سنگ‌هایمارنی از جمله سنگ‌های ضعیف هستند کهبه‌دلیل قابلیتتورم،شکفتگی زیاد و مقاومت و دوام‌‌‌پذیری کم در اجرای سازه‌های مهندسی باعث مشکلاتی می‌شوند. نداشتن شناخت کافی از ویژگی‌هایزمین‌شناسیمهندسی، علت مشکلات این نوع سنگ‌هاست. در این پژوهش به‌منظور تعیین پارامترهای فیزیکی و مکانیکی سنگ‌های مارنی ساخت‌گاه سد صفا، بر روی نمونه‌های حاصل از حفاری گمانه‌ها، آزمایش‌های حدود اتربرگ، وزن مخصوص، تخلخل و درصد رطوبت، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری (UCS)، آزمایش برش مستقیم، آزمایش تورم، آزمایش مقاومت فشاری محصور (سه محوری) و همین‌طور آزمایش‌های پراش اشعه ایکس (XRD) و فلور سانس اشعۀ ایکس(XRF) صورت گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان می‌دهد که نوع و مقدار کانی‌های موجود در مارن به‌ویژه کانی‌های رسی و درصد کربنات کلیسیم موجود در آن از عوامل مؤثر و تأثیرگذار بر ویژگی‌های زمین‌شناسی مهندسی این نوع سنگ‌هاست.