Właściwości geomechaniczne mioceńskich soli kamiennych

• Autorzy: Flisiak D. , Cyran K.

Warianty tytułu

EN

Geomechanical parameters of miocene rock salt

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Odcinki rdzeni wiertniczych ze złóż mioceńskich soli kamiennych Łężkowice i Siedlec-Moszczenica poddano badaniom wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie, rozciąganie oraz testom pełzania. Wyznaczono następujące parametry: ciężar objętościowy, wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie, moduł Younga, liczbę Poissona. Charakterystyki odkształceń osiowych, poprzecznych i objętościowych próbek soli kamiennej cechuje nieliniowość w całym zakresie naprężeń. Granica dylatancji pojawia się przy naprężeniach osiowych wynoszących od 8,4 do 14,4 MPa, tj. na poziomie około 35% Rc. Otrzymane parametry pozwalają stwierdzić, że na właściwości wytrzymałościowe soli w pierwszym rzędzie wpływa zawartość materiału terygenicznego. Jego wzrost podnosi wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie, przy czym znaczenie ma nie tylko ilość, ale także forma jego występowania (laminy, otoczenie ziaren). Uziarnienie ma znaczenie drugorzędne i generalnie wytrzymałość maleje wraz ze wzrostem wielkości ziaren, pomimo to najmniejszą wytrzymałością cechują się próbki różnoziarniste. Interesująca jest wysoka wytrzymałość próbek soli wykazujących kierunkowe ułożenie ziaren. Wydaje się, że procesy tektoniczne, które przyczyniły się do takiego ułożenia ziaren, spowodowały wzmocnienie soli poprzez lepsze dopasowanie kryształów lub częściową rekrystalizację. Wśród próbek skał płonnych największą wytrzymałością cechująsię piaskowce z gronami anhydrytu. Ich wytrzymałość, podobnie jak iłowców, osłabiają warstwy i smugi anhydrytu o strukturze trzewiowej lub gipsu włóknistego, których granice są naturalnymi powierzchniami osłabień. W testach pełzania zaznacza się zależność pełzania od wielkości przyłożonego naprężenia. Jego większa wartość skutkuje większą intensywnością pełzania. Krzywe pełzania charakteryzuje duże zróżnicowanie wartości dla poszczególnych rodzajów soli, a także w obrębie tego samego gatunku. Wynika to z faktu dużej zmienności wytrzymałości na ściskanie.

EN

Core samples from the Miocene salt deposits of Lezkowice and Siedlec-Moszczenica were tested for uniaxial compression and uniaxial tension strength and for creep properties. As a result of these tests the following parameters were calculated: bulk density, compressive strength, tensile strength, Young's modulus and Poisson's ratio. Axial, transverse and volume strain characteristics of rock salt samples are described by unlinear course in the whole range of stress. Dilatancy boundary appears at axial stress from 8.4 to 14.4 MPa (about 35% Re). All the obtained parameters indicated that strength of rock salt is influenced primarily by a terrigenous material content. In most cases, its high content increases both compressive and tensile strength. However, not only the content of terigenous material is important, but also its concentration form such as laminas and intergranular space infill. Graining is less important but generally the strength value decreases with a grain size increase. In spite of this fact, the lowest strength is typical for vari- grained salt samples. Moreover, interesting is a high strength of salt sample characterized with directionally elongated grains. Tectonic processes which produced such salt texture caused its strengthening. It is probably connected with better grain to grain fitting or partial recrystallization. Sandstone samples with anhydrite exhibit with the highest compressive strength value among the tested barren rocks. This value can be reduced by the occurrence of laminas and flames of entherolithic anhydrite whose boundaries are the natural weakening surfaces. Creep dependence on loaded stress was noticeable in the tests. Furthermore, the higher stress values correspond with the greater creep intensity. Creep curves are characterized by variable values both for each rock salt type and within the same type. The values resulted from changeability in compressive strength values of all the samples analyzed.

Słowa kluczowe

PL

mioceńska seria solna; parametry geomechaniczne; petrologia; zaangażowanie tektoniczne

EN

Miocene salt series; geomechanical parameters; petrology; intensity of tectonic deformations

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 429
• Strony: 43--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Flisiak D.

• Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Cyran K.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• CYRAN K., 2008 - Tektonika mioceńskich złóż soli w Polsce. Arch. Wydz. GGiOŚ, AGH. Kraków.
• FLISIAK D., KLISOWSKI R., 2004 - Wstępna ocena właściwości reformacyjnych soli kamiennej z wysadu Dębiny. W: Geotechnika i Budownictwo Specjalne, 1.1: 63-72. AGH, Kraków.
• GARLICKI A., 1971 -Tektonika wewnętrzna złoża solnego Łężkowice. Kwart. Geol., 15, 3: 726-727.
• HUNSCHE U., HAMPEL A., 1999 - Rock salt - the mechanical properties of the host rock material for radioactive waste respiratory. Eng. Geol., 52: 271-291.
• SCHULTZE O., TILL P., KERN H., 2001 - Development of damage and permability in deforming rock salt. Eng. Geol, 61, 163-180.
• SZYBIST A., TOBOŁA T., 1995 - Budowa geologiczna złoża soli kamiennej Siedlec-Moszczenica w świetle nowych danych. Prz. Geol., 43, 8: 682-686.
• WOSZ R., FLISIAK D., JAKÓBSKA A., 1987 - Badania właściwości fizykomechanicznych soli i skał płonnych. Arch. Inst. Geomechaniki Górniczej, AGH. Kraków.