Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Salt tectonics in front of the Outer Carpathian thrust wedge in the Wieliczka area (S Poland) and its exposure in the underground salt mine

Burliga S., Krzywiec P., Dąbroś K., Przybyło J., Włodarczyk E., Źróbek M., Słotwiński M.

Geology, Geophysics and Environment

|

2018

|

Vol. 44, no. 1

71--90

EN

Salt deposits in the Wieliczka area (Wieliczka Salt Deposit – WSD) in southern Poland comprise salt-rich strata belonging to an evaporite succession that originated in the Carpathian Foredeep basin in the Middle Miocene Badenian (Serravallian) times, ca 13.81–13.45 Ma. Although they have been mined since the 13th century and decades of investigations provided abundant data on their origin and structure, some aspects of their geological evolution are still not fully understood. This study presents current concepts on the lithostratigraphy and tectonics of the WSD. The salt-bearing facies developed near to the southern basin margin, delineated by the Carpathian orogenic front. Such a location triggered the redeposition of sediments and gravity-driven deformation followed by tectonic deformation related to the forelandward advancement of the Carpathian thrusts. As a result, the WSD consists of folds and slices composed of two main salt members: (1) the stratified salt member, with intercalating salt, sulphates and siliciclastics, and (2) the boulder salt member, built of clays with large, isolated blocks of salt. The stratified member contains abundant meso-scale tectonic structures recording the soft-sediment deformation and deformation related to the northward tectonic push exerted by the advancing Carpathian thrust wedge. The boulder member originated due to the syntectonic erosion of evaporites along the basin margins and their redeposition during progressive northward migration of the Carpathian front. Recent interpretations of seismic data imply that the WSD constitutes the core of a triangle zone developed at the contact of the Carpathian orogenic wedge with the backthrust-displaced foredeep sedimentary fill. Meso-scale examples of sedimentary and tectonic structures in the salt-bearing succession exposed in the underground Wieliczka Salt Mine are described and their formation modes discussed.

2

Tightness of hydrogen storage caverns in salt deposits

Ślizowski J., Smulski R., Nagy S., Burliga S., Polański K.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2017

|

Vol. 34, no. 2

397--409

EN

The problem of rock salt massif tightness concerns all stored media. It is particularly important in the case of hydrogen, because of the small size of its molecules. Preliminary results of selected permeability tests performed under the project Hestor are discussed in the paper. The results of numerical calculations determining a potential range of gas leakage are also presented.

3

Rozwój fałdów futerałowych przy powierzchniach poślizgu ułożonych zgodnie z warstwowaniem

Adamuszek M, Burliga S., Dąbrowski M.

Przegląd Solny

|

2016

|

T. 12

42--50

PL

Fałdy w złożach soli często wykazują kształt niecylindryczny. Lokalnie strukturom fałdowym towarzyszą powierzchnie odkłuć, które w niektórych przypadkach mogą być uważane za czynnik inicjujący rozwój fałdów. W artykule przedstawiono badania ewolucji kształtu fałdów futerałowych rozwijających się w warunkach ścinania prostego w sąsiedztwie powierzchni odkłucia ułożonej zgodnie z warstwowaniem. Do badań wykorzystano model analityczny opisujący deformację w otoczeniu powierzchni poślizgu w jednorodnym ośrodku lepkim. Wyniki modelowania wykazują, iż fałdy tworzące się podczas deformacji są wyraźnie niecylindryczne. Struktury ujawniające się na przekrojach prostopadłych do kierunku ścinania o charakterystycznej geometrii oczkowej wymagają odkształcenia ścięciowego γ>5, natomiast fałdy futerałowe będące szczególnym typem fałdów niecylindrycznych o wygięciu linii przegubowej przekraczającym 90º obserwowane są dla γ>10. Fałdy charakteryzują się relatywnie małą wysokością. Kształt oczek jest zwykle silnie wydłużony, a ich stosunek osi wielkiej do małej nierzadko przekracza 10. Fałdy o największej wysokości i wydłużeniu powstają w warstwach, oddalonych od powierzchni poślizgu o ok. 0,2 długości promienia tej powierzchni. Fałdy oczkowe widoczne tuż nad powierzchnią poślizgu mogą mieć U-kształtny kontur, jednakże fałdy o zarysie oczek przeważnie wykształcają się w pewnej odległości od powierzchni poślizgu, co w konsekwencji sprawia, że w naturze może być trudne zaobserwowanie związku fałdów futerałowych z powierzchniami odkłuć.

EN

Folds in evaporites typically have non-cylindrical shapes. Various fold structures are associated with slip surfaces, which, in some cases, can be interpreted as the folding trigger. In the article, we present the analysis of fold shape evolution, studying folds that develop in the vicinity of the layer-parallel slip surface during simple shear deformation. We employ an analytical model that describes the deformation around the slip surface in an isotropic, viscous material. Folds that develop during deformation are clearly non-cylindrical. Folds with an eye pattern in the sections perpendicular to the shearing directions are observed after shear strain γ>5, whereas sheath folds that are specific types of non-cylindrical folds with opening angle exceeding 90º, require γ>10. The folds are characterised by small height. The eye-shape is highly elongated, and their axial ratio commonly exceeds 10. Folds with largest height and elongation are formed in the layers located at the distance of ca. 0.2 of the slip surface radius from the slip surface. Eye structures that develop in the layers closest to the slip surface can have geometry of a concave crescent-shaped roll. Folds with the eye pattern are unlikely to develop next to the slip surfaces in the model, thus, also in the nature these two structures can hardly be noticeable in a single outcrop.

4

Heterogeneity of folding in Zechstein (Upper Permian) salt formations in the Kłodawa Salt Structure, central Poland

Burliga S.

Geological Quarterly

|

2014

|

Vol. 58, No. 3

565--576

EN

Analysis of folds carried out in the Kłodawa Salt Structure (central Poland) showed that the Upper Permian (Zechstein) siliciclastic-evaporitic bed sequence is heterogeneously folded, which resulted from differences in competence of rocks and from bed stratigraphy. Rock salt and potash-rich complexes of each Zechstein cycle are internally folded and contain multiple sheath folds, interpreted as the early sheath folds, originated during lateral flow of salt. These folds are superposed by upright sheath folds inside thick PZ1-PZ2 rock salt complexes. The lack of superposed folds in younger Zechstein salt complexes (PZ3-PZ4) and unconformities between the PZ1-PZ2 and PZ3-PZ4 beds imply that rock salt beds were internally folded prior to diapirism, independently in each salt bed. Two oldest rock salt beds welded during lateral flow and were folded together into upright sheath folds during the upward flow of salt. These superposed folds clustered into subordinary diapirs and pierced through the younger deposits. The latter sunk in salt masses and formed large-scale synclinoria, consisting of beds with fossil early tectonic and sedimentary structures.

5

Coalified bitumens from the Kłodawa Salt Structure (central Poland) as evidence on migration of hydrothermal fluids in Zechstein (Upper Permian) deposits

Wagner M., Burliga S.

Geological Quarterly

|

2014

|

Vol. 58, No. 3

555--564

EN

The paper presents the results of petrographic and geochemical studies of coaly matter occurring in Stinking Shale and Main Dolomite (PZ2, Upper Permian) deposits in the Kłodawa Salt Structure in central Poland. The coaly matter is both dispersed in the PZ2 shales and carbonates and concentrated in veins which crosscut these deposits and, depending on the location, depicts contrasting maceral composition and the rank of coal. The veins are built of colotellinite and micrinite, showing a mean random reflectance of coal in the range of 1.38–1.40%, whereas the dispersed organic matter is composed mostly of semifusinite and fusinite with minor vitrinite, showing a mean random reflectance of 0.82%. It is interpreted that the heterogeneous composition and rank of coal result from migration of hot fluids within a fracture system developed in the PZ2 shale and carbonate beds. The influx of hot fluids into the organic matter-rich beds led to the generation of bitumen which catagenetically altered along the hot fluid conduits. The coalification of bitumens took place at an early stage of tectonic deformation of the Zechstein salt series, initiated by regional extension and normal displacement on a basement fault, most probably in the Late Permian–Early Triassic.

6

Hydrocarbons in the Upper Permian PZ1– PZ2 cycles of the Kłodawa Salt Structure, central Poland

Wolny Ł., Czechowski F, Burliga S., Raczyński P., Hojniak M.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2014

|

Vol. 84, No. 4

363--374

EN

Organic geochemical studies were carried out on the sulphate–shale–carbonate series, representing the upper PZ1 and lower PZ2 sections of the Zechstein cycles in the Kłodawa Salt Structure, located in the central part of the Zechstein Basin, in Poland. Hydrocarbons extracted from the Na1 and Na2 rock salts, the A1g and A2 anhydrites, the Ca2 dolomitic anhydrite and the T2 shale-carbonate rocks were analysed by gas chromatography mass spectrometry (GC-MS). Homological series of the n-alkanes and chained isoprenes indicate the algal nature of the organic matter with the characteristic chemiistry of type II kerogen deposited under anoxic conditions. The molecular composition of other biomarkers (n-alkylbenzenes, steranes) as well as phenenthrene and dibenzothiophene and their methyl derivatives revealed the highest maturity of the hydrocarbons (level of advanced stage of the oil-window zone) in the upper part of the Stinking Shale. In the adjacent beds, a gradual decrease in the maturity of the hydrocarbons was observed both upwards and downwards in the stratigraphic sequence. The main source rock of the hydrocarbons is represented by the Stinking Shale deposits. The observed trend of vertical variation in maturity through the rock profile is explained as resulting from the continuous vertical migration of hydrocarbons, expelled during maturation from the Stinking Shale rocks into the underlying and overlying strata.

7

Struktura wewnętrzna i geneza współczesnej pokrywy solnej solniska Salar de Uyuni (Boliwia) w świetle badań tomograficznych

Burliga S., Dohnalik M.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2011

|

T. 37, z. 2

215-229

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań budowy wewnętrznej współczesnej pokrywy solnej solniska Salar de Uyuni w południowo-zachodniej Boliwii. Analizie poddano również budowę wypełnień szczelin z wysychania. Podstawową techniką badawczą była mikrotomografia rentgenowska, obrazująca pełną strukturę wewnętrzną prób bez ich destrukcji. Badania wykazały trójdzielność struktury pokrywy: obecność powłoki halitowej na powierzchni, warstwy halitytów komórkowych poniżej powłoki oraz warstwy halitytów wielkoporowych w części spągowej pokrywy. Szczeliny z wysychania wypełniają halityty pęcherzykowate. Rozmieszczenie materiału mułowego w próbie oraz rozmycia kryształów przypowierzchniowych wskazują na wielokrotność cykli rozpuszczania soli, krystalizacji halitu i depozycji mułów. Na tej podstawie sformułowano wniosek, iż obserwowane w skałach warstwowanie nie odzwierciedla rocznych cykli sedymentacyjno-ewaporacyjnych, lecz cykle wieloletnie. Tłumaczy to niskie średnie tempo przyrostu osadów na solnisku.

EN

This paper presents the results of a study on the internal structure of modern salt crust of Salar de Uyuni in SW Bolivia. Additionally, the structure of desiccation fissure infill was investigated. X-ray microtomography was used as the main analytical method because it enabled the complete structure of the sample's interior to be imaged without its destruction. Based on microtomographic images three layers were distinguished in the crust between the surface and its base: a halite shell at the top, a cellular halite layer in the middle and a large-pore halite layer at the base. Results revealed that the desiccation fissures are filled with extremely porous bubble-halite. Distribution of mud in the sample as well as wash-out of the surfical halite crystals indicate the cyclicity of halite dissolution, its crystallisation and mud accumulation. These observations provide an explanation for low rate salt accumulation in the salt pan. This leads to the conclusion that the observed layering in the rocks does not reflect annual sedimentation-evaporation cycles but rather long-term cycles.

8

Geochemia węglowodorów z pierwszego udokumentowanego wystąpienia dolomitu głównego (Ca2) w wysadzie solnym Kłodawy

Czechowski F., Burliga S., Hojniak M.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2011

|

T. 37, z. 2

231-244

PL

Praca przedstawia wyniki analiz geochemicznych węglowodorów ze skał należących do ogniw dolomitu głównego (Ca2), łupku cuchnącego (T2) oraz bituminów z przecinających skały żył występujących w wysadzie solnym Kłodawy. Próby analizowano przy użyciu chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS). Zawarte w nich węglowodory pochodzą z algowego II typu kerogenu. Dolomit reprezentuje skałę macierzystą dla zawartych w nim węglowodorów, jednak nie jest wykluczona ich częściowo migracyjna geneza. Węglowodory z prób pobranych z żył i z profilu łupku cuchnącego reprezentują fazę dojrzałości z zakresu maksimum okna ropnego. Pochodzą one ze wspólnego źródła macierzystości - morskich mułów występujących w obrębie serii osadowej łupku cuchnącego. Są to pierwsze badania geochemiczne węglowodorów ze skał dolomitu głównego z wysadu solnego Kłodawy, wskazujące utwory badanej serii ilasto-węglanowo-siarczanowej jako potencjalne źródło węglowodorów w wysadzie.

EN

This paper presents the results of geochemical analysis of hydrocarbons occurring in rock formations belonging to Main Dolomite cells (Ca2) Zechstein Stinking Shale (T2) as well as bitumen found in veins intersecting the rock formations of the Kłodawa Salt Dome (central Poland). Samples were analysed using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Hydrocarbons contained in the samples derive from algal type II kerogen. Main Dolomite represents the bedrock for entrapped hydrocarbons; however, their genesis through partial migration can not be excluded. Hydrocarbons collected from the solid bitumen samples and the Stinking Shale rock originated from the same marine or lacustrine organic-poor shales and they represent a maturity level around the peak oil window. These are the first geochemical studies of hydrocarbons from Kłodawa Salt Dome Main Dolomite, which indicate that shale-carbonate-sulphate deposits are a potential source of hydrocarbons in the dome.

9

Dajki klastyczne i brekcje sejsmotektoniczne w utworach permu basenu Nachodu (Sudety Środkowe)

Wojewoda J., Burliga S.

Przegląd Geologiczny

|

2008

|

Vol. 56, nr 9

857-862

EN

Clastic dikes have been evidenced in Permian conglomerates occurring near Kudowa Zdrój in the Nachod Basin, the Sudetes, NE Bohemian Massif. The lithology of the dikes is the same as that of the polimictic conglomerate hosting them; they only differ in textural characteristics. The spatial orientation of the dikes points out to their genetic relationship with a nearby fault that, in a map view, separates Permian and Cretaceous formations. The dikes must have intruded after tectonic rotation of conglomerate beds on the fault to a position similar to the present one and they represent record of post-diagenetic seismotectonic events.

10

Perspektywy eksploatacji soli w kopalni soli "Kłodawa" w aspekcie aktualnego stanu wiedzy o budowie tektonicznej wysadu Kłodawy

Burliga S., Janiów S., Sadowski A.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2005

|

R. 44, nr 4-5

17-25

PL

Praca przedstawia syntezę współczesnego stanu wiedzy o budowie i ewolucji wysadu solnego Kłodawy, dokonaną na podstawie badań własnych i dotychczasowych publikacji poświęconych tektonice wysadu. Ustalono, że obecna struktura i rozwój wysadu kontrolowane były przez aktywność uskoków podłoża cechsztynu, która doprowadziła do migracji mas solnych oraz intesywnego przefałdowania i ścinania utworów cechsztyńskich. W efekcie w wysadzie powszechnie obserwuje się tektoniczne kontakty między wydzieleniami litologicznymi, zwiększenie lub redukcję miąższości skał serii solnej, a pośród soli kamiennych występują bloki anhydrytu. Uwzględniając czynniki tektoniczne, wskazano najbardziej optymalne obszary rozwoju eksploatacji soli w wysadzie.

EN

This paper summarises modern state of knowledge on the structure and evolution of the Kłodawa Salt Structure. The synthesis is based on the results of authors' research as well as so far published data on the tectonics of the structure. It is concluded that the present day structure and its developement has been controlled by activity of basement faults, which has led to migration of salt masses and intense folding and shearing of Zechstein sediements. As a consequence, the lithological units commonly show tectonic boundaries, thickness variation, and within rock salt units blocks of anhydrite occur at present. Taking into account the tectonic constraints, the most favourable salt mining areas are indicated within the salt structure.

11

Zróżnicowanie struktury wysadu solnego Kłodawy w świetle mezostrukturalnej analizy odkształcania skał

Burliga S.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2003

|

R. 42, nr 5

11-17

PL

Wysad solny Kłodawy zbudowany jest z cechsztyńskiej serii ewaporatowo-terygenicznej, należącej do cyklotemów PZ1-PZ4. W procesie formowania wysadu skały te uległy zróżnicowanej deformacji, przejawiającej się obecnie niejednorodnością budowy wewnętrznej struktury. Przeprowadzona analiza odkształcenia skał oparta na mezostrukturach tektonicznych i sedymentacyjnych wykazała, że najsilniejszej deformacji uległy skały w części jądrowej wysadu oraz człony litologiczne złożone z soli kamiennych i potasowo-magnezowych o dużej miąższości. Najmniejsze odkształcenie cechuje dolomity, anhydryty, łupki ilaste i zubry. Nie stwierdzono zmian wielkości odkształcenia w przekrojach pionowych przez wysad. Wskazuje to na równoległy do granic litologicznych transport tektoniczny.

EN

Kłodawa salt structure is composed of Zechstein evaporite-terrigenous series belonging to PZ1-PZ4 cyclothems. During evolution of the structure, the series became variably deformed, which is evidenced at present by not uniform internal structure. The strain analysis based on tectonic and sedimentary meso-structures proved, that the internal part of the diapiric structure and thick complexes of rock salt and potash are generally the most intensely strained domains within the structure. The weakest strain is typical of dolomite, anhydrite, clays and clayey salts. There is no difference in strain in vertical section throughout the salt structure. All these indicate that the tectonic transport was parallel to main lithological boundaries.

12

Geofizyczno-geologiczne badania stropu i nadkładu wysadu solnego "Damasławek"

Krzywiec P., Jarosiński M., Twarogowski J., Burliga S., Szewczyk J., Wybraniec S., Czapowski G., Zientara P., Petecki Z., Garlicki A.

Przegląd Geologiczny

|

2000

|

Vol. 48, nr 11

1005-1014

PL

Celem prowadzonych prac było określenie budowy geologicznej czapy anhydrytowej oraz nadkładu wysadu solnego " Damaslawek". Podstawowym narzędziem badawczym były wysokorozdzielcze dane sejsmiki refleksyjnej. Dodatkowo wykonano pomiary i interpretację danych geoelektrycznych, oraz reinterpretację archiwalnych danych grawimetrycznych i geofizyki otworowej. Uzyskane dane sejsmiczne charakteryzowały się wysoką jakością. Zintegrowana interpretacja geofizyczno-geologiczna pozwoliła na bardzo precyzyjne określenie głównych i podrzędnych deformacji tektonicznych, rozwiniętych w obrębie czapy oraz w jej nadkładzie. Zidentyfikowano wiele reaktywowanych uskoków inwersyjnych, które najprawdopodobniej przynajmniej częściowo były związane z ruchami przesuwczymi. Analiza sejsmostratygraficzno-tektoniczna pokazała, iż niektóre strefy uskokowe były aktywne również w czwartorzędzie.

EN

The goal of completed research project was to establish reliable geological model of cap rock and overburden of the "Damaslawek" salt dome. High-resolution reflection seismic profiling was main research method used for this project. Additionally, geoelectrical profiling and interpretation as well as reinterpretation of available gravity and well log data was completed. Acquired seismic data were of very high quality. Integrated geophysical-geological interpretation allowed the major and subordinate tectonic deformations present within cap rock and salt dome ś overburden to be precisely distinguished. Numerous inversion faults possibly at least partly related to strike-slip movements were identified. Seismostratigraphic-tectonic analysis showed that some of identified fault zones were active also during the Quaternary.