Charakterystyka przypowierzchniowej części warstw orzeskich w rejonie siodła głównego w aspekcie procesów wietrzenia

• Autorzy: Jonczy I. , Borówka B.

Identyfikatory

DOI

10.1515/gospo-2016-0018

Warianty tytułu

EN

Characteristics of near-surface part of the Orzesze beds in the region of the main saddle in view of weathering processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule scharakteryzowano przypowierzchniową część warstw orzeskich w rejonie siodła głównego. W profilu litologicznym omawianego rejonu stwierdzono obecność iłowców przewarstwionych piaskowcami oraz występujące na powierzchni piaski. Wśród iłowców nawiercono warstwę węgla. Obserwacje terenowe z użyciem kamery, bezpośrednio w wykonanych otworach wiertniczych oraz badania laboratoryjne pobranych próbek skał wykazały znaczny stopień zwietrzenia utworów klastycznych. W obrębie warstw piaskowców w wyniku oddziaływania czynników wietrzenia tworzą się szczeliny oraz pustki skalne, którymi w głębsze partie górotworu swobodnie przesącza się woda opadowa. Piaskowce w składzie mineralnym zawierają przede wszystkim kwarc, któremu w mniejszych ilościach towarzyszą plagioklazy, łyszczyki, okruchy skalne i minerały ciężkie. Spoiwo piaskowców jest typu cement, ilasto-węglanowe. Występujące na powierzchni piaski stanowią ich zwietrzelinę, o czym świadczą podobne cechy teksturalne obu osadów. Iłowce bogate są w kaolinit i kwarc; w ich składzie stwierdzono również minerały z grupy smektytu. Charakteryzują się bardzo dużą nasiąkliwością, co prowadzi do ich pęcznienia i rozmywania. Stwierdzono, że zwietrzałe partie skał wykazują znacznie obniżoną wytrzymałość na ściskanie w stosunku do wartości przyjmowanych dla skał warstw orzeskich.

EN

The article presents the characterization of a near-surface part of Orzesze beds in the region of the main saddle. The lithological profile of the region in concern has been confirmed to contain claystones with interburdens of sandstones and sands occurring at the surface. Among the claystones, a coal bed was drilled into. Field observations with a video camera, direct observations made in the boreholes and laboratory studies of the obtained rock samples have indicated high levels of weathering of the clastic formations. The weathering processes within the sandstones form fissures and rock voids by means of which rainwater flows freely into the deeper parts of the rock mass. The mineral composition of the sandstones includes mostly quartz, accompanied by plagioclases, micas, breccias and heavy minerals in smaller amounts. The binding material is cement-type and clayey-carbonate. The sands occurring at the surface constitute their eluvium, which is evidenced by similar texture qualities of both the sediments. The claystones contain mostly kaolinite and quartz; in their composition minerals from smectite group were also found. They are characterized by very high absorbability, which leads to their swelling and washing out. It has been found that the weathered parts of rocks indicate significantly lowered compressive strength in comparison to the values assumed in case of the rocks of the Orzesze beds.

Słowa kluczowe

PL

warstwy orzeskie; piasek; piaskowiec; proces wietrzenia

EN

Orzesze beds; sand; sandstones; weathering process

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 32, z. 2
• Strony: 111--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jonczy I.

• Instytut Geologii Stosowanej, Wydział Górnictwa i Geologii, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Borówka B.

• Instytut Geologii Stosowanej, Wydział Górnictwa i Geologii, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] Bolewski, A . i Żabiński, W. red. 1988. Metody badań minerałów i skał. Warszawa: Wyd. Geologiczne.
• [2] Botor, D. 2014. Wiek uwęglenia utworów górnokarbonskich w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym w świetle datowań apatytów za pomocą metody trakowej i helowej. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 30(1), s. 85–104.
• [3] Bromowicz, J. i Magiera, J. 1990. Geneza żył klastycznych w skałach karbonu rejonu Rybnika. Annales Societatis Geologorum Poloniae – Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego 60, s. 125–148.
• [4] Buczek, H. i Stankiewicz, J. 1969. Warunki sedymentacyjno-litologiczne w rejonie na południe od siodła głównego. Materiały Konferencji Naukowej pt. Badania naukowo-techniczne mineralnych surowców karbonu Zagłębia Górno- i Dolnośląskiego oraz ich praktyczne wyniki. Katowice: NOT, s. 71–80.
• [5] Bukowska, M. i Ćmiel, S. 2011. Charakterystyka zmian właściwości skał karbońskich w strefach tektoniki nieciągłej w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Górnictwo i Geoinżynieria 35(2), s. 111–119.
• [6] Chodyniecka, L. i Probierz, K . 1985. Piaskowce karbońskie rejonu Mikołowa. Kwartalnik Geologiczny 29(2), s. 329–342.
• [7] Chodyniecka, L. i Wilk, A . 1982. Skały ilaste z kopalni Murcki. Przegląd Geologiczny 30, s. 77–81.
• [8] Deere, D.U. 1989. Rock Quality Designation (RQD) after twenty years. U.S. Army Corps Engrs Contract Report GL-89-1. Vicksburg, MS: Waterways Experimental Station.
• [9] Deere, D.U. i Deere, D.W. 1988. The Rock Quality Designation (RQD) index in practice. In: Rock classification system for engineering purposes (ed. L. Kirkaldie), A STM Special Publication 984, 91–101. Philadelphia: Am. Soc. Test. Mat.
• [10] Gabzdyl, W. 1999. Geologia złóż. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [11] Gabzdyl, W. i Hanak, B. 2005. Surowce mineralne Górnośląskiego Zagłębia Węglowego i obszarów przyległych. Przegląd Górniczy 53(9), s. 726–733.
• [12] Jonczy, I. i Borówka, B. 2014. Mineralogical-petrographic characteristics of the sandstones and sands of the Orzeskie Beds in the Syncline region of Mikołów. Materiały konferencyjne Mineral Engineering Conference MEC 2014, Istebna, s. 51–59.
• [13] Kidybiński, A . 1982. Podstawy geotechniki kopalnianej. Katowice: Wyd. „Śląsk”.
• [14] Konior, K . i Turnau, E. 1974. Nowe profile wiertnicze utworów karbonu produktywnego w południowo-wschodniej części Górnośląskiego Zagłębia. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego – Annales de la Société Géologique de Pologne XLIV(4), s. 515–547.
• [15] Łydka, K . 1985. Petrologia skał osadowych. Warszawa: Wyd. Geologiczne.
• [16] Maliszewska, A . 1996. Wybrane zagadnienia diagenezy skał. Przegląd Geologiczny 44(6), s. 586–995.
• [17] Pettijohn i in. 1972 – Pettijohn, F.J., Potter, P.E. i Siever, R . 1972. Sand and sandstones. Berlin: Springer-Verlag.
• [18] Probierz, K . i Borówka, B. 2009. Weryfikacja ilościowa i jakościowa zasobów węgla kamiennego w wytypowanych kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Gliwice: Wyd. Politechniki Śląskiej.
• [19] Probierz i in. 2012 – Probierz, K ., Marcisz, M. i Sobolewski, A . 2012. Od torfu do węgli koksowych monokliny Zofiówki w obszarze Jastrzębia (południowo-zachodnia część Górnośląskiego Zagłębia Węglowego). Zabrze: Wyd. IChPW.
• [20 ] Ryka, W. i Maliszewska, A . 1991. Słownik petrograficzny. Warszawa: Wyd. Geologiczne.
• [21] BN-65/6728-01. Norma branżowa: Kruszywa i wypełniacze. Urządzenia do uzdatniania wody. Materiały filtracyjne. Analiza granulometryczna piasku.
• [22] PN-EN 1936:2010. Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczanie gęstości i gęstości objętościowej oraz całkowitej i otwartej porowatości.
• [23] PN-EN 13755:2008. Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczanie nasiąkliwości przy ciśnieniu atmosferycznym.
• [24] PN-EN 12371:2010. Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczania mrozoodporności.
• [25] PN-EN 1926:2007. Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczania jednoosiowej wytrzymałości na ściskanie.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.