كلية النفط والمعادن

Permanent URI for this communityhttps://repository.neelain.edu.sd/handle/123456789/4933

Browse

Now showing 1 - 20 of 154

2D Modeling Of Atbara Basin Using Magnetic and Gravity Data Interpretation
(AL-Neelain University, 2014) Shamseldien Ahmed Alhag
Gravity and magnetic interpretation study in Atbara basin was carried out in the northeast of Sudan. Gravity and magnetic data came ﬁ'om a new airbome survey carried out by New Resolution Geophysics (NRG) in 2009. Additional data surrounding block 9 was provided by GETECH’s African Gravity Project (AGP) and African Magnetic Mapping Project (AMMP) to provide regional insight. Qualitative interpretation, to highlight structural lineaments, faults and basin areas, was performed using deferent software's. This provides a preliminary understanding of stmcture for incorporation into 2D modeling. The major Atbara basin is clearly identiﬁable in the gravity and magnetic data, this basin apparently developed along NW-SE trending fault systems. 2D modeling was carried out along 3 appropriately located proﬁles of which are located within the Atbara Basin. Seismic data was interpreted to generate two way time (TWT) map and converted to depth map. Well data located into seismic sections and posted to gravity bouger map to identify the best vision of the basin.
A 3D Geological Reservoir Evaluation of Lower Aradeiba Formation in Hamra East Field, Muglad Basin - Sudan
(Al-Neelain University, 2019) Bushar Omer Mahmoud Bushar
Abstract A 3D reservoir modelling study was carried out in Hamra East oil field, which located in block 2B, Muglad Basin, Sudan. The aims of this study is to integrate all available data to build a representative and predictive 3D geological model for lower Aradeiba sand reservoir in order to capture heterogeneities that significantly impact the flow of fluids and estimate the oil in place. A 3D geological model was built up using Petrel software for all of the reservoirs that incorporating all geophysical, geological and petrophysical data. Variogram based techniques were used in the properties distribution. All fourteen available wells have been correlated and two sub-layers have been divided vertically based on the stratigraphic characteristics from large scale to small scale across the field. All fault surfaces coincide with the interpreted fault polygons. Horizon surfaces, which have been generated are matched very well with the seismic surfaces and well tops. The porosity distribution was constrain to facies distribution in order to follow the geology. 3D saturation distribution from J function match well with logs saturation. Two productive sand reservoirs identified within lower part of Aradeiba formation divided in to D and D1 which is laterally continuous and appear in most of wells with good properties. The faceis analysis concluded that the Aradeiba Lower shales/sandstones formations are representing the characteristics of a lacustrine depositional environment with fluvial-deltaic channels. The source rock of the sediment is situated in northeastern of basin margin. The study was analyzed and identified the parameters that have largest effect on the reserve calculation and estimate the reserve in Aradeiba D and D1. الخلاصة أجريت دراسة نمذجة جيولوجية لتمثيل الخزان في الابعاد الثلاثة لحقل حمرة الشرقي للنفط ، والذي يقع في مربع 2 ب، حوض المجلد، السودان. تهدف هذه الدراسة إلى دمج جميع البيانات المتاحة لبناء نموذج جيولوجي ثلاثي الأبعاد تمثيلي وتنبئي لخزان الرمل الموجود فى الجزء السفلى لمتكون عرديبة من أجل التقاط التجانس الذي يؤثر بشكل كبير في تدفق السوائل و من ثم تقدير الاحتياطي.. تم بناء النموذج الجيولوجي ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج بتريل Petrel هومن ضمن البرامج المستخدمة فى بناء النماذج الجيولوجية للخزانات. حيث تم ادخال المعلومات الجيوفيزيائية والجيولوجية والبتروفيزيائية المتاحة وتوزيعها وذلك باستخدام تقنية الفايروجرام Variogram في توزيع الخصائص. تم ربط ومضاهاة جميع الآبار الأربعة عشر المتاحة ، وتم تقسيم الخزان الى طبقتين رأسياً على أساس الخصائص الطبقية. حيث تمت مطابقة الصدوع و الطبقات المفسرة جيوفيزيائي مع تلك التي تم إنشاؤها فى النظام الثلاثى ، كما وزعت المسامية مقرونة بتوزيع السحنات من أجل متابعة الجيولوجيا. وتم حساب تشبع الهيدروكاربون فى النموذج ومقارنته بالتشبع المحسوب من تسجيلات الابار حيث كان مطابقا. تم تحديد خزانين رملين منتجين في الجزء السفلي من تكوين عرديبة مقسمان إلى D و D1 وهما متواصلان بشكل جانبي ويظهران في معظم الآبار و ذات خصائص جيدة. وخلص تحليل السحنات إلى أن التكوينات الصخرية الغرينية/ الرملية السفلية لمتكون عرديبة تمثل خصائص بيئية ترسب لبحيرات مع قنوات دلتا. مصدر هذه الرواسب يقع فى الاتجاه الشمال الشرقى للحوض. كما حددت الدراسة اكثر العوامل تاثيرا فى حساب الاحتياطى مع تقدير الاحتياطي في هذه التكاوين. وبناءا على هذه التحاليل اوصت الدراسة بزيادة المعلومات التى استخدمت فى هذه الدراسة والتاكد من مدى جودتها وملائمتها وذلك من اجل الحصول على نتائج افضل.
APPLICATION OF REMOTE SENSING (RS) AND GEOGRAPHIC INFORMATIAON SYSTEM (GIS) WITH GEOPHYSICAL RESISTIVITY FOR GROUNDWATER INVESTIGATIONS IN WEST ATBARA BASIN, RIVER NILE STATE, SUDAN
(Al-Neelain University, 2014) EKHLAS HAROON AHMED IBRAHEEM
ABSTRACT The study area lies in the River Nile State in the North Central of Sudan. The geological settings of the study area are composed of Pre-Cambrian Basement Complex, upper Cretaceous Nubian sandstone formation, Oligocene Hudi Chert, and Quaternary superficial deposits in ascending order. Remotely sensed data of the Landsat 7 ETM+ multi-spectral images and SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) interferometry elevation data have been used in this study. Different digital image processing techniques were applied to the satellite images to reveal the geological and hydrological aspects. However, the Sands, Sand Stones shows the reddish to dark red tones when the alluvial Wadi deposits display light green to cyanic tone in colour composite images by using of bands 7,4 & 1 in RGB respectively. The Geophysical method were used in this study is electrical resistivity Vertical Electrical Sounding (VES), in this case Schlumberger electrode array was applied. Thirty four VES has been conducted in study area; computer software technique (IXID) has been used in interpretation of these soundings. The interpretation showed that; the area consist of three main aquifer types: the Nubian Sandstone aquifer is the best one, the alluvial deposits (of minor importance) and the weathered Basement Complex aquifer (of minor importance). II المستخلص تقع منطقة الدراسة بوالية نهر النيل - شمال السودان. تتمثل جيولوجية المنطقة فى صخور معقد االساس )Complex Basement )والتي يعود عمرها الي حقب ما قبل الكامبري، صخور العحجر الرملى النوبي، صخور الصوان المنتسبة لمنطقة الهودي )chert Hudi )والصخور الحديثة المتموضعة فى العصر الرباعي. تمت دراســة المنطقة بصــور األقمار الصناعية عن طريق دراســة صور المســبار الفضائي الندســــات 7+) ETM 7 Landsat (كصور متعددة األطياف والمــــعطيات الرقمية الحديثة لإلرتفاعات من معطيات المــكوك الفــــضائي الرادرارية Topography Radar Shuttle( .(Data Mission حيث، إستخدمت عدة تقنيات لمعالجة الصور الفضائية الرقمية إلظهار المظاهر الجيولوجية، الهايدرولوجية. أوضحت دراسة وتحليل صور األقمار الصناعية الملونة أن منطقة الدراسة تغطى بالرسوبيات الحديثة والمكونة من سحن الرمل، الغرين والطفل. تظهر الرسوبيات الناتجة عن تعرية الصخور الرسوبية في الصور الملونة للحزم الطيفية 7 ،4 و1 . بألوان محمرة داكنة بعض الشيئ بينما تظهر رسوبيات األودية باأللوان المخضرة والزرقاء الفاتحة. أستخدمت فى هذه الدراسة طريقة المقاومة النوعية الكهربائية بتطبيق السبر الكهربى الرأسى بإستخدام منظومة شلمبرجير لترتيب االلكترودات. تم قياس 44 نقطة سبر كهربائى رأسى، بينما استخدم البرنامج الحاسوبى )IXID )لتفسير المعلومات المأخوذة من مسارات السبر الكهربائى. حيث أثبتت تلك الدراسات أن هناك ثالث أنواع من الخزانات، هي خزانات الحجر الرملي النوبي، والخزانات الضحلة التي توجد فى الرسوبيات الحديثة وخزانات الصخور المفتتة من صخور االساس وكسورها.
Applications of Remote Sensing and GIS for Geological Mapping and Mineral Prospecting Around Umm Nabardi Area, River Nile State, Sudan
(Al-Neelain University, 2019-07) Nada Ahmed Alamin Mohammed
ABSTRACT This study was carried out in the Umm Nabardi area, River Nile State in North Sudan. The area bounded by longitudes 32° 30' 00" - 33° 10' 00" E and latitudes 20° 55' 00" - 21° 30' 00"N. The study aimed to conduct geological mapping in scale 1:100 000 and mineral prospecting investigations using remote sensing and Geographic Information System (GIS) technology. The area of study occupies the junction between the western part of Wadi Gabgaba terrain and eastern part of Wadi Halfa terrain. The lithologies predominately metavolcanosedimentry sequences and grantoid intrusion which overlain by Nubian Sandston Formations. The superficial alluvial deposits and Quaternary aeolian deposits vailed most lithologies units. Different Digital Image Processing were conducted to enhance the visual interpretation of the Landsat 8 OLI data. The FCC images produced by the IHS (Intensity-Hue –Saturation) fusion of the decorrelated stretched triplet bands 7, 5 and 2; triplet bands 6, 5 and 4 both sharpened with the band8 of Sentinel 2 display well saturated hues, which make them the best in discriminating various lithological units and morphological aspects to produced 100K geological map . Prospecting for mineral deposits was exploited using Landsat 8 OLI data ASTER data. The Landsat 8 OLI data were transformed by band ratioing and the Feature Oriented Principal Components (FOPCT) to produce Sabins and Crosta images, this two images were supervised classified and then geospatially analyzed in GIS to support the demarcation of the alteration zones – related to mineralization. The result indicate that the probable alteration zones related to mineralization existed in the study area as two set according to the shape, as linear shape is dominant and circle to half circle shape. The Spectral Angle Mapper (SAM) method was applied using ASTER data. SAM classifier matches the spectral signatures of the indicator minerals with similar spectra from the ASTER – USGS spectral library. The result portrayed at least four sites. Spatial analysis carried to intersect alteration zones from two layers of Landsat and ASTER as the high probable alteration zones. This study revealed that the results of mineral prospecting investigations obtained from ASTER data are more superior to those obtained from Landsat data. الخلاصـــــــــــــــــــــة تمت هذه الدراسة في منطقة أم نباردي بولاية نهر النيل في شمال السودان. تقع المنطقة بين خطي طول 33° 10' 00"-32° 30' 00"شرق وخطي عرض 21° 30' 00" - 30° 55' 00" شمال. الهدف من هذه الدراسة إنتاج خرطه جيولوجية بمقياس رسم 1:100000 والإستكشاف عن المعادن بإستخدام تقنيات الإستشعار عن بعد ونظام المعلومات الجغرافية. (GIS) تحتل منطقة الدراسة إلتقاء بين الجزء الغربي من إقليم قبقبا الجيولوجي والجزء الشرقي من إقليم وادي حلفا الجيولوجي. وتشتمل جيولوجيا المنطقه في الغالب على تتابعات من الصخور البركانيه الرسوبيه المتحولة و المتدخلات الجرانتيه هذه الوحدات غطيت برسوبيات متكونات الحجرالنوبي الرملي. الرواسب الغرينية السطحيه ورواسب العصر الرباعي الهوائية تحجب معظم الوحدات الحجريه. طبقت تقنيات معالجة الصور الرقمية المختلفة على صور الاقمار الصناعيه لاندسات (OLI) 8لتحسين التفسير المرئي. الصور المركبة الملونة بالتلوين الكاذب الناتجه عن تحويل )الكثافة- تدرج اللون - التشبع( (HIS) (للحزم الطيفيه الثلاثيه اللامتضاهيه الممطوطه 7 (Decorrelated stretched) و 5 و 2 والحزم الطيفيه الثلاثيه 6 و 5 و 4 جميعها مصهوره مع الحزمه الطيفيه 8 من Sentinel-2 تعرض صورًا مشبعة لونيًا ، مما يجعلها الأفضل في تمييز الوحدات الصخريه المختلفة والمظاهر المورفولوجية لإنتاج الخريطة الجيولوجية بمقياس .100000 : 1 تم التنقيب عن الخامات المعدنية باستخدام صور الاقمار الصناعيه لاندسات (OLI) 8وصور الاقمار الصناعيه (ASTER) ، تم تحويل صور الأقمار الصناعيه لاندسات (OLI) 8عن طريق نسبة الحزم والظواهر الاساسية الموجة لتحويل المكونات الرئيسية (FOPCT) لإنتاج صورتي سابين و كروستا. دعم التصنيف تحت الاشراف للصورتين والتحليل المكاني بواسطة نظم المعلومات الجغرافيه (GIS) ترسيم مناطق التغيير المتعلقه بالتمعدن. تشير النتيجة إلى أن مناطق التغاير المصاحبة للتمعدنات المحتملة موجودة في منطقة الدراسة كمجموعتين وفقًا للشكل الخطي وهو السائد وشكل الدائرة إلى نصف الدائرة. طبقت طريقة رسم خرائط الطيف الزاوى (SAM) بأستخدام صور الأقمار الصناعيه أستر .ASTER يطابق مصنف SAM البصمات الطيفية لمعادن المؤشر مع أطياف مماثلة من أستر المكتبه الطيفيه - للمساحه الجيولوجيه. صور المصنف SAM أعطت النتيجه على الأقل أربعة مواقع . تم إجراء التحليل المكاني لمناطق التغيير من تقاطع طبقتين من لاندسات و ASTER كمناطق تغيير عالية الأحتماليه. كشفت هذه الدراسة أن نتائج تحقيقات التنقيب عن المعادن التي تم الحصول عليها من التحليل الطيفي لبيانات أستر أفضل من تلك التي تم الحصول عليها من بيانات لاندسات.
APPLICATIONS OF REMOTE SENSING AND GIS IN GROUNDWATER RESOURCES ASSESSMENT AND DEVELOPMENT CASE STUDY, GEDAREF STATE, EASTERN SUDAN
(Alneelain University, 2012-07) Basheer Ahmed Elubid Easia
ABSTRACT The study area lies in Gedaref State in the eastern Sudan, the area suffers from acute shortage of water supply especially during summer seasons, due to the over exploitation of groundwater and the high rate of runoff as a result of clayey overburden and relatively high slopes. Integrated methods of Remote Sensing (RS) and Geographic Information System (GIS), geological, geophysical and hydrogeological investigations have been carried out to assess and develop the water resource in the area under consideration. Remotely sensed data of the Landsat 7 ETM+ multi-spectral images and SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) interferometry elevation data have been used in this study. Different digital image processing techniques were applied to the satellite images to reveal the geological, structural, hydrogeological, and hydrological aspects. The enhanced imageries had been pre-processed by new technique of vegetation suppression in order to minimize the masking effect of vegetation spectra over the geological ones. DEM (Digital Elevation Model) derived from SRTM data is used to delineate the hydrological catchment areas and the major lineaments. Nine sub-basins have been delineated with their hydrological aspects, where River Atbara and Abu Fargha sub-basins are the largest sub-watershed in the Gedaref area. Lineaments have been spatially and structurally analyzed, which revealed that most fractured basaltic and sandstone aquifers lie in tensional fractures zones related to the formation of Gedaref basin, whereas in basement terrains the fractures were classiﬁed based on the paleao - stresses during old geological events. The electrical geophysical methods identify three main aquifer types, sandstone, fractured basalts, and the unconsolidated superﬁcial aquifers. The thickness of sandstone aquifer extends between 47 m to 150 m, where the groundwater occur at depths range from 30 m to more than 100 m blow surface. The sandstone aquifer parameters were calculated from pumping tests revealed that the average transmissivity is about 280 m2 day"', whereas the average hydraulic conductivity is 0.75m day", and the storativity varies from 6.3 x 10'2 to 2.0 x 10'7. However, the fractured basaltic aquifers are of average transmissivity values of 100 m2 day'l. l-lydrochemical data disclosed that the total dissolved solids (TDS) varying from 151 to 5210 ppm due to the lithological variations in the study area. Spatial analysis of these data indicates the presence of the highly TDS concentration zones in basaltic terrains. Surface geological investigations coupled with the geophysical data conﬁrmed the presence of a thick widespread clayey layer capping the sandstone and basaltic aquifers, which preventing the inﬁltration of water to the underling aquifers. A number of fourteen potential dams and eighteen injections wells as artiﬁcial recharge facilities have been proposed in order to enhance the groundwater storage based on RS and GIS, geological, hydrological, and structural criteria.
APPLICATIONS OF REMOTE SENSING AND GIS IN GROUNDWATER RESOURCES ASSESSMENT AND DEVELOPMENT CASE STUDY, GEDAREF STATE, EASTERN SUDAN
(Al-Neelain University, 2012) Basheer Ahmed Elubid Easia
ABSTRACT The study area lies in Gedaref State in the eastern Sudan, the area suffers from acute shortage of water supply especially during summer seasons, due to the over exploitation of groundwater and the high rate of runoff as a result of clayey overburden and relatively high slopes. Integrated methods of Remote Sensing (RS) and Geographic Information System (GIS), geological, geophysical and hydrogeological investigations have been carried out to assess and develop the water resource in the area under consideration. Remotely sensed data of the Landsat 7 ETM+ multi-spectral images and SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) interferometry elevation data have been used in this study. Different digital image processing techniques were applied to the satellite images to reveal the geological, structural, hydrogeological, and hydrological aspects. The enhanced imageries had been pre-processed by new technique of vegetation suppression in order to minimize the masking effect of vegetation spectra over the geological ones. DEM (Digital Elevation Model) derived from SRTM data is used to delineate the hydrological catchment areas and the major lineaments. Nine sub-basins have been delineated with their hydrological aspects, where River Atbara and Abu Fargha sub-basins are the largest sub-watershed in the Gedaref area. Lineaments have been spatially and structurally analyzed, which revealed that most fractured basaltic and sandstone aquifers lie in tensional fractures zones related to the formation of Gedaref basin, whereas in basement terrains the fractures were classified based on the paleao - stresses during old geological events. The electrical geophysical methods identify three main aquifer types, sandstone, fractured basalts, and the unconsolidated superficial aquifers. The thickness of sandstone aquifer extends between 47 m to 150 m, where the groundwater occur at depths range from 30 m to more than 100 m blow surface. The sandstone aquifer parameters were calculated from pumping tests revealed that the average transmissivity is about 280 m2 day-1 , whereas the average hydraulic conductivity is 0.75m day-1 , and the storativity varies from 6.3 x 10-2 to 2.0 x 10-7 . However, the fractured basaltic aquifers are of average transmissivity values of 100 m2 day-1 . Hydrochemical data disclosed that the total dissolved solids (TDS) varying from 151 to 5210 ppm due to the lithological variations in the study area. Spatial analysis of these data indicates the presence of the highly TDS concentration zones in basaltic terrains. Surface geological investigations coupled with the geophysical data confirmed the presence of a thick widespread clayey layer capping the sandstone and basaltic aquifers, which preventing the infiltration of water to the underling aquifers. A number of fourteen potential dams and eighteen injections wells as artificial recharge facilities have been proposed in order to enhance the groundwater storage based on RS and GIS, geological, hydrological, and structural criteria. الــمـــــســتـخـــــلــــــص تقع منطقة الدراسة في ولاية القضارف - شرق السودان، تعاني المنطقة من نقص حاد في الإمداد المائي وخصوصاً خِلال فصل الصيف، وذلك بسبب الاستغلال المفرط للمياه الجوفية وارتفاع معدل الجريان السطحى لمياه الامطار الذى يتسبب فيه وجود الطبقات الطينية التى تغطى معظم سطح المنطقة علاوة على الإنحدار العالي نسبياً للمنطقة. تم أستخدام تقنيات الإستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية بالاضافة الى الدراسات الجيولوجية و الهيدروجيولوجية لتنمية وتطوير الموارد المائية بالمنطقة قيد الدراسة . تمت دراســة المنطقة بصــور الأقمار الصناعية عن طريق دراســة صور المســبار الفضائي لاندســــات 7 (Landsat 7 ETM+) كصور متعددة الأطياف والمــــعطيات الرقمية الحديثة للإرتفاعات من معطيات المــكوك الفــــضائي الرادرارية (Shuttle Radar Topography Mission Data). حيث أُستُخِدمَت المعطيات الرقمية للإرتِفاعات فى تحديد الظواهر الخطية (Lineaments) وكذلك فى حصر وتحديد مناطق تجمعات المياه السطحية (Catchment areas) إذ تم حصر تسعة أحواض سطحية بمنطقة القضارف، و يمثلان نهر عطبرة وخور أبو فارغة أكبر مساحة لتلك التجمعات المائية. إستخدمت عدة تقنيات لمعالجة الصور الفضائية الرقمية لإظهار المظاهر الجيولوجية ، الهايدرولوجية و التراكيب الجيولوجية. تحليل الظواهر الخطية (Lineaments) تركيبياً ومكانياً أظهر ان معظم خزانات الصخور البازلتية المشققة وخزانات صخور الحجر الرملى تقع ضمن نطاق كسور الشد (Tensional fractures zones) المرتبطة بتشكيل حوض القضارف. فى حين أن المناطق التى تغطيها صخور الأساس تم تحليل كسورها بناءاً على القوى التى نشأت إبان الأحداث الجيولوجية القديمة. بناء على المعلومات والدراسات الجيوفيزيائية (المقاومة النوعية)، تم تحديد ثلاثة أنواع من الخزانات الجوفية وهي: الحجر الرملي، شقوق صخور البازلت و خزانات الطبقات السطحية المفككة. تمت عمليات ضخ أختبارى لبعض الابار في منطقة الدراسة، حيث حسبت منها معاملات الخزانات الجوفية، فقد وجد أن متوسط معدل الناقلية (Transmissivity) للحجر الرملي حوالي280 مترمربع فى اليوم، ومتوسط الموصلية الهيدروليكية (Hydraulic conductivity) 0.75 متر فى اليوم، كما أن معدل المخزونية (Storativity) يتراوح ما بين 6.3 × 10-2 إلى 2 × 10-7 فى حين انه في خزانات صخور البازلت متوسط الناقلية حوالي 100 متر مربع فى اليوم. معلومات التحليل الكيمائى لمياه منطقة الدراسة أوضحت أن كمية الاملاح الذائبة (TDS) تتراوح بين 151 الى 5210 جزء في المليون، وذلك بسبب التغيرات الصخرية في منطقة الدراسة، حيث وجد أن معظم الآبار، ذات النسب العالية من كمية الاملاح الذائبة (TDS) تتركز فى مناطق صخور البازلت. الدراسات الجيولوجية الى جانب الدراسات الجيوفيزيائية أكدتا ان هنالك طبقة كثيفة من الطين ممتدة على مدى شاسع تشكل غطاء يعلو معظم خزانات الحجر الرملى وخزانات شقوق الصخور البازلتية الشى الذى يمنع تغلغل المياه السطحية الى تلك الخزانات. بناءاً على دراسات الإستشار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية والدلائل الجيولوجية والهيدروجيولوجية والتراكيب الجيولوجية، تم تحديد أربعة عشر سد وثمانية عشر بئر حقن (injections well) كمواقع مقترحة لتنفيذ تغزية المياه الجوفية إصطناعياً ولدعم المخزون المائى بمنطقة القضارف.
APPLICATIONS OF REMOTE SENSING AND GIS IN GROUNDWATER RESOURCES ASSESSMENT AND DEVELOPMENT CASE STUDY, GEDAREF STATE, EASTERN SUDAN
(Neelain University, 2012) Basheer Ahmed Elubid Easia
ABSTRACT The study area lies in Gedaref State in the eastern Sudan, the area suffers from acute shortage of water supply especially during summer seasons, due to the over exploitation of groundwater and the high rate of runoff as a result of clayey overburden and relatively high slopes. Integrated methods of Remote Sensing (RS) and Geographic Information System (GIS), geological, geophysical and hydrogeological investigations have been carried out to assess and develop the water resource in the area under consideration. Remotely sensed data of the Landsat 7 ETM+ multi-spectral images and SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) interferometry elevation data have been used in this study. Different digital image processing techniques were applied to the satellite images to reveal the geological, structural, hydrogeological, and hydrological aspects. The enhanced imageries had been pre-processed by new technique of vegetation suppression in order to minimize the masking effect of vegetation spectra over the geological ones. DEM (Digital Elevation Model) derived from SRTM data is used to delineate the hydrological catchment areas and the major lineaments. Nine sub-basins have been delineated with their hydrological aspects, where River Atbara and Abu Fargha sub-basins are the largest sub-watershed in the Gedaref area. Lineaments have been spatially and structurally analyzed, which revealed that most fractured basaltic and sandstone aquifers lie in tensional fractures zones related to the formation of Gedaref basin, whereas in basement terrains the fractures were classiﬁed based on the paleao - stresses during old geological events. The electrical geophysical methods identify three main aquifer types, sandstone, fractured basalts, and the unconsolidated superﬁcial aquifers. The thickness of sandstone aquifer extends between 47 m to 150 m, where the groundwater occur at depths range from 30 m to more than 100 m blow surface. The sandstone aquifer parameters were calculated from pumping tests revealed that the average transmissivity is about 280 m2 day"', whereas the average hydraulic conductivity is 0.75m day", and the storativity varies from 6.3 x 10'2 to 2.0 x 10'7. However, the fractured basaltic aquifers are of average transmissivity values of 100 m2 day'l. l-lydrochemical data disclosed that the total dissolved solids (TDS) varying from 151 to 5210 ppm due to the lithological variations in the study area. Spatial analysis of these data indicates the presence of the highly TDS concentration zones in basaltic terrains. Surface geological investigations coupled with the geophysical data conﬁrmed the presence of a thick widespread clayey layer capping the sandstone and basaltic aquifers, which preventing the inﬁltration of water to the underling aquifers. A number of fourteen potential dams and eighteen injections wells as artiﬁcial recharge facilities have been proposed in order to enhance the groundwater storage based on RS and GIS, geological, hydrological, and structural criteria.
Assessement of Integrated Geophysical Groundwater Prospecting Methods ON Basement Comiplex Aqutfersin NE Nuba Mountains - Sudan
(جامعة النيلين, 2007) NUHA ELZEIN MOHAMED
.r.;- I r .e | ~ Abstract A _,.~~ Integrated geophysical methods were applied to map the groundwater aquifers on complex geological settings, in the crystalline basement terrain in northeast Nuba Mountains, which are structurally controlled. The water flow is controlled by the northwest-southeast extensional faults as one of several in-situ deformational patterns that are attributed to the collisioniof the Pan-African oceanic assemblage dfthe Nubian shield against the pre-Pan African continental crust to the west. The used assessments are the electrical resistivity tomography (ERT), very low frequency-resistivity (VLF-R), and the audio magneto telluric (AMT) soundings, vertical electrical soundings (VES) in addition to water quality analysis and petrophysical measurements. These measurements were designed to be overlapped in order to prove the reproducibility of the geophysical data and to provide better interpretation of the hydrogeological setting in the aquifer complex structure. Different inversion schemes, accomplished by means of a cluster analysis, were attempted for the synthetic and observed ERT data to study their reliability to map the different geometries in the complex subsurface such as fault and graben structures. The sedimentary sequence is not symmetrical due the seasonal variations of the ﬂow direction. Variations of the basement types were also recorded by their resistivity values and consequently their weathered products inﬂuence the water quality. The VLF-R data with Transverse Electric (TE) mode has been collected using the transmission stations GBR, GBZ and RHA of frequencies 16.0, l9.6 and 23.4 kHz respectively and it was two dimension (ZD) laterally-constrained inverted in a smoothly 2D resistivity distribution model after manual incorporation of a priori data . The inverted ERT and VLF-R lines conﬁrmed the fracture zones and the deeper basins. Eight AMT soundings were acquired. True resistivity values and their relevant thickness were calculated and viewed as three dimension (3D) surface images. The VES data was conducted, where ERT survey was not accessible, and inverted smoothly and merged with the ERT in the 3D resistivity grid. Synthetic magnetotellurics MT data enabled us to test the inconsistencies between die interpreted geophysical results and the geologic expectations across AlBetira fold. Hydrochemical analysis (analyses) was applied to 42 water samples collected from the (hand) dug wells in the study area. Extremely high saline zones due to different reasons were recorded. Petrophysical measurements of an artiﬁcial saturated aquifer, using different soil types and various water salinities, provided a range for the porosity, formation factor and resistivity of the bulk formation and the later can be represented in terms of grain size distribution. A combination between the electric conductivity (EC) data and iso-resistivity horizons provides a better resolution of the target aquifer location, type and grain size distribution. The formation factor I was estimated from the EC map and the corresponded bulk resistivity from the depth slices (W) and it varies from 1 to 6.7, except of Abu Gebiha which reaches 18. This result is conﬁrmed by the previous petrophysical measurements and in addition to the water quality analysis, drainage pattems, and faults locations derived from VLF-R and ERT data. New target aquifers were suggested in the north eastem part of Al Terter area and along both Khor Baggara and Khor BanGadid in Al Betira area with respect to the water quality in both localities, and the southem pans of AbuGebiha town is considered as reasonable targets for groundwater supply. ii
Assessment and Evaluation of Groundwater Resources in Abu Habil Watershed North Kordofan State— Western Sudan
(Neelain University, 2006) MOHAMED ALI HASSAN DAHAB
Assessment and Evaluation of the Water - Bearing Formations in Central North Kordofan and West White Nile States
(Al-Neelain University, 2012) Mohamed Ahmed El Hadi
ABSTRACT The study area lies in central North Kordofan and west White Nile areas. It represents a part of White Nile Rift Basins. The area encompasses the Bara and Kosti Basins which are subdivided into sub-basins. In the present study the VES and electrical logs were used to detect and delineate the extensions of the water bearing formations in the light of boreholes information. The Basement rocks represent the oldest geological unit which crop out in the area in form of Jebels (Hills). These rocks are overlain by the Nawa Series in areas around Er Rahad or by the Mesozoic sediments of the Nubian Sandstone Formation at the base of the basins. The Mesozoic sediments of the Nubian Sandstone Formation are overlain by the Umm Rawaba Formation. The Umm Rawaba Formation represents the main sedimentary unit in the study area. It is mainly composed of unconsolidated sediments of sands, granules and clays. The thickness of the formation exceeds 500 m at Bara. It is overlain by the superficial deposits of sand dunes. The results of the study indicated that the area involved three aquifers: upper, lower and deep aquifers. The depth to the water table varies from about 20 m west of Bara to more than 100 m south of Umm Rawaba. The thickness of the upper and lower aquifers together reaches about 150 m as in Umm Balagei. The hydrogeological and lithological evidence of the boreholes indicate that the upper aquifer extends in the southern parts of the area. They also indicate that the deep aquifer is not a part of the lower aquifer as believed previously. It is clear that there is no problem in water supply in Bara Basin and around the western side of Khor Abu Habil where low salinity was recorded (375 – 1000 ppm). The increase of the salinity represents the main problem of water quality around Magrour ridge, Jebel Kon, east of Jebel Zalata and in Kosti Basin which exceeds 5000 ppm. The source of recharge and flow direction in the area are from the North, Northwest and East directions. Higher transmsisivity, hydraulic conductivity and storage coefficient for the aquifers are recorded in Umm Rawaba Sub-basin (16 m 2 / day, 13.32 m / day and 4.75 x 10-2) respectively whereas the lower values were recorded north of Tendelti. The facies analysis indicated that the ratio of the permeable rocks decreases from more than 60 % in Umm Rawaba and El Basheri Sub-basins to less than 20 % in the East direction. Porosity estimation indicated an increase in the porosity values from 17 % as west of Umm Rawaba to about 30 % east of Jebel Kon. الخلهصه تقع منطقة الدراسة فى وسط شمال كردفان وغرب النيل اليبيض وتمثل جزءًا من أحواض النيل اليبيض التصدعية (الفالقية). تضم هده المنطقة حوضى يبارا وكوستي المقسمان الى شبه أحواض. أنجز ت هده الدراسة يباستخدام السبر الكهريبي الرأسي وسجل ت اليبار الكهريبية لستكشاف وتحديد إمتدادا ت التكوينا ت الحاويه للمياه الجوفيه فى ضوء معلوما ت اليبار المحفورة فى منطقة الدراسة. تـعد صخور مجمع الساس أقدم الوحدا ت الجيولوجية فى منطقة الدراسة والتى تظهر على السطح فى هيئة مكاشف صخرية مثل جبل مقنص، جبل ظلطة، جبل هبيكة وجبل كون. تـطغطى هده الصخور يبرواسب سلسلة ناوا فى مناطق حول الرهد أو يبرواسب حقبة الميزوزوي من تكوين الحجرالرملي النويبي فى قاع الحواض. يعتبر تكوين أم روايبه والدي ُيطغطي تكوين الحجرالرملي النويبي من أهم الوحدا ت الجيولوجية من الناحية الهايدروجيولوجية. يصل سمك هدا التكوين الى حوالى 500 متر حول منطقة يبارا. ُيطغطى هدا التكوين يبالرواسب الحديثة المسماة يبالقيزان الرملية و التى تلعب دورًا هام ًا فى عمليا ت التطغدية المباشرة. أظهر ت النتائج أن منطقة الدراسة تضم ةثلةثة خزانا ت جوفيه (خزان علوي، خزان سفلي وخزان عميق) . تتراوح أعماق المياه لتلك الخزانا ت من حوالى 20 متر غرب يبارا لكثر من 100 متر جنوب أم روايبه. يصل سمك الخزانين العلوي و السفلي مع ًا لحوالي 150 متر فى منطقة أم يبالجي. أظهر ت الدلة الجيولوجية والهايدروجيولوجية من اليبار المحفورة إمتدادًا اقليميًا للخزان العلوي فى الجزاء الجنويبية لمنطقة الدراسة، كما أكد ت أدلة أخرى أن الخزان العميق يمثل وحدة هايدروجيولوجية فى منطقة حوض كوستي فقط ول يمثل جزءًا من الخزان السفلي كما كان ُيعتقد سايبق ًا. أكد ت النتائج عدم وجود مشكل ت فى مخزون المياه الجوفية فى مناطق حوض يبارا (يبارا - أم روايبه) والجزء الطغريبي من خور أيبوحبل ودلك يبسبب صلحية المياه حيث تتراوح كمية جزءً الملح الصلبة يبين 375 – 1000 ا فى المليون، ولكن الزدياد الملحوظ للملح الصلبة المؤدي لرتفاع الملوحة شكل أهم مشكل ت المياه فى مناطق حول كل من حديبة مجرور و جبل كون ، شرق جبل ظلطة وفى منطقة حوض كوستي حيث تصل نسبة الملح الصلبة لكثر من 5000 جزءًا من المليون. تتم عمليا ت التطغدية للخزانا ت أما يبواسطة الدخول المباشر (التطغلطغل) من خلل الطغطاء الرملي أو من خلل الجريان الداخلي ودلك من مصادر عديدة من إتجاها ت الشمال (الحوض النويبي) ، الشمال الطغريبي (منطقة الخيران) ومن الشرق (النيل اليبيض). أظهر ت نتائج الختبارا ت التجريبية إمتياز الخزانا ت الجوفية فى حوض يبارا حول منطقة أم راوايبه يبخواص هايدروليكية أعلى من خواص إمتدادا ت تلك الخزانا ت شرق ًا. أوضحت تحاليل السحنا ت إزدياد نسب الصخور المنفدة فى حوض يبارا (حول أم روايبه والبشيري)عن %60 وتراجع تلك النسب لقل من %20 فى إتجاه الشرق ، كما أشار ت نسب المسامية الى إزديادها من حوالي %17 فى حوض يبارا لحوالي %30 شرق جبل كون.
Assessment and, Evaluation of Groundwater Resources in Abu Habil Watershed North Kordofan State— Western Sudan
(Al Neelain University, 2006-11) MOHAMED ALI HASSAN DAHAB
Khor Abu Habil is the main source for water in North Khordofan state and plays a considerable role in agricultural and economic growth in the state . It is appiixmatily 1000 kilometers in length and covers an area of bout 6000kilometers square. It is located in west
ASSESSMENT OF LIQUIFACTION POTENTIAL IN KHARTOUM CITY, SUDAN
(Al-Neelain University, 2019) Mohammed Ahmed Salih Hamid
The study area registered fewer events of earthquake activities so that the researchers give no attention to the study of liquefaction in Sudan so that the library of literature is lack of previous study in liquefaction. The study is carried to determine liquefaction potential of soils at some parts of Khartoum city; to asses and analyze the liquefaction potential and geo hazard zonation and determine the safety factor at deferent depth and probability. The simplified procedure was originally developed by Seed and Idriss (1971) using blow counts from the Standard Penetration Test (SPT) correlated with a parameter representing the seismic loading on the soil, called the Cyclic Stress Ratio (CSR), this parameter is compared to Cyclic Resistance Ratio (CRR) of the soil and if (CRR) exceeds (CSR) the soil is likely to be liquefy. The calculation result of BH6 Hai alshati at depth 7, 8, 9m shows safety factor 0 which indicate this layer is susceptible to liquefaction, also at Garden City BH4 BH5 at depth of 6m is susceptible to liquefaction. The study of liquefaction potential needs more research about the result of there is liquefaction in the study area or not, researchers most carried their date from side investigation for liquefaction potential specifically, it is more accurate to calculated the liquefaction safety factor and other factors like probability and deformation depending on the application, I have ignored some factors that my increase the liquefaction potential and probability like buildings and heavy constructions intensity future wise these factors may increase the probability of liquefaction. تعتبر منطقة الدراسة منطقة غير نشطة من حيث النشاط الزلزالي حيث سجبلت عدد قليل من الحداث الزلزالية في الفترة الماضية لذلك لم يتم الإهتمام بهذه الظاهرة كثيرا من قبل الباحثين ولذلك نجد المكتبة العلمية فقيرة من حيث الدراسات السابقة مما جعل من الصعوبة بمكان مواجهة تلك التحديات وتكملة الدراسة حتي نهاية البحث وإستخلاص النتائج. إجريت الدراسة لتحديد قابلية التربة لظاهرة السيولة ( التميه) لبعض المناطق القريبة من النيل بمدينة الخرطوم وتقيم قابلية التربة لهذه الظاهرة والمخاطر الجيولوجية المصاحبة لها وتحديد معامل الامان لمختلف الاعماق وإحتمالية حدوث ظاهرة سيولة التربة. تم إستخدام طريقة النمزجة التجريبة والتي تم تطويرها بواسطة العالمان سيد و إدريس عام 1971 م بإستخدام طريقة الإختراق القياسي للتربة مقارنة بمعاير وقياسات للموجات الزلزالية والضغط الواقع علي التربة وتحديد الاحد الادني لمقاوة قص التربة (CSR)و مقارنته بمعامل مقاومة قص للتربة(CRR) فإذا زاد معلمل مقاومة القص عن الحد الأدني لمقاومة التربة عنئذ تسلك التربة سلوك السائل فيما يعرف بظاهرة سيولة التربة. من خلال نتائج الدراسة فأن منطقة حي الشاطيء في البئر رقم 6 وعلي عمق 8-9 متر هذه الطبقة من المتوقع ان تتعرض لهذه الظاهرة و أيضا في منطقة قاردن سيتي في الآبار رقم 4و 5 علي عمق 6 متر هذه الطبقة معرضة لأن تحدث فيه هذه الظاهرة . ظاهرة سيولة التربة من الظواهر المعقدة جدا لذلك تحتاج لمزيد من الدراسات والتفصيل حتي يتم التأكيد علي النتائج التي تحصلت عليها من هذه الدراسة, إستخدام الحاسوب والتطبيق يسهل من العمليات الحسابية, هناك بعض العوامل من الافضل ان تؤخذ بعين الإتبار لانها تزيد من إحتمالية حدوث ظاهرة التميه وهي كثافة المباني وإزديادها في مستقل
Assessment of Rock Mass Instability of Es-Sileitat Quarries, Eastern Khartoum State, Sudan
(Al-Neelain University, 2020-06) Eltayeb Bashir Hassan Hamid
Abstract Es-Sileitat area east of Khartoum State represents the main source of building materials where many companies have worked in this area to exploit and extract building materials by opening quarries. These quarries may represent a risk of unstable rock masses due to rock discontinuities. However, the properties of rock mass discontinuities play an important role in the behaviour of rock slope stability. Therefore, this study focuses on assessment of the geological hazards in Es-Sileitat quarries. In this study the properties of rock discontinuities using Scan line technique and kinematic analysis method were used. This study is mainly based on geological observations and structural measurements. Each quarry was divided into three sites (walls) for easy study. The rock masses are characterized by three major joint sets (vertical, horizontal and diagonal). A total of 212 fractures were measured on the primary rock slopes along the discontinuity cut face and block bodies. Also, two representative intact rock samples were taken for Uni-axial compressive strength “UCS” test. DIP software had been used in this study for data analysis. The results indicate that three types of failures (plane, wedge and toppling failure) may probably occur at the three sites. This study is recommended that for future operation the waste around quarries must be removed as well as the quarries can expand horizontally so that the heavy machines can work properly. Final recommendation is to avoid blasting technique due to the occurrence agricultural and residential lands and oil pipeline which passes through quarries. المستخلص تمثل منطقة السليتات شرق ولاية الخرطوم المصدر الرئيسي لمواد البناء حيث عملت العديد من الشركات في هذا المجال لإستغلال وإستخراج مواد البناء عن طريق فتح المحاجر. قد تمثل هذه المحاجر خطر ظهور كتل صخرية غير مستقرة بسبب الصخورذات الفواصل التركيبية, ومع ذلك، فإن خصائص إنقطاع الكتلة الصخرية تلعب دوراً مهماً في سلوك إستقرار منحدر الصخور. لذلك، تركز هذه الدراسة على تقييم المخاطر الجيولوجية في محاجر السليتات. في هذه الدراسة، تم إستخدام خصائص أسطح عدم الإستمرارية بإستخدام تقنية المسح الخطي (Scan Line) وطريقة التحليل الحركي (Kinematic). وتستند هذه الدراسة أساساً على الملاحظات الجيولوجية وقياسات التراكيب. تم تقسيم كل محجر إلي ثلاثة مواقع (حوائط) لسهولة الدراسة. تتميز كتل الصخور بثلاث مجموعات مشتركة رئيسية (رأسية، وأفقية وقطرية). تم قياس 212 كسراً على المنحدرات الصخرية الأولية على إمتداد واجهات الكتل الصخرية. أيضاً، تم أخذ عينتين ممثلتين للصخر السليم لإختبار قوة الضغط أحادي المحور (UCS). تم إستخدام برنامج DIP في هذه الدراسة لتحليل البيانات. تشير النتائج إلي أن ثلاثة أنواع من الإنهيارات (سطحية، إسفينية وإنقلابية) قد تحدث على الأرجح في المواقع الثلاثة. توصي هذه الدراسة بضرورة إزالة النفايات المحيطة بالمحاجر للتشغيل في المستقبل، كما يمكن أن تتوسع المحاجر أفقياً حتى تعمل الآلات الثقيلة بشكل صحيح. التوصية النهائية هي تجنب تقنية التفجير بسبب وقوع الأراضي الزراعية والسكنية وخط أنابيب النفط الذي يمر عبر المحاجر.
Assessment of Rock Slope Instability of the Proposed Galat Sufar Open Pit Mine, River Nile State, Sudan
(Neelain University, 2018) Mohaned Ahmed Humeda Bashir
ABSTRACT The proposed GalatSufar south west open pit mine located withinRiver Nile state, northern Sudan.Geographicallythe area boundedby Latitudes 2347057 m –2346167 m (N) and Longitude 517303 m – 515893 m (E) UTM zone 36.The main objective of thisstudy is toinvestigatethe geological and structural factorsthat governing the stability of the proposed GalatSufarsouth westopen pit mine. Alsoidentify and assess the modes of rock slope failure. In this study two types of site investigations areapplied to evaluatethe rock masses which include Surface and Subsurface Investigations. Surface investigation are performed for top weathered rock masses whichgeologicallyconstituted by deformed volcano-sedimentary sequences of low grade metamorphism. Theyintruded by intermediate intrusions which are all partially covered bysuperficialdeposits. Structurally, the area located in the central portion ofE and NE trending anticlinorium fold within thesouthern flanks.The area subjected totwo different shearing.110° and 010° trend parallel toAtmurDelgo Suture and Keraf Shear Zone respectively. Surface engineering geological mapis created for the proposed mine based on weathering degree and discontinuities planes.The weathering degree of rock masses ranged from slightly to moderately weathered. Properties ofdiscontinuity planes for the top weathered rock mass constituted by two shear planes and three joint sets. The main shear plane has general trend 310° semi parallel to AtmurDelgo Suture and the minor shear has general trend 12° semi parallel to Keraf Shear Zone. Shearing planes occurred with highfrequency, extremely close spacing and high persistence along surface outcrop. The threejoint sets (1, 2& 3)occurred with orientation dip/dip direction (88°/220°), (75°/141°) and (12°/91°)respectively. They arecharacterized with low frequency, rough surfaces and low persistence. In Subsurface Investigation three oriented geotechnical boreholes are drilled at the proposed open pitto recognizediscontinuities planes orientation within fresh rock masses. Discontinuities planes constituted from two foliation planes and four joint sets. The twofoliation planes (S1) and (S2) have general orientation dip/dip direction (86°/59°) and (78°/292°).The four joint sets recognized fromteleviewer survey withgeneral orientation dip/dip direction, which are:(JS1:89°/244°), (JS2:12°/76°), (JS3: 71°/287°) and (JS4:74°/158°). In this study Kinematic analysis technique was applied toanalyze the collected structural data and identify instability condition and possible types of block failure.Different modes of slope failureswere recorded for both top weathered and fresh rock masses. The highest risk value for top weathered rock mass recorded as toppling failure within the southern part of the proposed open pit mine, while planar and wedge failuresoccurred with low risk values. Generally low planar and toppling failure risk values were measured for fresh rock masses. The tested bench face angles and their slope directions for both top and fresh rock masses were accepted to be usedfor the design of the proposed mine.This study recommended use rockbolting, dowels and anchors reinforcements for theexpected slope failure such as the possible toppling failure in the southern part of the proposed mine. الخلاصـة يقع منجم قلعات الصفر الجنوبي الغربىالسطحى المقترح بولاية نهر النيل ، شمال السودان. جغرافياً تُحِد المنطقة بخط عرض 2347057 متر – 2346167 متر (شمال) وخط طول 517303 متر – 515893 متر (شرق). الهدف الأساسي من الدراسة هو التحري عن العوامل الجيولوجية و التركيبية التي تتحكم في إستقرارية منجم جلات الصفرالجنوبي الغربىالسطحى المقترح ، ايضاً تحديد وتقييم نمطإنهيار المنحدر الصخري. في هذه الدراسة تم تطبيق نوعين من أنواع التحري الموقعي لتقيم الكتل الصخريةهما التحري السطحى والتحت سطحى. أُجري التحري السطحي للكتلة الصخرية العليا المتجوية ، جيولوجياً تتكون من صخور بركانية رسوبية متحولةفي رتبة تحول منخفض. الصخور البركانية الرسوبية المتحولة أُقتحمت بواسطة متدخٍلات متوسطة ، تُغطى هذه الوحدات برسوبيات حديثة. تركيبياً تقع المنطقة في جزء وسطي من طية محدبة ذات توجه (شرقق و شمالشرق) بالجناح الجنوبي. تعرضت المنطقة لنوعيين مختلفيين من القص. °110 و °010 ووموازيين لنطاق قص العتمور – دلقو ونطاق قص الكيراف علي التوالي. تم تحديث خريطة جيولوجية هندسية سطحية للمنجم المقترح إعتماداً علي درجة التجوية و مستويات عدم الإستمرارية. تتراوح درجة التجوية للكتل الصخرية من منخفضة الي متوسطة التجوية. الكتل الصخرية قليلة التجوية تشبه في تكوينها ومتانتها بالكتل الصخرية النقية حيث تظهر بمتانة أضعف عند مستويات عدم الإستمرارية ، علي عكس ذلك تظهر الكتل الصخرية متوسطة التجوية في مكاشف سطحية منخفضة وبمتانة أقل. خصائص مستويات عدم الإستمرارية للكتل الصخرية المتجوية العلياتتكون من مستويا قص وثلاثة أطقم فواصل. مستوي القص الأساسي لديه توجه عام °310 وشبه موازي لنطاق العتمور – دلقو ونطاق القص الثانوي ذو توجه عام °12 وشبه موازي لنطاق قص الكيراف. تظهر مستويات القص بتردد عالي ، بمسافات متقاربة جداً وإستمرارية عالية علي طول المكشف السطحي. أطقم الفواصل الأول ، الثاني والثالث تظهر بتوجه ميل/إتجاه ميل (°88 / °220) ، (°75 / °141) و(°12 / °91) علي التوالي. أطقم الفواصل تتسم بتردد منخفض ، أسطح خشنة وإستمرارية منخفضة. فى التحري التحت سطحى تم حفر ثلاثة آبار جيوتقنية موجهه بلمنجم السطحى المقترح من أجل التعرف علي توجه مستويات عدم الإستمرارية بالكتل الصخرية النقية. مستويات عدم الإستمرارية تتكون من مستويا تورق و أربعه أطقم فواصل. مستويا التورق (س1) و(س2) لديهما توجه عام ميل / إتجاه ميل (°86 / °292). تم التعرف علي أطقم الفواصل الأربعة من المسح (televiewer) حيث لديها توجه عام ميل / إتجاه ميل (ف1: °89 / °244) ، (ف2: °12 / °76) ، ( ف3: °71 / °287) و(ف4: °74 / °158). في هذه الدراسة تم تطبيق تقنيات التحليل الحركي من أجل تحليل بيانات التراكيب التي تم جمعها وتحديد ظروف عدم الإستقرارية وأنواع الإنهيارات الكتلية المتوقعة. أنماط مختلفة من الأنهيارات المنحدرية تم تسجيلها لكل من كتل الصخور العليا المتجوية والنقية. قيمة الخطر الأعلي لكتلة الصخور العليا المتجوية سُجلت كإنهيار إنقلابي بالأجزاء الجنوبية للمنجم السطحى المقترح ، بينما الإنهيارات المسطحة والوتدية ظهرت بقيم خطر منخفض. عموماً قيم خطر الإنهيارات الإنقلابية والمسطحة منخفضة للكتل الصخرية النقية. زوايا أوجه المساطب التي تم إختبارها وإتجاهات تلك الأوجه لكل من الكتل الصخرية العليا المتجوية و النقية كانت مقبولة للإستعمال في التصميم المنجمي المقترح ، هذه الدراسة أوصت بإستعمال دعامات تثبيت الصخور ، الأوتاد و الرٍكازات للإنهيار المنحدري المتوقع مثل الإنهيار الإنقلابي المتوقع في الأجزاء الجنوبية من المنجم السطحى.
Assessment of Rockfall Hazards and Rock Slope Instability along Alagaba Sector of Khartoum - Portsudan Highway, Red Sea State, Sudan
(Neelain University, 2018) EL Khider Rahamt Allah EL Hadi Mohammed Saeed
Abstract Khartoum - Port-Sudan national highway represents the economic and commercial highway that link Sudan capital with main cities in eastern Sudan such as Suakin, Bashair and Digna harbors. The highway crosses the Red Sea Hills through high ridge mountains of Alagaba region. The highway consists of two roads: old road which was constructed since 1979 by STRAPAC Company, and the new one was constructed in a few previous years. Some geo-hazards such as rock falls, debris flows and rock failures represent the main natural geological hazards along the new road in compare with old road. However, the properties of rock mass discontinuities play an important role in the behaviour of rock slope stability. This study is aimed to assess the geological hazards, probability of failure, and suggest suitable treatments of unstable rocks to mitigate the road from hazardous phenomena. Generally, there are many methods of rock slope stability investigations, which include: the properties of the discontinuities, kinematic analysis technique and numerical analysis. In this study the properties of the discontinuities using Scan line technique and kinematic analysis method were used. However, this study is mainly based on geological observations and structural measurements. The slopes along Alagaba new road was divided into seven sites for easy study. The rock masses along Alagaba new road are characterized by three major joint sets (vertical, horizontal and diagonal). A total of 874 fractures were measured on the primary rock slopes along the discontinuity cut face and block bodies. Also, eight representative intact rock samples were taken from different rock masses for Uni-axial compressive strength “UCS” test to determine the strength of the rocks. From the field observations rock falls, debris flows and rock failures represent the main natural geological hazards along Alagaba new road compare with the old road. They are observed in some localities and some of them are expected to be happen. Kinematic analysis technique as preliminary investigation for rock slope assessment as well as DIP software (stereographic projection -lower hemisphere) have been used in this study for the analysis data of discontinuities. The results of the analysis deduce three type of failures (plane, wedge and toppling failure) will occurred or can probably occurred at the seven sites. Based on the analysis of the collected data suitable reinforcements such as catch fences get constructed and benches, and meshes get installed in the location of hazardous sites to prevent the road from rock falls and debris flows. In the sites of expected rock failures (e.g. planar, toppling and wedge failures) suitable mitigation methods such as slope technique in case of using different excavation methods. In case of using reinforcement methods anchors and bolts are suitable for all type of failures along the new road. المـسـتـخـلـــــص طريق الخرطوم – بورتسودان السريع يمثل الرابط الإقتصادي والتجاري بين العاصمة ومدن شرق السودان ومينائي سواكن وبشائر. يقطع الطريق السريع جبال البحر الأحمر خلال منطقة العقبه, وهو يتضمن طريقين: طريق العقبه القديم والذي أنشئته شركة إستراباك الألمانية في العام 1979 وطريق العقبه الجديد والذي تم إنشائه في السنوات القليلة الماضية. تمثل الإنهيارات الصخرية والقطع الصخرية المتساقطة والحطام الصخري بعض المخاطر الجيولوجية الطبيعية والرئيسية على طول طريق العقبه الجديد مقارنة بالطريق القديم, إلا أنّ خصائص الكتل الصخرية الغير مستقرة تلعب دور أساسي ومهم في سلوك إستقرارالإنهيارات الصخرية. تهدف هذه الدراسة إلى معرفة المخاطر الجيولوجية والإنهيارات المحتملة وإقتراح طرق المعالجة المناسبة للصخور الغير ثابتة لحماية الطريق أو التقليل من هذه المخاطر. توجد عدة طرق للتحري عن الإنهيارات تتضمن: خصائص أسطح عدم الإستمرارية, التحليل الحركي (Kinematic) والتحليل الرقمي. في هذه الدراسة تم إستخدام خصائص أسطح عدم الإستمرارية عن طريق إستخدام تقنية المسح الخطي (Scan Line) والتحليل الحركي. بُنيت هذه الدراسة على الملاحظات الجيولوجية الحقلية وقياسات التراكيب, لذلك تم تقسيم المنطقة إلى سبعة مواقع لتسهيل الدراسة. تتميزالكتل الصخرية على طول طريق العقبه الجديد بثلاثة أنواع أساسية من الفواصل (رأسية, أفقية وقطرية). أُجريت دراسات على إمتداد الكسور لواجهات الكتل الصخرية وشملت قراءة (874) كسر متمثلة في خط المضرب وقيمة الميل وإتجاهه. كذلك تم أخذ ثمانية عينات من الصخر السليم (intact rock) ممثلة للوحدات الصخرية المختلفة على طول طريق العقبه الجديد لإجراء إختبار الضغط أحادي المحور (UCS) لتحديد قوة تحمل الصخور. الصخور المتساقطة والحطام الصخري والإنهيارات الصخرية التي حدثت والمتوقع حدوثها (من الملاحظات الحقلية) تمثل مخاطر جيولوجية طبيعية وأساسية على طول طريق العقبه الجديد مقارنة بالطريق القديم. تم إستخدام تقنية التحليل الحركي في هذه الدراسة بواسطة برنامج الميل (DIP software) (الإسقاط الإستيروجرافي - نصف الكرة الأسفل -) لتحليل بيانات الكسور ومن ثم إستنتاج ثلاثة أنواع من الإنهيارات (سطحية, إسفينية وإنقلابية) حدثت أو متوقعة الحدوث في المواقع السبعة. بناءاً على تحليل البيانات التي جُمعت تم إقتراح بعض طرق التدعيم المناسبة مثل بناء سياج أوعمل مساطب وشبك في المواقع الخطرة لحماية الطريق من الصخور المتساقطة والحطام الصخري أو التقليل منها بقدر الإمكان. أما في المواقع المتوقع فيها حدوث الإنهيارات (سطحية, إسفينية وإنقلابية) يمكن إستخدام طرق وقائية مثل تقنية الميل هذا في حال إستخدام طرق الحفر, أما في حالة إستخدام طرق التدعيم من الأفضل إستخدام المرساة والدرباس لكل أنواع الإنهيارات على طول الطريق الجديد.
AN ASSESSMENT STUDY OF FAILED HOMOGENEOUS SMALL EARTH DAM, EASTERN DARFUR, SUDAN
(2018) Ammar Mohamed Yahya Ibrahim
ABSTRACT The study reviewed the relevant data required for evaluation those available from the technical reports prepared by embankment designer, and additional data and information from comprehensive inspection program planned and executed in this study to check and compare the data to be used in the evaluation process. From Data analysis it was clear that the previous dam failed due to the unsuitable geotechnical properties of construction material, and due to inadequate site investigation prior to design and construction of the dam. The stratigraphy of the area and the hydrological studies show that the foundation of the dam should be more deep and increasing in width. The results give strong evidence that the embankment soil is non homogenous and not well compacted. Also, the study presented the current condition of the embankment according to final results obtained from analysis of collected data. The main conclusions drawn from this study that the evaluated earth embankment is neither suitable nor capable to secure water supply during the dry season .Extensive and costly remedial works would be done to reduce the risk of embankment failure and planning should be started to design and construct new structure, correctly and appropriately to store water. الخلاصة إستعرضت الدراسة المعلومات ذات الصلة و المطلوبة في عملية التقييم و المتحصل عليها من التقارير الفنية التي تم إعدادها بواسطة مصمم السد و المعلومات الإضافية التي تم الحصول عليها بتنفيذ برنامج بحث و تحقق شامل صمم و نفذ في هذه الدراسة للتحقق من و مقارنة المعلومات المستخدمة في عملية التقييم. من تحليل البيانات كان من الواضح أن السد فشل بسبب الخصائص الجيوتقنية غير المناسبة لمواد البناء ، وبسبب عدم كفاية تحقيقات الموقع قبل تصميم وبناء السد. تظهر الطبقات للمنطقة والدراسات الهيدرولوجية أن أساس السد يجب أن يكون أكثر عمقاً ويتزايد في العرض. النتائج تعطي دليلا قويا على أن التربة غير متجانسة وغير مضغوطة بشكل جيد. ايضا عرضت الدراسة الوضع الراهن للسد الترابي طبقا للنتائج النهائية المتحصل عليها من تحليل البيانات المجمعة. الخلاصة الرئيسية التي توصلت لها الدراسة إن هذا السد غير قادر على تأمين امدادات المياه خلال موسم الجفاف, كما يجب القيام بمعالجات شاملة ومكلفة لتقليل خطر انهيار الحاجز الترابي كما لابد من بدء التخطيط لتصميم وبناء منشأة جديدة بصورة سليمة و ملائمة لتخزين المياه.
Building 3D Static Model of Bentiu Formation in South Annajma Area Part of Muglad basin – Sudan
(2017) Atif Bushra Aljak Ageeb
ABSTRACT The study area is hydrocarbon potential area namely South Annajma field lies in the Block 17 of Muglad basin Which is the one of the most important oil production basin in Sudan, and is being operated by Staroil. Input data used in this study are:  Seismic Interpretation Result: one seismic surface Bentiu -1A and fault polygons.  Well Data : Wells header (coordinates and KB), Well logs, Well tops, fault points, etc)  Logging Interpretation: Vsh, Pore, Water Saturation, etc)  Oil Water Contact of Different Segments for each zone  Porosity-Permeability function To prepare South Annajma field for development with the presently drilled several wells. This study investigates the South Annajma structure and compartments analysis, picking well tops and establishing well to well correlation to define vertical and lateral facies association in order to indentify the stratigraphic sequence and facies depositional environment for the study area. Build porosity, permeability, and water saturation model to define reservoir characterization and construct facies depositional model. The methods followed in this study include subsurface facies analysis based on wire line logs and seismic section analysis, cuttings samples descriptions and conventional cores analysis. The subsurface lithofacies analysis from the studied conventional cored intervals from Bentiu Formations revealed the presence of three major lithofacies types, all of them are siliciclastic sediments. The sedimentary facies investigation revealed that the paleo-depositional environment of the studied sediment is classified into three different units of the first order facies sequences i.e. Lacustrine dominated unit, Fluvial dominated unit and Deltaic dominated unit. the study will be delivered to reservoir engineer for dynamic model and simulation, to predict new infill wells, for production increase and enhance reservoir. المُلخص تقع منطقة الدراسة والتي تسمي حقل جنوب النجمة المنتج للنفط في الجزء الشمالي الشرقي من مربع17 - في حوض المجلد الاخدودى الذى یعتبر الحوض الرئیسى لانتاج النفط في السودان بين خط العرض11°26’44” شمال 11°40’31”شمال وخط الطول 28° 13'44 " شرقا 28° 12'54 شرقا ويتم تشغيلها من قبل شركة أستار اويل لعمليات البترول. الغرض من هذه الدراسة تنمية وتطوير حقل جنوب النجمة، بعدما تم حفر عدد من الآبار في الوقت الحاضر. تبحث هذه الدراسة في التراكيب الجيولوجية وتحليلها لي قطع صغيرة في حقل جنوب النجمة، ومقارنة الابار مع بعضها البعض بي استخدام تراكيبها المختلفة, الطرق المتبعة في ھذه الدراسة تشمل التحليل السحنى تحت السطحى القائم على دراسة سجلات الابار بواسطة جس الابار السجلات الصوتية والاشعاعية، السجلات الجيوفيزيائية والمقاطع السيزمية الفتات الصخرى والعينات اللبابية. بناء المسامية، والنفاذية، ونموذج التشبع بالمياه لتحديد كمية النفط ايضا لتحديد خصائص المكمن. لإنشاء وبناء نموذج سحنة الترسيب. الأساليب المتبعة في هذه الدراسة تشمل تحليل السحنات تحت السطحية على أساس سجلات المجسات البئرية والتحليل قسم الزلزالي، تم قطع عينات ووصفها وتحليل اللبيه التقليدية. وكشف تحليل الصخور تحت سطح الأرض من فترات التقليدية من متكون بانتيو الذي يمثل الخازن الرئيسي للنفط في حوض المجلد. وكشف التحقيق أن السحنة او الصخر تم تقسيمه الي ثلالة انواع من الصخور الرسوبية شملت الرمل الناعم والرمل الخشن والطين اما البيئات الترسيبية اوضحت الدراسة انها تم تصنيفها إلى ثلاث بئات ترسبية مختلفة من الدرجة الأولى وهي بيئة ترسيبة نهرية وبئة الدلتاوات واخيرا بئات ترسيبية ناتجة من البحيرات.
Characterization of Neem Main Low Resistivity Oil Zones - Muglad Basin (Republic of Sudan)
(Neelain University, 2018) Mohamed Mukhtar Mohamed Ibrahim
ABSTRACT Muglad basin is the largest rift basin discovered in Sudan, it trends northwest-southeast and consists of a thick Mesozoic and Tertiary continental syn-rift sequence buried by a Miocene- Recent post-rift sedimentary cover sediments include ﬂuvial alluvial and lacustrine environment with probability of coastal marine depositional environment. The study objectives is to characterize low resistivity possible oil zones and correlate to ﬁgure out continuity of the same focusing mainly on Abugabra fonnation in Neem ﬁeld Where LoW Resistivity Pay zones characterization are usually quite difﬁcult that it requires researchers to twist their mindset by analyzing the information unconventionally; because many reasons for low resistivity are possible but not limited to: Invasion of high salinity mud ﬁltrate, high clay bound water content, high capillary irreducible water content due to ﬁne sand grain and/or existence of conductive minerals in pay zones such as: pyrite, siderite, glauconite etc.. Data of seven wells, include: Master logs, Final well reports, Conventional Wire Line logging (the ﬁrst main run) and then interpreted using geological computer applications {Gravitas, Petrel and Interactive Petrophysics (IP)}. The petrophysical interpretation includes the complete processes to determine the penneability, porosity and water saturation using flow units method which contains determination of the total porosity from Wireline logs and then correlated to ﬁgure out its continuity in the area. Petrophysical Interpretation results show non clear contrast in the porosity and volume of clay & the water saturation ratio was up to 75 which is acceptable on its compatibility with the characteristics of the reservoir. There have been 7 oil and gas zones in common per well, with total thickness of 265m oil column, with effective porosity calculated upper and middle pay-zones in Abugabra are of higher values l5 to l8 whereas the lower Abugabra porosity value ranging between 9 to 13. Out of the seven different sand layers in Abugabra, the study showed only one continuous layer in all seven wells. The permeability, porosity and saturation of water and oil were calculated for all layers of this formation in addition to the Bentiu formation. This showed variation in the results, indicating the different sedimentary environments and the nature of the migration of the hydrocarbons from the source layers.
COASTAL GEOTECHNICAL PROPERTIES AND - PILLING FOUNDATION DESIGN, AREA BETWEEN PORT — SUDAN AND SAUKIN RED SEA, SUDAN
(Al Neelain University, 205-08) OMAR ATTAJ OMAR AL-IMAM
A combination studies had been done to put the area under investigation in focus for the future population pressure and economical development activities in engineering planning view. All the data was processed by Rock Ware 2002 , 2004 and Auto Cad in 2D, 3D models. This study including very important infonnations about the area such as geomorphologic features, hydrological process and marine conditions. The geological setting shows different geological environments such as sabkhas, salt marshes and transitional zone between land and marine environments. Coral reef, shoreline conﬁguration and continental shelf were studying from a geological point of view included onshore sites. Stratigraphically, Port-Sudan region consist of four layers, Dama Dama two layers and Saukin characterized by unhomogenatic stratigraphical formation. Two facies forming the stratigraphy sequences on the continental shelf which are residual soil and coral reef limestone. The later one was classiﬁed in all sites by weathering grade. The study shows that the area is rich in raw building materials which characterized by good chemical, physical and geotechnical speciﬁcations. Sand, gravel, building stones and carbonate limestone were tested for grain size distribution, densities, Califomia bearing capacity, aggregate test, crushing value, impact value, point load and unconﬁned compressive strength. The geochemical analysis of subsurface soils and intruded sea water covered all the hazardous cations and anions and clariﬁed the interaction between them.
Comparative Study of Concrete Mix Design, Using Basalt and Granite Aggregates, Khartoum State, Sudan
(Al-Neelain University, 2019) Abdullah Hassan Abdulrahim Fadul
ABSTRACT The study area is located in Khartoum state. Crushed basalt and crushed granite samples were collected from Khartoum state quarries of Jebel ET- Toriya and Alsabaloka Respectively. The purpose of this research is to make comparison between crushed basalt and crushed granite as coarse aggregate use in concrete mix, in addition, to determine the geotechnical properties of aggregate and calculate the compressive strength of both. Statement of the problems in this research, it was to choice between basalt and granite, and which of them control the safety for engineering constructions. Materials were used consist of ordinary Portland cement is (410) kg/m3, with crushed basalt and crushed granite as coarse aggregates is (1120) kg/m3, and sand as fine aggregate is (680) kg/m3. Three concrete mixes were prepared, two used crushed basalt and one used crushed granite. The methodology have done by office works and field investigations, laboratory testing (Gs, ACV, AIV, and LAA). The Results showed when used granite and basalt as coarse aggregate that standardized results of crushing values and impact values, abrasion values and specific gravity. The High compressive strength and workability of crushed granite more than basalt in concrete, that indicate of suitability and serviceability for granite more than basalt in engineering constructions. It was found in petrographical examination of basalt under microscope the amorphous silica, on the other hand, granite having mica-sheets, in their components. Which, may decrease in durability and strength during the time. It was recommended to add pozzolanic materials to concrete mix such as fly ash to minimize the risks and damages due to alkali silica reaction (ASR). المستخلص تقع منطقة الدراسة في ولاية الخرطوم. وتم الحصول على البازلت المكسور والجرانيت المكسور من كسارات ولاية الخرطوم من جبل طورية والسبلوقة على التوالي. الغرض من هذه الدراسة لِخلق مقارنة بين رُكام البازلت الخشن ورُكام الجرانيت الخشن في الخلطة الخرسانية، بالإضافة لتحديد الخصائص الجُيوتقنية للرُكام المستخدم في الخلطة الخرسانية وحساب قوة الضغط لكِليهما. مشكلة الدراسة هي لمعرفة مِعيار الاختيار بين البازلت والجرانيت وأي منهما يتحكم بسلامة الإنشاءات الهندسية. المواد المستخدمة في الخلطة الخرسانية اِحتوت على الأسمنت البُورتلاندي العادي وهي 410كجم/م3، ورُكام البازلت والجرانيت كرُكام خشن بحوالي 1120كجم/م3، والرمل كرُكام ناعم حوالي 680كجم/م3. ومن ثم تم اعداد ثلاث خلطات خرسانية، اثنين منهما تم استخدام ركام البازلت وأما الأخرى استخدم فيها رُكام الجرانيت. المنهجية لدراسة البحث كانت عن طريقة العمل المكتبي والعمل الحقلي والاختبارات المعملية. اظهرت النتائج عندما استخدم البازلت والجرانيت المكسور كرُكام، مطابقة للمقاييس لكل من قيمة التصادم والكسر والبرَّي والثقل النوعي. وكانت القيمة المرتفعة لقوة الضغط والتشغيلية لرُكام الجرانيت أفضل من رُكام البازلت في الخلطة الخرسانية وذلك يعتبر مؤشراً جيداً للتناسُب والخدمِية والمُلاءمة لرُكام الجرانيت أكثر من رُكام البازلت في الانشاءات الهندسية. كما وُجِد أيضاً في اختبار البتروغرافيا للبازلت تحت المجهر بأنْ السِليكا غير متبلورة. أما من ناحية أخرى، وُجِد انْ الجرانيت يحتوي على صفائح المَايكا في مكوناتهِ التي بدورها تُقلص القوة والديمومة للخرسانة خلال الازمان. اوَصتْ الدراسة باستخدامِ المواد البُوزولانية في الخلطة الخرسانية، مثل الرّماد لتقليل المخاطر والأضرار بسبب تفاعل السِليكا في الرُكام مع القلويات الموجودة في الاسمنت.