وبلاگ تخصصی مهندسی آبخیزداری

هدف طرح
هدف از اجرای سد مخزنی آغ چای، مهار آب‌های سطحی و سیلابی رودخانه آغ چای و استفاده از آن در توسعه و بهبود کشاورزی دشتهای قره‌ضیاء‌الدین ،‌نازک، او‌اوغلی و یکانات در بخش شمال و شمال خاوری شهرستان قره‌ضیاء‌الدین می‌باشد.

موقعیت جغرافیایی و راههای دستیابی
ساختگاه مورد مطالعه در استان آذربایجان غربی و در 45 کیلومتری شمال غربی شهرستان خوی و در یک کیلومتری غرب روستای قورول سفلی قرار دارد. ساختگاه 38 عرض°51 ¢50 ²44 طول خاوری و °52 ¢38 ²مورد مطالعه با مختصات جغرافیایی  شمالی می‌باشد.
مناسب‌ترین راه دسترسی به محل سد، جاده خوی به حمزیان است. پس از طی حدود 40 کیلومتر و پشت‌سر گذاشتن روستای حمزیان و قورول سفلی می‌توان به ساختگاه سد آغ چای دسترسی پیدا نمود (حدواً 15 کیلومتر از جاده مزبور خاکی می‌باشد).

مطالعات انجام شده
ـ مطالعات شناسایی (سال 1361) : بررسی اولیه ساختگاه سد آغ چای در چارچوب طرح رودخانه‌های مرزی ایران و ترکیه توسط شرکت خدمات مهندسی آب انجام گرفت. در این مطالعات ضمن تهیه نقشه‌ها و مقاطع زمین‌شناسی، شرایط زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی محورهای انتخابی بالادست و پایین‌دست روستای قورول پایین و محور غرب روستای بسطام با حفر 7 گمانه‌ در سه محور فوق‌الذکر بطور کلی 366 متر مورد شناسایی قرار گرفت. نتایج حاصل از این مطالعات درگزارش شناسایی ارائه شده است. بر اساس مطالعات انجام شده، گزینه بالادست روستای قورول پایین به عنوان گزینه برتر مطرح گردید.

زمین‌شناسی منطقه‌ای
از دیدگاه واحدساختمانی ـ رسوبی ایران، گستره سد مخزن آغ چای در زون خوی ـ مهاباد واقع گردیده است. (شکل شماره2). در ذیل ویژگی این زون ارائه می‌گردد.

زون خوی ـ مهاباد
زون خوی ـ مهاباد بطول حدود 300 کیلومتر با یک روند شمالی ـ جنوبی و شمال باختری ـ جنوب باختری بین زونهای البرز ـ آذربایجان و سنندج ـ سیرجان قرار گرفته است. رسوبات ناحیه‌ی این زون کلاً حاوی سازندهای هم‌شیب و برخی نیز بطور دگرشیب از دوره کامبرین تا کرتاسه فوقانی و افیولیت ملانژ می‌باشد. این زون در باختر آذربایجان قرا داردو بیشتر ویژگی‌های آن با واحد البرز ـ آذربایجان یکسان است ولی بهرحال تفاوتهایی در محیط رسوبی و همچنین سرگذشت زمین‌ساختی آن دیده می‌شود. این زون را گاهی نیز دنباله زون سنندج ـ سیرجان شمرده‌اند. ولی تفاوتهای زیادی با آن دارد. گاهی این زون را مانند بقیه آذربایجان جزو ایران مرکزی قرار داده‌اند. ولی زون خوی ـ مهاباد با این زون نیز تفاوتهای زیادی دارد. تفاوت این زون با زون البرز ـ آذربایجان بشرح ذیل می‌باشد.
- سنگهای آتشفشانی ریولیتی در سنگهای آشکوب بنیادی گسترش زیادی دارد.
- رسوبهایی که در دوره پرمین تشکیل شده‌اند در باختر این زون ضخامت بسیار زیادی دارند.
- رسوبهای ژوراسیک و سنگهای آتشفشانی ائوسن وجود ندارند.
- آمیزه‌های رنگین در این زون گسترش زیادی دارد.
- روند ارتفاعات و فرورفتگی‌ها با یکدیگر متفاوت هستند.
تفاوت زون سنندج ـ سیرجان با زون خوی ـ مهاباد عبارتند از:
- نبود فعالیت آتشفشانی بطور کلی (بجز پرکامبرین)
- نبود دگرگونی مربوط به رخدادهای کالدونی و کیمری‌ پیشین
- تفاوت رخساره در مورد سنگهای پرمین و کرتاسه

تفاوت زون ایران مرکزی با زون خوی ـ مهاباد
چین‌خوردگی کیمری پسین در این زون کارساز نبوده است. سنگهای مزبور به دونین و کربونیفر نیز در اینجا دیده نمی‌شود.


سنگ چینه‌شناسی
توالی رسوبات در محدوده گستره طرح و حوزه رسوبی از قدیم به جدید بشرح زیر می‌باشد.
پرکامبرین
ـ سازند کهر : سنگهای مربوط به سازند کهر از کهن‌ترین سنگهای موجود در منطقه می‌باشد. این سازند در جنوب خاوری و به صورت پراکنده در حوزه آبریز گستره طرح رخنمون دارند که از نظر سنی به زمان پرکامبرین تعلق دارند. سنگهای این سازند شامل شیل و سیلت می‌باشد. این سازند مساحتی نزدیک به 60 کیلومتر مربع از محدوده مورد مطالعه را می‌پوشاند.
پالئوزوئیک
کامبرین آغازی
ـ سازند باروت ‌ : سازندباروت در این ناحیه از تناوب دولومیت دوباره متبلور شده چرت‌دار، شیل میکادار و آهک تشکیل شده است. این سازند نیز در جنوب خاوری گستره مورد مطالعه و حوزه آبریز برونزد دارد و مساحتی نزدیک به 30 کیلومتر مربع از محدوه مورد مطالعه را می‌پوشانند.
ـ سازند زایگون : سازند زایگون، در این ناحیه از تناوب شیل، ماسه‌سنگ همراه با نازک لایه و عدسیهای دولومیت تشکیل شده است. این سازند نیز در جنوب خاوری گستره مورد مطالعه و بطور پراکنده در حوزه آبریر رخنمون دارد.
کامبرین
ـ سازند لالون : سازند لالون در این ناحیه از ماسه‌سنگ و لایه کوارتزیت فوقانی تشکیل شده است. این سازند در حوزه آبریز و محدوده غربی محور سد رخنمون دارد.
ـ سازند میلا : سازند میلا در این ناحیه از دولومیت و دولومیت‌های آهکی تشکیل شده است. این سازنددر حوزه آبریز و در محدوده غربی (بالادست محور) در حوالی روستاهای آقداش و زورآباد در محدوده نسبتاً وسیعی برونزد دارد.

پرمین
دوره پرمین از سازندهای درود و روته که با یک دگرشیب بر روی رسوبات قدیمی‌تر قرار گرفته‌اند تشکیل شده است. ضخامت این رسوبات در گستره طرح نسبتاً زیاد بوده و ویژگی سازندهای مذکور به ترتیب از قدیم به جدید عبارتند از:
ـ سازند درود (Pd) : لیتولوژی این سازند از تناوب ماسه‌سنگ، ماسه‌سنگ کوارتزیتی، کنگلومرا و شیل تشکیل گردیده است. این سازند در جنوب خاوری محور سد و در حوزه رسوبی گستره طرح و رخنمون دارد. گسترش این سازند درگستره طرح بسیار کم می‌باشد.
ـ سازند روته (P) : لیتولوژی این سازند اکثراً از آهک، آهک دولومیتی و دولومیت خاکستری با لایه‌بندی متوسط تا توده‌ای که بطور هم‌شیب بر روی تشکیلات درود قرار دارند. در این سازند لایه‌های شیل و ماسه‌سنگ نیز به مقدار بسیار کم وجود دارد. این سازند متعلق به پرمین میانی ـ بالایی می‌باشد. سازند مزبور در جنوب خاوری و شمال باختری گستره طرح به مقدار نسبتاً وسیعی رخنمون دارد.

دوره کرتاسه
بطور کلی حرکات مهم کرتاسه در ایران از دیدگاه زمانی به دو بخش تقسیم می‌شود:
الف ـ حرکات کرتاسه زیرین (نئوکومین پایانی ـ آلبین)
ب ـ حرکات کرتاسه بالایی (حرکات سانتونین بالایی و حرکات مائس تریشتین بالایی)
دریای کرتاسه با پیشروی خود اغلب نواحی البرز و آذربایجان را فرا می‌گیرد. در البرز شواهد این پیشروی با رخساره آهکهای تخریبی زردرنگ همراه با لایه‌های کنگلومرایی قرمز شروع گردیده و به آهکهای دانه‌ریز و بالاخره به آهکهای ضخیم لایه ختم می‌شود. در داخل مخزن (حدود 3 کیلومتری بالادست محور) و قسمت اعظمی از حوزه رسوبی، فلیش‌ها و آمیزه‌های رنگین برونزد
ـ خمیره که قطعات مزبور را دربر گرفته است و خود یک مخلوط تکتونیکی دانه‌ریز (میکروملانز) به حساب می‌آید.

پراکندگی افیولیت‌های ایران
افیولیت‌های موجود در محدوده ایران را می‌توان در سه گروه عمده قرار داد که از نظر سن، ترکیب، محیط زمین‌شناسی و تشکیل نسبت بهم متفاوت‌اند. افیولیت‌ها در غرب و شمال غرب، زون زاگرس (کرمانشاه و تبریز) و شرق ایران رخنمون دارند.

سن افیولیت ملانژهای ایران
هنگامی که از سن افیولیت ملانژها سخن به میان می‌آید باید به دو موضوع توجه نمود.
الف ـ سن تشکیل‌دهنده اصلی افیولیت‌ها
ب ـ سن مخلوط شدن که مسلماً جوانتر از تمام واحدهای تشکیل‌دهنده ملانژها است.
وجود گدازه‌های بازالتی فراوانی که در بین رسوبات کرتاسه زیرین و ژوراسیک زیرین در جنوب غربی ایران دیده می‌شود، ممکن است نشانه‌ای از آغاز بازشدن پوسته قاره‌ای و در نتیجه مقدمه افیولیت‌زایی غرب و شمال غرب ایران باشدکه در کرتاسه میانی متوقف و سپس به سطح زمین رانده شده است.
سن مخلوط شدن را می‌توان به طور نسبی تعیین کرد و اصولاً جوان‌ترین رسوبات یا تشکیلاتی که در مخلوط افیولیتی دیده می‌شود می‌تواند زمان مخلوط شدن محاسبه شود.
دگرسانی در افیولیت ملانژهای محدوده مورد مطالعه (حوزه رسوبی)
مجموعه‌های افیولیتی منطقه در اکثر مواردبشدت خرد شده و بهم ریخته بوده ودرعین حال تحت تأثیر محلولهای هیدروترمال قرار گرفته‌اند، بنابراین دگرسانی شدیدی متحمل شده‌اند. حاصل این تجزیه و تخریب پیدایش سنگها و کانیهای زیادی است. دگرسانی‌های متداول در این مجموعه‌ها عبارتند از
- سریسیتی شدن و اپیدوتی شدن پلاژیوکلازها که نتیجه آن پیدایش سریسیت و اپیدوت است و حالتی عام در مجموعه‌های افیولیتی است.
- اورالیتی شدن پیروکسن‌ها که با پیدایش اورالیت یا حتی کلریت همراه است.
- سرپانتینیت شدن الیوین و پیروکسن،‌ گاهی شدن تجزیه و دگرسانی به نحوی است که مجموعه ولترامافیک تماماً به سرپانتینیت تبدیل می‌شود.
- تالک که خود از دگرسانی پیشرفته سنگهای سرپانتینیت بوجود می‌آید.
- کربناتی شدن، که تحت فشار زیاد گاز کربنیک و بخار آب همزمان و بعد از سرپانتینیتی شدن انجام می‌شود.
دگرگونی در مجموعه‌های افیولیتی
در مجوعه‌های افیولیتی ایران سه نوع دگرگونی را می‌توان از هم متمایز کرد که عبارتند از:
- سنگهای دگرگونی که از نظر جنس و نحوه پیدایش ارتباطی با مجموعه افیولیتی ندارند و اصولاً قدیم‌تر از آن بوده و اکر هم در داخل افیولیت دیده شوند قطعات بیگانه محسوب می‌شوند. و به جایجایی توده‌های افیولیتی مربوط‌اند. این سنگها ندرتاً در گستره طرح دیده شده است.
- سنگهای دگرگونی که پس از انجماد و استقرار افیولیت‌ها بوجود می‌ایند. این دگرگونی را دگرسانی (متاسوماتور) عنوان کرده‌اند که در پیدایش تالک، منیزین، سرپانتینیت و رودنگیت دخالت داشته‌اند. در حوزه رسوبی و داخل مخزن سرپانتینیت در محدوده نسبتاً وسیعی برونزد دارد. تالک نیز به مقدارکم دیده شده است.
- دگرگونیهایی که با تغییر شکل دینامیکی سنگهای مجموعه افیولیتی همراه می‌باشد، دامنه این تغییرات وسیع بوده و اثران آن غالباً به صورت کانیهای فشار بالا ـ حرارت کم و متوسط ظاهر می‌شود و در سنگهای اولترابازیک کانیهایی را بوجود می‌آورد که غالباً کانیهای اصل از دگرسانی را قطع می‌کند. این دگرگونی را به فازهای تکتونیکی بعد از کرتاسه مربوط دانسته‌اند. این نوع دگرگونی در گستره طرح (حوزه رسوبی) به صورت پراکنده دیده شده است.

ترسی‌ یر
رسوبات تشکیل شده در دوره ائوسن درمنطقه مورد مطالعه بیرون‌زدگی ندارند. قدیمی‌ترین رسوبات متعلق به این سیستم شامل نهشته‌های دریایی اولیگومیوسن (معادل سازند قم) و رسوبات کم‌عمق میوسن فوقانی (معادل سازند قرمز فوقانی) می باشد.

گسله‌ها
گسله‌های مهم منطقه به ترتیب اهمیت و فاصله‌ای که از ساختگاه دارند ارائه می‌گردد.
- گسله آغ چای : درازای این گسله حدود 25 کیلومتر و راستای آن تقریباً خاوری ـ باختری می‌باشد. شیب صفحه این گسل نزدیک به قائم و سازوکار آن بدلیل پوشش مورد واریزه‌ای مشخص نیست. عملکرد این گسل در سنهای الیگومیوسن (ماسه‌سنگ، گل‌سنگ، کنگلومرا و آهک) و سنگهای دگرگونی حوزه ‌آبریز آغ چای دیده می‌شود.
- گسل درد آغاز : گروه گسله درد آغاج متشکل از چهار راندگی اصلی و چندین راندگی فرعی است. عملکرد این گسله‌ها از 700 متری بالادست محور تا کوه قابجی قیه در جنوب باختری محور مشاهده می‌شوند. در گستره‌ای به پهنای حدوداً یک کیلومتر گسله‌های نسبتاً موازی با یکدیگر در راستای شمال باختری ـ جنوب خاوری اتفاق افتاده است که درازای طویل‌ترین آنها حدوداً به 3 کیلومتر می‌رسد. ادامه این گسل بدلیل پوشش مواد و ریزه‌ای قابل‌ پیگیری نبوده است. سازوکار گسلش به صورت معکوس بزرگ زاویه بوده و شیب صفحه گسله‌ای مزبور به سمت شمال خاور می‌باشد.در دره جنوبی آهکهای تیکه‌گاه راست محور، گل‌سنگ، سیلتستون و کنگلومراهای سازند تحتانی زیرین در مقابل آهکهای معادل هم قرار گرفته است. آثار گسله‌های درد آغاج با خردشدگی و برشه‌های گسلی دیده می‌شود. مجموعه شواهد فوق همراه با شواهد زمین ریخت‌شناسی در این گستره دلالت بر وجود راندگیهای موازی در نزدیکی ساختگاه سد دارند. ادامه این گسله‌ها از مخزن نیز عبور می‌کنند.
- گسل بداولی : گسل بداولی در فاصله 20 کیلومتری باختر ماکو در نزدیکی روستای بداولی قرار دارد. روند گسل مزبور شمال باختر ـ جنوب خاوری بوده و درازای بخش اصلی آن به 35 کیلومتر می‌رسد (1977 بربریان). درازای کلی این گسل با درنظر گرفتن تمامی انشعابات و شاخه‌های برعی آن (سیستم گسل بداولی) در حدد 100 کیلومتر است (1975 بربریان). رویداد گسل بداولی به دونین آغازی نسبت داده شده است (1975، افتخارنژاد). در راستای این گسل رسوبات کرتاسه بالایی (آمیزه رنگین) برابر نهشته‌های الیگومیوسن سازند قم قرار گرفته است. گسله‌های قورول بالا، انبار، سنت و عسگر‌آباد بخشهای کوچکتری از گسل بداولی می‌باشند که در ذیل به گسله‌های مزبور اشاره می‌شود. سازوکار این گسل رانده و شیب و صفحه گسلی آن به سوی باختر ـ جنوب باختری است.
- گسل قورول بالا : این گسل بخشی از گسل بداولی به درازای حدود 5/14 کیلومتر است. شیب صفحه گسل به طرف جنوب باختری است. سازوکار این گسل رانده می‌باشد.
- گسل انبار (آجای) : این گسل به درازای حدود 40 کیلومتر و شاخه‌ای از سیستم گسل بداولی است. راستای آن شمال باختری ـ جنوب خاوری است. سازوکار این گسل بخوبی تشخیص داده نشده است ولی با توجه به برخی شواهد سازوکار این گسل نیز رانده می‌باشد.
- گسل سنت : این گسل نیز شاخه‌ای از سیستم گسل بداولی است. درازای این نزدیک به 28 کیلومتر و سازوکار آن رستالغز است. گسل مزبور درشمال به گسل انبار محدود می‌گردد.
- گسل عسگرآباد : دارازی این گسل حدوداً 27 کیلومتر و راستای آن شمال باختری ـ جنوب خاوری است. سازوکار آن رانده و شیب صفحه گسلی آن برخلاف بخش شمالی گسل بداولی به طرف شمال خاوری است. این گسل نیز شاخه‌ای از سیستم گسل بداولی است.
- گسل شمال تبریز : گسل شمال تبریز از گسله‌های مهم در شکل‌گیری ساختار تکتونیکی منطقه شمال باختری ایران است که بخشی از آن را در پای ارتفاعات شمالی تبریز بطور پیوسته بطول 100 کیلومتر (بربریان، 1976) می‌توان تعقیب نمود. راستای آن شمال باختری ـ جنوب خاوری است و شیب صفحه گسلی آن قائم است. دربخش میانی و باختری گسل صفحه آن به صورت دیواره‌ای میان رسوبات میوسن (سازندقرمز فوقانی) و رسوبات آبرفتی کواترنر است. در بخش خاور، رسوبات مارنی میوسن را قطع می‌کند. جابجائی قائم آن حدود 50 متر است که بخش جنوبی آن فروافتاده و اندکی جابجایی راستالغز راست‌بر نیز در آن دیده شده است. زمین‌لرزه‌های ویرانگر سالهای 1042، 1721 و 1780 میلادی تبریز در ارتباط با این گسل می‌باشند.
- گسل ارومیه : این گسل دنباله قسمتی از گسل تبریز بشمار می‌اید که از ماکو بطرف جنوب ادامه دارد و از غرب دریاچه ارومیه گذشته وبه رودخانه زرینه‌رود ختم می‌شود.
- گسل کوه فرج : دارازای این گسل حدود 9 کیلومتر و دارای راستای شمال خاوری ـ جنوب باختری می‌باشد.سازوکار آن شیب‌لغز باژگون با زاویه بزرگ است. این گسل در سنگهای آهکی الیگومیوسن کوه فرج جابجایی ایجاد کرده است. ضخامت زون برشی این گسل به بیش از 10 متر می‌رسد. کوه فرج ارتفاعات شمالی ساختگاه و مخزن سد آغ چای راتشکیل می‌دهد.
- گسل سلماس : گسل سلماس از چند قطعه گسل کوچکتر تشکیل شد ه است. این گسل دارای روندش مال باختر ـ جنوب خاور می‌باشد. براساس مطالعه (بربریانو چالنکو، 1974) این گسل از دو قطعه بنام قطعه آخیان و قطعه زاویه جیک تشکیل شده است. درازای میانگین گسل سلماس 37 کیلومتر می‌باشد. این گسل حدوداً از 55 کیلومتری جنوب ساختگاه آغ چای می‌گذرد.
رودخانه آغ چای در پایین‌دست محل سد با پیچ‌و‌خم نسبتاً زیاد از چندین تنگه گذشته و وارد دشت قره‌ضیاء‌الدین می‌گردد.دامنه دست دارای شیب کم‌و‌بیش یکنواخت 35 الی 40 درجه بوده و در رقوم بالاتر از 1310 متر از سط دریا، شیب دامنه به 10 درجه کاهش می‌یابد.
شیب دامنه چپ تا رقوم حدود 1225 متر حدود 10 درجه و از رقوم 1225 متر به بالا شیب دامنه به حدود 30 درجه افزایش می‌یابد و از رقوم 1280 متر به بالا شیب دامنه به 10 الی 15 درجه کاهش می‌یابد. در پای دامنه چپ بازمانده پادگانه‌های جوان به صورت باریک‌ای به بلندی 3 تا 5 متر در بستررودخانه نمایان است. قسمت‌های پائینی این دامنه عدتاً توسط واریزه و نهشته‌های دامنه‌ای و از رقوم 1250 متر به بالا و در پایین‌دست محور توسط قشر ضخیمی از آبراهه‌هایی با روند شمالی ـ جنوبی و شمال‌غربی ـ جنوب خاوری وجود دارند که محدوده خاکریزی بدنه سد به برخی از آبراهه‌های مزبور نیز می‌رسد.
دامنه راست عموماً با قشرنازکی از واریزه پوشیده شده ولی در پایین‌دست محور، ضخامت واریزه‌ها افزایش یافته و ضخامت این پوشش به 18 متر نیز بالغ می‌گردد. دررقوم 1395 متری آهکها به صورت صخره رخنمون داشته و بلندی آن به 1492 متر از سطح دریا می‌رسد. همچنین در محدوده میانی این دامنه توده‌سنگ ابرجای آهکی با ابعاد حدودی 85×70×110 متر وجود دارد که در تکیه‌گاه راست جای گرفته است. توده مزبور نابرجا بوده و می‌بایستی ناپایداری این توده درطراحی بدنه سد مدنظر قرار گیرد.


سنگ چینه‌شناسی
ساختگاه سد آغ چای با توجه به بررسی‌های سطحی زمین‌شناسی و اطلاعات حاصله از گمانه‌های اکتشافی، مجموعه‌ای از سنگهای رسوبی متعلق به ائوسن بالایی، اولیگوسن زیرین و نهشته‌های نسبتاً ضخیم عهد حاضر در بستر رودخانه و در دامنه‌ها تشکیل شده است.
ساختگاه سد را عمدتاً تناوب کنگلومرا، ماسه‌سنگ، سیلتستون و گل‌سنگ دربر می‌گیرد. رسوبات عهد حاضر و زمین‌لغزش‌های موضعی نیز گسترش نسبتاً زیادی داشته که قسمتی از سنگ بستر ساختگاه را پوشانده‌اند. در ذیل از قدیم به جدید سنگ‌بستر،‌ نهشته‌های کواترنر و نهشته‌های حاصل از زمین‌لغزش و توده‌سنگ‌های آهکی نابرجا مورد بحث قرار می‌گیرند.

الف ـ سنگ‌بستر
با توجه به بررسیهای سطحی و بر اساس داده‌های حاصله از حفاریهای اکتشافی و نتایج نمونه‌های سنگی که مقطع نازک از آنها اخذ و تشریح میکروسکوپی نیز در آنها انجام گرفته است. واحدهای سنگی در ساختگاه سد از قدیم به جدید به قرا زیردسته بندی می‌گردند؛
ـ تشکیلات قرمز تحتانی (Lower red Formation) :‌این رسوبات شامل یک سری طبقات قرمز‌رنگ است که در محیط کولابی، خشکی و کم‌عمق تشکیل شده است. تشکیلات مزبور توسط سری تشکیلات قم از تشکیلات قرمز فوقانی (میوسن) جدا می‌شوند.
این نام به طبقات قرمزی اطلاق می‌شود که بلافاصله زیر تشکیلات دریایی قم قرار گرفته است. تشکیلات قرمز تحتانی از تناوب سنگهای گل‌سنگ، سیتستون، مارن، ماسه‌سنگ و کنگلومرا تشکیل شده است. بر اساس اطلاعات زمین‌شناسی سطحی و نتایج حاصله از حفاریهای اکتشافی، کنگلومراها نازک‌لایه تا توده‌ای بوده ولی بقیه سنگها نازک تا ضخیم‌لایه می‌باشند. تکیه‌گاه راست حدوداً تا رقوم 1250 متر از کنگلومراهای ضخیم‌لایه تشکیل شده و از رقوم 1250 متر به بالا کنگلومراها بطور جانبی به ماسه‌سنگ تبدیل می‌شوند. عناصرتشکیل‌دهنده کنگلومرا شامل سنگهای قدیمی‌تر ناحیه بوده که عبارتند از گنیس، آمفیبولیت، کوارتزیت، سنگهای اولترابازیک، دولومیت و آهک. کنگلومراها دارای دو نوع سیمان رسی و آهکی می‌باشند.
کنگلومراهای با سیمان رسی از استحکام چندانی برخوردار نمی‌باشند. بطوریکه در گمانه‌های اکتشافی درصد بازیافتی مغزه‌ها بدلیل وجود سیمان رسی عموماً کمتر از 30 درصد بوده ولی در کنگلومراهای با سیمان آهکی درصد بازیافتی مغزه عمدتاً بالاتر از 65 درصد می‌باشند. قلوه‌ها عوماً گرد و قطر آنها حداکثر 35 سانتیمتر می‌باشد.
ـ اولیگومسون (سازند قم) : رسوبات مربوط به این سازند در محدوده مورد مطالعه گسترش وسیعی داشته و به سه قسمت کنگلومرای قاعده‌ای، آهک و مارن تقسیم می‌شوند. که به صورت پیش‌رونده بر روی رسوبات قدیمی‌تر قرار گرفته‌اند. ضخامت کلی این سنگها در حدود 500 متر برآورد شده است.
ـ بخش کنگلومرای قاعده‌ای (OMC) : کنگلومرای قاعده‌ای زیرین‌ترین قسمت سازند قم را تشکیل می‌دهد و شامل یک سری کنگلومرا با لایه‌بندی منظم برنگ قرمز و قرمز متمایل به خاکستری است که حاوی قلوه‌های کوارتزیت، شیست، ولکانیک، آهک و دولومیت و متعلق به سازندهای قدیمی‌تر می‌باشد. ابعاد دامنه‌های تشکیل‌دهنده کنگلومرا از یک تا 40 سانتیمتر متغیر می‌باشند که بوسیله سیمان ماسه‌ای، رسی و گاهی آهک مارنی بهم چسبیده‌اند. کنگلومرای مزبور حاوی لایه و عدسی‌هایی از ماسه‌سنگ، مارن و گل‌سنگ می‌باشند. این سنگها تکیه‌‌گاههای ساختگاه را تشکیل می‌دهند.
ـ بخش آهکی (OMI) : بر روی کنگلومرای قاعده‌ای و بطور هم‌شیب یک سری آهک برنگ سفید شیری، کرم تا خاکستری روشن با لایه‌بندی منظم رسوبگذاری شده است. بخش آهکی عمدتاً به صورت ضخیم‌لایه تا توده‌ای بوده و به صورت پرتگاه در گستره طرح تظاهر می‌نمایند. آهکهای مزبور در قاعده مختصری مارنی، قلوه‌ای و برشه بوده وی بطرف بالا تبدیل به لایه‌های ضخیم و توده‌ای شده که تشکیل یک ریف را می‌دهند. این سنگها در بالاتر از تراز تاج سد تکیه‌گاهها را تشکیل می‌دهند. آهکهای مزبور در حوزه رسوبی از گسترش نسبتاً وسیعی برخوردارند.
ـ بخش مارنی و کنگلومرایی (QPL) : این قسمت شامل مارنهای سبزرنگ خاکستری بوده که گاهی دارای نازک‌لایه‌های آهکی و یا ماسه‌سنگی نیز می‌باشند. این بخش در محدوده مخزن و حوزه رسوبی رخنمون نداشته و در پایین‌دست محور و در قسمت جنوبی بطور هم‌شیب بر روی بخش آهکی (OMI) قرار گرفته است. این بخش در قسمت فوقانی به کنگلومراهای خاکستری درشت‌دانه و ضخیم‌لایه تبدیل می‌شود.
از رقوم 1290 متر بالاتر از سطح دریا از لایه‌های کنگلومرایی کاسته شده و عمدتاً تناوب ماسه‌سنگ، گل‌سنگ و سیلتستون مشاهده می‌گردد. سیمان ماسه‌سنگها نیز ضعیف بوده و به طرف رقومهای بالاتر تبدیل ماسه‌سنگ‌ها به سیلتستون و گل‌سنگ عمومیت داشته و علیرغم سیمان مقاومی که در پاره‌ای از بخشهای ماسه‌سنگی به چشم می‌خورد، مجموعه مزبور همچون کنگلومراهای اشاره شده در فوق دارای خواص مکانیکی ضعیفی می‌باشد.
بر اساس اطلاعات حاصله از حفاری گمانه‌های اکتشافی و گالریهای شناسایی، پی‌سنگ در تکیه‌گاه چپ عمدتاً از کنگلومرای توده‌ای با درون‌لایه‌هایی از ماسه‌سنگ، سیلتستون و گل‌سنگ تشکیل شده است.
بر روی کنگلومراها توده آهکهای جابجا شده قرار گرفته‌اند. با توجه به بررسی مغزه‌های حاصل از حفاری گمانه‌های اکتشافی، عموماً استحکام سنگهای تکیه‌گاه چپ کمتر از تکیه‌گاه راست می‌باشد. ضمناً در هر دو تکیه‌گاه بصورت پراکنده لایه‌هایی از کنگلومرا و ماسه‌سنگ وجود دارند که آثار سیمان‌شدگی در‌ آنها بسیار ضعیف بوده، بطوریکه لایه‌های مذکور شباهت به آبرفت دارند. لایه‌های مزبور می‌بایستی توسط دوغاب سیمان به خوبی تزریق گردند، تا در هنگام آبگیری بدلیل ضعیف بودن سیمان شسته نشوند.
بر اساس نتایج تشریح میکروسکوپی کانیهای تشکیل‌دهنده سنگین‌تر بشرح ذیل می‌باشند:
- کانیهای تشکیل‌دهنده گل‌سنگ به ترتیب فراوانی عبارتند از: رس، کلسیت، اکسیدآهن سیلت و کانیهای تیره.
- کانیهای تشکیل‌دهنده سیلتستون به ترتیب فراوانی عبارتند از: سیلت، رس، کلسیت، کانیهای تیره، اکسید آهن و کواتز.
- کانیهای تشکیل دهنده ماسه‌سنگ به ترتیب فراوانی عبارتند از: کواترز، کلسیت، اکسید آهن و رس.
- کانیهای تشکیل‌دهنده کنگلومراها به ترتیب فراوانی عبارتنداز: کلسی، کواترز، فلدسپات، پیروکسن، رس، اکسید آهن، پلاژیوکلاز، کانیهای تیره، آمفیبول اولیوین و میکا.

ب ـ نهشته‌های کواترنر
رسوبات کواترنز با اشکال و ضخامتهای متفاوتی، شامل پادگانه‌های قدیمی‌تر و جوان، نهشته‌های بستر رودخانه، واریزه‌های دامنه‌ای، نهشته‌های زمیل‌لغزشی و توده ‌سنگهای آهکی نابرجا می‌باشند که سنگ‌بستر رامی‌پوشانند. ویژگیهای نهشته‌های مذکور از قدیم به جدید بشرح ذیل می‌باشند.
ـ پادگانه آبرفتی قدیمی ‌(Qt1) : این پادگانه‌ها درطرفین رودخانه آغ چای تشکیل شده‌اند پادگانه‌ مزبور درساحل چپ ساختگاه آغ چای به صورت باریکه‌ای مشاهده می‌شود. مواد تشکیل‌دهنده این پادگانه‌ها شامل قلوه‌سنگ، شن، ماسه، سیلت، رس و بعضاً تخته‌سنگ می‌باشد. ضخامت این رسوبات در ساختگاه حداکثر به 7 متر می‌رسد.
نهشته‌های مذکور با علامت Qt1 بر روی نقشه‌های زمین‌شناسی مشخص شده‌اند. شن، ماسه و قلوه‌سنگ و درصدی مورد ریزدانه اجرا اصلی این پادگانه‌ را تشکیل داده‌اند. پادگانه‌ مزبور بتدریج دررقوم‌های بالاتر ریزدانه شده، بطوریکه در قسمت فوقانی لایه ریزدانه گسترده است و به عنوان زمینهای کشاورزی حاشیه رودخانه مورد استفاده اهالی قرار می‌گیرند.پادگانه‌ مذکور در محدوده محور بیشرین ضخامت را داشته و بطرف بالادست و پایین‌دست محور از ضخامت آن کاسته می‌شود (نقشه‌های شماره II-90-GG-01 و II-90-GG-02).
ـ پادگانه‌های آبرفتی جوان (Qt2) : این پادگانه‌ها در رقوم پایین‌تری نسبت به پادگانه‌های آبرفتی قدیمی قرار گرفته‌اند. پادگانه‌های مزبور عمدتاً از شن، ماسه، سیلت و رس همراه با پراکندگی قلوه‌سنگ تشکیل شده‌اند. پادگانه‌های آبرفتی جوان در محدوده ساختگاه سد در مدخل ورودی تنگه در ساحل چپ و در خروجی تنگه در هر دو ساحل گسترده است.
ارتفاع پادگانه‌های مذکور از بستر رودخانه حداکثر به 5 متر می‌رسد. برشهایی از این پادگانه‌ها را می‌توان در کنار بستر حاوی رودخانه مشاهده نمود. در این پادگانه‌ها مواد درشت‌دانه (شن، قلوه‌سنگها) توسط ماسه، سیلت و درصد کمی رس دربر گرفته شده‌اند. حداکثر ضخامت این رسوبات به 14 متر (گمانه A11) می‌رسد. این پادگانه‌ درنقشه‌های زمین‌شناسی فوق‌الذکر به َف2 نمایش داده شده‌اند.
ـ رسوبات آبرفتی بستر رودخانه (Qa1) : این رسوبات در قسمت مرکزی رودخانه آغ چای گسترش دارند. مصالح بستر رودخانه عمدتاً درشت‌دانه بوده و متشکل از سیلت، ماسه، شن و قلوه‌سنگ می‌باشند. دانه‌ها بدلیل حمل زیاد عمدتاً گرد شده و مخلوطی از سنگهای رسوبی، آذرین و دگرگونی می‌باشند. با توجه به نتایج حاصله از حفاری گمانه‌های بستر رودخانه حداکثر ضخامت آبرفتهای بستر رودخانه به 18 متر می‌رسد. این رسوبات در نقشه‌های زمین‌شناسی به Qa1 نمایش داده شده‌اند.
ـ واریزه‌های دامنه‌ای (Qs) : واریزه‌های دامنه‌ای در ساختگاه سد آغ چای از قطعات زاویه‌دار آهکی، کنگلومرا‌ همراه با رس، لای و ماسه تشکیل یافته است. بخش اعظمی از هر دودامنه بوسیله نهشته‌های زمین‌لغزشی پوشیده شده‌اند. ضخامت این رسوبات در تکیه‌گاه چپ حداکثر به 10 متر (گمانه A5) می‌رسد. ضخامت این رسوبات در تکیه‌گاه راست و در پایین‌دست محور حداکثر به 19 متر (گمانه C2) می‌رسد. بر اساس نتایج بدست آمده و تفسیر نقشه خطوط همتراز سنگ‌بستر، ضخامت این رسوبات حداکثر به 20 متر می‌رسد.
بطرف بالادست از ضخامت این رسوبات کاسته می‌شود بطوریکه درمحدوده محور جدید حداکثر ضخامت به 5 متر می‌رسد.واریزه‌های دامنه‌ای بواسطه کوتاه بودن مسیرحمل‌ و حرکت ثقلی زاویه‌دارمی‌باشند. این نهشته‌ها طیفی از خرده‌سنگ تا بلوهای نسبتاً بزرگ می‌باشند که توسط شن، ماسه و لای دربر گرفته شده‌اند.
ـ نهشته‌های زمین‌لغزشی : نهشته‌های زمین‌لغزشی در محدوده ساختگاه سد محدوده وسیعی را دربر گرفته‌اند. با توجه به مصالح تشکیل‌دهنده این نهشته‌ها، می‌توان نهشته‌های مذکور را به سه دسته تقسیم‌بندی نمود.
1ـ توده‌سنگهای آهکی نابرجای تکیه‌گاه چپ (D.R.M) : در دامنه چپ قشر ضخیمی از توده‌سنگهای آهکی نابرجا وجود دارند که از تخریب آهکهای اولیگومیوسن ارتفاعات حاصل و بر روی هم انباشته شده‌اند. توده‌های مذکور از تراز 1250 متر از سطح دریا شروع و تا پای صخره‌های آهکی ادامه دارند و تقریباً تمامی قسمتهای مرکزی این تکیه‌گاه را پوشانده‌اند ولی بطرف با لادست از ضخامت توده‌های مذکور کاسته شده و بطوریکه در محور سد ضخامت به صفر می‌رسد. با توجه به نتایج حفاریهای اکتشافی حداکثر ضخامت این نهشته‌ها در پایین‌دست محور به 62‌متر (گمانه A3) می‌رسد که بتدریج به طرف ارتفاعات و بالادست از ضخامت آن کاسته می‌شود. احتمالاً در محدودده بسیار کم این رسوبات در زیر پوسته سد قرار می‌گیرند.
مشاهدات سطحی و بررسی مغزه‌های حاصله از حفاری گمانه‌ها نشان می‌دهند که توده مذکور متشکل از قطعات کوچک تاتخته‌سنگهایی با ابعاد بسیار بزرگ آهکی بوده که بین قطعات مذکور توسط مواد ثانوی نظیر سیلت و ماسه و در برخی نقاط توسط کلسیت دربر گرفته شده‌اند.
سقوط ناگهانی میله‌های حفاری در رخی از گمانه‌ها (کمتر از 20 سانتیمتر) مبین وجود فضاهای خالی بین قطعات در داخل توده‌سنگهای مذکور می‌باشد. تزریق آزمایشی سیمان در این مصالح موفقیت‌آمیز نبوده و به همین دلیل سعی گردید که محور سد و هسته رسی بر روی این مصالح قرار نگیرد. توده‌سنگهای جابجا شده در نقشه زمین‌‌شناسی ساختگاه به D.R.M نمایش داده شده است.
ـ نهشته‌های زمین‌لغزشی (S.m.A) و توده‌سنگهای نابرجا (D.R.M) درتکیه‌گاه راست: در تکیه‌گاه راست سنگ‌بستر را نهشته‌های زمین‌لغزشی و توده‌سنگهای نابرجا پوشانده‌اند که ویژگی هر مدام از آنها بشرح ذیل می‌باشند.
1ـ در دامنه راست و درپایین دست محور دررقوم 1290 متر از سطح دریا توده‌سنگ جابجا شده عظیمی وجود دارد، این توده تارقوم 1345 مترقابل مشاهده می‌باشد. توده مزبور از آهکهای اولیگومیوسن ارتفاعات جابجا شده ودراثر حرکت در این تکیه‌گاه جای گرفته است. ابعاد این توده 65×60×140 متر برآورد گردیده است. این توده‌سنگ عظیم با علامت (D.R.M) نمایش داده شده است.
2ـ در تکیه‌گاه راست محدوده دیگری در روی نقشه زمین‌شناسی باعلامت (S.m.a) مشخص شده است که بخش عمده این تکیه‌گاه را دربر می‌گیرد. یبا توجه به مشاهدات سطحی و اطلاعات حاصله از نتایج گمانه‌های A20 و A21 این نهشته‌ها زمین‌لغزشی می‌باشند. در تکیه‌گاه راست نیز مشابه تکیه‌گاه چپ دره قدیمی وجود دارد که بوسیله نهشته‌های زمین‌لغزشی مزبور مدفون شده‌اند. این توده متشکل از شن، ماسه، سیلت، قلوه‌سنگ همراه با تخته‌سنگهای بزرگ می‌باشد. این نهشته‌ها در قسمت میانی بیشترین ضخامت را دارا می‌باشند و به سمت بالادست و در محور فعلی به حداقل ضخامت خود می‌رسد. نهشته‌های مزبور آمیخته‌ای از تکه‌های زاویه‌دار آهکی با ابعاد متفاوت بوده و بواسطه فاصله حمل کم و حرکت ثقلی زاویه‌داربوده و حداکثر ضخامت آنها به 70 متر می‌رسد. نهشته‌های مزبور طیفی از خرده‌سنگ تا تخته‌سنگ با ابعاد بیش از 10 متر را دربر گرفته‌اند. بین این قطعات نیز توسط مصالح شن، ماسه، لای و رس پر شده‌اند.
ـ قطعه‌های سنگهای نابرجا : درمحدوده ساختگاه و در تکیه‌گاهها، توده‌های سنگی نابرجایی از جنس آهک از ارتفاعات فروغلتیده و دردامنه‌ها و یا پای دامنه‌ها جای گرفته‌ا ند. این تخته‌‌سنگها در تمام طول تنگه قابل مشاهده می‌باشند، خصوصاً در تکیه‌گاه راست. تخته‌سنگهای مزبور در گستره محور نیز وجود دارند که می‌بایستی از محدوده گودبرداری خارج گردند.

زمین‌ساخت
ساختگاه آغ چای در نزدیکی راندگی بداولی واقع شده است. آثار راندگیهای فرعی و به تبع از راندگی بدالی به صورت رانده و زونهای برشی در محدوده ساختگاه و گستره طرح مشاهده می‌شود. تکیه‌گاههای محل سد را یالهای تاقدیسی تشکیل می‌دهند که محور آن کم‌و‌بیش بر مسیر رودخانه منطبق بوده و مسیر آن به طرف خاور ـ باختر و روند محوری آن شمال باختری ـ جنوب خاوری است. چین‌خوردگی در‌ آهکهای محل سد به خوبی قابل مشاهده بوده و گسله‌های فرعی زیادی آهکها را بریده و زونهای برشی زیادی در‌آهکهای مزبور در اثر عملکرد گسله‌ها ایجاد شده است. با توجه به اینکه سازند قرمز تحتانی عمدتاً توسط نهشته‌های واریزه‌ای پوشیده شده است عملکرد گسله‌ها در این سازندها مشهود نمی‌باشد.
135N و شیب آنها بین 20 تا 50°115ـ°امتداد لایه‌ها در تکیه‌گاه راست برابر  درجه به سمت جنوب باختری می‌باشد. همچنین امتداد لایه‌بندی در تکیه‌گاه چپ 155N و شیب آنها بین 40 تا 50 درجه به سمت شمال خاوری است. تفاوت°170ـ° امتداد لایه‌ها در تکیه‌گاهها ناشی از چین‌خوردگی‌های موضعی می‌باشد. با توجه به موارد فوق روند لایه‌ها شمال باختری ـ جنوب خاوری است.
ریخت‌شناسی دره ساختگاه گسلش‌های شدیدی را تداعی می‌نماید. همچنین شکستگیهای متعددی نیز مشاهده می‌گردد که زونهای برشی بسیاری را در معرض دید قرار داده است. که ضخامت برخی از زونهای مذکور قابل‌ملاحظه می‌باشد. حداکثر ضخامت برخی از زونها به 15‌متر نیز می‌رسد.
زونهای برشی (Shear Zones) فراوانی در تنگه ساختگاه به چشم می‌خورد که حاکی از تکاپوی زمین‌ساختی شدید گستره طرح می‌باشد. زونهای مذکور به پهنای چند سانتیمتر تا چندین متر اندازه‌گیری شده‌اند و احتمالاً وجود زونهایی با پهنای بیشتر نیز ممکن است در محدوده محور و ارتفاعات مشرف به ساختگاه وجود داشته باشد که توسط واریزه‌های دامنه‌ای و توده‌سنگهای نابرجا پوشیده شده‌اند. درمحدوده گسله‌ها آهکها کاملاً خرد شده‌اند بطوریکه بافت خود را از دست داده‌اند که از آن جمله می‌توان به گسله‌های کوه درد آغاج و فرج اشاره نمود. که پهنای برخی از زونهای گسله به بیش از 10 متر نیز می‌رسد. در ذیل ویژگی دسته‌درزه‌ها و گسله‌های شناسایی شده در محدوده ساختگاه سد ارائه می‌گردد.

تکیه‌گاه راست
با توجه به وضعیت لیتولوژیکی و قرارگیری برخی از سازه‌ها در تکیه‌گاه راست، ناپیوستگی‌های این تکیه‌گاه اندازه‌گیری، کنتور دیاگرام و صفحات ناپیوستگی‌ها تهیه و ارائه شده است


گسله‌های تکیه‌گاه راست
ـ گسله F4 : این گسل با توجه به شواهد سطحی امتداد تقریبی خاوری ـ باختری داشته و شیب آن به سمت جنوب باختری است. با توجه به پوشیده بودن گسله‌ مزبور توسط نهشته‌های آبرفتی اندازه‌گیری در این گسل مقدور نگردید. پهنای زون خرد‌شده و یا برشی این گسل بدلیل پوشیده بودن توسط واریزه‌های دامنه‌ای و مواد زمین‌لغزشی مشخص نمی‌باشد. با توجه به نتایج حاصله از بررسی مغزه‌های حفاری گمانه‌های A21, A20 وA36 حداکثر نهشته‌های زمین‌لغزشی در گمانه A21 حدود 70 متر می‌باشد. آبراهه مدفون قدیمی تکیه‌گاه راست در راستای گسل مزبور شکل گرفته است. همچنین سنگ‌بستر را در این محدوده عمدتاً گل‌سنگ، مارون و سیتستونهای خاکستری تیره تشکیل می‌دهند که آثار خش لغزه و خردشدگیهای متعدد در مغزه‌های حاصله از گمانه‌های فوق‌الذکر دیده می‌شود. بطرف بالادست در آبراهه مدفون از صفحات واریزه‌ها و نهشته‌های زمین‌لغزشی کاسته می‌شود بطوریکه در گمانه A36 ضخامت نهشته‌های زمین‌لغزشی به 27 متر کاهش می‌یابد.
W25N بوده و شیب آن نیز جنوب°ـ گسله‌ F5 : این گسل دارای امتداد تقریبی  باختری می‌باشد.وزن برشی گسل مزبور در آهکهای دامنه راست نیز قابل مشاهده است. پهنای ضخامت زون مذکور حدوداً یک متربرآورد گردیده است.وجود رسوبات تراورتن در این زون حاکی از عملکرد نسبتاً عمیق این گسل می باشد. گسله مزبور در پایین‌دست محورقرار داشته و بدلیل دوری از محور، پی و سازه‌های جنبی را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد.
W بوده و شیب این گسل نیز°ـ گسله‌ F6 : این گسل دارای امتداد تقریبی N13 جنوب باختری است. این گسل توسط نهشته‌های دامنه‌ای پوشیده شده بطوریکه عملکرد آن به خوبی قابل بررسی نیست. آثار این گسل نیز در آهکهای اولیگومیوسن دامنه راست با پهنای زون برشی حدود 2ـ1‌متر قابل مشاهده است.
W و شیب آن نیز بسوی جنوب°ـ گسله‌ F7 : این گسل دارای امتداد تقریبی N8 باختری است. این گسل محدوده خروجی تونل‌های انحراف، سنگهای کنگلومرایی را تحت تأثیرقرار داده است.بدلیل وجود واریزه‌های دامنه‌ای، عملکرد و پهنای زون خرد شده این گسل بخوبی قابل تشخیص نیست. البته ادامه این گسل آهکها را نیز تحت تأثیر قرارداده است. پهنای زون خرد شده در آهکها بین 5/0 تا یک متر متغیر می‌باشد.
ـ گسل F8 : این گسل دارای امتداد تقریبی شمالی ـ جنوبی بوده و به آثار خردشدگی آن در گمانه‌ی C2 برخورد شده است. بدلیل پوشیده شدن این گسل توسط واریزه‌های دامنه‌ای اطلاعات بیشتری در ارتباط به این گسل دردسترسی نمی‌باشد.
W و شیب آن بسوی جنوب باختری°ـ گسل F9 : این گسل دارای امتداد تقریبی N40 است. با توجه به اینکه ساحل راست عمدتاً با ضخامت نسبتاً کمی از واریزه‌های دامنه‌ای پوشیده شده ولی بطرف پایین‌دست (خروجی تنگه) ضخامت واریزه‌ها افزایش یافته، بطوریکه این ضخامت به 19 متر نیز می‌رسد. تغییرات ساحل راست در خروجی تنگه در اثر عملکرد گسله مبزور بوده که سنگهای کنگلومرایی را تحت تأثیر قرار داده و جابجایی نامشخص بدلیل وجود مواد واریزه‌ای و فرورفتگی قابل توجهی در ساحل راست بوجود آورده است. صخره‌های کنگلومرایی قسمت میانی تکیه‌گاه راست از بین رفته و شیب ملایم‌تر شده است. ادامه گسله مزبور پس از عبور از رودخانه از آبراهه پهن و عریض بالادست محور می‌گذرد. با توجه به اینکه این گسل را واریزه‌های دامنه‌ای پوشانده‌اند، اطلاعات بیشتری قابل تشخیص نیست.
W بوده و شیب آن نیز جنوب°ـ گسله F10 : این گسل دارای امتداد تقریبی N42 باختری می‌باشد. جابجایی این گسل حدود 5 الی 10 متر برآورد شده است. در آبراهه بالای ورودی تونل‌های انحراف در تراز بالاتر از 1340، سنگ‌بستر با ابعاد بسیار محدود (20×10 متر) رخنمون دارد که این گسل در این قسمت بخوبی مشاهده می‌گردد. این گسل خارج از نقشه زمین‌شناسی ساختگاه قرار می‌گیرد.

تکیه‌گاه راست
در تکیه‌گاه چپ نیز ناپیوستگیها اندازه‌گیری و بر اساس اندازه‌گیری درزه‌ها، کنتور دیاگرام و صفحات ناپیوستگیها تهیه (شکل‌های شماره 5و6) شده است.
بر اساس بررسی مشخصات درزه‌های اندازه‌گیری شده، چهار دسته درزه اصلی در این تکیه‌گاه شناسایی شده که ویژگی هر کدام از آنها در جدول (شماره6) ذیل ارائه گردیده است.
ضمناً شکل‌های شماره7و8 کنتور دیاگرام و صفحات ناپیوستگیهای تکیه‌گاههای راست و چپ را به صورت تجمعی نشان می‌دهد.



گسله‌های تکیه‌گاه چپ
با توجه به نقشه زمین‌شناسی ساختگاه، ساحل چپ تنگه مورد نظر عمدتاً توسط واریزه‌های دامنه‌ای و توده‌سنگهای نابرجای آهکی پوشیده شده است و به صورت موضعی سنگ‌بستر رخنمون دارند. در نتیجه شناسایی گسله‌ها با توجه به وجود روباره با ضخامتهای متفاوت بسیار مشکل می‌باشد. با توجه به مورفولوژی و نتایج حاصله از گمانه‌های اکتشافی دو گسل در تکیه‌گاه مزبور شناسایی گردیده که ویژگی هر کدام از آنها بشرح ذیل می‌باشند.
ـ گسله F1 : اینگسل امتداد تقریبی خاوری ـ باختری داشته و با توجه به گستردگی توده‌سنگهای نابرجا در این تکه‌گاه هیچگونه اطلاعاتی دردسترسی نیست. بر اساس اطلاعات حاصله از گمانه‌های A10,A19,A3 و A2 حداکثر نهشته‌های زمین‌لغزشی حدود 60 متر می باشد. در این تکیه‌گاه نیز مشابه تکیه‌گاه راست دره مدفون قدیمی وجود دارد که در راستای گسله مزبور ایجاد شده است.
سنگ‌بستر در این محدوده تناوبی از گل‌سنگ، ماسه‌سنگ و کنگلومرا می‌باشد.در مغزه‌های بدست آمده از گمانه‌های فوق‌الذکر آثار خش‌ لغزه و خردشدگیهای متعددی در مغزه گمانه‌های فوق‌الذکر دیده شده است. شایان ذکر است که این گسل تقریباً موازی با رودخانه آغ چای بوده و تقریباً عمودبرمحور سد می‌باشد. در این دره مدفون نیز مشابه دره تکیه‌گاه راست بطرف بالادست از ضخامت مواد زمین‌لغزشی کاسته می‌شود.
ـ گسله F2 : این گسل نیز مشابه گسل F1 بوده و موازی با همین گسل می‌باشد. عملکرد این گسل ضعیف‌تر از گسله F1 می‌باشد. گسله F2 حدوداً 370 متر از گسله F1 فاصله دارد. با توجه به اینکه این گسل توسط واریزه‌ای دامنه‌ای و توده‌سنگهای نابرجا پوشیده شده است لذا سازوکار این گسل مشخص نیست.

داده‌های ژئوتکنیکی
به منظور ارائه پارامترهای مورد نیاز طراحی از مواد پوششی و توده‌سنگ پی، علاوه بر مطالعات زمین‌‌شناسی سطحی عملیات حفاریهای اکتشافی و آزمایشهای صحرایی در محدوده سد صورت پذیرفته و نتایج بدست آمده از مطالعات زمین‌شناسی سطحی مورد تطابق و تدقیق قرار گرفته است.
باتوجه به اینکه زمین ریخت محدوده آغ چای طوری می‌باشد که مواد پوششی دارای ضخامت قابل توجهی بوده و یا اینکه سنگ پی در اکثر نقاط رخنمون نداشته، لذا عملیات اکتشافی در مواد پوششی و سنگ پی صورت پذیرفته است تا بتوان ارزابی صحیحی از مشخصه‌ای ژئوتکنیکی مواد پوششی و سنگ پی در محدوده محل سد بدست آید.
علاوه بر انجام عملیات زیرسطحی به منظور کسب اطلاعات زمین‌شناسی، نقشه زمین‌شناسی مهندسی به مقیاس 1000‌:‌1 از ساختگاه سد تهیه گردیده و برداشت گسستگیها نیز در تکیه‌گاههای ساختگاه انجام گرفته است.

دستاوردهای عملیات صحرایی و آزمایشهای توده‌سنگ پی
علاوه بر تهیه نقشه‌های زمین‌شناسی مهندسی بزرگ مقیاس 1000:‌‌1 محل سد و 5000‌:‌1 محدوده مخزن، مقاطع مختلف زمین‌شناسی و ژئوتکینیکی در محدوده سد و تأسیسات وابسته، عملیات اکتشافی در مواد پوششی و توده‌سنگ نیز با اهداف مورد نظر انجام یافته است. به همین منظور تعدادی گمانه در تکیه‌گاهها و بستر رودخانه پیش‌بینی گردید. کلیه گمانه‌های پیش‌بینی شده از سوی مجری عملیات ژئوتکنیک حفاری گردید. بر اساس اطلاعات بدست آمده، نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته که در این فصل نتایج حاصله از حفر گمانه‌های اکتشافی ارائه خواهد گردید.

موقعیت و محل گمانه‌های حفر شده
برنامه مطالعاتی دراین مرحله بر اساس نتایج حاصله از حفاری مرحله اول و مرحله یک تکمیلی تهیه گردید. در محدوده سد و سازه‌های وابسته 31 گمانه پیش‌بینی شده بود. کیسه گمانه‌های پیش‌بینی شده توسط شرکت آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک حفر گردید. بر این اساس اطلاعات بدست آمده از گمانه‌ای حفرشده در مواد پوششی و توده‌سنگ برای کلیه بخش‌های محدوده سد تعمیم داده شد. از مجموع گمانه‌های حفر شده تعداد 16 حلقه گمانه در جناح چپ و 11 حلقه گمانه در جناح راست و 4 حلقه گمانه در بستررودخانه حفر گردید. گمانه‌های حفر شده با توجه به شرایط زمین‌شناسی محدوده سد و سازه‌های وابسته قائم و مورب حفر شده‌اند. موقعیت گمانه‌های اکتشافی در نقشه‌های شماره II-90-GG-01 و II-90-GG-02 نمایش داده شده‌اند.
توزیع گمانه‌ها بگونه‌ای بوده است که بتوان حداکثر اطلاعات مورد نیاز را در محدوده سد بدست آورد. عمق گمانه‌ها متغیربوده و بین 20 الی 120 متر حفر گردیده‌اند.
برای حفر گمانه‌های مزبور از دستگاههای حفاری دورانی استفاده شده است. قطر گمانه‌های حفر شده بر اساس عمق و شرایط لیتوژیکی متفاوت بوده ولی بطور کلی از قطرهای 101 الی 76 میلی‌متر استفاده شده است.
نتایج بدست آمده از هر گمانه به صورت نمودارهای زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی (لوگ حفاری) که شاملکلیه پارامترهای حاصل از عملیات اکتشافی، نمونه‌برداری، همچنین آزمایشهای صحرایی می‌باشد، تهیه و تنظیم گردیده است. (نمودار لوگ 26 گمانه به صورت یک جلد جداگانه ارائه خواهدشد). در نمودارهای مذکور موقعیت، مختصات قطرحفاری، عمق،تاریخ شروع و خاتمه، خصوصیات ژئوتکنیکی و پارامترهای حاصل از آن، آزمایشهای درون‌چاهی، زاویه حفاری و نحوه مغزه‌گیری هر گمانه مندرج گردیده و علاوه بر آن موارد ذیل نیز مدنظر قرار گرفته است.
الف ـ توصیف عمومی نهشته‌های آبرفتی شامل رنگ، دانه‌بندی، تراکم و تغییر لایه‌ها.
ب ـ توصیع عمومی توده‌سنگ شامل جنس، رنگ، درجه فرسایش، هوازدگی، نحوه گسترش درز و شکافها، نوع مواد پرکننده، توصیف زونهای خردشده و گسله‌های اصلی و فرعی.
ج ـ توصیف ویژگی توده‌سنگ شامل : درصد مغزه بازیافتی (C.R) و توصیف ضریب کیفی توده‌سنگ (R.Q.D).
د ـ توصیف خلاصه نتایج حاصله از آزمایشهای نفوذپذیری (لوفران ولوژن) و آزمایشهای ضربه و نفوذ استاندارد (S.P.T یا C.P.T).
ه‍ ـ توصیف خلاصه نتایج حاصل از آزمایشهای صحرایی فشار آب (آزمایش لوژن) شامل میزان ابخوری (Water Loss)، میزان نفوذپذیری (عدد Lugeon)، سطح آب زیرزمینی بعد از نوسانات انجام یافته در هنگام حفاری و ثابت شدن آن نمایش داده شده است.
و ـ توصیف نتایج حاصله از تزریق آزمایشی سیمان در توده آهکی نابرجا و تناوب کنگلومرا، ماسه‌سنگ و سیلتستون.

ارزیابی پی
به منظور بررسی و ارزیابی پارامترهای ژئوتکنیکی محل سد و تأسیسات وابسته به آن، اطلاعات بدست آمده از گمانه‌های حفاری شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته که خلاصه نتایج حاصله در مورد نفوذپذیری و شاخص کیفی به صورت کلی و تفکیک شده در جداول 7 الی 25 ارائه شده است.

مواد پوششی
این مواد شامل پادگانه‌های آبرفتی، واریزه‌های دامنه‌ای، خاکهای برجای حاصل از فرسایش، آبرفتهای بستر رودخانه، توده‌سنگهای نابرجا و نهشته‌های زمین‌لغزشی می‌باشد.
واریزه‌های دامنه‌ای، خاکهای برجای حاصل از فرسایش که در جناحین گسترش دارند با توجه به ضخامت نسبتاً کم آنها (حداکثر 6 متر) این مواد در محدوده سد بسهولت قابل برداشت می‌باشند و مسئله خاصی را ایجاد نمی‌نمایند. واریزه‌های دامنه‌ای عمدتاً به صورت قطعات سنگی گوشه‌دار با تبعیت از شیب دامنه‌ها بطور موضعی گسترش دارند. این مواد عمدتاً غیرمتراکم و اکثراً از قطعات سنگهای اصلی (کنگلومرا و آهک) تشکیل یافته‌اند و به علت ناپیوستگی کامل واریزه‌ها نفوذپذیری در‌آنها زیاد می‌باشد.
بررسیهای ژئوتکنیکی در مواد پوششی عمدتاً در آبرفتهای بستر رودخانه و پادگانه‌های آبرفتی انجام شده است. گمانه‌های اکتشافی در مصالح مزبور جهت شناخت مناطق سست احتمالی، گسترش و ضخامت آنها حفرشده است. در کلیه موارد به جز گمانه A49، عملیات حفاری تا رسیدن به سنگ‌بستر و نفوذ در آن ادامه یافته است. مصالح تشکیل‌دهنده آبرفتی بستر رودخانه دارای ضخامتی حداکثر 30 متر که متشکل از شن، ماسه، لای و قلوه‌سنگ می‌باشد. براساس آزمایشهای دانه‌بندی در نمونه‌های اخذ شده از مواد پوششی که در بعضی از گمانه‌های اکتشفای فوق‌الذکر بعمل آمده است. لایه‌بندی تحت‌الارضی پی آبرفتی سد مخزنی آغ چای عمدتاً از لایه‌ شنی لای‌دار، لایه شنی ماسه و لایه‌دار، لایه شنی لای‌دار و ماسه‌ای که عمدتاً در رده GP, GM. GC و GW قرار می‌گیرند. در برخی مناطق عدسیهای ماسه لای‌دار وجود دارد که دررده SM, SC و SP رده‌بندی گردیده‌اند.

نفوذپذیری
نفوذپذیری در آبرفت
در مطالعات مرحله اول تعداد 80 آزمایش و در مطالعات مرحله دوم تعداد 43 آزمایش نفوذ‌پذیری به طریقه لوفران با بار ثابت و فتان برای تعیین نفوذ‌پذیری رسوبات آبرفتی و واریزه‌های دامنه‌ای جناح چپ و راست انجام گردید (جداول شماره 1و2و3). با توجه به تنوع مواد پوششی، تغییرات و میانگین نفوذ‌پذیری برای هر گمانه در سه جدول و به تفکیک آبرفتهای بستررودخانه، واریزه‌های دامنه‌ای تکیه‌گاه چپ و تکیه‌گاه راست ارائه شده است.
براساس نتایج حاصله از آزمایشهای نفوذ‌پذیری لوفران میانگین رسوبات آبرفتی بستررودخانه بین تا و میانگین آنها سانتیمتر بر ثانیه، واریزه‌های دامنه‌ای تکیه‌گاه چپ بین تا سانتیمتر بر ثانیه و میانگین آنها ساتیمتر بر ثانیه می‌باشد. واریزه‌های دامنه‌ای تکیه‌گاه راست نفوذناپذیر تا سانتیمتر بر ثانیه که میانگین آنها سانتیمتر بر ثانیه می‌باشد. نفوذپذیری‌های مذکور بر اساس متایج حاصله از مطالعات مرحله یک تکمیلی و مرحله دوم ارائه شده است.
در جدول شماره 10 آزمایشهای نفوذپذیری‌ هر گمانه در مواد پوششی و پی سنگ به صورت مجزا همراه با عمق‌های انجام شده در تکیه‌گاهها و بستررودخانه‌ها ارائه شده است. بر اساس آزمیاشهای مزبور متوسط نفوذپذیری‌ آبرفتها و توده‌سنگ محاسبه و در جداول فوق‌الذکر ارائه گردیده است.


جدول شماره 1 ـ نفوذپذیری‌ آبرفتهای بستررودخانه در محدوده ساختگاه سد
نام گمانه عمق (متر) تعداد آزمایش نفوذپذیری‌ (cm/sec)
حداقل حداکثر
A-7 14ـ3 4 صفر 2-10×9/6
A-11 10ـ2 3 5-10×5/9 2-10×9/2
A-12 15ـ3 5 3-10×6/6 2-10×1/6
A-13 16ـ3 5 صفر 2-10×5/2
A-16 12ـ2 4 4-10×6/6 1-10×2/3
A-34 15ـ3 2 صفر 2-10×14/5
A-44 5/16ـ3 2 صفر 4-10×3/1
A-51 5/15ـ3 3 4-10×12/9 2-10×1
A-52 85/12ـ3 3 4-10×04/1 4-10×32/4