المكتبة الالكترونية

دراسة خصائص الصخور الانشائية في اليمن خطوة نحو توصيف مواد بناء محلية المنشأ

لدكتور /علي جازع  والاستشاري الجيولوجي /معروف عقبه 

 

ملخص

تشهد المحافظات المختلفة في الجمهورية اليمنية في الوقت الحاضر نشاطا متناميا في معدلات البناء والعمران في مراكز المدن الرئيسية وامتد هذا النشاط الى ضواحي المدن التي أصبحت تمثل مناطق للتوسع .

يجري التعامل مع عدة أنواع من مواد البناء الأولية أهمها احجار البناء محلية المنشأ التي تستخدم كوحدات للبناء مباشرة . إضافة الى كونها تدخل ضمن مكونات البناء في الخرسانة بعد التكسير مثل (الزلط) او التشكيل والمعالجة كالقص والصقل لإنتاج احجار الواجهات والزينة .

ومن الملاحظ ان معدلات البناء وانماط العمران الحالية أدت الى زيادة الاقبال على استخدام احجار البناء والزينة التي يتم قلعها وتجهيزها محليا بشكل اولي مثل الصخور الجيرية والرخام والجرانيت وغيرها وتمتلك تلك الصخور خصائص متباينة تعتمد على تركيبها الكيميائي ومكوناتها المعدينة وطبيعة نسيجها وتراكيبها حيث ينعكس ذلك على خصائصها الفيزوميكيانيكية والجمالية والتي بموجبها يتم تحديد مدى مناسبتها لتلبية متطلبات الاعمال الانشائية والعمرانية .

تمثل هذه الورقة عرض لنتائج الدراسة الميدانية ، والخبرية ، والمرجعية لحصر وتقييم مكان احجار البناء والزينة في نطاق محافظتي لحج وابين ضم مشروع يشمل كل اليمن تقوم به هيئة المساحة الجيولوجية والثروات المعدنية حيث تم معاينة المواقع ضمن النطاقات التي تشكل تكوينات جيولوجية ذات احتياطات واعدة من الصخور الانشائية بهدف توصيفها كخطوة نحو عمل قياس معياري (كود) لصخور البناء محلية المنشأ يتناسب مع متطلبات البناء في الظروف المناخية والموقعية المختلفة في اليمن .

 

مقدمة

ضمن اعمال المشروع الوطني للتقييم والترويج لأحجار البناء والزينة في اليمن ، اضطلعت إدارة التقييم والترويج بالمشاركة في ا\تنفيذ المرحلة الأولى في اطار محافظتي لحج وابين للفترة من 26/7 حت 4/8/2001 م وبموجب الاعمال التحضيرية للمشروع تم التخطيط لرصد ومعاينة المكامن الواعدة لأحجار البناء والزينة بناءا على ما تم من اعمال ميدانية مرجعية سابقة تمثلت بما يلي :

الخرائط الجيولوجية مقياس رسم 100:000:1 (1998)

خرائط التوزيع المعدني مقياس 200.000:1 (1998)

الخرائط الطبوغرافية مقياس 100.000:1 (1978)

تقرير الخارطة التنبؤية (1989)

حيث تم تحديد مناطق الأهداف التي يتطلب دراستها ضمن اللوحات التالية :

أ – لحج / طور الباحة / كرش / الحبيلين .

ب – الصبيبة / زنجبار / شقرة / مودية / لودر / البيضاء / المحفد

 

أولا : معايير تقييم مكامن احجار البناء والزينة

تم تحديد المعايير الأساسية في اختيار مكامن احجار البناء والزينة بناءه على عدة عوامل أهمها :

قربها من محاور الطرقات والمسالك الرئيسية والفرعية كونها تمثل اهم البنى التحتية للوصول الى تلك المواقع التي تمثل مكامن ذات قيمة مكانية عالية (High place value) .

كمية احتياطي الخام حيث يجب ان تقدر حجم الاحتياطات بالمتر المكعب بحسب الوضعية المنكشفة لتلك الرواسب (طول χ العرض χ السمك ) .

النوعية من حيث خصائص الترتيب وحجم الكتل المتوقع استخراجها والعناصر التركيبية مثل التطبق، أنظمة الفواصل ، سمك الطبقات ودرجة ميلانها وغير ذلك .

وضعية المكمن من حيث التكشف وعلاقته بالصخور الحاضنة ووجود طبقات فوقية (مجواة / متحللة ) والعلاقة التركيبية ما بين النطاق الواعد ؛Producing Sequence ضمن التكشف .

تقييم وضعية المكامن ضمن البيئة المحيطة مثل مدى قربها من محاور الاودية وما يجاورها من أراضي زراعية او تجمعات سكانية او منحدرات غير مستقرة او خطوط طاقة كهربائية وغيرها .

ثانيا : عناصر تقييم جودة الأحجار لأغراض البناء :

تمر المشاريع الخاصة باستخراج الأحجار من مكامنها بالدراسات الجيولوجية والبيئية وغيرها . لذا يراعي عند اختيار الأحجار العديد من الاعتبارات منها :

اعتبارات عامة تشمل :

ان تكون الأحجار ذات منظر حسن وخالية من الشقوق والتعرقات وتوافره باحتياطات كافية يمكن استغلالها (25) سنة على الأقل .

ان تكون كلفة استخراجها منخفضة بحيث تصل الى المستفيد بأسعار معقولة .

 

اعتبارات خاصة بجودة الأحجار وهي :

ان تتمتع الأحجار بالمتانة العالية والتي تقاس من خلال اختبارات فيزو ميكانيكة (مثل اختبار الكثافة واختبار قوة التحمل للضغط وعيار الكسر ) هذا وقد ود ان هنالك علاقة وثيقة بين التركيب المعدني للأحجار وانسجتها وقوة تحملها لإجهادات الضغط على سبيل المثال صخر البازلت المميز بنسيجه الدقيق وتركيبه المعدني من معادن متقاربة في صلادتها (بيروكسين وبلاجيوكليز) لذا فهو اكثر صلابة من الصخور الأخرى ( متوسط القوة الضغطية للبازلت 3000- 1500 كجم / سم ) .

انخفاض امتصاصها للماء وقد وجد ان خاصية الامتصاص تزداد بزيادة المسامية وقلة المثانة حيث يمكن القول ان الصخور الرسوبية مثل الحجر الجيري والرملي وصخور التف والاجنمبريت قد تصل نسبة مساميتها الى 25 % حيث يعزى هذا الى نسيجها المركب من حبيبات او قطع فتاتية متكسرة ، اما الصخور النارية والمتحولة فلا تتعدى نسبة مساميتها 1% .

مقاومة الأحجار لظروف التجوية والرطوبة التي تكون محملة بالكبريتات والاحماض وخاصة في المناطق الصناعية ، كما ان بعض الأحجار المستخدمة في الاساسات يمكنها ان تمتص بعض الاملاح الموجودة في التربة وتسبب تفتتها . وتلافيا لهذه المخاطر تخضع الأحجار لاختبار المتانة Soundness Test الذي يعتبر من لزوم الدراسات الخاصة بأحجار البناء .

لذا يمكن القول ان اختبارات الأحجار يجب ان تشمل الدراسات المعدنية والفيزيائية والميكانيكية والكيميائية لتوضيح العلاقة بين أصناف الصخور وانسجتها ومتوسط خواصها الفيزيائية والميكانيكية والكيميائية .

من خلال الاطلاع على نتائج الاختبارات التي أجريت لعدد من عينات الأحجار اليمنية والمبينة في الجدوال (1,2,3) يمكن القول ان مسامية الحجار التف تقترب من مسامية الحجر الجيري (في محلول كبريتات الصوديوم) ويعزى ذلك الى تركيبها المعدني الذي يخلو من المواد الجيرية والمعادن المتجوية ، اما الحجر الصعدي فقد تفتت بالاختبار الرابع ويعود ذلك الى تركيبه المعدني (مواد جيرية ناعمة ) وليس معنى هذا ان الأحجار الجيرية لا يمكن البناء بها ولكن ينصح بعدم البناء بها في المناطق المشبعة بالرطوبة الحامضية في حين أظهرت صخور الرخام والجرانيت وما شابهها انها ذات خصائص فيزوميكانيكة جيدة . ولذلك وجب القول ان الدراسات المعدنية امر لا يجب اغفاله كما يراعي عند اختيار الأحجار مدى ملامتها للظروف التي ستوضع فيها فعلى سبيل المثال احجار بناء الأساسيات والجدران الساندة .

 

ثالثا : حجم الاعمال المنجزة : 

الاعمال الميدانية :

شمل البرنامج التنفيذي اعمالا ميدانية تم من خلالها رصد المواقع المحددة والتحقق منها ميدانيا ومطابتها مع ما ورد في المراجع والخرائط والاعمال السابقة . إضافة الى توثيق خصائصا بهدف اخضاعها للتقييم تحقيقا لأهداف المشروع .

وتجدر الإشارة الى ان المواقع التي تم التخطيط لزيارتها ومعاينتها ميدانيا يبلغ عددها 47 موقعا / مكمنا الا ان بعض المواقع لم نستطع الوصول اليها بسبب صعوبة المسالك ووعورة الطرقات المؤدية اليها رغم ان بعضها تم الإشارة الى كونها تحوي رواسب احجار البناء والزينة وقد تم توثيق بقية المواقع واخذت عينات ممثلة لها .

مثلت العينات الصخرية ( Rock Samples ) التي تم تجميعها بمقياس 20سم χ 10سم χ 3سم لتلبية متطلبات التحاليل المخبرية التي شملت تحاليل كيميائية لتحديد طبيعة التركيب الكيميائي للصخور ، والدراسات البتروجرافية لتحديد العلاقة النسيجية ما بين المكونات المعدنية لتلك الصخور إضافة الى اجراء اختبارات فيزوميكانيكية وتجارب صقل لتحديد خصائصها النوعية لتلبية متطلبات أغراض البناء والزينة .

وتم الاعداد الولي للينات ( الخام ) بواسطة القص الشذيبي

جدول رقم (1) : نتائج اختبار مقاومة الضغط على العينات (مرجع رقم 54 )

 

جدول رقم (2) : نتائج اختبار مقاومة الامتصاص (مرجع رقم 54 )

 

رابعا : تصنيف مكامن احجار البناء والزينة :

تبين من خلال المعاينة الميدانية للمواقع / والمكامن التي تم زياتها والتي تحتوي على صخور تنتمي الى تكوينات وعصور جيولوجية مختلفة ( صخور رسوبية ومتحولة ) وتتمتع بمؤشرات كمية ونوعية واعدة يمكن ان نلخصها كما في الجدول التالي :

 

      بناء على المفاضلة العامة بين تلك المواقع / المكامن المشار اليها تبين ان معظمها يتوافق مع معايير ومتطلبات استغلال احجار البناء والزينة.

خامساً: الخلاصة والاستنتاجات

هدف هذا التقييم الاولي الى اختيار عدد من المواقع لأجراء التحاليل والتجارب المخبرية للتأكد من صلاحيتها النهائية لتحقيق متطلبات التقييم والترويج انظر الجدول (3)

يمكن القول أن مواد العمارة اليمنية تصف بالجودة والجمال وتجمع بين النمط التقليدي والعصري.

يوجد نشاط استخراجي أولي بطريقة يدوية (مناقيش) في مكامن الصخور الجيرية ورواسب الجرانيت والرخام ضمن المواقع التي معاينتها وتلبي المتطلبات الحالية للبناء والزينة في بعض المناطق.

تمثل المواقع التي تم معاينتها مكامن ذات مؤشرات كمية ونوعية وتنتمي إلى نطاقات جيولوجية تشكل احتياطيات مستقبلية هائلة.

تمتع بعض المكامن مثل الحجر الجيري والجرانيت بمؤشرات كمية ومواصفات جمالية تؤهلها للاستغلال المعياري ضمن صناعة أحجار البناء والزينة.

تتفاوت الوضعية المنجمية (الاستخراجية) في هذه المكامن نتيجة للتباين الملحوظ في توضعاتها وتضاريسها.

أحجار البناء اليمنية التي اخضعت للاختبارات تتمتع بالمواصفات القياسية من حيث أوزانها النوعية والحجمية او نسبة الامتصاص والمسامية فضلا عن متانتها ومقاومتها لعوامل التجوية ولكن اختبارات الأحجار امر لا يجب اغفاله فلكل حجر خواصه في نفسه ، كما ان هناك احجار قد يصادف ضمن تركيبها المعدني مواد فتاتية جيرية او طينية او معادن متجوية فتشكل مناطق ضعف في جسم الحجر ، لذا فدراسة المكونات المعدية للأحجار ستساعد المهندس اليمني في الاختيار الأمثل بما يتناسب مع خواصها الميكانيكية والمعدنية وخاصة في ظروف المناطق الرطبة والمشبعة بالمواد الحامضية او الاملاح وهذه الأمور يجب مراعاتها ليس فقط عند اختيار احجار البناء بل أيضا احجار رصف لاطرق المشاة او نقل او الأرصفة المحاذية للموانئ .

سادسا : التوصيات 

نقترح عند فتح المحاجر اجراء الدراسات الجيولوجية والفنية اللازمة لتقييم الأحجار كما ان التوصيف الشامل لأحجار البناء اليمني اصبح ضرورة ملحة .

التعريف الواسع بأحجار البناء اليمني امر لا يجب اغفاله فمن الممكن ان تصبح هذه المادة مصدر للدخل الوطني اذا احسن الترويج لها وخاصة في الأسواق المجاورة .

المراجع :

معروف عقبة ، علي جازع المشروع الوطني لتقييم وترويج احجار البناء والزينة في اليمن 2001م .

عبد الحكيم احمد عثمان احجار البناء والتشييد والصناعات التقليدية والاستخراجية في اليمن 2000م .

زياد العبد الديري اختبارات مواد البناء سلسلة الكتاب الجامعي (1) 1995م .

LEFOND STANLEY J INDUSTIRIAL MINERALS (1983) , ( VOLUM 2-1, & ROOKS 5th EDITION PP161-183 .

زياد العبد الديري دراسة وتصنيف احجار البناء في الجمهورية اليمنية دراسات يمنية العدد 1991 43 ص 319-307.

Blyth f.g.h, de freitas M.H GEOLOGY FOR ENGINEERS 7TH EDITION 1992 PP 285-289.

GOKHALE KVGK RAO DM EXPERMENTS IN ENGINEERING GEO;OGY FIRST REPRINT 1984 PP 21-47.

SOLDAN & BRCAK FINAL REPORT ON THE ECONOMIC GELOGY OF NON METALLIC RAW MATERIALS IN P.D FOR YEMEN 1977.

ARAB MINING CO FEASIBILTY STUDY OF MARBLS & GRANITE IN P.D.R. OF YEMEN 1986 PP , 10,29,139 .

دراسة خصائص الصخور الانشائية في اليمن
خطوة نحو توصيف مواد بناء محلية المنشأ

 

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

إغلاق
error: محتوى محمي