dijabaz - banovici

7/21/2019 dijabaz - banovici

http://slidepdf.com/reader/full/dijabaz-banovici 1/8

Elvir Babajić1, Dženana Haračić

2, Aldisa Avdić

3, Vedad Demir

4

PREGLED GEOLOŠKO-GEOMEHANIČKIH KARAKTERISTIKA DIJABAZA NAKAMENOLOMU „RIBNICA“ KOD BANOVIĆA

REZIME

U radu su prikazane osnovne geološke i geomehaničke karakteristike dijabaza nakamenolomu „Ribnica“ kod Banovića. Mineralno-petrografski i hemijski sastav govori u prilogalteracionim procesima koji su vrlo intenzivni, što se u određenoj mjeri odražava i nageomehaničke karakteristike. Na osnovu klasifikacije dijabaza po stepenu raspadnutosti uvertikalnom profilu, izvršena je klasifkacija na II klase sa različlitom mogućnošću primjene.Dosadašnja praksa se svodila na upotrebu u spravljanju betona i za cestogradnju.

Evaluacijom rezultata istraživanja proširen je spektar upotrebe dijabaza na: završne zastoreasfalta, poljoprivredu, mineralnu vunu itd..

Elvir Babajić1, Dženana Haračić

2, Aldisa Avdić

3, Vedad Demir

4

REVIEW OF GEOLOGICAL-GEOMECHANICS CHARACTERISTICS OFDIABASSE ON QUARRY „RIBNICA“ NEAR BANOVIĆI

SUMMARY

This work repersents main geological and geomechanic characteristics of diabasse on the„Ribnica“ quarry, near Banovići. Mineralogical-petrographic and chemical composition showus that weathering process has been very intesive what has influence on the geomechanicchatacteristics. In view of diabasse weathering profile, these rocks are classificated into twocategories with different possibility of usage. Evaluation of investigation results, spectrum ofusage these rocks are amplified on: asphaltes, agriculture and mineralogical wool ect.

1 Viši asistent, Univerzitet u Tuzli, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Tuzla, [email protected]

2

Student IV godine, odsjek Geološki, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Tuzla, [email protected] 3 Student IV godine, odsjek Geološki, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Tuzla, [email protected]

4 Student III godine, odsjek Geološki, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Tuzla,[email protected]



II Регионален Конгрес ГЕОРЕКС 2008

2

1. UVOD

U zadnjih desetak godina u BiH došlo je do porasta potražnje za ležištima magmatskihstijena koje mogu odgovoriti visokim zahtjevima iz oblasti građevine. Porast potražnjeuslovljen je planiranom izgradnjom autoputa – koridora Vc, kao i brze ceste. U okviru

Dinaridske ofiolitne zone (DOZ) dijabaz-doleritna masa Ribnice je najveća, a u okviru ovemase smješten je kamenolom Ribnica. Kamenolom egzistira od 1995.godine i proizvodi

različite frakcije dijabaza koje su klasificirane na dvije klase koje se distribuiraju širokojpotrošnji. Površina istražnog prostora iznosi 620 ha, a eksploatacionog polja je oko 4,5 ha.Trenutno se vrše istražne radnje u cilju proširenja eksploatacionog polja i povećanjagodišnje proizvodnje u znatnom obimu.

2. GEOGRAFSKO-GEOLOŠKE ODLIKE

Ležište dijabaza “Ribnica” smješteno je u krajnjem jugozapadnom dijelu tuzlanskog kantona,na granici općina Banovići i Zavidovići, neposredno uz putnu komunikaciju Banovići –Ribnica, sa desne strane rijeke Ribnice (Tupino Brdo) i zahvata površinu oko 2 km2 (slika 1).

Sl. 1- Geografska pozicija ležišta dijabaza “Ribnica” – Banovići

U geološko-geotektonskom pogledu, ležište pripada Dinaridskoj ofiolitnoj zoni (DOZ),odnosno sjevernom rubu Krivajsko-konjuškog ofiolitnog kompleksa (KKOK), pripada tzv.dijabaz-doleritnoj masi Ribnice (slika 2).Ležište je izgrađeno od dijabaz-doleritnih stijena jurske starosti (Pamić, 1989), koje suznatno podređenije u odnosu na ultramafite. Granica ka okolnim stijenama je jasna, aizmeđu dijabaza i dolerita je postepena. Dijabazi zauzimaju veći dio ležišta. Debljinadijabazne mase se kreće oko 180m.Dijabazi su stijene slične spilitima i doleritima. Od spilita se razlikuju po odsusutvu «pilowlava» i vrlo rijetkom pojavljivanju mandula. Od dolerita se razlikuju po granulometriji (dijabazi0,2 - 0,7mm; doleriti 0,7 - 1,5mm).Dijabazi iI doleriti imaju dosta ujednačen hemijski sastav: SiO2 varira od 47-49%, CaO i MgO

8-10%, ukupno željezo 5-8% i ukupna količina alkalija iznosi 2-3%.



II Regional Congress GEOREKS 2008

3

Tab. 1: mineralni sastav dijabaza (primarni i sekundarni minerali)

primarni minerali alteracijom prelaze uplagioklasi (labrador – anortit, madamogu biti i kiseliji)

albit, karbonate, minerale grupe epidot-coizita, kaolinit, hlorit

pirokseni-monklinski (augit, diopsid,

hipersten, broncit-rjeđ

e)

hlorit, uralit, kalcit, epidot

dijabazi sa serpentinom podložni serpentinizaciji

rjeđe:hornblenda, uralit, olivin, analcim

akcesorni: biotit, ilmenit, apatit

Makroskopski posmatrano dijabazi su guste stijene u kojima se zrna gotovo i ne zapažaju,imaju ofitsku strukturu (izduženo prizmatična zrna plagioklasa su nasumice razbacana uosnovi stijene). Tekstura je homogena, a rjeđe se javlja i paralelna kao rezultat različitoggranulometrijskog sastava ili izmjene u boji minerala. U pogledu mineralnog sastava može seizdvojiti više varijeteta: amfibolski dijabaz, amfibol - augitski dijabazi, normalni dijabazi,metadijabazi i karbonatski dijabazi (intergranularni kalcit i ankerit).Mineralni sastav svih varijeteta je prikazan u tabeli 1.

Sl. 2- Geološka karta dijabaz-doleritne mase Ribnice sa pozicijom kamenoloma

(na osnovu OGK list Zavidovići i Tuzla , R – 1: 100 000)

U genetskom pogledu dijabazi predstavljaju dio ofiolitnog profila, odnosno pripadaju tzv,„sheeted dike“ kompleksu. Geotektonsko porijeklo govori da se radi o ostacima oceanskekore (vršni dijelovi) koja je procesima obdukcije dovedeni u današnji položaj (Pamić, 1989).Ovo je ujedno i razlog zašto se na ovome područ ju ne nailazi na veća homogena tijeladijabaza, nego su to uglavno manji, tektonski razbijeni i raspucali blokovi.

3. MINERALNO-PETROGRAFSKE ODLIKE

Mineralno-petrografska ispitivanja uzoraka dijabaza izvršena su makroskopski i

mikroskopski.Mikroskopska ispitivanja su izvršena u reflektovanoj svjetlosti (binokularni mikroskop,uvećanja 25x ) i u polarizovanoj svjetlosti pri ukrštenim i paralelnim nikolima. Ispitivanja u




4

polarizovanoj svjetlosti izvršena su na polarizacionom mikroskopu „Carl Zeiss“ upotrebomobjektiva 3,2 / 0,10 i 10 / 0,25.Mikroskopiranje je izvršeno u prolaznoj svjetlosti u ortoskopskim uslovima sa i bezuključenog analizatora, pri čemu je korišten standardni mikroskopski pribor. Kao izvorsvjetlosti korištena je " bijela " svjetlost mikroskopske žarulje.

Slika 3A prikazuje svjež dijabaz sa karakterističnom ofitskom strukturom. Minerali suuglavnom holokristalasti. Od minerala preteže plagioklas, izometričnih formi, svježeghabitusa, I i II generacije . Prostor između plagioklasa ispunjen je piroksenima (najčešćeaugit), relativno svježim. Sporadično se javlja amfibol. Od opakih minerala javlja se ilmenit I umanjoj mjeri pirit.Dekompoziciju dijabaza prikazuju slike 3B i 3C. Mineralni sastav je identičan, ali su mineralialterisani. Mineralne izmjene se najbolje očituju na plagioklasima koji nemaju jasnu bijeluboju, nego imaju šarenu/pjegavu strukturu. Pirokseni i amfiboli su na rubovima limonitizirani,osnovna masa je hloritizacijom obojena u zeleno.

Sl. 3- Mikrofotografije uzoraka dijabaza u polariziranom svjetlu:(A) klasa I; (B,C) klasa II

4. GEOMEHANIČKE ODLIKE

Jednoosna čvrstoća na pritisak i zapreminska težina ispitane su na uzorcima koji suprethodno selektovani na osnovu makroskopskih karakteristika i mineralno-petrografskihispitivanja. Uzorci su podijeljeni u tri klase.

Klasa I – uzorci iz ove klase predstavljaju stijenu bez pukotina, bilo kakvih uklopaka ili bilokojih drugih oštećenja. Boja stijene je sivo-zelena, struktura i tekstura asocira na zdravustijenu koja nije pretrpjela dekompoziciono-dezintegracione promjene. Izuzetak je uzorak saoznakom I-5 koji je pretrpio određene promjene što se očituje u brečoidnom izgledu. Poslije

obrade u drobiličnom postrojenju na ovim uzorcima se ne zadražava prašina.

Klasa II – uzorci iz ove klase predstavljaju stijenu koja je pretrpjela dekompoziciono-dezintegracione promjene. Struktura i tekstura su izmijenjene. Uočljiva su veća zrnanepravilnih oblika koja su cementirana vezivom zelenkaste boje (hloritizacija). Uzorci suispresijecani pukotinama različitog promjera (do 1,5mm) i orjentacije. Pukotinska ispuna jebijele boje, na nekim mjestima reaguje sa razblaženom HCl (kalcit), a na nekim ne (kvarc).Poslije obrade u drobiličnom postrojenju, na ovim uzorcima se zadržava prašina, koja selako odstranjuje.

Klasa III – uzorci iz ove klase predstavljaju stijenu koja je pretrpjela intenzivnedekompoziciono-dezintegracione promjene. Uslijed ovih promjena uzorci su dovedeni u tako

stanje da se od njih nisu mogle izrezati kocke za ispitivanje čvrstoće na pritisak – prilikomrezanja su pucali u komade koji se nisu mogli iskoristiti. Poslije obrade u drobiličnom




5

postrojenju na ovim uzorcima se zadržava prašina koja se može odstraniti uz dodatnopranje vodom.Ispitivanje čvrstoće na pritisak izvršeno je na uzorcima u suhom stanju. Rezultati su datitabelarno (tabele 2 i 3):

Tab. 2: Rezultati ispitivanja specifične težine i čvrstoće na pritisak klase 1

Dimenzije (cm)Klasa

I a b h

Zapremina(axbxh)(cm3)

Masa(gr)

Specifičnatežina (gr /cm3)

I – 1 5,10 5,10 5,05 131,35 382,3 2,91

I – 2 5,16 5,00 4,98 128,49 356,9 2,78

I – 3 5,05 5,17 5,09 132,90 379,4 2,86

I – 4 5,10 5,00 5,20 132,60 384,7 2,90

I – 5 5,00 5,15 4,95 127,47 363,3 2,85

A= a x b (cm2) P (kN)σ

(MPa)σ sr (Mpa)

I – 1 26,01 381 146,48 184,798

I – 2 25,80 575 222,86

I – 3 26,10 534 204,60

I – 4 25,50 452 177,25

I – 5 25,75 352 136,80

Tab. 3: Rezultati ispitivanja specifične težine i čvrstoće na pritisak klase 2

Dimenzije (cm)Klasa

IIa b h

Zapremina(cm3)

Masa(gr)

Specifičnatežina(gr /cm3)

I I – 1 5,05 5,10 4,95 127,49 357,7 2,80

I I – 2 5,00 5,05 5,15 130,04 364,8 2,81

I I – 3 5,10 5,15 5,05 132,64 356,3 2,70

I I – 4 4,98 5,10 5,12 130,04 371,6 2,86

I I – 5 5,15 5,10 5,00 131,33 367,2 2,80

A= a x b (cm2) P (kN)σ

(MPa)σ sr (Mpa)

II – 1 25,76 183 71,04

II – 2 25,50 250 98,04

II – 3 26,265 233 88,71

II – 4 25,398 352 138,59

II – 5 26,265 195 74,24

II – 6 26,112 173 66,25

89,47




6

5. PROFIL RASPADANJA DIJABAZA

U ležištu su zastupljeni različiti tipovi alteracionih procesa (dekompozicija, dezintegracija ibiološko raspadanje). Prvi koraci u identifikaciji stepena alteracije stijena sastojali su se udetaljnom kartiranju (u obzir su uzete promjene u boji i čvrstoći stijene, diskontinuiteti sa svimelementima, uticaj korijenja i rastinja, insolacije, smrzavanja itd.). Na osnovu ovihpokazatelja, a u skladu sa tabelom 4, izvšeno je preliminarno zoniranje na osnovu čega suizdvojene četiri zone.

Tab. 4: Deskripcija zona raspadanja stijena u vertikalnom profilu, (BSI, 1981) stepen zona (klasa) deskripcija

VI rezidualno tlo(residual soil)

pedološko tlo sa karakterističnim horizontima,nema znakova originalne strukture i teksturestijenske mase

Vkompletno (potpuno)raspadnuta stijena

(completley weathered)

stijena je izmijenjena u boji i pretvorena u tlo, alioriginalna struktura i tekstura je u velikoj mjerisačuvana, važe zakoni mehanike tla.

IVviosko (veoma) raspadnuta

stijena(highly weathered)

stijena je potpuno izmijenjena u boji,diskontinuiteti mogu biti otvoreni, imajuizmijenjene površine u boji, materijaldiskontinuiteta je potpuno raspadnut, lahko seodvaja geološkim čekićem i može se konstatovatida je stijena prevedena u uslove da je 50%stijena, a 50% tlo.

IIIumjereno (srednje)raspadnuta stijena

(moderately weathered)

stijena je izmijenjena u boji duboko duždiskontinuiteta, manje od pola stijenske mase jedezintegrirano i dekompozirano, duždiskontinuiteta je došlo do promjena u materiajlusa potpunim raspadanjem matične stijene duždiskontinuiteta

IIneznatno (malo) raspadnuta

stijena(slightly weathered)

stijena je neznatno izmijenjena u boji, prisutnamala promjena boje duž diskontinuiteta, čvrstoćaintaktne stijene je bliska ili ista čvrstoćineraspadnute stijene, diskontinuiteti su maloizmijenjeni po veličini zijeva, stepenu raspadazidova i drugim karakteristikama u odnosu naklasu I.

Ineraspadnuta, svježa stijena

(fresh rock)matični materijal ne pokazuje promjene u boji,čvrstoći ili bilo koje druge efekte raspadanja.

Na osnovu rezultata istraživanja izvršena je klasifikacija dijabaza na IV klase. Obrađeni profil je lociran u centralnom dijelu ležišta. U ležištu dijabaza izražena je pukotinska poroznost.

Prihranjivanje se vrši infiltracijom atmosferilija. Sistemi pukotina su orjentirani tako daomogućavaju brzo prodiranje atmosferilija i njihovo dreniranje u obližnji površinski tok (VelikaRibnica). Zbog pokrivenosti radnog platoa (posljedica miniranja) nije bilo u mogućnosti da seutvrdi postojanje ostalih zona (slika 4).

Zona VI – Predstavljena je rezidualnim tlom, čija se debljina kreće od 0,4 do 0,7 m. Radi seo zemljastom materijalu deluvijalnog tipa koji se može obrađivati. Zapažen je uticaj korijenja iniskog rastinja. Od visokog rastinja zastupljeni su četinari. Konstitucija ove zone omogućavainfiltraciju atmosferilija u niže zone i time inteziviranje procesa izmjene stijenske mase. Ovazona nije uzorkovana.

Zona V – Ova zona je predstavljena mješavinom zemljastog materijala i odlomaka stijenadijabazno - doleritne formacije. Stijenski odlomci su nepravilnih formi, sa karaktersitičnomžuto – smeđom bojom. Lahko se drobe udarom čekića, a na pojedinim mjestima




7

uzorkovanje se može izvršiti rukom. Rezultati mineralno – petrografskih ispitivanja pokazujuda se radi o izmijenjenoj stijeni, izgrađenoj uglavnom od sekundarnih minerala (među kojimadominira kaolinit) kao produkta izmjene primarnih minerala. Debljina ove zone raste sa lijeveka desnoj strani profila (5,5 – 8 m).

Zona IV – Sivo - plava boja ove zone predstavlja jasnu granicu ka zoni V, a prema zoni II / IIIprelaz je postepen. Debljina ove zone je promjenjiva, na lijevoj strani oko 14 m, a na desnoj12,5 m. Ispucalost je karakteristika cijeloga masiva gdje se vrši eksploatacija. Globalno,postoje dva sistema diskontinuiteta sa pružanjem SI – JZ (pad ka SZ i JI) i SZ – JI (pad ka SI i JZ). Postojanost promjenjiva, vrijednosti u granicama 0,6 – 3,5 m. Zijev u rasponu 0,3 –0,7 cm. Ispuna je predstavljena bijelom materijom koja reaguje sa HCl što znači da jekarbonatnog porijekla. Duž diskontinuiteta znatno je olakšano uzorkovanje. Mineralni sastavpokazuje «zdraviju» stijenu u odnosu na zonu V (prisutan je anortit, kao primarni mineral),ali je njegovo učešće podređeno u odnosu na sekundarne minerale.

Sl. 4- Identificirane alteracione zone u vertikalnom profilu ležišta dijabaza “Ribnica”

Zona II / III - Ovo je zona kojoj nije utvr đen kraj pošto je etaža zatrpana odminiranimmaterijalom. Diskontinuiteti su različite postojanosti i raznovrsnih vrijednosti elemenatapružanja i pada. Zijev se kreće u rasponu od mikroskopskih veličina pa do 0,4 cm. Ispuna jeuglavnom predstavljena sekundarnim mineralima od kojih neki reaguju sa HCl - kalcit, a nekine - zeoliti. Postojanje zeolita kao sekundarnih pukotinskih minerala dokazano jerentgenografskim ispitivanjima. Uzorci pokazuju boju svježe stijene i znatnu čvrstoću priudaru čekića. Petrografska istraživanja dala su rezultate koji pokazuju da je prisutnadekompozicija stijenske mase (plagioklasi i pirokseni dominiraju, ali nisu svježi). U prilog ovojkonstataciji ide i prisustvo sekundarnih minerala. Granica ka zoni IV je postepena.




8

6. ZAKLJUČAK

Mineraloško-petrografska ispitivanja su pokazala da u građi masiva učestvuju dijabazi idoleriti. Dijabazi preovlađuju, dok se doleriti javljaju samo na periferiji ispitivanog područ jaRibnice. Mineralni sastav ovih stijena potpuno je isti. Bitni minerali su plagioklas, augit,amfibol i ponekad olivin. Akscesorni sastojak je ilmenit, rjeđe magnetit.Geomehaničke vrijednosti pokazuju širok dijapazon, koji je uslovljen mineralnom građom ihemijskim sastavom. Na osnovu rezultata ispitivanja, izvršena je klasifikacija dijabaza nadvije klase sa različitom mogućnošću primjene.Na osnovu dobijenih rezultata, dijabaz iz ovog ležišta može se koristiti za:

- proizvodnju frakcija kamenog agregata namjenjenog za izradu betonskih mješavina,- proizvodnju frakcija kamenog agregata namjenjenog za izradu mineralnih mješavina

za asfaltne radove za sve grupe saobraćajnog opterećenja,- za izradu završnog zastora kolovozne kontrukcije,- za proizvodnju mineralne vune,- poljoprivredne svrhe i- proizvodnju materijala namjenjenih izradi donjih slojeva kolovoznih konstrukcija-

tampona (klasa II).

LITERATURA

[1] Adamo P., Violante P., (1999): Weathering opf rocks and neogenesis of minerals associatedwith lichen activity, Applied clay science 16; 229-256

[2] Arel E. – Turgul A., (2000): Weathering and its relation to geomechanical propertis ofCavusbasi granitic rocks in nortwestern Turkey, Bull. Eng. Geol. 60; 123-133

[3] Barić Lj., Tajder M., (1967): Mikrofiziografija petrogenih minerala, Sveučilište Zagreb, Zagreb[4] Bermanec V., (1999): Sistematska mineralogija-mineralogija nesilikata, Sveučilište Zagreb, Zagreb[5] Cornelius H., Cornelius K., (1977): Manual of mineralogy 19-th Edition, John Wiley & Sons,Canada[6] Dimitrijević M., (1978): Geološko kartiranje, Rudarsko-geološki fakultet, Beograd[7] Duzgoren N.S., Aydin A., Malpas J., (2002): Re-assessment of chemical weathering indices:

case study on pyroclastic rocks of Hong Kong, Engineering Geology 63: 99 - 119[8] Gržetić I., (1996): Fizička hemija u geologiji, Rudarsko-geološki fakultet Beograd, Beograd[9] Gupta A.S., Rao K.S., (2001): Weathering indices and their applicability for crystalline rocks,

Bull. Eng. Geol. 60; 201-22[10] Hrvatović H., (1998): Elaborat o klasifikaciji i kategorizaciji rezervi ležišta dijabaza «Ribnica»

u Ribnici, Geozavod Sarajevo[11] Hrvatović H., (2003): Geologija – postanak, struktura i dinamika zemlje, RGGF Tuzla, Tuzla[12] Huang W., (1967): Petrologija, Zajednica Jugoslovenskih Univerziteta, Beograd[13] Karamata S., Pamić J., (1972): Razmatranje o genezi alpinotipnih ultramafita Dinarida,

VII Kongres Geologa Jugoslavije, knjiga II, 139-156, Zagreb

[14] Kubat I., (1996): Geohemija, Rudarsko - geološki fakultet, Tuzla[15] Marić L., (1951): Sistematska petrografija, Zagreb[16] Marić L., (1951): Petrografija, Zagreb[17] Pamić J., Trubelja F., (1962): Osnovne geološko-petrološke karaktersitike Ozren planine

u Sjeveroistočnoj Bosni, Referati V savetovanja, 117-123, Beograd[18] Ristić P., Kovačević R., (1983): Specijalna mineralogija, Rudarsko-geološki fakultet, Tuzla[19] Ristić P., Pamić J., (1982): Petrografija i petrologija magmatskih stijena, «Svjetlost», Sarajevo[20] Tomljanović M., (2000): Instrumentalne kemijske metode, Zenica

dijabaz - banovici

Documents