‌تواند بیشتر طبقه‌بندی شود به عنوان
a) آب ساختمانی
b) آب جذب شده.
بعضی اوقات حتی ممکن است گفته شود که آب مویینگی به این طبقه از آب نگاه داشته شده تعلق دارد، زیرا عمل نیروهای مویینگی برای ایفای نقش در این مورد، مورد نیاز خواهد شد.
a) آب ساختمانی: آبی که از لحاظ شیمیایی مانند یک بخش از ساختمان بلوری دانه‌های خاک معدنی، ترکیب شده است، آب ساختمانی نامیده می‌شود. تحت بارگیری که در مهندسی فنی ـ تخصصی با آن برخورد می‌شود، این آب نمی‌تواند با هر وسیله‌ای جدا شود. حتی خشک کردن در دمای 110ـ 105 بر آن تأثیر نمی‌گذارد. زیرا آب ساختمانی به عنوان بخش و قسمتی از دانه‌های خاک مورد توجه قرار گرفته است.
b) آب جذب شده: این آب از
1. نام هیگروسکوپیک
2. نم قشری
تشکیل می‌شود.
1. نام هیگروسکوپیک: خاک‌هایی که کاملاً خشک به نظر می‌رسند، با این حال، شامل قشرهای خیلی نازک نم (رطوبت) در اطراف دانه‌های معدنی خود می‌شود، نم هیگروسکوپیک نامیده می‌شود، که همچنین نم تلاقی یا نم محدود شده سطحی نیز نامیده می‌شود. این شکل از رطوبت در یک ناحیه متراکم است، و سطوح دانه‌های خاص خاک را مانند یک قشر خیلی نازک احاظه می‌کند. ذرات خاک، نم هیگروسکوپیک خود را نه تنها از آب بلکه همچنین از هوای حو به وسیله نیروی فیزیکی جاذبه پیوندهای یونی ارضا شده بر روی سطوحشان استخراج می‌کنند. وزن یک نمونه خشک شده با کوره، وقتی که در معرض جو قرار می‌گیرد، بسته به بیشترین حد میکروسکوپی، تا یک حدی افزایش خواهد یافت، که به ترتیب به دما و رطوبت نسبی هوا، و خصوصیات دانه‌های خاک بستگی دارد. خاک‌های دانه‌درشت و نامرغوب به علت سطح معین پائین یا ظرفیت هر بخش ناحیه سطح، نسبتاً نم هیگروسکپویک کمی دارند. میانگین شن‌های هیگروسکوپی، گل‌ها و خاک رس‌ها، به ترتیب یک درصد، هفت درصد و هفده درصد است؛ ارزش بالای خاک رس‌ها به خاطر اندازه خیلی کوچک دانه‌های آن و در نتیجه سطح معین بالا است. ضخامت لایه جذب شده ممکن است از 200 A تا 30A برای خاک رس‌ها (mm7-10= A 1)تغییر می‌کند. قشر نم هیگروسکوپی مشهور است به اینکه به دانه‌های خاک با نیرویی بسیار زیاد محکم پیوند داده شده است، به بزرگی حدود 10000 اتمسفر، نزدیکتر، نم هیگروسکوپی خاک به طرف سطح بافت خاک جذب می‌شود، و بیشتر متراکم می‌شود. این نیروهای فیزیکی، در این موقع، استوار و محکم می‌شوند تا به صورت الکتریکی ـ شیمیایی در طبیعت باشند.
نم هیگروسکوپیک نه به وسیله جاذبه و نه با نیروهای مویینه‌ای تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد و به شکل مایع حرکت نمی‌کند. این نم به طور عادی و معمولی نمی‌تواند تبخیر شود. اگرچه، نم هیگروسکوپیک به وسیله کوره خشک کننده در 110ـ 105 قابل جابجایی است. رطوبت در این شکل خواصی دارد که به طور قابل توجهی با آن دسته از آبهای مایع متفاوت است. نم هیگروسکوپیک چگالی بیشتر، نقطه جوش بالاتر، غلظت بیشتر، کشش سطح بزرگتر، و نقطه انجماد خیلی پائینتر از آب معمولی دارد.
نم هیگروسکوپیک تأثیری آشکار بر روی پیوند و شکل‌گیری خواص یک خاک گل‌آلود دارد؛ این نم، همچنین روی نتایج آزمایش جاذبه خاص بافت خاک تأثیر می گذارد. این مطلب، به خاطر حجم آب جابجا شده‌ای است که به وسیله مقدار نم هیگروسکوپی خیلی پائین است، بنابراین بیشتر به سمت معیارهای بالاتر جاذبه معین هدایت می‌شود تا معیار صحیح. (این اشتباه می‌توانست از 4 درصد تا 8 درصد بسته به هیگروسکوپی ردیف شود.)

نم قشری ورقه‌ای
نم قشری به خاطر غلظت بخار آب، روی بافت‌های خاک شکل می‌گیرد. و این وابسته به سطح ذره خاک به عنوان یک ورقه، بالای لایه قشر نم هیگروسکوپیک است. این نم قشری، همچنین به وسیله نیروهای مولکولی با حرارت بالا اما نه به زیادی که در مورد قشر نم هیگروسکپویک وجود دارد، نگاه اشته می‌شود. مهاجرت نم قشری می‌تواند به وسیله به کار بردن یک انرژی پتانسیل خارجی مثل پتانسیل گرمایی الکتریکی القا شود. این مهاجرت، سپس، از نقطه‌های دمال بالاتر/ پتانسیل بالاتر به نقطه‌های دمای پائین‌تر/ پتانسیل پائین‌تر خواهد بود. نم قشری فشار هیدروستاتیک خارجی را از خود عبور نمی‌دهد. نسبتاً به آرامی مهاجرت می‌کند. اگر سطح معین خاک بزرگتر باشد، می‌تواند شامل نم قشری بیشتری شود. وقتی نم قشری نظیر حداکثر نم مولکولی خاک باشد، خاک از حداکثر چسبندگی و ثبات خود برخوردار است.

5-3. نول و فشارهای مؤثر
به عنوان یک پیش‌نیاز، بیایید به چیزهایی در مورد فشارهای جوستاتیک نگاه می‌کنیم.

5-3-1. فشارهای جوستاتیک
علت فشارهای داخل یک توده خاک بارهای خارجی که مربوط به خاک هستند و همچنین خود وزنی خاک است. الگوی فشارهای به وجود آمده به وسیله بارهای خارجی معمولاً خیلی پیچیده است. اما، در اینجا یک حالت رایج وجود دارد که در آن، خودـ وزنی خاک، الگوی خیلی ساده فشارها را، افزایش می‌دهد و این وقتی است که سطح زمین افقی است و خاک طبیعی در مسیرهای افقی، به طور قابل ملاحظه‌ای تغییر نمی‌کند. این حالت اغلب در مورد رسوب‌های نهشتی وجود دارد. در چنین حالتی، به این فشارها به عنوان فشارهای جوستاتیک، مراجعه می‌شود. به علاوه در این حالت، فشارهای شکسته شده نمی‌توانند روی سطوح عمودی و افقی در داخل توده خاک باشند. بنابراین، فشار جوستاتیک عمودی ممکن است به آسانی با توجه به وزن خاک بالای آن عمق تخمین زده شود. اگر واحد وزن خاک با عمق یکی باشد،
عمق تحت بررسی= Z
واحد وزن خاک=
فشار جوستاتیک عمودی= هرجا
در نتیجه، فشار جوستاتیک عمودی به طور خطی با عمق در این نمونه تغییر می‌کند.

نمودار

اگرچه مشهور است که بخش وزن خاک به ندرت با عمق یکی است. معمولاً خاک به دلیل فشردگی حاصل از فشارهای جوستاتیک، با عمق فشرده‌تر می‌شود. اگر واحد وزن خاک به طور مداوم تغییر می‌کند می‌تواند به وسیله وسایل انتگرال ارزیابی شود.

اگر خاک لایه لایه شود، با واحد وزن‌های متفاوت برای هر لایه، ممکن است به راحتی به وسیله فشردگی تخمین زده شود:

5-3-2. فشارهای نولی و مؤثر
جلوی فشار کل، هر کدام به خاطر خود ـ وزنی خاک یا به خاطر نیروهای کاربردی خارجی یا به خاطر هردو، در هر نقطه داخل یک توده خاک به وسیله دانه‌های خاک، همچنین به وسیله حضور آب در منافذ یا فضاهای خالی در مورد یک خاک اشباع شده، گرفته می‌شود. (در اینجا منظور از فشار، فشار میکروسکوپی، ناحیه کل/ نیرو؛ فشارهای تلاقی در اتصال‌های بافت به بافت به خاطر ناحیه اتصال خیلی کوچک در ارتباط با برش عرضی خیلی بالا خواهند بود و اینها مناسب این متن نیستند). فشار نولی به عنوان فشار حمل شده توسط منفذ آب تعریف می‌شود و در همه مسیرها، وقتی که در آنجا تعادلی ساکن وجود دارد، یکسان است زیرا آب نمی‌تواند فضا شکسته شده ساکن را جابجا کند. این فشر، همچنین فشار منفذ آب نامیده می‌شود با U‌ نشان داده می‌شود و با در عمق Z‌ زیر بستر آب مساوی خواهد بود:
U=
فشار مؤثر به عنوان تفاوتی بین فشار کلی و فشار نولی تعریف می‌شود، همچنین به آن به عنوان فشار بین دانه‌ای مراجعه می‌شود و نشان داده می‌شود با:

معادله 5-5، تساوی فشار مؤثر است.
فشار مؤثر در کاهش نسبت فضای خالی خاک و در آماده‌سازی قدرت شکننده نفوذ کرده است، در حالیکه فشار نولی هیچ نفوذی روی نسبت فضای خالی ندارد و در آماده‌سازی قدرت شکننده بی‌تأثیر است.
بنابراین اصل فشار مؤثر ممکن است مانند زیر بیان شود:
1. فشار مؤثر با فشار کلی منهای فشار منفذ مساوی است.
2. فشار مؤثر جنبه‌های مشخص رفتار خاک را کنترل می‌کند، بخصوص قابلیت تراکم و قدرت شکننده.
{توجه: آخرین تحقیق روی مفهوم فشار مؤثر دلالت دارد بر اینکه معادله فشار مؤثر، مجبور است که در رابطه با خاکهای اشباع شده و بخصوص پلاستیک، سیستم‌های پراکنده شده مثل مونت موریلونیت با معرفی اصطلاح (A-R) ، اصلاح شود، که در آنجا R‌ مربوط به نیروهای دافعه بین ذرات خاک مجاور به خاطر شارژهای الکتریکی است و A ‌مربوط به نیروهای جاذبه ون در والز در روشی مشابه بیشاپ رات آل، یک معادله فشار مؤثر متفاوت برای خاکهای نسبتاً اشباع شده مطرح کرد. اگرچه، این مفاهیم یک طبیعت پیشرفته نیستند و خارج از محدوده کار حاضر هستند}.
در وضعیتی که بستر آب در سطح زمین هست، شرایط فشار در یک عمق از سطح مانند زیر خواهد بود:

Eq=5.5 با =u

اگر ، وزن بخش غوطه‌ور
بنابراین، فشار مؤثر با مقدار ـ شناور با وزن بخش مؤثر تخمین زده می‌شود.

5-4. جریان آب در خاک ـ تراوایی
برای یک مهندس عمران ضروری است که اصول جریان سیال و جریان آب میان خاک را بداند به منظور حل مشکلات شامل،
a) اندازه جریان‌های آب درمیان خاک (برای مثال، تعیین اندازه نشتی یک سد خاکی
b) فشردگی (برای مثال، تعیین اندازه استقرار یک فونداسیون)
c) قدرت (برای مثال، ارزیابی فاکتورهای امنیت یک دیواره).
تأکید در این بحث بر روی نفوذ مایع به خاک که در آن جریان می‌یابد؛ بخصوص روی فشار مؤثر.
خاک وقتی یک ماده جزء به جزء می‌شود، بین بافتهایش فضاهای خالی زیادی دارد، به خاطر شکل نامنظم ذرات مجزا، بنابراین رسوب‌های خاک محیط پرمنفذ هستند. فضاهای خالی مجزا در مونتاژ حوزه‌ها، بدون توجه به نوع واشر غیر ممکن است، بنابراین سخت است که فضاهای خالی مجزا در خاک‌های خشن مثل سنگریزه‌ها، شن‌ها، و حتی گل‌ها تصور شود. به خاطر اینکه خاکها از ذرات بشقابی شکل تشکیل می‌ش

دانلود مقاله اوپک و منافع ملی

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله اوپک و منافع ملی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

صورت اولیه مباحث بخشهای سوم و چهارم این گزارش را قبلاً در مقاله¬ای1 برای اولین بار در نشست بین المللی «برخورد اندیشه¬ها»2 با حضور کارشناسان نفت در محل دبیرخانه اوپک در وین ماه مه 1999 مطرح کردم. این مقاله، حاوی همان مباحث با تجدید نظر و نکات دیگری است که در خلال دو سال گذشته در برخی محافل دانشگاهی ارائه شده است. از آقای مهندس ناصر مواهبی از کارشناسان بر جسته نفت، صمیمانه سپاسگذارم که با دقت و حوصله فراوان، متن اولیه این مقاله را ملاحظه کردند و نکته¬های چندی را به نگارنده تذکر دادند. با وجود این، مسئولیت کاستیها و اشتباه¬های موجود البته با اینجانب است. 3
بهمن 1380

چکیده
42 سال قبل (1960) اوپک به ابتکار ونزوئلا تأسیس شد. کوشش¬های این کشور در متعاقد کردن ایران و عربستان و عراق در مورد ضرورت تنشکیل این سازمان، بسیار موثر بود. از بدو تأسیس اوپک، به ویژه بعد از افزایش قیمت نفت خام در سال 1974، این سوال همواره برای کارشناسان مسائل نفتی مطرح بوده است که آیا اوپک ابزارهای مناسبی در اختیار دارد تا بتواند بحران¬های حاصل از تغییرات عرضه و قیمت را به نحو مناسبی مدیریت کند؟
پیش فرض ما این است که تأمین امنیت عرضه نفت خام، مهم¬ترین هدف سیاستهای بین المللی انرژی در کشورهای پیشرفته صنعتی است. در این مقاله می¬خواهیم سه نکته زیر را نشان دهیم:
الف ـ بی ثباتی نسبی عرضه و یکنواختی و پایداری نسبی تغییرات تقاضای نفت خام از مهم-ترین خصوصیات بازار جهانی نفت محسوب می¬شود؛ لذا قیمت نفت ماهیتاً بی ثبات است.
ب ـ اوپک تنها نهادی است که می¬تواند بحران¬های ناشی از عرضه و قیمت را در بازار جهانی نفت به نحو موثری مدیریت کند. با وجود این، ساختار بازار جهانی نفت و روابط اوپک و غیر اوپک به نحوی است که نتایج اقدامات اوپک در مدیریت بحران قیمت، معمولاً به نفع مصرف کنندگان بزرگ نفت در کشورهای پیشرفته صنعتی و تولید کنندگان غیر اوپک تمام می¬شود.
ج ـ در وضعیت فعلی و تا آینده قابل پیش بینی، کشورهای بزرگ صنعتی نمی¬توانند بدون اوپک به هدف اصلی خود، یعنی تنوع بخشی به عرضه برای تأمین امنیت عرضه برسند. در این وضعیت، منافع یک عضو اوپک موقعی حداکثر می
¬شود که با بقاء اوپک، از اوپک خارج شود و به گروه غیر اوپک بپیوندد؛ هر چند خروج از اوپک چندان هم ساده نیست.
در این گزارش کوشیده¬ایم با ارائه چارچوبی تحلیلی از جایگاه اوپک در بازار جهانی نفت، سیاستهای این سازمان را در مدیریت بحران عرضه و قیمت ارزیابی کنیم. توجه ما فقط به آن دسته از عوامل بنیادین بازار نفت است که در تمام موقعیتها، نقش کلیدی در تحولات قیمت نفت دارند. بنابراین، نگرش ما در این تحقیق، جنبه تاریخی ندارد؛ زیرا تفسیر برخی رویدادها در بازار نفت مستلزم شناخت اوضاع و احوال حاکم در زمان وقوع آنهاست. با این همه، سعی کرده¬ایم در این چارچوب تحلیلی، روند کلی حاکم بر تحولات بازار جهانی نفت را با توجه به روابط اوپک و غیر اوپک در مدیریت بحران عرضه و قیمت ازریابی کنیم.

1. امنیت عرضه
امنیت عرضه نفت خام از اهم مسائل راهبردی جهان غرب به شمار می¬رود. شاید در کمتر موردی کشورهای پیشرفته صنعتی تا بدین اندازه با یکدیگر به توافق رسیده¬اند و در راه تحقق آن تشریک مساعی نموده¬اند. شرکتهای نفتی بزرگ درر اموری چون کنترل بازارهای فروش فرآورده¬، کسب سهم بیشتر در فعالیتهای اکتشاف و تولید نفت خام در سطح جهانی، کاهش هزینه تولید و رشد کارآیی، با یکدیگر رقابت می¬کنند، اما هنگامی که مسئله امنیت عرضه مطرح می¬شود با یکدیگر اتفاق نظر دارند و می¬کوشند هماهنگی را در تحقق آن اتخاذ کنند. از این رو در سال 1974 و بعد از اولین شوک نفتی، آژانس بین المللی انرژی IEA 4 به منظور تدوین سیاستهای هماهنگ انرژی برای تامین امنیت عرضه و کمک به کشورهای صنعتی پیشرفته، در جهت مقابله با آثار منفی قیمتهای بالاتر نفت خام تاسیس شد.
منظور ما از «امنیت عرضه» در واقع امنیت عرضه انرژی به معنای وسیع کلمه نیست، بلکه امنیت عرضه نفت خام است. می¬دانیم که مصرف کنندگان بزرگ در کشورهای پیشرفته، سیاستهای متعددی را برای تأمین امنیت عرضه انرژی اتخاذ کرده¬اند، مانند افزایش کارآیی انرژی در نظام تولیدات صنعتی، صرفه¬جوییهای مختلف در مصرف انرژی و استفاده از انرژی¬های تجدیدپذیر. همچنین می¬توان از سیاست¬هایی نام برد که به منظور تأمین امنیت عرضه نفت خام اتخاذ شده¬اند، مانند استفاده هرچه بیشتر از گاز طبیعی به عنوان جانشینی برای نفت، استفاده از انرژی¬های هسته¬ای و حتی بهره¬برداری بیش تر از زغال سنگ.
سوال اصلی این است که چرا کشورهای صنعتی پیشرفته در مورد امنیت عرضه نفت خام نگران¬اند؟ به نظر می¬رسد عدم تطبیق توزیع جغرافیایی «ذخایر نفت»5 با حوزه¬های مصرف، سرچشمه نگرانی چندین ساله بازار جهانی نفت در مورد مسئله امنیت عرضه است. سهم بسیار بالایی از ذخایر نفت جهان در کشورهایی قرار دارد که از لحاظ صنعتی پیشرفته نیستند، لذا میزان مصرف نفت خام آنها بسیار ناچیز است. اما اکثر کشورهای صنعتی پیشرفته که وابستگی شدیدی به نفت خام دارند اساساً یا فاقد ذخایر نفت¬اند یا میزان ذخایرشان برای مصارف جاری و آینده آنها کافی نیست. برای تبیین این نکته به جداول شماره 1 و 2 مراجعه می¬کنیم. جدول شماره 1 نشان می¬دهد که نفت خام، عمدتاً در چه حوزه¬هایی مصرف می-شود و جدول شماره 2 مربوط به ذخایر اصلی نفت در جهان است. 6
در تحلیل مسئله امنیت عرضه نفت خام باید سه عامل ذخایر، تولید و مصرف را در ارتباط با یکدیگر مطالعه کرد. ذخایر، توان عرضه در آینده را نشان می¬دهد؛ بنابراین اطمینان از بهره-برداری به موقع ذخایر در آینده از شرایط امنیت عرضه است. سطح تولیدات کاشف از میزان اطمینان به امنیت عرضه بالفعل است، در حالی که سطح مصارف وابستگی به عرضه نفت خام را تعیین می¬کند. از این رو در جداول شماره 1 و 2 مقادیر ذخایر به همراه تولید و مصرف ذکر شده است.
جدول شماره 1ـ ذخایر و تولید در حوزه¬های اصلی مصرف نفت خام
پایان سال 2000 واحد به درصد
ذخایر تولید مصرف
ایالات متحده
اروپا
ژاپن 8/2
9/1
0 8/9
2/9
0 6/25
4/21
2/7
جمع 7/4 19 2/54
OECD 8 1/28 5/62

ملاحظه می¬شود که در امریکا به تنهایی بیش از 25 درصد نفت تولیدی جهان را مصرف می¬کند، در حالی که کمتر از 3 درصد ذخایر نفت جهان را دارد. اروپا با کمتر از 2 درصد ذخایر نفت جهان، بیش از 21 درصد مصرف جهانی نفت خام را به خود اختصاص داده است، اما ژاپن با بیش از 7 درصد مصرف نفت خام اساساً فاقد ذخایر نفت است. کشورهای صنعتی OECD با حدود 8 درصد از ذخایر نفت جهان، بیش از 62 درصد نفت خام تولید شده در جهان را مصرف می¬کنند. بنابراین نگرانی مصرف کنندگان بزرگ در کشورهای پیشرفته صنعتی در مورد امنیت عرضه نفت خام در آینده کاملاً منطقی است؛ زیرا عرضه نفت خام در آینده با توجه به حجم ذخایری تعیین می¬شود که خارج از حوزه جغرافیایی آنهاست، بنابراین کشورهای صنعتی پیشرفته در آینده با مسئله بسیار جدی امنیت عرضه رو به رو خواهند شد.
اکنون به بررسی حوزه¬های اصلی ذخایر بزرگ نفت در جدول شماره 2 می¬پردازیم.

جدول شماره 2ـ تولید و مصرف در حوزه¬های اصلی ذخایر نفت
پایان سال 2000 واحد به درصد
ذخایر تولید مصرف
اوپک
خاورمیانه
خلیج فارس 8/77
3/65
7/64 5/41
31
5/29 5/6
9/5
2/4

کشورهای عضو اوپک با 814 میلیارد ( هزار میلیون ) بشکه 7، حدود 78 درصد ذخایر نفت جهان را که بالغ بر 1046 میلیارد بشکه است به خود اختصاص داده¬اند8 ، در حالی که فقط 5/6 درصد از مصرف جهانی نفت خام به این کشورها مربوط است. در صورت عدم همکاری اوپک در تنظیم بازار، کشورهای صنعتی پیشرفته با مسئله عدم امنیت عرضه بالقوه انرژی در آینده رو به رو خواهند شد. همکاری اوپک در تامین عرضه نفت خام به مقدار کافی برای مصارف آینده، شرط لازم در تحقق امنیت عرضه برای کشورهای صنعتی پیشرفته است.
برای روشن تر شدن بحث، ترکیب کشورهای عضو اوپک را بررسی می¬کنیم. یازده کشور عضو اوپک عبارتند از: عربستان، عراق، امارات، کویت، ایران، ونزوئلا، لیبی، نیجریه، قطر، الجزایر و اندونزی. ذخایر اصلی نفت اوپک در کشورهایی است که در حوزه خلیج فارس قرار دارند. برای تبیین این نکته به جدول شماره 3 مراجعه می¬کنیم. از این جدول می¬توان چند نکته را به شرح زیر استنتاج کرد:

جدول شماره 3 ـ ذخایر و تولید و مصرف در کشورهای عضو اوپک
پایان سال 2000 واحد به درصد
ردیف ذخایر تولید مصرف
1 عربستان 25 3/12 8/1
2 عراق 8/10 6/3 کمتر از 05/0
3 امارات 3/9 2/3 4/0
4 کویت 2/9 9/2 2/0
5 ایران 6/8 2/5 6/1
6 ونزوئلا 3/7 6/4 6/0
7 لیبی 8/2 2 کمتر از 05/0
8 نیجریه 2/2 9/2 کمتر از 05/0
9 قطر 3/1 1 کمتر از 05/0
10 الجزایر 9/0 9/1 2/0
11 اندونزی 5/0 9/1 5/1
جمع اوپک 8/77 5/41 5/6

الف ـ کشورهای عضو اوپک از دیدگاه ذخایر نفت ( توان عرضه نفت در آینده) به سه دسته تقسیم می¬شوند: 1- کشورهای بزرگ ( ردیفهای 1 تا 6) که به ترتیب عبارتند از: عربستان، عراق، امارات، کویت، ایران و ونزوئلا. این کشورها در مجموع 2/70 درصد ذخایر جهانی نفت را در اختیار دارند. 2 ـ کشورهای متوسط که لیبی، نیجریه و قطر را شامل می¬شود. 3 ـ کشورهای کوچک یعنی الجزایر و اندونزی. کشورهای متوسط و کوچک ردیفهای 7 تا11 جدول شماره 3 را تشکیل می¬دهند. کشورهای کوچک و متوسط در مجموع 7/7 درصد ذخایر جهانی نفت را به خود اختصاص داده¬اندو مجموع ذخایر پنج کشور لیبی، نیجریه، قطر، الجزایر و اندونزی کمتر از ذخایر نفت ایران است. از طرف دیگر، ذخایر نفت شش کشور بزرگ اوپک در مجوع بیش از 9 برابر ذخابر نفت کشورهای دسته دوم و سوم، یعنی کشورهای متوسط و کوچک است. در تحلیل جایگاه اوپک در بازار جهانی نفت و ساختار نظام تصمیم گیری و تعیین اهداف این سازمان، نباید این عدم تجانس در ذخایر اعضای اوپک را فراموش کرد.
ب ـ از دیدگاه کشورهای صنعتی وارد کننده نفت خام و شرکتهای نفتی بزرگ بین المللی، مرکز ثقل قدرت در اوپک را باید در کشورهایی جستجو کرد که اولاً دارای ذخایر بزرگ هستند و ثانیاً تولیدات آنها قابل ملاحظه است. از این مجموعه، کشورهایی که مصرف داخلی کمتری دارند از اهمیت بیش تری برخوردارند؛ زیرا با توانایی صادرات بیش تر در آینده، در جایگاه مهمتری از دیدگاه امنیت عرضه نفت خام قرار می¬گیرند. بنابراین، قدرت اوپک به ترتیب در شش کشور عربستان، عراق، امارات، کویت،ایران و ونزوئلا متمرکز است. سهم این کشورها در تولید نفت خام جهان حدود 8/31 درصد است، در حالی که سایر کشورهای عضو اوپک فقط 7/9 درصد از تولید نفت خام جهان را در اختیار دارند.
ج ـ از دیدگاه امنیت عرضه نفت خام در آینده، می¬توان ونزوئلا را از گروه کشورهای قدرتمند اوپک خارج کرد؛ زیرا این کشور در قاره امریکا قرار دارد و ایالات متحده امریکا بزرگ¬ترین بازار صادرات نفت خام این کشور را تشکیل می¬دهد. امریکا با 6/25 درصد مصرف جهانی نفت خام ـ که معادل بیش از 7/18 میلیون بشکه در روز است ـ بزرگ
¬ترین مصرف کننده نفت خام به شمار می¬رود. همچنین این کشور با واردات روزانه حدود 9 میلیون بشکه نفت خام، بزرگترین وارد کننده نفت خام است. بنابراین باید انتظار داشت که امریکا بیش¬ترین نگرانی را در مورد امنیت عرضه نفت در آینده داشته باشد. البته این نگرانی نمی¬تواند به طور جدی و در بلند مدت در مورد واردات از ونزوئلا مطرح باشد؛ زیرا امریکا به دلیل موقعیت جغرافیایی، بهترین بازار صادرات را برای ونزوئلا تشکیل داده است. از سوی دیگر، ساختار سیاسی، تاریخی، فرهنگی و اجتماعی ونزوئلا اساساً با کشورهای عربستان، عراق، امارات، کویت و ایران تفاوت دارد. ونزوئلا مطلقاً متاثر از موقعیت سیاسی خاورمیانه به ویژه مسائل اسرائیل و اعراب نیست؛ از این رو، این کشور را نباید در همان چارچوبی دید که بر مسائل ژئواستراتژیک و امنیتی خلیج فارس حاکم است.
د ـ با توجه به معیار بالا و خرج کردن ونزوئلا از گروه کشورهای دسته اول اوپک، ملاحظه می¬شود که پنج کشور اصلی خلیج فارس یعنی عربستان، عراق، امارات، کویت و ایران جمعاً با در اختیار داشتن 9/62 درصد ذخایر نفت جهان و 2/27 درصد تولید جهانی، بدنه اصلی اوپک را از دیدگاه معیارهای اقتصادی و سیاسی و امنیتی عرضه تشکیل می¬دهند.

نتیجه اول
اوپک مجموعه¬ای نامتناجس از کشورهای صادر کننده نفت خام است؛ لذا با مطالعه خصوصیات نفتی هر یک از اعضای آن نمی¬توان به حکم کلی درباره رفتار اوپک به عنوان نهادی تنظیم¬گر در بازار جهانی نفت رسید. با وجود این، پنج کشور اصلی خلیج فارس، یعنی عربستان، عراق، امارات، کویت و ایران با دارا بودن حدود 81 درصد ذخایر اوپک 5/65 درصد تولید این سازمان، مجموعه¬ای نسبتاً متجانس از کشورهای تولید کننده و صادر کننده نفت خام هستند که بدون در نظر گرفتن این مجموعه، نه می-توان اوپک و ساختار آن را شناخت و نه این امکان وجود دارد که بتوان به بررسی بازار جهانی نفت پرداخت و تحولات آتی آن را ارزیابی کرد.

1-1. خلیج فارس، خاورمیانه و تجارت جهانی نفت
در مباحث بالا به نقش کلیدی پنج کشور اصلی خلیج فارس اشاره و معلوم شد که این کشورها که از به لحاظ حجم ذخایر و ساختارهای ژئواستراتژیک در بازار نفت تا حدی متجانس هستند. همچنین بر این نکته نیز تاکید شد که بدون در نظر گرفتن رفتار این مجموعه، نمی¬توان تحولات بازار جهانی نفت را درک کرد. سوال این است که در دسته بندی مناطق جغرافیایی جهان برای ارزیابی حجم ذخایر، تولیدات، مصرف، سرمایه¬گذاری و تجارت جهانی نفت خام، چرا سازمان¬های تحلیل¬گر نفتی و موسسات بین المللی انرژی، از حوزه¬¬ای تحت عنوان « پنج کشور اصلی خلیج فارس» نام نمی¬برند؟
سالنامه آماری BP که از معتبرترین اسناد آماری انرژی است، جهان را از به لحاظ جغرافیایی به مناطقی به این شرح تقسیم می¬کند: امریکای شمالی، امریکای مرکزی و جنوبی، اروپا، شوروی سابق، خاورمیانه، افریقا، آسیا و حوزه پاسیفیک، کشورهای OECD، اتحادیه اروپا، اوپک و غیر اوپک. سایر سازمان¬های رسمی و موسسات مطالعاتی انرژی نیز کم و بیش، تقسیم¬بندی¬های مشابهی دارند.
خاورمیانه، نزدیک ترین دسته بندی منطقه¬ای به خلیج فارس است. سالنامه آماری BP، خاورمیانه را متشکل از شبه جزیره عربستان ( عربستان سعودی، کویت، بحرین، قطر، امارات، عمان و یمن) به علاوه ایران، عراق، سوریه، اردن، لبنان و اسرائیل می¬داند. بدین ترتیب، تعریف BP از خاورمیانه، شامل کلیه کشورهای حوزه خلیج فارس، همچنین یمن، سوریه، اردن، لبنان و اسرائیل می¬شود. اما سهم یمن و روسیه از ذخایر نفتی جهان به ترتیب فقط 4/0 درصد و 2/0 درصد است و سهم سایر کشورها، یعنی اردن، لبنان و اسرائیل در مجموع به کمتر از05/0 درصد می¬رسد. برای بررسی جایگاه نفت خلیج فارس در نفت خاورمیانه به جدول شماره 4 مراجعه می¬کنیم. در این جدول، ذخایر، تولید و مصرف در کشورهای خاورمیانه مشخص شده است.
از بررسی جدول شماره 4 می¬توان نتیجه گرفت که از دیدگاه اقتصادی سیاسی نفت، نقش ذخایر و تولید خاورمیانه را در بازار جهانی نفت، صرفاً باید در نقش خلیج فارس دید. ذخایر نفت خلیج فارس، بیش از 99 درصد ذخایر نفت خاورمیانه است و تولید نفت خام در خلیج فارس، بیش از 95 درصد تولید خاورمیانه را تشکیل می¬دهد. از این رو، کاربرد واژه «خاورمیانه» به عنوان یک منطقه جغرافیایی در تحلیل رفتار بازار جهانی نفت نه فقط ما را به حقایق بازار نزدیک نمی
¬کند، چه بسا ابهاماتی را در درک صحیح تحولات نفتی به وجود می¬آورد. احتمالاً می¬توان گفت که این نحوه تقسیم بندی جغرافیایی، آگاهانه اتخاذ شده است تا در بازار جهانی نفت، حساسیت زیادی در مورد جایگاه بسیار مهم خلیج فارس در امنیت عرضه نفت خام، ایجاد نشود.

جدول شماره 4ـ ذخایر و تولید و مصرف در کشورهای خاورمیانه
پایان سال 2000 واحد به درصد
نام کشور ذخایر تولید مصرف
عربستان 25 3/12 8/1
عراق 8/10 6/3 کمتر از 05/0
امارات 3/9 2/3 4/0
کویت 2/9 9/2 2/0
ایران 6/8 2/5 6/1
پنج کشور اصلی خلیج فارس 9/62 2/27 4
قطر 3/1 1 کمتر از 05/0
عمان 5/0 3/1 کمتر از 05/0
بحرین کمتر از 05/0 1/0 کمتر از 05/0
خلیج فارس 7/64 6/29 1/4
سوریه 2/0 8/0 کمتر از 05/0
یمن 4/0 6/0 کمتر از 05/0
سایر کشورهای خاورمیانه ( اردن، لبنان و اسرائیل) کمتر از 05/0 کمتر از 05/0 8/1
خاورمیانه 3/65 31 9/5

نکته دیگری که از بررسی جدول شماره 4 می¬توان استنتاج کرد این است که از دیدگاه اقتصاد سیاسی نفت، نقش خلیج فارس در بازار جهانی نفت عمدتاً در نقشی که مجموعه پنج کشور اصلی آن یعنی عربستان، عراق، امارات، کویت و ایران ایفا می¬کنند، خلاصه می-شود. ذخایر نفت این پنج کشور در مجموع بیش از 97 درصد ذخایر خلیج فارس را تشکیل می¬دهد. حجم تولیدات نفت خام در این پنج کشور، بالغ بر 92 درصد تولیدات در خلیج فارس است.
نقش خاورمیانه یا خلیج فارس در تحولات بلند مدت بازار جهانی نفت عمدتاً در نقشی خلاصه می¬شود که پنج کشور اصلی خلیج فارس یعنی عربستان، عراق، امارات، کویت و ایران بر عهده دارند. بنابراین، کاربرد واژه«خاورمیانه» در تحلیل مسائل اقتصاد سیاسی نفت و در پیش بینی تحولات بلند مدت بازار جهانی نفت قطعاً موجب خطا در استنتاج خواهد بود. به جای خاورمیانه، باید خلیج فارس و به ویژه پنج کشور اصلی آن در نظر گرفت.
در تحلیل ساختار و سازوکار بازار جهانی نفت مخصوصاً رابطه عرضه و قیمت، امنیت عرضه، سیاستهای بلند مدت شرکتهای نفتی بزرگ و کشورهای صنعتی پیشرفته در قبال تأمین امنیت عرضه نفت خام باید عوامل متعددی را در نظر گرفت، اما مسائل مربوط به نفت پنج کشور اصلی خلیج فارس مانند ذخایر، حجم تولیدات، میزان سرمایه¬گذاریهای خارجی در توسعه ظرفیت تولیدی، رژیمهای حقوقی در قراردادهای اکتشاف و تولید، نظام¬های سیاسی حاکم و حتی جایگاه این کشورها در روابط بین الملل، قطعاً نقش تعیین کننده¬ای در تحولات بازار جهانی نفت دارند.

2. تنوع بخشی به عرضه نفت خام برای تأمین امنیت عرضه
در مباحث گذشته دیدیم که بازار جهانی نفت، وابستگی بسیار شدیدی به عرضه بلند مدت نفت خام پنج کشور اصلی حوزه خلیج فارس دارد. بعد از جنگ جهانی دوم، این حقیقت به عنوان مسئله¬ای راهبردی برای طراحان سیاستهای انرژی در کشورهای صنعتی پیشرفته و شرکتهای نفتی بزرگ مطرح شد. دلیل اصلی این امر، وجود زمینه¬های بسیار حساس اقتصادی، فرهنگی، اجتماعی و تاریخی برای ظهور تحولات سیاسی غیر قابل پیش بینی در کشورهای حوزه خلیج فارس است. این امر ممکن است ناشی از عوامل زیر باشد:
الف ـ مسائل عمومی توسعه نیافتگی و رشد جمعیت. ب ـ پیامدهای مسائل اعراب و اسرائیل. ج ـ ساختارهای ناپایدار اقتصادی کشورهای صادر کننده نفت در حوزه خلیج فارس. این ساختارهای ناپایدار، نتیجه مستقیم وابستگی عمیقی است که اقتصاد این کشورها به درآمدهای ارزی حاصل از صادرات نفت خام دارد و این امر، مهم ترین عامل در پیدایش دولتهای ناکارآمد، تخصیص نابهینه منابع تولیدی، اقتصادهای مصرفی و وابسته به واردات، وجود بخش خصوصی متکی به واردات و حمایتهای دولتی، ضعف شدید مبانی دمکراسی، و فقدان عدالت اجتماعی و اقتصادی محسوب می¬شود.
استراتژی مصرف کنندگان بزرگ و شرکتهای نفتی بین المللی در مقابله با احتمال به خطر افتادن امنیت عرضه نفت خام، اتخاذ سیاست تنوع بخشی به عرضه نفت خام بوده است تا بتواند وابستگی شدید خود را در کوتاه مدت و میان مدت به عرضه نفت از خلیج فارس به نحو رضایت بخشی کاهش دهند. با توضیحات مختصری درباره تغیر الگوی توزیع جغرافیایی تولید جهانی نفت بعد از جنگ جهانی دوم، این نکته روشن تر می¬شود.
از تاریخی، تولید و تجارت نفت بعد از انقلاب صنعتی، با تولید نفت خام در سال 1859 در پنسیلوانیا آغاز شد و به سرعت در امریکا گسترش یافت. تا جنگ چهانی دوم، امریکای شمالی و امریکای لاتین تولیدکنندگان اصلی نفت خام در جهان بودند، در حالی که سهم خلیج فارس در تولید جهانی نفت بسیار ناچیز بود. در سال 1940 سهم امریکای شمالی،امریکای لاتین و خلیج فارس در تولید جهانی نفت ـ به استثنای کشورهای کمونیستی ـ به ترتیب 73 درصد، 17 17 درصد و 6 درصد بود.
رشد سریع اقتصادی در کشورهای صنعتی در خلال دو تا سه دهه بعد از جنگ جهانی دوم، موجب افزایش شدید تقاضا برای نفت خام شد. شرکتهای نفتی بزرگ به زودی دریافتند که فقط از طریق افزایش تولید در کشورهایی که ذخایر عظیم نفتی با هزینه¬های پایین تولید دارند ـ یعنی خلیج فارس ـ می¬توان جوابگوی این افزایش شدید در تقاضا بود. از این رو، سهم خلیج فارس در تولید جهانی نفت به استثنای کشورهای کمونیستی، از 6 درصد در سال 1940 به 30 درصد در سال 1960 ( سال تاسیس اوپک ) افزایش یافت؛ حال آنکه سهم امریکای شمالی در همین دوره از 73 درصد به 43 درصد افت کرد. کاهش سهم امریکای شمالی به سبب کاهش تولیدات نبود؛ زیرا تولید نفت در امریکای شمالی از 184 میلیون تن در سال 1940، یعنی حدود 780/3 میلیون بشکه در روز، به دو برابر یعنی 374 میلیون تن یا 685/7 میلیون بشکه در روز در سال 1960 افزایش یافت. علت کاهش سهم امریکای شمالی، افزایش فوق العاده تولید جهانی نفت خام بود که از 253 میلیون تن یعنی حدود 198/5 میلیون بشکه در روز در سال 1940، به 875 میلیون تن یعنی حدود 980/17 میلیون بشکه در روز رسیده بود.
الگوی بالا برای 15 تا 20 سال دیگر کم و بیش ادامه یافت با این تفاوت که سیاستهای تنوع بخشی به منابع عرضه موجب افزایش تولید در حوزه¬های جدید شد. برای مثال، در سال 1975 ( بعد از اولین شوک نفتی)، سهم امریکای شمالی در تولید جهانی نفت ( خازج از حوزه کمونیسم)، علی رغم افزایش تولید به 483 میلیون تن، یعنی حدود 925/9 میلیون بشکه در روز، به 24 درصد کاهش یافت؛ در حالی که سهم خلیج فارس به 47 درصد رسید، اما سهم افریقا که در سال 1940 صفر درصد و در سال 1960 فقط 2 درصد بود، در سال 1975 به 12 درصد افزایش یافت.
سیاست تنوع بخشی به منابع عرضه، بعد از 1975 شدت گرفت و دستاوردهای خوبی داشت. سهم نفت تولید شده در اروپا که در سال 1940 صفر درصد تولید جهانی بود، در سال 1960 به 2 درصد افزایش و در سال 1975 به یک درصد کاهش یافت، و در سال 1990 به 8/6 درصد رسید. با وجود سهم بسیار اندک ذخایر نفت اروپا در مقایس جهانی، سهم نفت تولید شده در اروپا همچنان سیر صعودی داشت و در سال 2000 به 2/9 درصد تولید جهانی رسید. در جهت سیاست تنوع بخشی به منابع عرضه، سهم آسیا ـ پاسیفیک در تولید جهانی نفت از 3 درصد در سال 1960 به 5 درصد در سال 1975 افزایش یافت و با حفظ روند صعودی به 2/10 درصد در سال 1990 و 11 درصد در سال 2000 رسید.
نکته قابل توجه این است که با وجود ذخایر عظیم نفت در خلیج فارس ( خاورمیانه)، سهم این منطقه در تولید جهانی نفت از 47 درصد در سال 1975 به نحو چشمگیری کاهش یافت و به 7/26 درصد در سال 1990 و 30 درصد در سال 2000 رسید. بنابراین می¬توان گفت که سیاست تنوع بخشی به منابع عرضه و کوشش در کاهش یا عدم افزایش وابستگی کشورهای صنعتی به عرضه نفت خام از خلیج فارس تا حد زیادی ثمر بخش بوده است. جدول شماره 5 توفیق سیاست تنوع بخشی به منابع عرضه را نشان می¬دهد.


جدول شماره 5 ـ تنوع بخشی به منابع عرضه
( درصد تولیدات نفت خام)
1940 1960 1975 1990 2000
امریکای شمالی
امریکای لاتین
اروپای غربی
افریقا
آسیا ـ پاسیفیک 73
17
0
0
4 43
21
2
2
3 24
10
1
12
5 7/21
2/7
8/6
1/10
2/10 5/18
10
2/9
5/10
11
خاورمیانه(خلیج فارس) 6 30 47 8/26 30
Source: Petroleom Publishing Co. and BP

نتیجه سوم
بهینه سازی نظام تولید نفت خام در بازار جهانی ایجاب می¬کند تولید در حوزه¬هایی متمرکز شود که اولاً حداکثر ذخایر را دارند و ثانیاً هزینه تولید در آنجا پایین تر است. با احتساب هر دو معیار، خلیج فارس و به ویژه پنج کشور اصلی آن، مطلوب ترین حوزه¬های بهره¬برداری نفت خام¬اند. با توجه به ساختارهای اجتماعی، سیاسی، فرهنگی و اقتصادی در منطقه خاورمیانه که مستقیماً بر اقتصاد سیاسی نفت در پنج کشور اصلی خلیج فارس تاثیر می-گذارد، متاسفانه شرط بهینه سازی اقتصادی در نظام تولید نفت خام، با شرط تامین امنیت عرضه در بلند مدت ناسازگار است. در عمل، شرط تامین امنیت عرضه در بلند مدت در اولویت قرار دارد؛ لذا بازار جهانی نفت با سیستم ناپایدار و بحران زای عرضه مواجه شده است.

اکنون به کمک آمارهای موجود به تبیین بیشتراین نکته می¬پردازیم. می¬دانیم که هزینه¬های اکتشاف و تولید نفت خام در کشورهای خلیج فارس، کمترین میزان ممکن در مقایسه با تمام حوزه¬های شناخته شده نفت در جهان است و این هزینه
¬ها از حدود نیم دلار تا 3 دلار در هر بشکه ( بسته به میادین مختلف نفتی در مناطق خشکی و دریا) تغییر می¬کند. اگر این ارقام را با هزینه تولید شده در دریای شمال ( انگلستان و نروژ) مقایسه کنیم ـ که به طور متوسط بیش از 8 دلار است ـ مزیت مطلق اقتصادی بهره¬برداری از میادین خلیج فارس به لحاظ هزینه تولید کاملاً روشن می¬شود. یادآوری این نکته بسیار مفید است که با وجود ساختار پر هزینه تولید در دریای شمال، نروژ در ردیف صادرکنندگان اصلی نفت خام در جهان قرار دارد. در ادامه بحث، توجه خود را صرفاً بر حجم ذخایر متمرکز می¬کنیم.
به جدول شماره 1 بر می¬گردیم. بر اساس این حقیقت که یکی از معیارهای بهینه بودن الگوی جهانی نفت خام، تناسب سطح تولید با حجم ذخایر است 9،فرضیه¬های زیر به دست می¬آید:
فرضیه اول ـ اگر ایالات متحده امریکا با 8/2 درصد ذخایر، حدود 8/9 درصد تولید نفت خام جهان را دارد، از طریق حل یک تناسب ساده می¬توان گفت که برای حفظ تعادل بین ذخایر و تولید، لازم است وضعیت زیر برقرار باشد:
- اوپک باید 5/6 برابر میزان فعلی تولید کند.
- خلیج فارس باید 6/7 برابر میزان فعلی تولید کند.
- پنج کشور اصلی خلیج فارس باید 8 برابر میزان فعلی تولید کنند10.
فرضیه دوم ـ همین استدلال را می¬توان در مورد اروپا به کار برد. اگر اروپا 9/1 درصد ذخایر، 2/9 درصد تولید نفت خام جهان را بر عهده دارد، با توجه به معیار حفظ تناسب تولید به ذخایر، نتایج زیر به دست می¬آید:
- اوپک باید 9 برابر میزان فعلی تولید کند.
- خلیج فارس باید 6/10 برابر میزان فعلی تولید کند.
- پنج کشور اصلی خلیج فارس باید 11 برابر میزان فعلی تولید کنند.
فرضیه سوم ـ به ترتیبی مشابه می¬توان گفت اگر مجموع کشورهای صنعتی OECD با حدود 8 درصد ذخایر، 1/28 درصد تولید نفت خام جهانی را به خود اختصاص داده¬اند، در این صورت:
- اوپک باید 5/6 برابر میزان فعلی تولید کند.
- خلیج فارس باید 7/7 برابر میزان فعلی تولید کند.
- پنج کشور اصلی خلیج فارس باید 1/8 برابر میزان فعلی تولید کنند. 11

نتیجه چهارم
با توجه به معیار هماهنگی حجم ذخایر و تولید، عدم تناسب بسیار جدی بین تولیدات در امریکا، اروپا و OECD با سطح تولیدات در اوپک، خلیج فارس و پنج کشور اصلی خلیح فارس وجود دارد به گونه¬ای که اصلاح این بی-تناسبی، مستلزم کاهش بسیار شدید حجم تولیدات در اروپا، امریکا و به طور کلی کشورهای صنعتی OECD، و همچنین افزایش بسیار شدید تولیدات در اوپک و به ویژه در پنج کشور اصلی خلیج فارس است.

آیا این عدم تعادل بین ذخایر و تولید را می¬توان در بین تولیدکنندگان نفت خام در ایالات متحده امریکا، اروپا و به طور کلی OECD ملاحظه کرد؟ بار دیگر با حل چند تناسب ساده می¬توان گفت که اگر امریکا با 8/2 درصد ذخایر، 8/9 درصد تولید جهان را دارد، در این صورت:
- اروپا باید 65/6 درصد تولید جهانی را در اختیار داشته باشد، در حالی که در عمل 2/9 درصد تولید را دارد.
- OECD باید 28 درصد تولید جهانی را در اختیار داشته باشد، در حالی که در عمل 1/28 درصد تولید را دارد.

نتیجه پنجم
تناسبی بسیار چشمگیر بین حجم ذخایر و تولیدات نفت خام در حوزه¬های اروپا، امریکا و OECD وجود دارد. مقایسه این تناسب با عدم تناسب بسیار جدی بین تولیدات نفت خام در امریکا، اروپا و OECD با سطح تولیدات در اوپک، خلیج فارس و پنج کشور اصلی خلیج فارس، کاشف از اولویت تامین امنیت عرضه از طریق تنوع بخشی به منابع عرضه برای کاهش وابستگی جهان صنعتی به نفت خلیج فارس است.

3. پیامدهای اقتصادی سیاست تنوع بخشی به عرضه نفت خام
در مباحث گذشته دیدیم که برای حفظ امنیت عرضه نفت خام، مصرف کنندگان عمده در کشورهای صنعتی پیشرفته و شرکتهای نفتی بزرگ وابسته به آنها، چاره¬ای جز تنوع بخشی به عرضه نفت خام نداشتند. آنها بدین وسیله وابستگی خود را به عرضه نفت خام از حوزه¬های معین به ویژه از پنج کشور اصلی خلیج فارس کاهش دادند. از دیدگاه تاریخی، سیاست تنوع بخشی به عرضه تا به حال موفق بوده است؛ به گونه¬ای که اکنون طیف وسیعی از میادین نفتی در نقاط مختلف جهان، حتی در اعماق اقیانوس¬ها، به ویژه در غرب افریقا و در مناطق بسیار نامناسب دریایی مانند دریای شمال، بهره¬برداری می¬شود. اکنون به بررسی آثار مختلف اقتصادی این سیاست می¬پردازیم.

1-3. گستردگی طیف هزینه¬های تولید
نخست به این نکته اشاره می¬کنیم که توفیق سیاست تنوع بخشی به عرضه، مستلزم بهره-برداری از میادینی است که هزینه
¬های تولید بسیار بالاتری دارند. شرط لازم برای تحقق این امر، افزایش قیمت نفت خام به سطحی است که بتوان علاوه بر تامین هزینه¬های متعارف اکتشاف، تولید، انتقال و جز اینها، سود رقابتی قابل ملاحظه¬ای نیز برای سرمایه¬گذاران و سهامداران ایجاد کرد. از این رو، افزایش شدید قیمت نفت خام در اوایل دهه 1970 زمینه¬های اقتصادی مناسبی فراهم کرد که حوزه¬های مختلف نفتی به ویژه در آبهای سرد دریای شمال که هزینه¬های اکتشاف و تولید بسیار بالایی دارند، به بهره¬برداری برسند.
با توجه به خصوصیات فنی میادین نفتی، می¬توان طیف وسیعی از هزینه¬های تولید را تصور کرد. مسلماً هزینه¬های تولید در کشورهای اصلی خلیج فارس در کرانه پایین این طیف قرار دارد؛ اما کرانه بالای این طیف کدام است؟
میانگین هزینه¬های تولید در نامناسب ترین میادین فعال نفتی، کرانه بالای طیف هزینه است. بنابراین، کرانه بالا تابعی از سهم میادین پرهزینه در تولید جهانی نفت محسوب می¬شود. این سهم، تابعی از الگوی قابل قبول امنیت عرضه در بازار جهانی است. به بیان دیگر، با توجه به معیار امنیت عرضه، دست اندرکاران اصلی بازار جهانی نفت در فرایند تاریخی به تدریج به این نکته پی می¬برند که اختصاص چه سهمی از عرضه و تجارت جهانی نفت اوپک و به ویژه حوزه خلیج فارس، می¬تواند بهینه تلقی شود. با توجه به تغییر در موقعیت¬های سیاسی، ویژگیهای معیار امنیت عرضه نفت خام تغییر پذیر است. از این رو می¬توان گفت که این سهم و در نتیجه، حد بالای طیف هزینه¬های تولید، رقم ثابتی نیست بلکه در میان مدت و بلند مدت تغییر می¬کند؛ هر چند در هر مقطع زمانی می¬توان با توجه به وضعیت موجود، میزان آن را تشخیص داد. سوال این است که این تشخیص چگونه امکان پذیر می¬شود؟
برای پاسخ به این سوال، نخست دوره¬ای را فرض می¬کنیم که بازار جهانی نفت از دیدگاه معیار امنیت عرضه در تعادل است. برای مثال، در سال¬های اخیر، هیچ گونه نگرانی جدی از جانب امنیت عرضه در بازار جهانی نفت احساس نشده است. قبلاً در بحث ساختار عرضه جهانی نفت دیدیم که در پایان سال 2000، سهم اوپک، خلیج فارس و پنج کشور اصلی آن در عرضه جهانی نفت خام به ترتیب 5/41 درصد،6/29 درصد و 2/27 درصد بوده است. اکنون به شاخص بسیار مهم دیگری توجه می¬کنیم، یعنی سهمی که این کشورها در صادرات نفت خام به مصرف¬کنندگان بزرگ در کشورهای صنعتی پیشرفته دارند. می¬دانیم که امنیت عرضه نفت برای کشورهای صنعتی پیشرفته، نوعاً به معنای امنیت واردات نفت خام تلقی می¬شود.
در پایان سال 2000 حجم تولید جهانی نفت خام، حدود 5/74 میلیون بشکه در روز بوده، اما حجم صادرات نفت خام، مجموعاً 2/33 میلیون بشکه در روز گزارش شده است. حجم صادرات نفت خام در واقع معادل واردات نفت خام توسط کشورهای مختلف جهان است که زیر بنای مسئله امنیت عرضه را تشکیل می¬دهد. خلیج فارس با بیش از 16 میلیون بشکه صادرات در روز، حدود نیمی از واردات جهانی نفت خام را تامین می¬کند. امریکا بزرگ ترین مصرف کننده نفت خام جهان است. سهم این کشور از واردات جهانی نفت خام حدود 8/26 درصد است و تولید کنندگان خلیج فارس، حدود 22 درصد این واردات را تامین می¬کنند. سهم اروپای غربی از واردات جهانی نفت خام حدود 2/24 درصد است، اما وابستگی اروپا به نفت خلیج فارس در تامین واردات، حدود 36 درصد است. واردات نفت خام ژاپن حدود 13 درصد واردات جهانی نفت خام را تشکیل می¬دهد و این در حالی است که 78 درصد واردات این کشور از خلیج فارس تامین می¬شود.
وابستگی امریکا به نفت خلیج فارس، کمتر از اروپاست و ژاپن بیش از امریکا و اروپا به نفت خلیج فارس وابستگی دارد. بنابراین، امریکا در سیاست تنوع بخشی به منابع عرضه برای رفع نیازهای خود، به مراتب موفق تر از اروپای غربی بوده است، در حالی که چین با 43 درصد و ژاپن با 78 درصد وابستگی به خلیج فارس، موفقیت چندانی در این مورد نداشته
¬اند. در جدول شماره 6 می¬توان چند نکته به شرح زیر استنتاج کرد:
الف ـ امریکا بیش ترین سهم را در واردات جهانی نفت خام دارد، اما در مقایسه با اروپای غربی، ژاپن و آسیای جنوب شرقی، از کمترین وابستگی به نفت خام وارداتی از خلیج فارس برخوردار است. تریب وابستگی ایالات متحده امریکا به واردات نفت خام از 22 درصد، کانادا 15 درصد، غرب افریقا 12 درصد، مکزیک 12 درصد و اروپای غربی 8 درصد. ملاحظه می¬شود که سیاست امریکا در تنوع بخشی به منابع عرضه نفت خام وارداتی موفق بوده است. به ترتیبی مشابه، وابستگی اروپای غربی به واردات نفت خام از حوزه¬های اصلی تولید عبارت است از: خلیج فارس 36 درصد، روسیه 24 درصد و شمال افریقا 20 درصد.

جدول شماره 6 ـ سهم مصرف کنندگان عمده نفت خام در واردات جهانی نفت و سهم خلیج فارس در تامین آن
پایان سال 2000 واحد به درصد
سهم در واردات جهانی نفت خام سهم خلیج فارس در تامین این واردات
ایالات متحده امریکا
اروپای غربی
ژاپن
چین
آسیا ـ پاسفیک ( غیر از چین و ژاپن) 8/26
2/24
13
2/4
5/19 22
36
78
43
74

ب ـ حضور نظامی امریکا در منطقه خلیج فارس و سیاستهای این کشور در تحریمهای اقتصادی به ویژه در سرمایه
¬گذاری در حوزه¬های نفتی ایران و عراق، و نقش مهمی که این کشور در تحولات سیاسی منطقه خاورمیانه و خلیج فارس دارد، عامل مهمی در معاملات امنیت عرضه نفت خام برای اروپای غربی، ژاپن، چین و سایر کشورهای صنعتی آسیا پاسفیک محسوب می¬شود. به عبارت دیگر، امریکا وابستگی نسبی کمتر به نفت خلیج فارس به اروپا، ژاپن و آسیای جنوب شرقی دارد. البته نباید فراموش کرد که وابستگی امریکا به خلیج فارس برای تامین 22 درصد از واردات نفت خام، بسیار چشمگیر است.
اگر فرض کنیم الگوی ارائه شده در جدول شماره 6، که در چند سال گذشته کم و بیش بر نظام تجارت جهانی نفت خام حاکم بوده است، از دیدگاه معیار امنیت عرضه نفت خام مورد قبول کشورهای صنعتی پیشرفته و شرکتهای نفتی بزرگ وابسته به آنها بوده است، می-توان به این سوال پاسخ داد که چه سطحی از هزینه تولید را می¬توان حد بالای طیف هزینه-های تولید دانست؟ متوسط هزینه تولید در میدان¬های پر هزینه¬ای که عملاً بهره¬برداری می-شوند، حد بالای طیف هزینه¬های تولید را تشکیل می¬دهد. حوزه های نفتی دریای شمال معمولاً به عنوان یکی از پرهزینه ترین مناطق تولید نفت خام در جهان به شمار می¬روند. با توجه به این که تولید نفت خام از دریای شمال در سال 2000 رقم بسیار بالایی بوده است12، هزینه تولید در دریای شمال را می¬توان شاخص مناسبی برای حد بالای طیف هزینه تولید در نظر گرفت.
مرکز مطالعات جهانی انرژی CGES13 در لندن ، بررسی جامعی از وضعیت تمام حوزه های نفتی دریای شمال در سال 1998 انجام داده است . یکی از نتایج بدست آمده در این گزارش این است که هزینه تولید در بیش از نیمی از حوزه های نفتی دریای شمال بالاتر از 10 دلار در هر بشکه بوده است. با وجود این، در تحلیل آمارها ی ارائه شده در گزارشهای هزینه تولید باید یه چند نکته¬ زیر توجه کرد :
1. باید دید که هزینه¬ تولید چگونه« تعریف » شده است : زیرا گزارشهای مختلفی که از هزینه های تولید منتشر می¬شود معمولاًمبتنی بر تعاریفی یکسان از هزینه¬ تولید و نحوه¬ محاسبه¬ آن نیست .
2. باید توجه داشت که آیا هزینه های تولید نفت خام با احتساب ارزش گازهای همراه برآورد شده است؟
متأسفانه این گونه اطلاعات را نمی¬توان مستقیماً از گزارشهای منتشر شده به دست آورد . با این همه ، به نظر میرسد حتی با رعایت تعدیلهای مناسب، هزینه¬ تولید در دریای شمال به طور متوسط حدود سه برابر هزینه متوسط تولید در خلیج فارس است.

نتیجه¬ ششم
تأمین امنیت عرضه¬ نفت خام در بلند مدت، مستلزم بهره برداری از حوزه هایی است که هزینه های اکتشا ف و تولید بالنسبه بالاتری دارند . از این رو، طیف گسترده¬ هزینه های تولید، مبنای نا پایداری سیستم قیمتهای نفت خام محسوب می¬شود.

2-3. افزایش ریسک سرمایه¬گذاری در حوزه¬های پر هزینه
بر اساس افزایش نظریه¬های اقتصادی، سرمایه¬گذاری در اکتشاف و تولید باید در حوزه¬هایی متمرکز شود که حداکثر ذخایر و حداقل هزینه اکتشاف و تولید را دارند. بنابراین، کشورهای حوزه خلیح فارس در اولویت اول قرار می¬گیرند. قبلاً دیدیم که شرکتهای نفتی بزرگ نمی¬خواهند سرمایه¬گذاری در اکتشاف و تولید را عمدتاً به حوزه¬هایی محدود کنند که حداقل هزینه تولید و حداکثر بازدهی را دارند، بلکه در عمل سعی می¬کنند به طور همزمان در مناطقی سرمایه¬گذاری کنند که هزینه¬های تولید بالا و پایین دارند. بدین سبب، بهینه سازی خطر پذیر سرمایه گذاری در نفت، اهمیت ویژه تئوریک و کاربردی دارد، به گونه¬ای که امروزه قلمرو وسیعی از مباحث اقتصاد سیاسی نفت به مدیریت خطرپذیری سرمایه گذاری اختصاص یافته است.
در وضعیتی که تولید در حوزه¬های مختلف نفتی، با هزینه¬های متفاوت تولید، همچنان ادامه دارد، میزان سود سرمایه گذاری در این حوزه¬ها نیز متفاوت خواهد بود. سود در میادینی که هزینه تولید پایین تری دارند، بیش تر از میادینی است که هزینه تولید در آنها بالاتر است. با وجود این، شرکتهای نفتی بزرگ که در حوزه¬های پرهزینه نیز فعال¬اند توانسته اند، با توجه به موارد زیر، از کاهش نرخ سود خود جلوگیری کنند و حتی در برخی موارد به صورت قابل ملاحظه¬ای آن را افزایش دهند:
الف ـ پیشرفت در فن¬آوریهای اکتشاف در خلال 10 تا 15 سال گذشته موجب شده است که هزینه اکتشاف، کاهش چشمگیری داشته باشد.
ب ـ با استفاده از فن¬آوریهای جدید تولید، ضریب بازیافت از میادین نفتی افزایش یافته است.
ج ـ اصلاحات ساختاری در شرکتهای نفتی بزرگ و ادغامهایی که در خلال چند سال گذشته بین این شرکتهای صورت گرفته، زمینه¬های بسیارمناسبی را برای صرفه جویی در هزینه¬های اداری و عملیاتی فراهم کرده است که به موزات افزایش کارآیی در عملکرد این شرکتها، موجب افزایش سود سهام و رونق بازار سرمایه¬گذاری در صنعت نفت، به ویژه در کشورهای پیشرفته صنعتی شده است.
د ـ تبدیل شرکتهای نفتی بزرگ به شرکتهای انرژی از طریق تنوع بخشی به فعالیتها، زمینه-هایی را فراهم کرده است که تولید در حوزه¬های پرهزینه همچنان استمرار داشته باشد. این شرکتها از طریق تنوع بخشی به محصولات خود، موفق شده¬اند با گسترش دامنه عملیات، سودهای کمتر و احیاناً زیانهای کوتاه مدت در شاخه¬هایی از فعالیت خود را از طریق افزایش سود در سایر فعالیتها جبران کنند.

نتیجه هفتم
رشد فن¬آوریهای اکتشاف و بهره¬برداری، اصلاحات ساختاری در شرکتهای نفتی بزرگ، ادغام بعضی از شرکتهای نفتی بزرگ در یکدیگر برای صرفه-جویی در هزینه¬ها و بهبود مدیریتهای منطقه¬ای، همچنین تقسیم بازار و ایجاد تنوع بیشتر در تولیدات و تبدیل بعضی از شرکتهای نفتی بزرگ به شرکتهای انرژی موجب شده است که با وجود هزینه¬های بسیار بالای تولید در بسیاری از حوزه¬ها، تمایل به سرمایه¬گذاری و افزایش تولید در حوزه-های غیر اوپک همچنان ادامه یابد.

4. تغییر پذیری شدید قیمت به عنوان مهم ترین خصوصیت بازار جهانی نفت
کوشش در تامین امنیت عرضه نفت خام از طریق تنوع بخشی به منابع عرضه و بهره¬برداری همزمان از حوزه¬هایی با هزینه¬های اکتشاف و تولید متفاوت، موجب شده است که قیمت نفت خام به شدت تغییر پذیر شود. شناخت عملکرد بازار جهانی نفت، مستلزم دقت در آثار تغییر پذیری قیمت نفت است. برای تبیین این مسئله، به دو نکته زیر اشاره می
¬کنیم:
الف ـ از دیدگاه فنی، تولید نفت خام مستلزم هزینه¬های بسیار سنگین اکتشاف و بهره¬برداری است. در بازارهای رقابتی، این سرمایه¬گذاریها به شرطی انجام می¬شود که قیمت نفت خام در سطحی باشد که سود قابل قبولی از این فعالیتها حاصل شود. یکی از شروط لازم برای جبران سرمایه¬گذاریهای اولیه و رسیدن به سود رقابتی، این است که بعد از شروع بهره-برداری از مخزن، جریان تولید تا پایان عمر مخزن استمرار داشته باشد.
روش بهینه تولید این نیست که جریان تولید همزمان با کاهش قیمت نفت خام کاهش یابد و یا متوقف شود. به همین دلیل، در سال 1998 که قیمت نفت خام به علت افزایش عرضه کاهش یافت و به کمتر از 10 دلار برای هر بشکه رسیده تولید در اوپک که کم هزینه است و تولید در حوزه¬های پرهزینه، تا آنجا که ممکن بود همچنان ادامه یافت. البته نباید فراموش کرد که استمرار تولید در چنین موقعیتی صرفاً در کوتاه مدت و میان مدت امکان پذیر است، اما در بلند مدت ـ همان گونه که در مباحث آینده اشاره خواهد شد ـ ممکن نخواهد بود. کشورهای عضو اوپک و سایر کشورهای نفتی در حال توسعه، معمولاً تمایل دارند تولید را به هنگام کاهش قیمت افزایش دهند زیرا معمولاً آنچه برای این کشورها اهمیت دارد تامین نیازهای ارزی بودجه است که عمدتاً از درآمدهای ارزی حاصل از صادرات نفت خام تبعیت می¬کند. با کاهش قیمت، باید عرضه نفت خام برای صادرات افزایش یافت تا بدین وسیله درآمدهای ارزی مورد نیاز بودجه تامین گردد؛ هر چند این امر منجر به کاهش بیش تر قی

دانلود مقاله لایه بندی اب

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله لایه بندی اب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

2ـ لایه‌بندی آب (water stratification)
یکی از ویژگی‌های اصلی دریاچه‌ها، تمایل آنها به لایه‌بندی شدن است. لایه‌بندی شدن براساس اختلاف چگالی می‌باشد و چگالی در دریاچه‌های لایه‌بندی شده از پایین به بالا کاهش می‌یابد. اختلاف چگالی در اثر درجه حرارت، میزان مواد معلق و شوری به وجود می‌آید. در دریاچه‌ها، لایه‌بندی براساس دما بیشتر از اختلاف در شوری و میزان مواد معلق اهمیت دارد. و در این نوع دریاچه‌ها سرعت کاهش چگالی، با افزایش دما، افزایش می‌یابد، به طوری که به عنوان مثال مقدار نیروی مورد نیاز برای مخلوط کردن دو تودة آب لایه‌بندی شده در 29 و 30 درجة سانتی‌گراد، 40 برابر مقدار نیروی مورد نیاز برای دو تودة مشابه 5 و 4 درجة سانتی‌گراد است. بنابراین دریاچه‌های گرمسیری آسانتر از دریاچه‌های مناطق معتدله لایه‌بندی می‌شوند، اما کاهش دمای جزئی در یک دریاچة گرمسیری باعث ایجاد جریان‌های همرفتی به طرف بالا می‌شود که اگر طولانی مدت باشد، ممکن است سرانجام بر روی تمام جسم آب اثر گذاشته و منجر به مخلوط شدن دو لایه شود.
دانسیته همچنین بستگی به میزان نمک حل شده دارد. در این دریاچه‌های از نظر شیمیایی لایه‌بندی شده، لایة زیرین شورتر بوده و لایه‌بندی بسیار پایدار است و مخلوط شدگی کم یا اصلاً وجود ندارد. هالوکلاین (Haloclin)، لایه‌ای از آب در این دریاچه‌ها است که تغییر میزان شوری سریعتر است و لایة سطحی که شوری کمتری دارد و آزادانه می‌چرخد، میکسوکلاین (mixocline) و لایة زیرین با چگالی بیشتر و شورتر monimolimnion نام دارد. این لایه‌بندی با رقیق شدن لایه‌های سطحی با ورودی‌های آب شیرین، بارش افزایش می‌یابد. (تصویر1)
در دریاچه‌های یخچالی، غلظت رسوبات معلق عامل مؤثر و اصلی بر روی چگالی می‌باشد و اختلاف دما در مقایسه بامیزان مواد معلق کم اهمیت می‌باشد. (Gustavson, 1995)
بیشترین منشأ گرما برای دریاچه‌ها، نور خورشید می‌باشد، جریان ژئوترمال از منابع عمیق حداقل می‌باشد.

تصویر 1: ترموکلاین، هالوکلاین و پاینوکلاین (Pinet, 2006)
کاهش دما با عمق در نتیجة اشعة گرمایی در سطح است. نیمرخ عمودی دما از یک دریاچه، پاسخ مستقیمی به نفوذ نور خورشید است (تصویر2). در دریاچه‌های از نظر گرما لایه‌بندی شده، یک لایة فوقانی گرم و اکسیژن‌دار دارای چرخش که اپی‌لیمنیون (epilimnion) نامیده می‌شود، بر روی مناطق زیرین سرد و نسبتاً ساکن به نام هایپولیمنیون (hypolimnion) کشیده شده است هایپولیمنیون در برخی مواقع احیایی است و اجازة حفظ شدن مواد ارگانیکی بر روی بستر دریاچه‌ای را می‌دهد. منطقة حد واسط متالیمنیون (metalimnion) نامیده می‌شود و سطحی که دما به سرعت با عمق کاهش می‌یابد ترموکلاین (Thermocline) نامیده می‌شود. (E. Tucker & V.wright, 1990)

تصویر 2. پروفیل دمایی دریاچة Tangayika، منطقة اپی‌لیمنیون با چرخش رو به پایین در حدود 80-50 متر در چرخش‌های روزانه، متالیمنیون با چرخش حداقل 200m در چرخش‌های فصلی و هالیپولیمنیون با حالت آنوکسیدی و دمای یکنواخت یا دمای متفاوت (Beadle, 1974)
Ahmad، (j.Ahmad, 2005) لایه‌بندی فصلی را این‌گونه توضیح می‌دهد:
در پاییز دمای هوا در سطح دریاچه سرد است و در نتیجه آب‌های سطحی سرد با چگالی بیشتر به طرف پایین فرو می‌رود. در نهایت دمای کل آب دریاچه به Fْ39 (cْ4، بیشترین چگالی آب در این دماست).در هنگام زمستان سطح آب دریاچه در دمایcْ0 یا Fْ32 یخ می‌زند که چگالی آب سطحی کمتر از آب زیر آن است و پوشش یخی در سطح دریاچه مانع جریان باد و مخلوط شدن آب می‌شود، در نتیجه لایه‌بندی زمستانه (winter stratification) را داریم.
در هنگام بهار، یخ ذوب می‌شود و دمای آب بیشتر از صفر می‌شود. افزایش چگالی آب گرم همراه با عمل باد باعث می‌شود آب سطحی در آب‌های عمیق فرو رود و مخلوط شود. این فرایند تغییر بهاره (spring tamover) نامیده می‌شود. در طول این دورة زمانی، بیشتر آب دریاچه با همان دما می‌باشد و آب سطحی و عمقی آزادانه مخلوط می‌شود. دریاچه‌های با سطح کوچک، به ویژه اگر از باد حفظ شود، در بهار معمولاً فقط برای چند روز کاملاً مخلوط می‌شوند. در برابر این، دریاچه‌های بزرگ اغلب هفته‌ها دارای چرخش آب هستند.
با ادامة گرم شدن سطح دریاچه در اواخر بهار و اوایل تابستان، اختلاف دمای بین آب سطحی و عمقی افزایش می‌یابد. در دریاچه‌های عمیق‌تر از 10 تا 12 فوت، اختلاف دمایی سرانجام نیروی به اندازة کافی قوی برای مقاومت در برابر نیروی مخلوط کنندگی باد ایجاد خواهد کرد (فقط احتیاج به اختلاف چند درجة فارنهایت برای جلوگیری از مخلوط شدن دارد.) هم اکنون آب سرد 3 لایه‌ای (اپی‌لیمنیون و هایپولیمنیون) است و لایه‌بندی تابستانه (summer stratification) نامیده می‌شود. متالیمنیون در مقابل مخلوط شدگی توسط باد به شدت مقاوم است.
مهم‌ترین اعمالی که باعث مخلوط شدگی آب دریاچه می‌شوند، شامل باد، آب‌های ورودی و آب‌های خروجی می‌باشند، در حالی که باد بر روی آب‌های سطحی همة دریاچه‌ها اثر می‌گذارد، توانایی آن برای مخلوط کردن حجم آب ورودی دریاچه‌های با لایه‌بندی تابستانه کاملاً کاهش می‌یابد. این کاهش به علت تغییر سریع در دما و چگالی درون متالیمنیون است که شبیه به یک سد فیزیکی بین اپی‌لیمنیون و هاپیولیمنیون عمل می‌کند. برای قطع کردن سد، انرژی زیادی لازم است.
دریاچه‌هایی که در آب‌های تحتانی خود در زمان سرمای زمستان دارای چرخش کامل هستند، هولومیکتیک (Holomictic) نامیده می‌شوند، دریاچه‌های پلی مکتیک (polymictic) دریاچه‌هایی هستند که هرگز لایه‌بندی نمی‌شوند، یا لایه‌بندی دمائی مقاومی را نشان نمی‌دهند و اغلب فقط به صورت روزانه‌اند. دریاچه‌های الیگومیکتیک بندرت دچار مخلوط شدگی می‌شوند. آنها به طور تیپیک کوچک هستند، اما دریاچه‌های گرمسیری خیلی عمیق به طور مشخص الیگومیکتیک، و با اختلاف دمایی اندکی در همة اعماق گرم هستند.
پایداری لایه‌بندی دریاچه بستگی به عوامل زیادی دارد. مهم‌ترین آن عمق، شکل و اندازة دریاچه است. اگرچه آب و هوا و جهت‌یابی دریاچه به طرف باد، جریانات ورودی / خروجی نقش مهمی دارند. تغییرات فصلی در دمای هوا و جریان‌های توربیدیتی ایجاد شده توسط اختلال در باد باعث از بین رفتن لایه‌بندی در لایه‌های فوقانی و زیرین‌تر وکلاین می‌شود. در دریاچه‌های کم عمق (کمتر از 10 تا 12 فوت عمق) نیروی باد به اندازة کافی قوی برای مخلوط کردن آب‌های سطحی و عمقی است و بنابراین مانع ایجاد لایه‌بندی تابستانه می‌شود. در دریاچه‌های با گردش و ورود مداوم آب، لایه‌بندی گرمایی توسعه پیدا نمی‌کند. در حالی که در چنین دریاچه‌هایی ممکن است، شیب گرمایی از آب‌های گرمتر سطحی به آب‌های سردتر عمقی وجود داشته باشد، متالیمنیون واقعی به طور مشخص تشکیل نمی‌شود. لایه‌بندی تابستانه تا پاییز که آب‌های سردتر عمقی وجود داشته باشد، متالیمنیون واقعی به طور مشخص تشکیل نمی‌شود. لایه‌بندی تابستانه تا پاییز که آب‌های سطحی سرد و فرو رو می‌شوند، ادامه دارد. با سرد شدن آب دریاچه متالیمنیون ضعیف و از بین می‌رود. انرژی باد به اختلاط عمیق‌تر دریاچه کمک می‌کند. در این زمان کل دریاچه به یک دمای مشابه می‌رسد، نیروی باد دوباره قادر به مخلوط کردن آب‌های فوقانی و تحتانی است که تغییر پاییزه (fall turnover) نامیده می‌شود که اگر همراه با باد باشد فقط چند ساعت لایه‌بندی تابستانه به تغییر پاییزه تبدیل می‌شود.
1ـ2ـ اثرات لایه‌بندی آب:
لایه‌بندی آب کاربرد مهمی در مدیریت ماهی‌گیری، اجتماعات فیتوپلانکتون‌ها و کیفیت آب دارد.
میزان اکسیژن: تنها بعد از این که لایه‌بندی تابستانه پایدار شد، هیپولیمنیون از اکسیژن حل شدة حاصل از مخلوط شدگی در ابتدای بهار، غنی می‌شود. اما به علت عمل متالیمنیون به صورت یک سر بین اپی‌لیمنیون و هایپولیمنیون است که اساساً تبادل اکسیژن، هایپولیمنیون با اتمسفر قطع می‌شود، و اغلب به علت رشد و تولید اکسیژن توسط فوتوسنتز تیره از گیاهان و جلبک‌ها می‌باشد. (رزون نوردار دریاچه (غنی از مواد غذایی)، در ادامة تابستان هایپولیمنیون می‌تواند آنوکسید (بدون اکسیژن، یا غیرهوازی) باشد. این کمبود اکسیژن در اثر مصرف شدن توسط باکتری‌ها و دیگر ارگانیسم‌ها ایجاد می‌شود. بنابراین دراثر مخلوط شدگی لایه‌ها در اثر طوفان، مرگ دسته‌جمعی جلبک‌ها و فیتوپلانکتون‌های موجود در سطح دریاچه رخ می‌دهد و چون شرایط غیرهوازی است، مواد آلی حاصل از این موجودات حفظ می‌شوند. علاوه بر این ماهی‌ها در سطوح بالایی دریاچه که اکسیژن به مقدار کافی وجود دارد فراوان‌اند.
فسفرها و نیتروژن‌ها: در شرایط غیرهوازی، مواد غذایی فسفردار و نیتروژن آمونیوم بیشتر حل می‌شوند و از رسوبات بستر به درون هایپولیمنیون آزاد می‌شوند. در طول تابستان، دریاچه‌های لایه‌بندی شده، برخی مواقع می‌توانند به طور ناقص مخلوط شوند (همچون عبور زبانه‌های سرد در اثر نیروی بادهای قوی و باران‌های خیلی سرد). در این صورت مواد غذایی به درون اپی‌‌لیمنیون فرار می‌کنند و باعث افزایش رشد جلبک‌ها می‌شوند. ماهی‌ها حساس به آمنیوم هستند و به سطوح بالای آب نمی‌روند. (J.Ahmad, 2005)
3ـ فرایندهای اصلی عمل کننده در دریاچه:
فرایندهای فیزیکی و شیمیایی و بیوشیمیایی، رسوبگذاری دریاچه‌ای را تحت تأثیر قرار می‌دهند، طبیعت و نقش این عوامل کاملاً متفاوت با محیط‌های دریایی است.
1ـ3ـ فرایندهای فیزیکی :
باد مهم‌ترین فرایند فیزیکی در دریاچه‌هاست. حرکت آب عمدتاً تحت تأثیر باد می‌باشد، با فرایندهای جزر و مدی که حتی در دریاچه‌های بزرگ نیز مهم نمی‌باشد. امواج سطحی تولید شده توسط باد، بر روی حرکت رسوبات مؤثرند و باعث آشفتگی در اپی‌لیمنیون و در نتیجه مخلوط شدگی آب دریاچه می‌شوند. عمل امواج در دریاچه‌های کم عمق تحت تأثیر باید، منجر به ایجاد دریاچه‌های بدون لایه‌بندی یا پلی مکتیک می‌شود. در آب‌های کم عمق، عمل امواج باعث به حرکت درآوردن رسوب می‌شود و از ریشه دواندن گیاهانی همچون کاروفتیا جلوگیری می‌کند، بنابراین این گیاهان در آب‌های عمیق‌تر که کمتر آشفته‌اند، در طول حاشیه‌های دریاچه تشکیل می‌شوند. آلن (Allen, 1981) نشان داده است که ممکن است با استفاده از ساختارهای رسوبی تشکیل شده توسط امواج در دریاچه‌های تحت تأثیر باد، عمق و اندازة دریاچه‌های قدیمه را تخمین زد.
فعالیت امواج در دریاچه‌ها باعث ایجاد اشکال ساحلی مشخص همچون سدها (bows) می‌شود، اما این اشکال بخوبی در دریاچه‌های کربناته ثبت نشده است. عمل امواج همچنین در تولید انواع مختلف دانه‌های پوشش‌دار (coated grains) مهم می‌باشد.
از انواع جریان‌هایی که در دریاچه‌ها وجود دارد، جریان‌های تحت تأثیر باید مهم‌تر هستند. با ادامة وزش باد، در جهت باد، آب‌ها بالا آمده و حرکت می‌کنند و کمی زیر سطح جریان‌های برگشتی تولید می‌شود. ممکن است جریان‌های در نتیجة گرم شدن آب‌های کم عمق نزدیک ساحل یا تحت تأثیر آب رودخانه ایجاد شوند. این رودخانه‌ها، جریان‌های سنگینتر با بار رسوبی هستند که همیشه با آب‌های دریاچه مخلوط نمی‌شوند، اما ممکن است به صورت جریانهای دانسیته به درون آب‌های دریاچه، جریان یابند. انواع مختلفی از جریان می‌تواند تشکیل شود (تصویر 3)، همچون جریان‌های فوقانی و تحتانی (over flows، under flows، اگر جریان ورودی از هایپولیمنیون چگالتر باشد)، یا حتی به صورت جریان‌های بینابینی (inter flow، اگر جریان چگالتر از اپی‌لیمنیون و سبک‌تر از هایپولیمنیون باشد.)

تصویر 3. نحوة توزیع مکانیسم‌ها و در نتیجه انواع رسوبات حاصل از رسوبگذاری تخریبی در دریاچه‌های الیگومیکتیک با لایه‌بندی گرمایی دائمی. براساس دریاچة Brienz در سوئیس. عرض حوضه و ضخامت رسوبات بدون رعایت مقیاس. (Sturm & Matter, 1998)
در مجاور دلتاهای رودخانه‌ای، مواد تخریبی می‌توانند به رسوبات رودخانه‌ای اضافه شوند. علاوه بر این جریان‌های توربیدیتی، یعنی حرکات ناگهانی بر روی شیب از آب‌های با بار رسوبی، فراوان‌اند. آنها در طول حاشیه‌های پرشیب دریاچه مهم هستند و مواد دوباره پخش شده بر روی شیب رسوب می‌کنند. این جریان‌ها بر روی شیب‌های با زاویه ْ5 درجه می‌توانند رخ می‌دهند و باعث ایجاد لامیناسیون دانه تدریجی به ویژه در منطقه عمیق (profundal zone) می‌شوند.
رسوبات جریان‌های گرادتیر در تشکیل سواحل لیتورال (یلتنوم‌های امواج) اهمیت دارند. پیشروی ساحل به درون دریاچه‌های کم عمق در نتیجة حمل و نقل کربنات‌های لیتورال و عبور از منطقة لیتورال می‌باشد و توسط جریان‌های ثقلی ـ رسوبی بر روی شیب ساحلی پیشرونده، رسوب می‌کنند. در حوضه‌های دریاچه‌ای کوچک مناطق معتدله در میشیگان که توسط تریز و ویلکینسون (Treese & Wilkinson, 1982) توصیف شده است، قطعات بزرگ نابرجا از کربنات‌های لیتورال توسط لغزش به درون بخش‌های عمیق‌تر حوضه انتقال یافته و بخش قابل توجهی از رسوبات عمیق را تشکیل داده است.
جزئیات بیشتر فرایندهای فیزیکی در دریاچه‌ها توسط اسلای (sly, 1978) مرور شده است.
2-3- فرایندهای شیمیایی:
بحث در مورد فرایندهای شیمیایی احتیاج به در نظر گرفتن رسوبگذاری کربنات کلسیم در دریاچه‌های با آب سخت و نیز رسوبگذاری و تکامل شورا به ها در سیستم‌های از نظر هیدرولوژیکی بسته دارد.
به نقل از جونیز و بوسر (Jones & Bowser, 1978)، کربنات کلسیم در رسوبات دریاچه‌ای 4 منبع دارد:
1ـ کربنات‌های تخریبی که توسط رودخانه‌ها از خشکی آورده شده‌اند و یا توسط فرسایش خطوط ساحلی ایجاد شده‌اند. این کربنات‌ها شامل کربنات‌های دریاچة دوباره انتقال یافته هستند، که در هنگام پایین بودن سطح آب دریاچه، رخنمون دارند.
2ـ کربنات‌های بیوژنیک مشتق شده از بقایای اسکلتی ارگانیسم‌های مختلف همچون مالوسک‌ها، کاروفیتا و فیتوپلانکتون‌ها.
3ـ کربنات‌هایی که به طور غیرارگانیکی ته نشین یافته‌اند، که در واقع به صورت بیوژنتیکی تولید شده‌اند.
4ـ کربنات‌های دیاژنزی که در اثر تغییر بعد از رسوبگذاری از دیگر کانی‌های کربناته حاصل شده‌اند.
دما و فشار Co2 از عوامل مهم در رسوبگذاری کربنات کلسیم می‌باشند. افزایش دما یا کاهش فشار Co2 باعث ته‌نشست می‌شود، اما درجة اشباع شدن در نتیجة افزایش دما اندک است، به طوری که خارج شدن گاز Co2، عامل اصلی رسوبگذاری در دریاچه‌هاست. ممکن است رسوبگذاری در اثر افزایش دما در منطقة لیتورال دریاچه‌ها، جایی که نوسانات دمای فصلی و سالانه بیشتر رخ می‌دهد، مهم‌تر باشد. رسوبگذاری در نتیجة فوق اشباع شدن در نتیجة تحول بهاره (spring overtuming) در دریاچه‌های دمایی در زمانی که آب‌های سرد هایپولیمنیون به سطح آورده و به سرعت گرم می‌شود، رخ می‌دهد. (ludlam, 1981). کربنات کلسیم می‌تواند در آب‌های پلاژیک برای تولید "whiting" توسط موجودات شناور، ته‌نشست یابد (Neev & Emery, 1967)
خارج شدن طبیعی گاز Co2 از دریاچه به اتمسفر یک فرایند آهسته است و از اهمیت اندکی در خروج گاز Co2 از دریاچه، برخوردار است. مهم‌ترین فرایند خروج Co2، فوتوسنتز و در نتیجه تولید بیوژنزی CaCo3 است. و به طور مشخص در اواخر بهار و تابستان که فوتوسنتز بالاست، رخ می‌دهد. معمولاً ته‌نشینی کربنات زمانی که آب فوق اشباع است رخ نمی‌دهد، بلکه ته‌نشینی کربنات زمانی است که اشباع شدگی ده مرتبه بیشتر از حد تئوری اشباع شدگی باشد.
ممکن است خروج گاز Co2 در نتیجة آشفتگی در مناطق تحت تأثیر امواج باعث به حرکت درآوردن ذرات رسوبی و ایجاد پوشش‌های کربناته بر روی آنها شود. خروج چشمه‌ها در منطقة لیتورال، ممکن است کربنات را در آب‌های دریاچه‌ای زمانی که گرم هستند و فشار Co2 براثر خروج Co2 پایین است، رسوب دهد. ویسکر و ائوجستر (Risacher & Eugster, 1979)، انواع مختلفی از قشرها را که ممکن است تشکیل شوند را شرح داده‌اند.
اندازه و شکل نهشته‌ها تحت تأثیر وجة اشباع است. تحقیقاتی که توسط کلتز وسو (Kelts & Hsu, 1978) بر روی دریاچة زور یخ (Zurich) انجام شده است، نشان می‌دهد که بلورهای بزرگ در اشباع شدگی پایین و بلورهای ریز در اشباع شدگی بالا تشکیل شده‌اند.
مولر و دیگران (Muller et al, 1982) بیان کردند که در سیستم‌های دریاچه‌ای باز با شوری پایین، رایج‌ترین کانی ته نشست شده، کلسیت LMC می‌باشد. حضور سایرکربنات‌های کلسیم بستگی به نسبت mg/ca دارد. دولومیت زمانی نه نشست می‌شود که نسبت mg/ca بین 12-7 است. آراگونیت با نسبت mg/ca بیش از 12 ته‌نشست می‌یابد.
در سیستم‌های از نظر هیدرولوژیکی بسته، آب دریاچه از نظر میزان یونها غلیظ‌تر و شورتر می‌شود. در نهایت ترکیب شورابه‌ها و نهشته‌های آن بستگی به طبیعت سنگ بستر حوضة دریاچه و نوع هوازدگی دارد. سنگ بستر هرچه باشد، با اشباع شدن آب دریاچه، اولین نهشته‌ها، کربناته‌های قلیایی خاکی، کلسیت و آراگونیت‌اند. ماهیت نهشته‌ها بستگی به نسبت mg/ca دارد و ته‌نشینی کربنات‌های mg,caدار تکامل بعدی شورابه‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
Na فراوان‌ترین کاتیون در دریاچه‌های شور است. با تخلیه شدن mg, ca بعد از آن کربنات سدیم ته‌نشین می‌شود. کانی‌هایی مثل ترونا، ناکرولیت و ناترونیت تشکیل خواهند شد، در این صورت شورابه‌ها آلکالین هستند. این قبیل کانی‌های سدیم‌دار منحصر به محیط‌های غیر دریایی هستند. اگر آب‌های اولیه حاوی mg, ca خیلی بیشتر از Hco3 باشند، بعد از رسوبگذاری اولیه، شورابه‌ها غنی از قلیایی خاکی می‌شوند ولی از Co-23 و Hco-3 تخلیه می‌شوند. اگر نسبت Hco-3/ca,mg کم باشد، کربنات کمی می‌تواند ته‌نشین شود. و منجر به تشکیل سولفات‌ها (ژیپس) می‌شود. اگر نسبت Hco-3/ca,mg حدود 1 باشد، ته‌نشینی کربنات‌ها می‌تواند گسترده باشد: ابتدا ca خارج و منجر به افزایش نسبت mg/ca می‌شود تا اینکه کلیت HMC، دولومیت و حتی منیزیت ته‌نشین شوند.
ته‌نشست‌های آب‌های شور می‌توانند در 4 موقعیت نهشته شوند: 1ـ در دریاچه‌های شور دائمی که نهشته‌ها در کف بستر دریاچه رسوب می‌کنند. 2ـ در تشک‌های نمکی موقت 3ـ به صورت قشرهای رشدی روی لبه‌های اجسام نمکی. 4ـ به صورت رشد جایگزینی (displasive) در پهنه‌های گلی شود.
کربنات‌های آهن‌دار در دریاچه‌های قدیمه فراوان هستند اما ظاهراً در دریاچه‌های عهد حاضر کمتر دیده شده است. مهم‌ترین کانی‌های این دسته سیدریت و آنکریت هستند. سیدریت‌های منیزیم‌دار و کربنات‌های mmدار نیز از ته نشست‌های دریاچه‌ای گزارش شده‌اند. برای ته‌نشست سیدریت، غلظت پایین سولفید و Co+2 لازم است و اگر این شرایط فراهم نباشد، Fe2+ وارد شبکة پیریت می‌شود و Ca2+ و Co3-2 تشکیل کربنات کلسیم می‌دهند. توضیح مفصل‌تر دیگر کانی‌های کربناته در نوشته‌های دین و فوک (Dean & Fouch, 1983) یافت می‌شود.
3-3- فرایندهای بیولوژیکی:
تأثیر بایوتا (Biota) بر روی رسوبات دریاچه حتی مهم‌تر از کربنات‌های محیط‌های دریایی است. به ویژه گیاهان از طریق بیولوژیکی، کلیتی شدن و القاء ته‌نشینی را کنترل می‌کنند. علاوه بر این آنها مواد ارگانیکی لازم برای تشکیل سنگ نشأ مواد هیدروکربنی را فراهم می‌کنند. بقایای کاروفیتا در بسیاری از رسوبات دریاچه‌ای هم به صورت ساختارهای تولید مثلی و هم به صورت قشرهای ساقه مانند گیاه وجود دارند. اندام تولید مثلی ماده یعنی تخمدان دارای یک پوشش کلیتی بیرونی به نام ژیرو گونیت است. جنس این پوشش از کلیت LMC است ولی در دریاچه‌های باشوری بالا کلیت HMC می‌باشد، (Burne et al., 1980). کاروفیتا بیشتر بستر گلی را ترجیح می‌دهد و در بسترهای دانه درشت و تحت تأثیری موج کمتر دیده می‌شود. کاروفیتاها به همراه علف‌های دریایی گل‌ها را به دام می‌اندازند و نیز مقدار قابل توجهی کربنات تولید می‌کنند. دین (Dean, 1981) میزان تولید کاروفیتاها را چندصد گرم در m2 در سال، کربنات دانه‌ریز محاسبه کرده است. کاروفیتا معمولاً بسته به میزان انرژی در اعماق 10-15m یافت می‌شود.
برن و دیگران (Burne et al., 1980) نقل کرده‌اند که کاروفیتا در سنگ‌های رسوبی به عنوان شاهد خوبی از محیط‌های آب شیرین می‌باشد، ولی برخی از فرم‌های زنده در محیط‌های لب شور می‌توانند زنده، بمانند.
میکروفلورا نقش کلیدی در ته‌نشست بیوژنیک کربنات کلسیم دارند. گیاهان و مواد ارگانیکی می‌توانند تجمع یابند و تشکیل پیت یا رسوبات غنیاز مواد ارگانیکی را دهند. لایه‌های غنی از sapropel می‌توانند در زون‌های عمیق گسترش یابند. در دریاچه‌های کم عمق الکالن ـ شور توده‌های میکروبی بنتیک و پلانکتونیک بسیار متداول است و غالباً سطح تولید بالایی دارند و می‌توانند پتانسیل تشکیل سنگ منشأ مواد هیدروکربنی را داشته باشند.
سیانوباکتریا در تشکیل بیوهرم‌ها مهم هستند (استروماتولیت‌ها و آنکوئیدها). آنها رسوبات گسترده‌ای را در دریاچه‌های معتدله با آب سخت و سیستم‌های شور الکابن تشکیل می‌دهند. این بیوهرم‌ها از چند سانتی‌متر تا چندین متر ضخامت می‌تواند تغییر کند و مساحت زیادی را می‌پوشانند و یا ممکن است برآمدگی‌هایی را بر روی حاشیه‌های شیب‌دار دریاچه تشکیل دهد. این قبیل بیوهرم‌ها معمولاً در مناطق لیتورال و ساب لیتورال وجود دارند و ممکن است تا عمق 10 متر یا بیشتر گسترش یابند. گو (Gow, 1981) رشد فعال استروماتولیت‌ها را در عمق 60 متری ثبت کرده است. معمولاً بیوهرم‌ها در آب‌های کمی عمیق‌تر گسترش می‌یابند و در سواحلی که بیشتر در معرض نور خورشید قرار دارند، گسترش یافته‌اند. فرایند سازنده در بیوهرم‌ها شامل به تله انداختن و چسباندن کربنات‌ها می‌شود و این بدلیل رشد رشته‌ای آنها و خاصیت لزج بودن آن است. فابریک‌های حاصله به طور مشخص دارای خلل و فرج زیاد هستند و این بستگی به ماهیت لایه‌لایه بودن آن دارد.
4ـ مدل‌های رخساره‌ای
دریاچه‌ها سیستم‌های دینامیکی هستند، که به ویژه حساس به نوسانات آب و هوایی می‌باشند و اختلاف زیادی در موقعیت‌های تکتونیکی و رسوب‌شناسی نشان می‌دهند. تغییرات ناگهانی در رخساره‌های رسوبی در مقطع عمودی به خاطر تغییرات خط ساحلی و تغییرات بیوشیمیایی در آب دریاچه است. سطح آب دریاچه توسط بارش، تغذیه سطحی، ورود آب زیرزمینی، تبخیر و جریان‌های خروجی کنترل می‌شود. آب و هوا این فاکتورها را که شامل شیمی و چرخش آب است، کنترل می‌کند. عمق آب توسط آب و هوا (به طور مستقیم روی آب ورودی و به طور غیر مستقیم بر روی رسوب نهشته‌ها مؤثر است.)، در دریاچه‌های دائمی یا موقتی کنترل می‌شود. در دریاچه‌های واقع شده در عرض‌های پایین تبخیر غالب است، بنابراین میزان جریان رودخانه به درون آن و تغییر سطح آب تحت تأثیر آب و هواست، مثلاً در دریاچة مالاوی در رنیت شرق آفریقا. در دریاچه‌های واقع شده در عرض‌های بالا، ورود و بارش غالب است که تبخیر و یا خروج آب و مرز سکانس‌ها به طور عمده تحت تأثیر تکتونیک است، مثلاً دریاچة بایکال در سیبری. (J.Ahmad, 2005)
ایجستر و کلتز (Eugster & Kelts, 1983) دریاچه‌ها را از نظر هیدرولوژیکی به 3 دسته تقسیم کردند: سیستم‌های باز، سیستم‌های بسته دائمی و سیستم‌های بسته موقتی، اما ممکن است با توسعة سیستم‌های دریاچه‌ای و تغییرات آب و هوا و زهکشی، تعادل هیدرولوژیکی دریاچه‌ها تغییر کند. بخصوص در طول زمان زمین‌شناسی، مثلاً براساس تحقیقات ولز (Wells, 1983)، دریاچة Flagstaff باسن پلیوسن رائوس در یوتای مرکزی، با یک دریاچة آب شیرین کم عمق شروع شده است، سپس به یک سیستم پلایا تبدیل شده و بعد به یکباره به یک دریاچة آب شیرین مبدل شده است. بنابراین در هنگام تفسیر رسوبات دریاچه‌ای قدیمه، اغلب به استفاده از چندین مدل‌های رخساره‌ای نیاز است. علاوه بر این، دریاچه‌ها براساس انواع لایه‌بندی آب طبقه‌بندی می‌شوند، اما استفاده از این طبقه‌بندی می‌تواند برای رسوبات دریاچه‌های قدیمه، مشکل باشد. اغلب فقط تشخیص بین شرایط اکسیدی و غیراکسیدی بستر امکان دارد که منعکس کنندة حضور یا عدم حضور گرمای طولانی مدت یا لایه بندی شیمیایی آب می‌باشد.
1-4- دریاچه‌های از نظر هیدرولوژیکی باز
دریاچه‌هایی هستند که یک خروجی دارند و در نتیجه خطوط ساحلی نسبتاً پایداری دارند. تبخیر و خروج آب با ورود آب و بارش در تعادل هستند و شیمی آب دریاچه، توسط آب‌های متائوریکی غالب باقی مانده است و آب رقیق می‌باشد. رخساره‌های عمیق دریاچه توسط لایه‌بندی آب کنترل می‌شود. اگر ستون آب لایه‌بندی نباشد یا اگر شرایط غیرهوازی دائمی نباشد، رسوبات بستر درجات متفاوتی از اجتماعات موجودات بنتیک و آشفتگی زیستی نشان خواهند داد. (M. Tucker & V.wright, 1990)
1-1-4- رسوب‌گذاری مواد آواری
اکثر رسوبات تخریبی رسوب داده شده توسط رودخانه‌ها و نیز به فرم معلق یا بار بستری به دریاچه‌ها انتقال یافته‌اند. وزش باد، یخ‌های شناور و مواد آتشفشانی ممکن است به طور محلی مهم باشد. ماهیت اندازة شبکه‌های زهکشی اطراف حوضه‌ها، تأثیر عمده‌ای بر روی ورود رسوبات دارد. اغلب تأمین رسوب به طور فصلی کنترل می‌شود. تفاوت فصلی در تأمین تخریبی‌ها به ویژه در دریاچه‌های با عرض‌های جغرافیایی بالا که تماماً یا به طور بخشی توسط آب‌های ناشی از ذوب یخچال‌ها تغذیه می‌شوند، مشخص می‌باشد. رسوبات آواری در حاشیة دریاچه به طور کلی در اطراف زبانه‌های رودخانه‌ها متمرکز شده است. سواحل و سدها توسط عمل موج تشکیل می‌شوند. جایی که سرعت جریان بالا است، انرژی حوضه پایین و شیب بستر دریاچه در نزدیک ساحل نسبتاً پرشیب است. دلتاهای نوع گیلبرت در دریاچه‌های آب شیرین نسبتاً عمیق با شیب بالای رودخانه‌های ورودی یافت می‌شود. جوپلینگ و والکر (Jopling & walker, 1968) این نوع دلتاها را در دلتای رودخانه راین در دریاچة Constance بررسی کرده‌اند. دلتاهای دریاچه‌های یخچالی همچون دریاچة Hitchcock به سن پلیوستوسن در ماساچوست توسط فورست‌های پرشیب متشکل از لایه‌های منجر موازی یا لامینه‌بندی مورب ریپلی مشخص می‌شود.
دلتاهای نوع گیلبرت، تنها الگوی رسوبی ممکن در نزدیک ساحل هستند. انواع دیگر خطوط ساحلی بسته به ورود رسوب و مورفولوژی دریاچه تشکیل می‌شود. فرایندهای اصطکاکی در جایی که رودخانه‌های با بار بستری بالا به درون دریاچه‌های کم عمق فرو می‌روند، غالبند (Allen & Collinson)
در دریاچه‌ها جریان‌های هیپوپیکنال (Hypopycnal) خیلی کمتر به ته‌نشست‌های سواحل دریایی شبیه است، زیرا آب‌های رودخانه و آب‌های دریاچه اغلب چگالی‌های مشابهی دارند. اما اختلاف چگالی می‌تواند توسط اختلاف دمایی یا توسط حضور بارهای معلق بالا در آب‌های رودخانه ایجاد شود.
عدم حضور رسوبات در اندازة‌ماسه در رسوبات عمیق دریاچه‌های بزرگ در آمریکای شمالی نشاندهندة تغییر خط ساحلی و عمل امواج در یک سیستم اساساً بسته در نزدیک ساحل است. سیستم سواحل باریک، پیچیده و متغیر است. رسوبگذاری رسوبات آزادی در منطقة دور از ساحل توسط فرایند جریان‌های توربیدیتی، رسوبات پلاژیک و جریان‌های توده‌ای ایجاد می‌شوند. به طور کلی نرخ رسوبگذاری پایین می‌باشد. برطبق گزارش توماس و دیگران (thomas et al., 1972) نرخ رسوبگذاری در دریاچة انتاریو 100g/m2/year تا 300g/m2/year مشابه رخ رسوبگذاری در دریای خزر 360g/m2/year می‌باشد. حتی چرخش ملایم و بالا آمدگی در برخی دریاچه‌ها ممکن است مانع ته نشست ذرات فوق‌العاده ریز شود. اما رسوبگذاری توسط حضور عوامل مولکولی کننده به جلو رانده می‌شود. پراکندگی و رسوبگذاری مواد معلق ریزدانه توسط الگوهای چرخش دریاچه تعیین می‌شود، که بشدت توسط ورود جریان‌های رودخانه‌ای در تغییر است. جریان‌های تحتانی توربیدیتی سرچشمه گرفته از کانال‌های دلتایی، لایه‌های با دانه‌بندی تدریجی با ضخامت بیش از m104 نزدیک منشأ دلتا در حوادث نسبتاً نادر، شاید یک بار در هر قرن ایجاد می‌کند. لایه‌های ماسه‌ای یاسیلیتی نازک دانه تدریجی در ارتباط با سیلاب‌های رودخانه‌ای فراوان‌ترند.
3 نوع ریتمیک توسط اشلی (Ashley, 1975) در دریاچة یخچالی Hitchcock یافت می‌شود. هر نوع شامل یک لایة سیلت یا تابستانه و یک لایة گل یا زمستانه می‌باشد، اما خصوصیات این تشکیلات اختلاف مشخصی دارند. لایه‌های سیلت (یا گهگاهی ماسه ریزدانه) توسط جریان‌های توربیدیتی رسوب کرده‌اند و لایه‌های گلی نشاندهندة ریزش دانه‌های ریز رسوبات معلق‌اند. ریتمیک نوع (1) در مناطق دور از جریان رودخانه یافت می‌شود و حاوی سیلت‌های نازک لایة مشخص‌اند. ریتمیک نوع (2) از لایه‌های سیلت و گل با ضخامت‌های مساوی تشکیل شده‌اند و در موقعیت‌های مکانی مختلفی رسوب داده شده‌اند. انواع لامینه‌های ضخیم‌تر در حوضه‌های بستة کم عمق تا دلتایی تجمع می‌یابند در حالی که مکانی مختلفی رسوب‌ داده شده‌اند. انواع لامینه‌های ضخیم‌تر در حوضه‌های بستة کم عمق تا دلتایی تجمع می‌یابند در حالی که انواع لامینه‌بندی خیلی ریزدانه در طول مراحل کمبود رسوب در دریاچه تشکیل می‌شوند. ریتمیک نوع(3) که از لایه‌های سیلتی ضخیم‌تر از لایه‌های رسی تشکیل شده، بر روی شیب دلتاهای زیرآبی یافت می‌شود. سیلت از منشأ جریان‌های تحتانی بوده است. بنابراین تغییر تدریجی جانبی واضح در ریتمیت‌ها یا انواع وارو از زوج‌های با لایة سیلت ضخیم تا زوج‌های با لایة نازک گلی با افزایش فاصله از ورودی رودخانه‌ها وجود دارد. تصویر شماره 6 عناصر رسوبگذاری در دریاچه‌های باز را نشان می‌دهد.

تصویر 4- عوامل رسوبگذاری در دریاچه‌های باز با آب شیرین. (Eugster & Kelts, 1983)
2-1-4- رسوبگذاری شیمیایی و بیوشیمیایی
در دریاچه‌هایی که ورود مواد تخریبی کم است، رسوبات آهکی تحت تأثیر 4 فرایندی که قبلاً ذکر شد، تشکیل می‌شوند. لامینه‌های غنی از کربنات روشن، همچون رسوبات حاصل از رسوبگذاری اواخر بهار و تابستان از کربنات‌های جلبکی می‌باشد، در حالی که لامینه‌های فقیر از کربنات، تیره و نشاندهندة ته نشست مواد ارگانیکی زمستانه، دیاتومه‌های سیلیسی و اجزاء تخریبی‌اند.
لاییدها در دریاچه‌های رقیق کنونی متداول نیستند، اما از یلتفرم‌های کم عمق حاشیة دریاچه در دریاچه‌های مارلی کوچک توسط ویلکینسون و دیگران (Wilkinson et al., 1980) توصیف شده‌اند. گسترش آنها محدود به مرزهای باریک با عمق کمتر از 6 متر است. آنها متفاوت از ابیدهای دریایی در داشتن سطوح بسیار نامنظم و از لاییدهای دریاچه‌های شور در داشتن پوشش کلیستی بدون جهت‌یابی ترجیحی و در عوض دارای موزائیک‌های مساوی آنهدرال هستند.
تصویر شماره 5 یک توالی ایده آل از دریاچه‌های باز و با رسوبگذاری ذرات آواری را نشان می‌دهد.

تصویر 5- توالی عمودی ایده‌آل حاصل از پسر وی دریاچه‌های باز با رسوبگذاری غالب موادآواری، شرق حوضة کرو در آفریقای جنوبی (Hobday & Tankard, 1978)
همانطور که نشان داده شده است، تغییرات اندازة دانه‌ها به طرف بالا و ساختمانهای رسوبی موجود در این توالی خود مؤید کاهش عمق و رسوبگذاری ذرات دانه درشت‌تر است. رسوبات شیلی قسمت تحتانی در یک محیط آرام رسوب کرده است و رسوبات دانه درشت‌تر قسمت فوقانی با لایه‌بندی گردد خود مؤید ورود ناگهانی مقدار زیادی رسوب آواری توسط رودخانه به دریاچه می‌باشد که موجب تشکیل لایه‌بندی گردید شده است. طبقه‌بندی مورب پشته‌ای نیز کاهش عمق آب را نشان می‌دهد که در مواقع طوفانی تحت تأثیر امواج تشکیل گردیده است. سپس ریپل مارک‌های متقارن درون رسوبات ماسه‌ای دیده می‌شود که بر اثر حرکت امواج در هوای آرام ساخته شده‌اند. در خاتمه رسوبات ماسه‌ای همراه با ریپل مارک‌های جریانی و رسوبات رودخانه‌ای قرار دارد که مراحل نهایی پر شدن دریاچه را نشان می‌دهد. این مطالعات براساس رسوبات برموتریاس شرق حوضة کرد و در آفریقای جنوبی ارائه شده است. بنابراین در یک توالی عمودی از رسوبات پرکنندة دریاچه اندازة دانه‌ها به طرف بالا افزایش می‌یابد. (1383 وحرمی)
(تصویر 6): دریاچه‌های از نظر هیدرولوژیکی باز کربناته، بسته به شیب ساحلی و انرژی امواج، به 4 دسته تقسیم می‌شوند.
حاشیه‌های ساحلی (شیب زیاد) ـ کم انرژی (تصویر A.6): تولید کربنات توسط گیاهان در منطقة لیتورال در مقایسه با منطقة پلاژیک بالا می‌باشد. در نتیجه سواحل دریاچه می‌تواند به درون حوضة دریاچه پیشروی کند. شیب سواحل

تصویر 6. مدل‌های رخساره‌ای شماتیک برای دریاچه‌های کربناته‌ای که از نظر هیدرولوژیکی باز با لایه‌بندی دائمی هستند. (A) حاشیة سواحل، توالی پیشروندة کم انرژی برساحل دریاچه‌های مارلی موقت. (B) تغییرات امواج شدید، توالی پیشروندة حاشیة ساحلی براساس لاسیت shoofly مربوط به پلیوسن (c) توالی رمپ و کم انرژی. درجة شیب پایین، سیستم‌های حساس به نوسانات کوچک در سطوح دریاچه‌ای مشخص شده توسط رسوبات آبرفتی و خاکزایی، ایجاد می‌کند. (D) توالی کم شیب با انرژی بالا. (Cohen & Thouion, 1987)

در اطراف دریاچه می‌تواند خیلی‌تند (بالای ْ30) تا اعماق 25 یا بیشتر باشد. در حاشیة بسیاری از دریاچه‌های موقتی کوچک با انرژی پایین، مارل‌های کاروفیت‌دار، رسوبات مهمی می‌باشد. مورفی و ویلکینسون (myrphy & wilkinson, 1980) رخساره‌های حاشیة دریاچة لیتل فیلد در میشگان را توصیف کرده‌اند (تصویر 7). شیب ساحلی در تصویر 7-B دارای دولیتوفاسیس می‌باشد. دولومیت‌های میکریتی گاستروپوددار بخش بالایی، به میکریت‌های استراکود دار دار پایین تبدیل می‌شوند، که این بخش لامینه‌بندی نازکی دارد و حاوی پیریت می‌باشد. بقایای دوکفه‌ای‌ها و استراکودا حضور دارند، اما ساقه‌های کاروفیتا وجود ندارد. شواهدی از ریزش در سراسر این منطقه که منطبق با منطقة ساب لیتورال می‌باشد، دیده می‌شود. بخش

تصویر 7- (A) یک نمونه از رخسارة کربناته در یک حاشیة ساحلی کم انرژی، دریاچة غنی از کربنات. (B) سواحل مارنی موقتی در دریاچة میشیگان کرتوالی پیشروی ساحل را نشان می‌دهد. (murphy & wilkinson, 1980)
بالایی ساحل یک لیتوفاسیس میکریتی ماسه‌دار حاوی قطعات در اندازة ماسه از ساقه‌های قشری کاروفیت‌ها می‌باشد که تجمع آنها با عمق کاهش می‌یابد. یلتفرم ساحلی حاوی دولیتوفاسیس است. در بخش زیرین گراول پیزولیتی، قطعات پوششی کاروفیت‌دار و صدف‌های نرم‌تنان می‌باشد. وجود پیزوئیدها، در مناطق با آب‌های آشفته و آب‌های کم عمق با پوشش کاروفیتی، یک شکل متداول در دریاچه‌های با آب سخت است (schnieder et al., 1983). لیتوفاسیس نهایی یک پیت آهکی پوشیده شده با پیت می‌باشد.
حاشیه‌های پرشیب با نوسانات شدید امواج (تصویر 6.B): بهترین مثال ثبت شده توسط سویردسزاک و دیگران (swirydczuk et al., 1980) از لالیت‌های شوفلای از سازند آهن‌دار Glenns باسن پلیوسن در شمال غرب آمریکا می‌باشد. این لالیت‌ها به عنوان یک ساحل لالیتی تحت تأثیر امواج، با واحدهای ساحلی منفرد با ضخامت بالای R متر تفسیر شده‌اند و هرکدام حاوی 2 بخش رسوبات شیب ساحلی و یلتفرم ساحلی می‌باشد.
واحد اول که ضخیم‌تر است، حاوی فورست‌های به طرف دریاچه بامیانگین شیب ْ26 می‌باشد. رسوبات شامل لالیت‌های با پوشش نازک و در اندازة ماسة متوسط می‌باشد. بخش بالایی رسوبات شیب ساحلی، دانه‌بندی تدریجی معکوس را نشان می‌دهد. بخش زیرین توسط ریزش‌ها، ساختارهای بشقابی و لامینرهای دانه تدریجی نرمال مشخص می‌شود.
یلتفرم ساحلی، مجموعه‌های مورب با زاویة کوچک، با شیب 10 درجه به طرف دریاچه که به طور تدریجی به فورست‌های اصلی ختم می‌شود. در قاعدة هر توالی پیشرونده یک واحد با آشفتگی زیستی، بالای یک متر ضخامت وجود دارد.
حاشیه‌های رمپ کم انرژی (تصویر 6.C): این مدل با درجة شیب خیلی ملایم از منطقة حقیقی لیتورال به درون حوضة دریاچه تصورمی‌شود. در نتیجه منطقة لیتورال خیلی وسیع خواهد بود و حتی نوسانات کوچک مقیاس باعث تغییرات وسیع خواهد شد.

تصویر 8. ارتباط رخساره‌های lacustrine - palastrine. مارل‌ها همراه با مناطق نزدیک به سیستم توزیع (Freytet & Ploziat)
پایین رفتن سطح آب دریاچه باعث رخنمون مناطق وسیعی از حاشیه‌های دریاچه‌ای، با تغییرات خشک شدگی و خاک‌زایی خواهد شد. افزایش رسوبات آبرفتی در چنین توالی‌هایی چشمگیر خواهد بود. فریتدت و پلزیات (Freytet & Plaziat, 1982) به زیبایی، چنین توالی را (تصویر 8) از جنوب فرانسه ثبت کرده‌اند. آنها در این سنگ آهک‌های دریاچه‌ای می‌لیتوفاسیس اصلی تشخیص دادند:
1ـ سنگ آهک‌های میکریتی (موستون تاپکستون آهکی)، که هرگز بیوکلاست‌های بالایی ندارد. و حاوی خرده‌های مولوسک و کاروفیا می‌باشد. سنگ آهک‌های دچار آشفتگی زیستی شده، نشاندهندة عدم حضور لایه‌بندی دائمی و غیرهوازی می‌باشد.
2ـ لیتوفاسیس دوم حاوی گرینستون و پکستون‌های پلت ـ اینتراکلاست‌دار می‌باشد. گرنسیتون‌ها حاوی قطعات در اندازة ماسه تا در اندازة گراول ریز، آنکوئیدها و ساختمان‌های استروماتولیتی می‌باشند.
3ـ سنگ آهک‌های پالئوسترین شامل سنگ آهک‌های از نظر خاکزایی تغییر یافته می‌باشد. بیرون زدگی گل‌های آهکی دریاچه در نتیجة توسعة خاک‌های آهکی، چنین اشکالی را به صورت برشی شدن، لوله‌های ریشه‌ای، میکروکارست‌ها، حفره‌ها و رسوبات داخلی متفاوت، رنگریزه‌های اکسیدآهن و حلزون‌های خشکی نشان می‌دهد.
رمپ (حاشیه‌های با شیب ملایم ـ تحت تأثیر امواج) (تصویر 6.D): در این مدل یک منطقة ساحلی گسترده، بشدت تحت تأثیر عمل امواج وجود دارد. خط ساحلی توسط ماسه‌های شسته شده توسط امواج مشخص می‌شود.
سایر رو دیگران (Ryder et al., 1976) در رسوبات سازند Green river در شمال شرق یوتا دو رخسارة اصلی دریاچه‌ای مرتبط با هم تشخیص داده‌اند: قسمت مرکزی دریاچه و حاشیة دریاچه، زبانه‌های پیچیده‌ای بین این رو تشکیل می‌شود. رخسارة بخش مرکزی در قسمت وسط به ضخامت 900m می‌رسد و حاوی مدستون‌های غنی از مواد ارگانیکی تیره و رس سنگ‌های آهکی با لامیناسیون نازک افقی می‌باشد. لامینه‌های ارگانیکی به صورت لجن‌های میکروبی تفسیر شده‌اند. اجزاء بخش مرکزی دریاچه شامل مدیستون‌های کروژن‌دار با استراکودا می‌باشد که توسط بیوکلاس‌های با لایه‌بندی متوسط، گرینستون‌های پیرولیتی ـ لالیتی با لایه‌بندی مورب با زاویه کوچک پوشیده شده است. ریپل‌های موجی و جریانی در بخش فوقانی تشکیل می‌شوند.
به عنوان نتیجه‌گیری، توالی دریاچه‌های باز قدیمه درون دو محدودة وسیع قرار می‌گیرند: 1ـ حوضه‌های غالباً با رسوبات تخریبی با ماسه سنگ‌های بالامینه‌بندی مورب ریپلی در منطقة نزدیک ساحل، ماسه سنگ‌های با لایه‌بندی مورب نشاندهندة سدهای زبانه‌ای نزدیک جریان‌های آبرفتی و ماسه سنگ‌های با لایه‌بندی دانه تدریجی نازک یا کربنات‌های لامینه‌بندی شده به عنوان رسوبات دور از ساحل 2- حوضه‌های به طور عمده پرشده با کربنات‌ها توسط بیوهرم‌ها و رخساره‌های با دانه‌های پوشش دارد ماسه سنگ‌های آهکی کاروفیت و صدف‌دار، با ورودی‌های‌های محدود ذرات آواری به مناطق نزدیک زبانه‌های سیستم‌های توزیع.
2-4- دریاچه‌های از نظر هیدرولوژیکی بسته:
ویژگی اصلی این دریاچه‌ها این است که تبخیر ورودی‌ها افزایش می‌یابد و هیچ خروجی ایجاد نمی‌شود. در نتیجه دو حالت وجود دارد. نخست، تغییرات سریع در سطح آب دریاچه به علت تغییرات در بارش و جریان. دوم، مقدار مواد محلول آب به ویژه نسبت mg/ca افزایش می‌یابد و به همان نحو Ca توسط رسوبگذاری‌ها در مراحل اولیه کاهش می‌یابد. روند دوم بخوبی در رسوبات پلیوستوس پسین ـ هولوسن دریاچة تانگانیکا و دریاچة کیوی در سیستم ریفتی شرق آفریقا، توسط استوفرز وهکی (stoffers & Hecky, 1978) نشان داده شده است. دوباره تأکید می‌شود که بسیاری از رسوبات دریاچه‌ای قدیمه، شواهدی از چنین تغییرات هیدرولوژیکی را نشان می‌دهند.
1-2-4- رسوبگذاری موادآ‎واری
در دریاچه‌های با سیستم زهکشی بسته، نوسان سطح دریاچه باعث انتقال دوبازة رسوب در منطقة نزدیک به ساحل می‌شود. مخروط‌افکنه‌ها در مناطق داخلی‌تر زهکشی، توسط پهنه‌های ماسه‌ای محدود شده‌اند. اینها توسط سیلاب‌های ورقه‌ای با رژیم بالای جریان با لامینه‌بندی افقی تشکیل شده‌اند و به ماسه‌های با لامینه‌های موجی محدود می‌شوند. اشکال خط ساحلی همچون دلتاها، سواحل، رشته‌های ساحلی، دماغه‌ها و سدها به طور گسترده از دریاچه‌های نمکی گزارش نشده‌اند. عدم حضور آنها احتمالاً به خاطر انرژی پایین امواج در دریاچه‌های شور کوچک موجود عهد حاضر است. کینگ (king, 1956) یک استثناء را در دریاچة Eyre در استرالیا گزارش داده است که دون‌ها و رسوبات جریان‌های موقتی به صورت دماغه‌‌ها، سدهای در طول ساحل و رشته‌های ساحلی از سال 1949 تا 1950 دوباره نهشته شده‌اند.
دریاچه‌های شور به ویژه آنهایی که مشخصاً موقتی هستند، توسط پهنه‌های گلی در سوپرالتیورال به ساحل چسبیده‌اند، معمولاً پلایا یا سبخاهای قاره‌ای نامیده می‌شوند. سطح پهنه‌های گلی توسط ترک‌های گلی چند ضلعی و قشرهای نازک کربنات میکریتی نزدیک پلایا و قرهای متخلخل ضخیم‌تر کانی‌های قابل حل همچون هالیت، نزدیک مرکز حوضه پوشیده شده است. شستشوهای ورقه‌ای پهنه‌ها در اثر طوفان، ماسه‌های عدسی شکل یا پوشش‌های لامینه‌ای سیلتی را به صورت پراکنده ایجاد می‌کند.
تصویر شماره 9 محیط رسوبی دریاچه‌های بسته را نشان می‌دهد.

تصویر 9. زیر محیط‌های رسوبی حوضه‌های از نظر هیدرولوژیکی بسته (A) حوضه‌های دریاچه‌ای شور دائمی (B) حوضه‌های کوچک نمکی موقتی (Eugster & Kelts, 1983)

2-2-4- رسوبگذاری شیمیایی و بیوشیمیایی
بخش‌های گستردهای از سیستم‌های باز و بسته شبیه هم است. ممکن است لایه‌بندی در نتیجة تغییرات شیمی آب ایجاد شود و در دریاچه‌های با شوری بالا، تبخیری‌هایی همچون ژیپس می‌تواند از آب‌های سطحی رسوب کند و برای تشکیل لامینه‌ها در منطقة عمیق‌تر نهشته می‌شود. همچنین رسوبات خط ساحلی، درجة شوری را منعکس خواهند کرد