Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Using digital photographs and orthophotomaps of a quarry to assess the geometry and density of discontinuities in a sandstone deposit

100%

Figarska-Warchoł B. , Stańczak G.

|

tom Vol. 64, no. 3

509--532

EN

A lithological profile and measurements of the orientation and spacings of natural discontinuity planes were carried out in the Górka-Mucharz sandstone excavation (Krosno Beds, Outer Carpathians, Poland). In addition, the density of the discontinuities was assessed by measuring their spacings using oriented digital photographs of the quarry walls. An orthophotomap was also used in assessing the orientation and density of fractures with the tools available in QGIS. It was shown that digital image analysis can be used as an alternative to direct field measurements, especially in situations where access to an outcrop is difficult. The distributions of spacings larger than 40 cm, obtained by direct measurements and based on digital images of the quarry, were comparable. As a consequence, both measurement techniques yielded similar values of the quantity of blocks (QB), which differed by less than 2% for the minimum block volume in the range 0.4-1.0 m3 and by 6-7% for larger blocks. On the other hand, measurements of discontinuity spacings that were taken on the basis of an orthophotomap can only serve to estimate the approximate maximum value of this parameter. However, the use of orthophotomaps gives a more explicit spatial pattern of the main vertical joint sets than direct measurements in the quarry.The analysis results also showed the following: (i) the presence of tectonic disturbances visible at the highest level of the deposit; (ii) higher density of set A fractures with planes deepening in the NE direc-tion and a considerable reduction of the QB parameter, particularly in the peripheral NE and SW parts of the deposit; (iii) differences in the orientation of the discontinuity system between particular beds. The variable density of the discontinuities in the excavation is related to the presence of the faults that limit the Górka-Mucharz deposit.

PL

Przedstawiono profil litologiczny oraz wyniki pomiarów orientacji i odległości naturalnych płaszczyzn podzielności w wyrobisku złoża piaskowców krośnieńskich Górka-Mucharz (Karpaty Zewnętrzne, Polska). Ponadto, intensywność występowania spękań oceniono pomiarami ich rozstępów z wykorzystaniem cyfrowych fotografii zorientowanych ścian kamieniołomu. W ocenie orientacji i intensywności spękań wykorzystano też ortofotomapę wykorzystując do analizy narzędzia GIS. Wykazano, że analiza zdjęć cyfrowych może być wykorzystana jako alternatywa bezpośrednich pomiarów terenowych, szczególnie w sytuacji utrudnionego dostępu do odsłonięć. Uzyskane metodą bezpośrednich pomiarów i na podstawie cyfrowych zdjęć kamieniołomu rozkłady rozstępów były zbliżone dla wartości tego parametru powyżej 40 cm. W konsekwencji obie techniki pomiarów dały podobne wartości wskaźnika bloczności (QB), różniące się o niespełna 2% dla objętości bloku minimalnego w zakresie 0,4-1,0 m3 i 6-7% dla bloków większych. Natomiast pomiar rozstępów płaszczyzn podzielności wykonany na podstawie ortofotomapy może służyć jedynie do oceny przybliżonych maksymalnych wartości tego parametru. Jednak, wykorzystanie ortofotomapy daje bardziej jednoznaczny obraz przestrzennej orientacji głównych zespołów pionowych spękań niż pomiary bezpośrednie w kamieniołomie.W wyniku analizy stwierdzono również: (i) obecność zaburzeń tektonicznych widocznych w najwyższym poziomie złoża; (ii) wyższą intensywność spękań zespołu A o płaszczyznach zapadających w kie-runku NE i znaczne zmniejszenie bloczności (QB), szczególnie w peryferyjnych NE i SW fragmentach złoża; (iii) różnice w orientacji systemu nieciągłości odnotowane pomiędzy poszczególnymi warstwami. Ponadto, wykazano, że obecność uskoków ograniczających złoże Górka-Mucharz może wiązać się ze zmienną intensywnością płaszczyzn nieciągłości w wyrobisku.

2

Transformations of diatomite components and changes in its technical properties caused by calcination at different temperatures - a case study of the Jawornik deposit, Poland

100%

Figarska-Warchoł B. , Rembiś M.

|

tom T. 40, z. 4

21--46

EN

Diatomite rocks from the eastern part of the Polish outer Carpathians come in several varieties with different colour, compactness, amount of clay and sandy substance as well as the degree of silicification. One of them is dark grey blocky diatomite, present in the Jawornik deposit and characterised by average quality. During the tests, it was thermally calcined at temperatures from 300°C to 1,200°C in order to improve its functional properties. The results of observations regarding the changes that the rock and its components underwent under conditions of increasing temperature were presented. The results of thermal analysis, X-ray diffraction and tests of physical properties (i.e. density, water absorption and Vickers microhardness) of the rock were presented. Detailed observations of the rock’s mineral components were made using a scanning microscope. Their physical changes (e.g. cracks or signs of melting) and chemical transformations were described. It has been shown that during calcination, irreversible changes occur in the mineral composition and structure of diatomite. It was proven that for the discussed diatomite the optimal calcination temperature is 900°C, as it ensures the greatest increase in its open porosity by 11% and an almost threefold increase in its hardness. The chemical composition of diatomite also changes due to the combustion of the organic matter present in it and the resulting relative increase in the 1,200 content. Calcination improves the technological features of this variety of diatomite, making it similar to the best quality varieties found in this deposit.

PL

Skały diatomitowe pochodzące ze wschodniej części polskich Karpat zewnętrznych występują w kilku odmianach o różnej barwie, zwięzłości, stopniu zailenia, zapiaszczenia i skrzemionkowania. Jedną z nich jest ciemnoszary diatomit o blocznym rozpadzie, powszechnie występujący w złożu Jawornik i reprezentujący tu surowiec o przeciętnej jakości. W trakcie badań został on poddany termicznej kalcynacji w temperaturach od 300 do 1200°C w celu poprawy jego właściwości użytkowych. Przedstawiono wyniki obserwacji i badań dotyczących zmian, jakim ulegała skała i jej składniki w warunkach wzrastającej temperatury. Zaprezentowano wyniki analizy termicznej, dyfrakcji rentgenowskiej i badań właściwości fizycznych (tj. gęstość, nasiąkliwość wodna czy mikrotwardość Vickersa) skały. Przeprowadzono szczegółowe obserwacje w mikroskopie skaningowym składników mineralnych skały. Opisano ich fizyczne zmiany (np. spękania czy oznaki nadtopienie) oraz chemiczne przeobrażenia. Wykazano, że podczas kalcynacji doszło do nieodwracalnych zmian w składzie mineralnym i strukturze diatomitu. Dowiedziono, że dla omawianego diatomitu optymalna temperatura kalcynacji wynosi 900°C, gdyż zapewnia ona największy wzrost jego porowatości o 11% i prawie trzykrotny wzrost jego twardości. Zmianie ulega także skład chemiczny diatomitu na skutek spalenia występującej w nim materii organicznej i wynikającego stąd względnego wzrostu zawartości 1200. Kalcynacja doprowadza do poprawy cech technologicznych tej odmiany diatomitu, upodabniając go do najlepszych jakościowo odmian występujących w złożu.

3

The management of dimension stones in Poland in the years 2011-2021

100%

Guzik K. , Figarska-Warchoł B.

|

2023

|

tom T. 39, z. 1

87--107

EN

This paper presents data on the management of dimension stones in Poland in the period 2011-2021. The domestic production of rocks suitable for the production of slabs, pitcher and curbs, etc. is estimated and the major varieties of rocks utilized for these purposes are indicated. Data on raw and processed products with regard to imports and exports are presented for crude and roughly worked blocks and slabs, worked dimension stones as well as pitcher, curbs and other road stones. In the first two groups, data is reported separately for: marbles, limestones and other carbonate rocks, granites, sandstones (distinguished as separate category in crude blocks and slabs group), other rocks. Data on the volume of production, imports and exports is utilized for the calculation of the apparent consumption of dimension stone in Poland. The conducted analyses revealed that its volume has been ranging from 1.4 to 1.9 million tons/year in 2013-2021 with the exception of the years 2011-2012 when it reached ca. 2.7 million tons/year. The most important group of rocks utilized in Poland as dimension stones are granites. These originated primarily from domestic deposits but they are also imported from various directions, primarily from the Republic of South Africa and India (crude blocks and slabs), China (worked dimension stones) as well as from Sweden and Norway in 2011-2012 (significant amounts of hydrotechnical stones). A nother significant group of rocks utilized in Poland as dimension stones are sandstones (with a share of imports in total domestic consumption not exceeding 1%) while marbles, limestones and other carbonate rocks are of marginal importance (primarily imported in the form of worked dimension stones from China, the Czech Republic, Italy and Turkey).

PL

W pracy przedstawiono dane dotyczące gospodarki kamieniami blocznymi w Polsce w latach 2011-2021. Oszacowano wielkość krajowego wydobycia skał przydatnych do produkcji płyt, krawężników, kostki itp. oraz wskazano główne odmiany skał wykorzystywanych w tym celu. Dane o imporcie i eksporcie przedstawiono dla surowych lub wstępnie obrobionych bloków i płyt; obrobionych elementów kamiennych oraz krawężników, kostki i innych kamieni drogowych. W pierwszych dwóch grupach dane podano oddzielnie dla: marmurów, wapieni i innych skał węglanowych, granitów, piaskowców (wyróżnionych jako odrębna kategoria wyłącznie w grupie surowych lub wstępnie obrobionych bloków i płyt), innych skał. Do obliczenia wielkości zużycia pozornego kamieni blocznych w Polsce wykorzystano dane o wielkości produkcji krajowej, importu i eksportu. Przeprowadzone analizy wykazały, że jego łączny wolumen w latach 2013-2021 mieścił się w przedziale 1,4-1,9 mln ton/r., a jedynie w latach 2011-2012 osiągnął poziom około 2,7 mln ton/r. Najważniejszą grupą skał wykorzystywanych w Polsce jako kamienie bloczne są granity głównie ze złóż krajowych, ale także importowane, przede wszystkim z Republiki Południowej Afryki, Indii (surowe bloki i płyty) i Chin (obrobione elementy kamienne), a w latach 2011-2012, w znacznych ilościach, także ze Szwecji i Norwegii (kamień hydrotechniczny). Kolejną istotną grupę skał blocznych wykorzystywanych w Polsce stanowią piaskowce (udział ich importu w całkowitym zużyciu krajowym nie przekracza 1%), natomiast marmury, wapienie i inne skały węglanowe stosowane są w budownictwie marginalnie (głównie importowane w postaci już obrobionych elementów z Chin, Czech, Włoch i Turcji).

4

The effect of petrographic characteristics on the physical and mechanical properties of currently exploited Pińczów Limestones – a type of Leitha Limestone (Carpathian Foredeep, southern Poland)

100%

Figarska-Warchoł B. , Stańczak G.

|

2019

|

tom T. 35, z. 1

59--98

EN

The subject of the research was the Middle Miocene red algal limestone from the Włochy deposit, which is currently the only place of exploitation of the Pińczów Limestone representing a local type of the Leitha Limestone. The collected samples of this rock belong to the organodetric facies of diverse grain size and sorting of clastic material. Considering the proportions of characteristic skeleton remains, the composition of the coarse-grained organodetric facies is red algal-foraminiferalbryozoic, while of the fine-grained facies is foraminiferal-red algal. The cement of these rocks is predominantly sparite compared to micrite-clay matrix. A complement to petrographic studies was the chemical analysis and identification of mineral phases with X-ray diffraction. Moreover, physical and mechanical properties of samples were analyzed. Porosity of the rock was assessed in the polarizing and scanning microscope (SEM-EDS) observations, as well as with a porosimetric tests. The coarse-detrital limestone with a dominant binder in the form of intergranular cement is characterized by the apparent density sometimes exceeded 1.90 Mg/m3, while fine-grained limestone has the highest water absorbability (above 20%) and total porosity (about 40%). The above properties influenced high water absorption by capillarity, limiting the possibility of using limestone in places exposed to moisture. The observed relationship between the ultrasonic waves velocity and the uniaxial compressive strength gives the possibility of predicting the value of the latter parameter in the future. The limestones from Włochy deposit do not differ in quality from the previously used Pińczów Limestones, and their technical parameters predestine them for use as cladding material with insulating properties.

PL

Przedmiotem badań były środkowomioceńskie wapienie krasnorostowe ze złoża Włochy, jedynego obecnie miejsca eksploatacji wapieni pińczowskich, reprezentujących lokalny typ wapieni litawskich. Pobrane próbki tych skał reprezentują fację organodetrytyczną o zróżnicowanym uziarnieniu i wysortowaniu materiału okruchowego. Biorąc pod uwagę proporcje charakterystycznych szczątków szkieletowych, skład facji gruboziarnistej jest krasnorostowo-otwornicowo-mszywiołowy, zaś drobnoziarnistej – otwornicowo-krasnorostowy. Spoiwo tych skał stanowi cement sparytowy, przeważający nad matriks mikrytowo-ilastą. Uzupełnieniem obserwacji petrograficznych była analiza składu chemicznego i identyfikacja faz mineralnych przy pomocy dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD). Ponadto wykonano badania właściwości fizycznych i mechanicznych. Porowatość skały oceniono na podstawie obserwacji w mikroskopie polaryzacyjnym i skaningowym (SEM-EDS) oraz w testach porozymetrycznych. Wapienie grubodetrytyczne z dominującym spoiwem w postaci cementu intergranularnego odznaczają się gęstością pozorną przekraczającą czasem 1,90 Mg/m3, podczas gdy drobnoziarniste mają najwyższą nasiąkliwość wagową (pow. 20%) i porowatość całkowitą (ok. 40%). Wpływa to na wysoką nasiąkliwość kapilarną, ograniczającą możliwości zastosowania wapienia w miejscach narażonych na zawilgocenia. Stwierdzona zależność pomiędzy prędkością fal ultradźwiękowych a wytrzymałością na ściskanie jednoosiowe daje możliwość prognozowania wartości tego ostatniego parametru w przyszłości. Wapienie ze złoża Włochy mają jakość podobną do innych wapieni pińczowskich eksploatowanych w przeszłości, a ich parametry techniczne predestynują je do zastosowania jako materiału okładzinowego o właściwościach izolacyjnych.