Resonance phenomenon in the quartzite from Jegłowa (Poland)

• Autorzy: Marciniszyn T. , Sieradzki A. , Poprawski R.

Warianty tytułu

PL

Zjawisko rezonansu w kwarcycie z Jegłowej (Polska)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The quartzite rock has been characterized by dielectric investigation. On the basis of complex dielectric measurements in a wide temperature (50-320 K) and frequency (10/2—3 x 10/7 Hz) ranges the resonance at about 20 MHz was found. The proposed method is based on the resonance phenomenon which allows for the detection of grains of quartz and calculates their size in the studied material. Based on this method, the average size of the quartz grains (0.16 mm and 0.14 mm) embedded into quartzite was determined. Dielectric measurements of the quartzite samples annealed at 800°C, 900°C and 1000°C were performed. Results from the analysis using X-ray fluorescence (XRF) showed that the chemical composition remains unchanged after the thermal treatment, despite of the well-known crystal structure changes.

PL

Kwarcyt został scharakteryzowany dzięki pomiarom dielektrycznym. Na podstawie pomiarów dielektrycznych przeprowadzonych z szerokim zakresie temperatur (50-320 K) oraz częstotliwości (10/2--3 • 10/7 Hz) został pokazany rezonans w okolicy 20 MHz. Zaproponowano metodę bazującą na zjawisku rezonansu, pozwalającą wykryć oraz obliczyć wielkości ziaren kwarcu w badanym materiale. Bazując na tej metodzie, wyznaczono średni rozmiar ziaren kwarcu w kwarcycie: 0,16 mm oraz 0,14 mm. Przeprowadzono także pomiary dielektryczne kwarcytu wygrzanego w temperaturze 800°C, 900°C oraz 1000°C. Analiza fluorescencyjna XRF pokazała, że skład chemiczny po wygrzewaniu nie zmienia się pomimo zmiany struktury.

Słowa kluczowe

EN

quartzite; piezoresonance; dielectric measurements

PL

kwarcyt; piezorezonans; pomiary dielektryczne

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: AGH Journal of Mining and Geoengineering
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 37, no. 1
• Strony: 51--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Marciniszyn T.

• Wroclaw University of Technology, Institute of Physics

autor

Sieradzki A.

• Wroclaw University of Technology, Institute of Physics

autor

Poprawski R.

• Wroclaw University of Technology, Institute of Physics

Bibliografia

• [1] Powell D.: Quartzite. Mineral Information Institute, 2009
• [2] Blatt H., Tracy R.J. : Petrology, Igneous, Sedimentary, and Metamorphic. 2nd edition, 1996, p. 355
• [3] Chmura K :. Lithology of the quartzite series. Kraków 1967
• [4] Wenk H.-R., Lonardelli I., Vogel S.C., Tullis J:. South Africa Dauphine twinning as evidence for an impact origin of preferred orientation in in quartzite: An example from Vredefort, South Africa. Geology, vol. 33, 2005, pp. 273-276
• [5] Noffke N., Hazen R., Nhleko N. : Earth's earliest microbial mats in a siliciclastic marine environment (2.9 Ga Mozaan Group, South Africa). Geology, vol. 31, 2005, pp. 673-676
• [6] Piech J. : Wyłożenia ogniotrwałe pieców i urządzeń cieplnych. Kraków, 1999
• [7] Kłos A., Pajączkowska A., Pawlaczyk C., Markiewicz E.: On growth and dielectric properties of Ca4Gd0(B03)3 single crystals. Proc. SPIE, vol. 4412, 2001, pp. 369-374
• [8] Geennwood C.J. : Etched silicon vibration sensor. J.Phys. E.: Sci. Instrum. vol. 17, 1984, pp. 650-652
• [9] Jonscher, A., K, 1983, Dielectric Relaxation in Solids (Chelsea, London: Dielectrics Press)
• [10] Smits J.G., Tilmans H.A.C., Hoen K., Mulder M., Van Vuuren J., Boom G.: Resonant diaphragm pressure measurements system ZnO on Si excitation. Sensor and Actuators, vol. 4, 1983, pp. 565-571
• [11] Rust C.F., Petroleum M. : Electrical Resistivity Measurements on Reservoir Rock Samples by the Two-Electrode and Four-Electrode. Society of Petroleum Engineers, 1952, pp. 217-224
• [12] Kahraman S., Fener M : Electrical resistivity measurements to predict abrasion resistance of rock aggregates. Mater. Sci., vol. 31, no. 2, 2008, pp. 179-184
• [13] Sauerbrey G.Z. : Use of quartz vibration for weighing thin films on a microbalance. J. Physik, vol. 155, 1959, pp. 206-212
• [14] Yound D.H., Freedman A.R. : . University Physics with modern physics, 2000, p. 607
• [15] Benes E., Groschl M., Bruger W., Schmid M:. Sensor based on piezoelectric resonators. Sensors and Actuators A, 1995, pp. 1-21
• [16] Krupka J., Derzakowski K., Tobar M., Hartnett J., Geyerk R. : Complex permittivity of some ultralow loss dielectric crystals at cryogenic temperatures. Meas. Sci. Technol., vol. 10, 1999, pp. 387-392