Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: basaltoides

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Ewolucja wulkanizmu kenozoicznego Przedgórza Rębiszowskiego (Dolny Śląsk) oraz jej wpływ na charakter petrograficzny i jakość surowca bazaltowego

Adamczyk Z.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

2008

z. 282

1-244

W pracy przedstawiono szczegółowe wyniki badań ewolucji wulkanizmu kenozoicznego na Przedgórzu Rębiszowskim (Dolny Śląsk), która wpłynęła na obecny stan jakościowy surowca bazaltowego i produkowanych z niego kruszyw. Poznanie zmienności jakości kopaliny w złożu stwarza możliwość selektywnego składowania urobku, dzięki czemu wzrośnie jakość kruszyw oraz nastąpi rozszerzenie możliwości użytkowania surowca bazaltowego. Możliwe jest to tylko w przypadku prześledzenia procesów geologicznych, kształtujących ostateczną jakość surowcowa. Dla tych celów istotne jest rozpoznanie poszczególnych etapów ewolucji kenozoicznego wulkanizmu, które pozwoli prognozować jakość i przydatność surowca z poszczególnych złóż i ich partii. Do rozpoznania ewolucji wulkanizmu wykorzystano wskaźniki i dowody geologiczne (w tym petrograficzne), chemiczne i mineralne. Ujawniły one związek ewolucji z własnościami technicznymi i petrurgicznymi bazaltów. Głównymi celami pracy są: poznanie przebiegu i produktów ewolucji wulkanizmu kenozoicznego w obszarze Przedgórza Rębiszowskiego, uzyskanie naukowych podstaw do rozpoznania zmienności jakości kopaliny bazaltowej w złożu, wykazanie przydatności niektórych bazaltów do innych kierunków użytkowania niż produkcja kruszyw. Kenozoiczny wulkanizm Przedgórza Rębiszowskiego ewoluował, a jego konsekwencją jest występowanie w tym obszarze różnych odmian petrograficznych bazaltoidów (nefelinity, bazanity, doleryty nefelinowe i tefryty) oraz zmienność jakości surowca bazaltowego w złożach i wystąpieniach skałkowych. Dzięki tej zmienności wśród bazaltoidów wyróżniono typ A (bazaltoid świeży) i typ B (bazaltoid przeobrażony). Wskaźniki i dowody petrograficzne i geologiczne ujawniają, że skały wulkaniczne Przedgórza Rębiszowskiego występują jako zespół skał powiązanych sposobem i miejscem powstawania, tworzący serię petrograficzną. Magma, z której tworzyły się skały wulkaniczne tego obszaru, miała charakter nefelinitowy, z której formowały się głównie nefelinity. Odmiany petrograficzne bazaltoidów powstawały w wyniku dyferencjacji magmy w obrębie skorupy ziemskiej i związane są z warunkami jej krystalizacji. Na Przedgórzu Rębiszowskim istniały dwa epizody ekstruzywne związane z tworzeniem się skał piroklastycznych, po osadzeniu których utworzyła się pokrywa nefelinitowa Łysej Góry i pokrywa bazanitowa Kłopotna, a także dajki dolerytów nefelinowych i tefrytów. Pokrywa nefelinitów Łysej Góry została oderwana od części kominowej nefelinitów Góry Hucianka i przemieszczona po nieskonsolidowanym, ilastym podłożu, w wyniku grawitacyjnego ruchu masowego. Skutkiem tego przemieszczenia jest obecna lokalizacja pokrywy, złożony system zdeformowania utworów ilastych, poszerzenie szczelin uskokowych i ciosowych oraz wypełnienie ich utworami ilastymi. Zróżnicowanie składu chemicznego bazaltoidów zauważa się pomiędzy poszczególnymi złożami i wystąpieniami, a nawet w obrębie jednego złoża. Wskaźniki chemiczne dostarczyły dowodów na obecność stref kominowych w nefelinitach Góry Hucianka, Starego Łomu i bazanitach Kłopotna. W pracy wskazano na możliwość rozdzielenia bazaltoidów typu A i typu B spośród ich odmian petrograficznych (np. nefelinity, bazanity) przy użyciu wskaźnika alkalicznego (Na20 i K2O) i wskaźnika strat prażenia. Wskaźniki te nie są jednak przydatne dla rozróżnienia typów A i B z pominięciem odmian petrograficznych (wskaźniki te mogą być stosowane jedynie dla danego złoża). Wskaźniki chemiczne ujawniają ewolucję magmy w kierunku bazaltów alkalicznych kontynentalnych, ubogich w krzemionkę, z tworzeniem dwóch lub trzech serii, które mogą się tworzyć podczas przerwania wznoszenia się magmy przy dużym ciśnieniu. Wskaźniki i dowody mineralne wykazały, że początek krystalizacji prakryształów augitu zachodził przy ciśnieniu od ok.l 1 do ok. 13 kbar, co odpowiada głębokości ok. 40 km. Udziały nefelinu z analcymem, zeolitów (które są m.in. wynikiem przeobrażeń szkliwa wulkanicznego) i szkliwa wulkanicznego mogą służyć jako wskaźniki charakteryzujące jakość surowca bazaltowego. Na podstawie generacji mineralnych, których geneza jest wynikiem różnych warunków krystalizacji, wyróżniono następujące etapy ewolucji wulkanizmu kenozoicznego w badanym obszarze: - etap generowania magmy, utworzenia ogniska magmowego, wznoszenia magmy ku powierzchni terenu z epizodami ekstruzywnymi i wylewem lawy, - etap procesów pomagmowych (hydrotermalnych i pneumatolitycznych), - etap procesów hipergenicznych, - etap metamorfizmu kontaktowego, - etap tektoniczny (cios termiczny, słupy bazaltowe, przemieszczenie pokrywy nefelinitów Łysej Góry). Skutkiem ewolucji wulkanizmu kenozoicznego jest również występowanie skał w formie pokryw lawowych, dajek, kominów i skał okruchowych o charakterze piroklastycznym oraz ich przeobrażenie. Skutki te wynikają głównie z dyferencjacji magmy, sposobu wydostawania się magmy na powierzchnię terenu, warunków krystalizacji składników, intensywności przebiegu procesów pomagmowych i hipergenicznych oraz intensywności metamorfizmu kontaktowego i tektoniki. Zmienność jakości surowca bazaltowego wykazuje ścisły związek z ewolucją wulkanizmu tego obszaru. Wskazują na to zróżnicowane wyniki badań własności technicznych poszczególnych odmian petrograficznych bazaltoidów, a także typów A i B bazaltoidów. Zauważa się związek niektórych własności technicznych ze strukturą, ilościowym składem mineralnym i składem chemicznym bazaltoidów, np. wzrost wytrzymałości na ściskanie skał ze wzrostem udziału szkliwa wulkanicznego oraz SiC>2 i spadek wytrzymałości na ściskanie ze wzrostem udziału prakryształów, głównie przeobrażonego oliwinu oraz Na20. Zauważono spadek ścieralności ze wzrostem ilości prakryształów, kryształów augitu ciasta skalnego i nefelinu i jej wzrost ze wzrostem udziału minerałów nieprzeźroczystych i szkliwa wulkanicznego, Obecności licznych spękań ciosowych i licznie występujących żyłek zeolitów sprzyja w pozyskiwaniu urobku w postaci bloków skalnych niewielkich rozmiarów. Zmienność jakości surowca, kształtowana w poszczególnych etapach ewolucji wulkanizmu Przedgórza Rębiszowskiego, wskazuje, iż, obok obecnie produkowanych różnych kruszyw, może on być stosowany w hutnictwie skalnym z uwagi na korzystne cechy petrurgiczne.

The thesis contains detailed results of the research on evolution of Cenozoic volcanism in the Pogórze Rębiszowskie (The Lower Silesia region, south-western Poland). This evolution has had basic impact on the present quality of raw basaltic material and the quality of produced aggregates. Gradual deterioration of rock quality in the deposits spotted during exploitation may often result in production of batches, which are non uniform with regard to technical properties of the aggregates. Hence, the knowledge of quality changes within the rock mass enables optimum management and handling of the extracted rocks, resulting in most effective utilisation of the obtained raw material and production of high quality aggregates. This may be possible only on the basis of research over geological processes, which led to creation of the final quality of the raw material. It seems that, the most significant importance has recognition of particular phases of Cenozoic volcanism, what will be the basis for forecasting of the raw material quality within the particular deposits and their parts. For recognition of evolution of volcanism suitable geological (including petrographic), chemical and mineral indices and prooves were utilised. They have revealed a relation between technical and petrurgical properties of the basalts. Identification of the particular stages of volcanism, which occurred in the Pogórze Rębiszowskie region made it possible to forecast rock quality distribution in the deposits and, in consequence, enables optimum deposits management and obtaining raw material of high quality. Evolution of Cenozoic volcanism in the Pogórze Rębiszowskie region resulted in formation of different types of basaltiodes of varying quality and suitability of extracted raw materials. The basic goals of this thesis were: - recognition of the process and the products of evolution of Cenozoic volcanism in the Pogórze Rębiszowskie region, - achievement of scientific basis for identification of varying quality of basaltic raw material within the deposits, - indication of other ways of basalt rock utilisation than aggregate production. Cenozoic volcanism in the Pogórze Rębiszowskie region underwent evolution and resulted in formation of different petrographic types of basaltoides (nephelinites, basanites, nephelinite dolerites and tephrites) and varying quality of the basaltic raw material in the particular deposits and surface rock occurences. As a result of this variability, two types of basaltoides have been distinguished: the basaltoid type A (fresh basaltoid) and the basaltoid type B (transformed basaltoid). Petrographic and geological prooves and indices revealed, that volcanic rocks in the Pogórze Rębiszowskie region present a set of rocks related to each other by process and place of their formation and thus, creating a petrographic series. Magma, which was the material for the volcanic rocks of this area, showed nephelinitic character and produced nephelinites as main rocks. Other petrographic types of basaltoides were created as a result of differentiation of magma in the Earth crust zone and varying conditions of its crystallization. In the Pogórze Rębiszowskie region there occured two extrusion episodes resulting in formation of pyroclastic rocks and, after their deposition, creation of nephelinitic cover of the Łysa Góra and basanitic cover of Kłopotno as well as formation of dykes of dolerites, nephelinites and tephrites. The nephelinite cover of the Łysa Góra was detached from the chimney zone of nephelinites of the Góra Hucianka and then, shifted down on the unconsolidated clayey ground as a result of gravitational mass movement. Apparent results of this shift are: present location of the nephelinite rock cover, complex deformation of the clayey deposits, widening of tectonic fault and cleavage gaps, which are filled with cleyey material. Differentiation in chemical composition of the basaltoides can be seen between the particular deposits and occurences, and even within a single deposits. The determined chemical indices gave prooves for the presence of the chimney volcanic zones in the nephelinites of the Góra Hucianka, the Stary Łom as well as in basanites of the Kłopotno. Variability in elemental content of particular petrographic types of basaltoides can be distinguished, such as: - lower contents of Co and Ni and higher amounts of Pb in nephelinites, when compared to other basaltoide types, - lower contents of Cr, Ga, Sn, V and higher amounts of Bi in basanites, when compared to the remaining types of basaltoides, - increased amount of MgO in basaltoides results in increased concentration of Cr, Co, Rb, Zr, Nb, Ni, La and Ce and drop in concentration of Mo, Sc, Hf, Ta, Th, Pr, Gd, Tb and Ho. In the thesis, there has been pointed out a possibility to differentiate basaltoides types A and B among the petrographic types of volcanic rocks (nephelinites, basanites). This can be done on the basis of alkalinity index (Na20 and K20) and ignition loss index. However, these indices are not useful for differentiation of A and B types with no reference to petrographic types (or they can be applied for a particular deposits only). There has also been ascertained domination of Na20 over K2O contents in the rocks and their correlation with the amount of P2O5. Chemical indices reveal evolution of magma towards continental, low silica containing-alkali basalts, with formation of two or three series, which might have been formed during stops in magma ascent and at high pressure. Mineral indices and prooves revealed, that primary crystals of augite start to crystallize at the approximate pressure range between 11 and 13 kbar, which refer to the depths of around 40 km. The results of detailed mineralogical research also prove the processes of transformation of primary minerals or their re-crystallization as an effect of post-magmatic, metamorphic and hypergenic processes. The contents of nepheline and analcime, as well as presence of zeolites (being result of volcanic glass transformation) and volcanic glass contents may be used as indicators of a quality of basaltic raw material. On the basis of the described mineral generations originating from different conditions of crystallization the following evolution stages have been distinguished for Cenozoic volcanism in the area under research: - magma generation stage, creation of magmatic centre, ascent of the magma towards the Earth surface with extrusion episodes and lava outflow, - stage of activity of post-magmatic (hydrothermal, pneumatolitic) processes, - stage of activity of hypergenic processes, - stage of contact metamorphism, - stage of tectonic activity (thermal cleavage, formation of basaltic pillars, shift of nephelinite cover of the Łysa Góra). The results of evolution of Cenozoic volcanism in the Pogórze Rębiszowskie region, apart from the formation of petrographic types of basaltoides, were: - occurrence of the volcanic rocks in form of lava covers, dykes and chimneys, presence of clastic rocks of pyroclastic character; - transformation products of the above rock material, which made it possible to differentiate from type A (fresh rock) and type B (transformed rock). The above results are related to the magma differentiation, the ways of magma release on the Earth's surface, conditions of crystallization of magma components, intensity of postmagmatic and hypergenic processes, intensity of contact metamorphism and tectonic activity. Variable quality of the basaltic raw material stays in close relation with the evolution of the volcanism in the area under research. This fact has been indicated on the basis of technical properties testing results obtained for particular petrographic types of basaltoides (e.g. variable absorbability and Deval drum grindability) and for type A or type B basaltoides (e.g. higher compression strength, lower aggregate stamping coefficient value, lower Boehme wheel or Deval drum grindability for basaltoides type A). The relations have been observed between certain technical properties and the rock texture, quantitative mineral composition (conditions of mineral compounds formation) and chemical composition (magma differentiation) of the basaltoides. Compression strength of the rocks increases with higher volcanic glass content and SiC>2 content. The compression strength will decrease with the higher primary crystals content mainly transformed olivine crystals and Na20. Drop in compression strength after 25 freezing cycles has also been noted with the increase of primary crystals (mostly - transformed olivine crystals). Absorbability was growing with increasing contents of zeolites and transformed olivine, but decreasing with higher contents of augite. It has been noted that grindability values are lower when there are more primary crystals, rock mass augite crystals and nepheline in the rock. Grindability is higher when the contents of non transparent minerals and volcanic glass is high. Presence of numerous cleavage cracks and large number of zeolite veins helps obtaining tiny blocks during rock extraction process. Variability in the quality of rocky raw material, which was modified during particular stages of volcanism evolution in the Pogórze Rębiszowskie region determins broader range of the material application. Apart from the rock aggregate production, the raw material can also be utilised in hot-melt processing, thanks to its useful petrurgical properties, such as: low melting point, no mineral relicts present after melting, low melting interval, low primary crystals contents. The raw material coming from certain parts of the deposits will require correcting of its composition with the material of higher acidic oxides contents, hence, it is recommended to create possibilities for obtaining the raw material of the averaged quality.