OSNOVE GEOLOGIJE, INŽENJERSKE GEOLOGIJE I MEHANIKE TLA

Autor:mr Mirko Stanković, dipl. inž.,Beograd, Gen.Štefanika 20/17, [email protected] tel:+3811163-281-371 (063/281-371)

10/11/2016 12:14 PM

mr Mirko Stanković, dipl. inž.

OSNOVE GEOLOGIJE, INŽENJERSKE GEOLOGIJE I MEHANIKE TLA

I DEO - OSNOVE GEOLOGIJE

Beograd, oktobar 2016. god.

Sastav Zemlje

Gvožđe 34,6%

Kiseonik 29,5%

Silicijum 15,2%

Magnezijum 12,7%

Nikal 2,4%

Sumpor 1,9%

Titanijum 0,05%

Đavolja varoš/ Devil’s Town, Srbija

mailto:[email protected]%20tel:+3811163-281-371

2 /400

Autor:mr Mirko Stanković, dipl. inž.,Beograd, Gen.Štefanika 20/17, [email protected] tel:+381 1163-281-371 (063/281-371)

SADRŽAJ:

I DEO - OSNOVE GEOLOGIJE

UVOD

1. POSTANAK I GRAĐA ZEMLJE

1.1. Postanak Zemlje

1.1.1. Kant-Laplasova hipoteza

1.1.2. Džems Džinsova hipoteza

1.2. Fizičke osobine zemlje

1.2.1. Oblik i dimenzije Zemlje

1.2.2. Građa i sastav Zemlje

1.2.3. Hemijski sastav Zemlje i Zemljine kore

1.2.4. Toplotna svojstva

1.2.5. Gravitacija Zemlje

1.2.6. Magnetizam Zemlje

1.2.7. Radioaktivnost Zemlje

2. OSNOVE MINERALOGIJE

2.1. Nastanak mineral

2.2. Oblici minerala

2.3. Fizička svojstva minerala

2.4. Petrogeni minerali

3. OSNOVE PETROGRAFIJE

3.1. Postanak i podela stena

3.2. Magmatske stene

3.2.1. Način postanka, pojavljivanja i lučenje magmatskih stena

3.2.2. Sklop stena (struktura i tekstura) magmatskih stena

3.2.3. Podela magmatskih stena

3.2.4. Prikaz važnijih magmatskih stena

3.2.4.1. Dubinske magmatske stene

3.2.4.2. Površinske magmatske stene

3.2.4.3. Žične magmatske stene

3.3. Piroklastične stene

3.4. Sedimentne stene

3.4.1. Postanak sedimentnih stena

3.4.2. Sklop (struktura i tekstura) sedimentnih stena

3.4.3. Podela sedimentnih stena

3.4.4. Prikaz važnijih sedimentnih stena

3.4.5. Stenski sastav fliša

3.4.6. Građenje u terenima izgrađenim od sedimentnih stena

mailto:[email protected]%20%20tel:+381%201163-281-371

3 /400


3.5. Metamorfne stene

3.5.1. Sklop (struktura i tekstura) metamorfnih stena

3.5.2. Podela metamorfnih stena

3.5.3. Prikaz važnijih metamorfnih stena

3.5.4. Građenje u terenima izgrađenim od metamorfnih stena

4. GELOŠKA ISTORIJA ZEMLJINE KORE

4.1. Pregled geoloških razdoblja

4.2. Stratigrafska hronologija (litološka metoda)

4.3. Paleontološka hronologija (metoda)

4.4. Litološka hronologija (metoda)

4.5. Radiometrijska hronologija (metoda)

5. GELOŠKI PROCESI U ZEMLJINOJ KORI I NA POVRŠINI

5.1. Tektonske ploče

5.2. Tektonski pokreti zemljine kore

5.2.1. Endodinamički pokreti

5.2.1.1. Magmatski pokreti

5.2.1.1.1. Vulkanizam

5.2.1.1.2. Gejziri

5.2.1.1.3. Fumarole

5.2.1.1.4. Sufioni

5.2.1.1.5. Termalni izvori

5.2.2.Tektonski pokreti

5.2.2.1. Epirogeni pokreti

5.2.2.1.1. Transgresija i regresija

5.2.2.2. Orogeni pokreti

5.2.2.2.1. Sloj

5.2.2.2.2. Bora

5.2.2.2.3. Rasedi

5.2.2.2.4. Navlake

5.2.2.2.5. Pukotine

5.2.2.2.6. Uticaj strukturno tektonskih elemenata na građevine

5.2.3. Seizmički potresi - zemljotresi

5.2.3.1. Podela nastanka zemljotresa

5.2.3.2. Vrste seizmičkih talasa

5.2.3.3 Seizmički moment

5.2.3.4. Energija zemljotresa

5.2.3.5. Merenje jačine potresa


4 /400


5.3. Egzodimanički procesi i pojave

5.3.1. Površinsko raspadanje (trošenje stena)

5.3.2. Denudacija

5.3.3. Erozija

5.3.3.1. Eolska erozija - deflacija i akumulacija

5.3.3.2. Rečna (fluvijalna) erozija i akumulacija

5.3.3.3. Glacijalna (lednička) erozija i akumulacija

5.3.3.4. Marinska (jezerska) erozija i akumulacija

5.3.3.5. Karstna (kraška) erozija i akumulacija 5.3.3.6. Abrazija (zalivi i plaže, rtovi, klifovi i poluostrva, talasne potkopine, terase..)

5.3.3.7. Antropogeni reljef - reljef oblikovan radom čoveka

5.3.4. Padinski procesi ili derazijski procesi

5.3.4.1. Spiranje

5.3.4.2. Puzanje

5.3.4.3. Tečenje (soliflukacija)

5.3.4.4. Klizenje

5.3.4.5. Odronjavanje

5.3.4.6. Osipanje

5.3.4.7. Urušavanje

5.3.4.8. Sufozija

5.3.4.9. Likvefakcija

II DEO – OSNOVE INŽENJERSKE GEOLOGIJE

6. INŽENJERSKO GEOLOŠKE KLASIFIKACIJE STENSKIH MASA

6.1. Klasifikacija po Kasagrandeu

6.2. Klasifikacija po Braun – Stiniju

6.3. Klasifikacija po Protođakonovu

6.4. Klasifikacija po Lauferu

6.5. Klasifikacija po Feneru

7. OSNOVNA FIŽIČKA, MEHANIČKA I STRUKTURNA SVOJSTVA STENSKIH MASA

7.1. Homogenost – heterogenost

7.2. Izotropnost – anizotropnost

7.3. Kontinualnost – diskontinualnost

7.4. Deformabilnost

7.5. Otpornost na smicanje

7.6. Elektroprovodljivost

7.7. Magnetičnost

7.8. Radioaktivnost

7.9. Rastresitost

7.10. Vodnofizička svojstva

7.11. Ponašanje na mrazu

7.12. Konsolidacija


5 /400


7.13. Bubrenje i skupljanje

7.14. Lepljivost

7.15. Tiksotropnost

8. OSNOVE INŽENJERSKE GEOLOGIJE

8.1. Raspadanje stenskih masa

8.2. Padinski procesi ili derazijski procesi

8.3. Denudacija

8.4. Erozija

8.5. Abrazija

8.6. Sufozija

8.7. Tečenje (soliflukacija)

8.8. Spiranje

8.9. Klizenje

8.10. Puzanje

8.11. Osipanje

8.12. Odronjavanje

8.13. Urušavanje

8.14. Likvefakcija

8.15. Identifikacija terena vizuelnim postupcima

9. SEIZMOLOGIJA

9.1. Podela nastanka zemljotresa

9.2. Značaj seizmologije

9.3. Vrste zemljotresa i uzroci njihovog nastanka

9.4. Uticaj geotehničkih karakteristika terena na posledice zemljotresa

10. INŽENJERSKOGEOLOŠKA ISTRAŽIVANJA

10.1. Vrste inženjerskogeoloških istraživanja

10.2. ig

10.3. igi

11. INŽENJERSKOTEHNIČKA DOKUMENTACIJA

11.1. Inženjerskogeološke karte

11.2. Inženjerskogeološki preseci - profili

11.3. Inženjerskogeološki blok dijagrami

12. INŽENJERSKOGEOLOŠKI USLOVI IZGRADNJE GRAĐEVINSKIH OBJEKATA

12.1. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje puteva

12.2. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje mostova

12.3. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje aerodroma

12.4. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje zaštitnih objekata

12.5. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje objekata za vatreno dejstvo

12.6. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje tunela

12.7. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje hidrotehničkih objekata


6 /400


III DEO - OSNOVE MEHANIKE TLA (GEOMEHANIKE)

13. OSNOVE MEHANIKE TLA (GEOMEHANIKE)

13.1. Tlo i podela tla

13.2. Fizičke osobine tla

13.3. Klasifikacija i identifikacija zemljanih masa

13.4. Tlo kao građevinski materijal

14. NAPREZANJE I DEFORMACIJE TLA

14.1. Naponska stanja u tlu

14.1.1. Primarno naponsko stanje

14.1.2. Sekundarno naponsko stanje

14.1.3. Efektivni i neutralni naponi u tlu

14.1.4. Čvrstoća tla

14.1.5. Sleganje, stišljivost tla

14.2. Određivanje dozvoljenog opterećenja tla

14.2.1. Ternska penetracija

14.2.2. Dozvoljeno opterećenje na bazi loma tla

14.2.3. nn

15. STABILNOST KOSINA

15.1. Pritisak zemlje

15.2. Uslovi stabilnosti kosine

15.3. Metode ispitivanja stabilnosti kosina

15.3.1. Metoda Feliniusa

15.3.2. Metoda Bišopa

15.3.3. Metoda

15.3.4. Metoda

15.3.5. Metoda

15.4. Proračun potpornog zida

16. TEMELJENJE

16.1. Konstrukcije i dimenzionisanje temelja

16.1.1. Vrste i način temeljenja konstrukcija

16.1.2. Tehnologija izrade temelja

16.2. Statički proračun temelja

16.3. Temeljenje na šipovima

16.3.1. Vrste šipova i način temeljenja

16.3.1.1. Drveni šipovi

16.3.1.2. Betonski šipovi

16.3.2. Statički proračun šipova

16.4. Potporni i obložni zidovi

16.5. Zagati i žmurje


7 /400


17. GEOLOŠKO-TERENSKA ISPITIVANJA

17.1. Osnovna ispitivanja

17.2. Laboratorijska ispitivanja

17.2.1. Laboratorijska ispitivanja fizičkih karakteristika

17.2.2. vv

17.2.3. vvv

17.2.4. vvvvv

IZVORI LITERATURE, SLIKA I CRTEŽA


8 /400


PREDGOVOR

Primarni cilj izrade ovog pisanog materijala je upoznavanje studenata i svršenih inženjera građevinsko-

tehničke struke sa osnovnim sadržajem, principima i metodama proučavanja svih tzv. geo-naučnih

disciplina, odnosno nauka koje za objekat proučavanja imaju planetu Zemlju u celini, njene delove ili njena

fizička polja i svojstva, kao i njen mineraloški sastav i ostale endogene i egzogene sile koje utiču na,

jednostavno rečeno, na reljef - oblik i izgled Zemlje.

Materijalom su, uglavnom na informativnom nivou, obuhvaćeni: osnovni pojmovi, principi i saznanja iz

domena savremene geologije, dominantne hipoteze, sunčev sistem, zatim osnovni pojmovi i podaci o planeti

Zemlji: atmosfera i njena struktura, unutrašnja građa Zemlje, osnovni fizički parametri Zemlje kao planete,

njeno gravitaciono i geomagnetsko polje (osnovne postavke, definicije, osobine i interpretacija),

gravitacioni uticaj i efekti Sunca i Meseca na Zemlju, rotacija Zemlje i plime, egzo i endo dimamičkih

uticaja na reljef zemlje i njihovim efektima - geloški procesi u zemljinoj kori i na površini. Ukratko su

prikazani principi većine geo-naučnih disciplina, kao što su: opšta i primenjena geofizika, posebno njenih

oblasti geomagnetizma i seizmologije, zatim geologija i naučne oblasti koje proističu iz nje: vulkanologija,

geodinamika, geotektonika, geomorfologija, geohronologija, geohemija, geotermija i pedologija.

Eruptivan, da se “geološki izrazim”, opšti tehnološki napredak tokom poslednjih nekoliko desetina godina

i veoma buran i plodan razvoj brojnih naučnih geo-disciplina i prirodnih nauka uopšte, omogućili su

postizanje zavidnih saznanja o Zemlji, njenom nastanku i razvoju kao planete, strukturi njene unutrašnjosti,

magnetosferi, atmosferi, hidrosferi, poreklu i razvoju organskog života na njoj, kao i njihovoj međusobnoj

interakciji. Imajući u vidu da ta saznanja čine veliki deo prirodnih nauka uopšte, u ovom materijalu primoran

sam da se zbog toga samo ukratko, sažeto, osvrnem na elementarna saznanja većine tih brojnih naučnih

disciplina i pokušam da informativno, ali dovoljno razumljivo, opišem domen njihovog proučavanja. Koliko

god je to moguće, obim i stepen detaljnosti izlaganja u ovom materijalu, koji je posvećen pojedinim naučnim

oblastima i saznanjima, u najvećoj meri je proporcionalan njihovoj korelativnosti sa opštom geologijom,

inženjerskom geologijom i mehanikom tla (geomehanikom).

Materijal je podeljen u tri celine koje čine jedinstven materijal, ali ujedno je podeljen i kao tri posebne

celine. Te celine su: I DEO - OSNOVE GEOLOGIJE, II DEO - OSNOVE INŽENJERSKE GEOLOGIJE I

III DEO - OSNOVE MEHANIKE TLA (GEOMEHANIKE).

Veliki prostor i posebnu pažnju posvetio sam poglavlju “Geloški procesi u zemljinoj kori i na površini“,

posebno delu egzodimanički procesi i pojave - površinsko raspadanje (trošenje stena), koje me je

najviše „mučilo i kalilo“ kao izvođača građevinskih radova.

Ovaj pisani material, koji sam veoma dugo pisao i proveravao u vrlo bogatoj i veoma teškoj i napornoj

građevinskoj praksi, poklon je svim korisnicima koji žele da, u skraćenom obliku (bez velike matematike),

dobiju brze i praktične informacije prilikom neke “nejasne” tehničke dileme.

Material je realizovan i zbog nekih, na sreću, ne kardinalnih grešaka u mom dugogodišnjem radu na terenu.

Posebnu zahvalnost dugujem porodici od koje sam bio vrlo dugo “odsutan” iako sam bio tu, u radnoj

sobi, na nekoliko metara ali zaokupljen pisanjem ovog materijala.

S poštovanjem, mr Mirko Stanković, dipl. inž., Beograd, generala Štefanika 20/17,

[email protected] tel:+381 1163-281-371 (063/281-371)



9 /400


UVOD

Cilj i zadatak izučavanja ovog predmeta je da se slušaoci upoznaju sa značajem izučavanja

i da stečeno znanje primene u praktičnom životu pri rešavanju problema iz inženjerske

prakse. Stečena znanja treba upotrebiti pri rešavanju zadataka vezanih za izradu saobraćajne

infrastrukture, industrijskih objekata, izradu objekata za dejstvo, zaštitu i manevar, kako u

mirnodopsko, tako i u ratno vreme, ili prilikom elementarnih nepogoda (zemljotres, poplava,

požar, itd.).

Pored toga, cilj izučavanja (vojne) geologije je da slušaoci steknu znanje i rutinu da

samostalno procenjuju zemljište u geološkom pogledu, neposredno na terenu i na osnovu

geološko-tehničke dokumentacije, kao radni medij i kao prostor njihove osnovne delatnosti.

Iz istorije ratova poznato je da je zemljište oduvek predstavljalo važan, a posebno i često i

odlučujući faktor pri izvođenju borbenih dejstava. Zbog toga je, zavisno od stepena razvoja

borbenih sredstava, poklanjana odgovarajuća pažnja.

Povećanje razorne moći ratne tehnike i razvoj ratne veštine povećali su i zahteve za detaljnije

poznavanje ratišta. Danas nije dovoljno samo dobro poznavanje geografsko-topografskih

elemenata, već je neophodno i svestranije poznavanje sastava i osobina dubljih delova

zemljišta, pre svega, radi solidnije zaštite jedinica od dejstva protivnika i boljeg manevra

svojih jedinica.

Proučavanje sastava, osobina i ponašanja geoloških masa, pri izvođenju raznih zemljanih

radova, kako za civilne potrebe, tako i za vojne potrebe, bavi se geologija (vojna) kao

specijalna grana primenjene geologije.

Reč geologija je grčkog porekla, sastavljena od reči (grč. γη, Gea - Zemlja) i (λόγος, logos

- nauka), što u prevodu znači "nauka o zemlji". Geologija ne izučava Zemlju kao kosmičko

telo, već samo njen spoljni i stenoviti omotač, nazvan zemljina kora ili litosfera. Ona,

prema tome, izučava sastav, strukturu, istorijski razvoj zemljine kore, procese i njihove

uzročnike unutar zemljine kore i na njenoj površini. Struktura geoloških i njima srodnih

nauka prikazana je na sl. 1.


10 /400


Sl. 1.- Šematski prikaz odnosa vojne geologije prema drugim granama geologije i srodnim naukama

Pri izučavanju geologije, suštinu predmeta čine sledeća tri kompleksa pitanja:

1. Sastav, debljina i osobine zemljanih masa koje čine neposrednu površinu terena

(površinski zemljani pokrivač);

2. Sastav, struktura i osobine geoloških masa dubljih delova terena (geološka podloga ili

supstrat) i

3. Stanje podzemnih voda i izvora.

Delovi i materija ova tri kompleksa predmet su izučavanja raznih naučnih disciplina i grana

kao što su:

- mehanika tla (nauka o mehaničkom sastavu i osobinama zemljanih masa sa

gledišta građevinske tehnike),

- pedologija (nauka o postanku, transformaciji i migraciji materije površinskog

rastresitog pokrivača sa agrikulturnog gledišta),

- mineralogija (nauka o mineralima, sastavnim delovima stena),

- petrografija (nauka o stenama),

- geotektonika (nauka o unutrašnjoj strukturi zemljine kore),

- geomorfologija (nauka o postanku i promenama zemljinog reljefa),

- istorijska geologija - stratigrafija (nauka o istorijskom razvoju Zemlje),

- inženjerska geologija – primenjena geologija (izučava teren kao celinu u

građevinskom pogledu),

- hidrologija (nauka o nastanku, kretanju i eksploataciji podzemnih voda),


11 /400


- mehanika stena (nauka koja izučava mehanička svojstva stena),

- geofizika (nauka o fizičkim osobinama Zemlje (magmatizam, gravitacija,

radioaktivnost i dr.),

- geohemija (nauka o hemijskom sastavu i hemijskim promenama u zemljinoj kori).

Pored pomenutih naučnih grana i disciplina, vojna geologija koristi metode i rezultate

ispitivanja koje primenjuju: hemija, hidraulika, rudarska geologija i nauka i dr. Ali, ona je

ipak najuže povezana sa inženjerskom geologijom, hidrogeologijom, petrografijom,

mehanikom tla, mehanikom stena, pedologijom, geomorfologijom i geofizikom, sl.1.

Prema tome, vojna geologija u širem smislu, predstavlja sintezu niza geoloških i njima

srodnih naučnih grana i disciplina, koje se na bilo koji način bave proučavanjem zemljine

kore i njenih delova i čije se metode i rezultati ispitivanja koriste za vojne potrebe u miru i

ratu.

Značaj geologije (za vojne potrebe) uočen je još početkom XIX veka. Međutim, značajnije

mesto pri proceni zemljišta za predstojeća borbena dejstva dobija tek u I svetskom ratu.

Između dva rata značaj joj se povećava, da bi u II svetskom ratu i posle njega, dobila pravi

značaj, sadržinu i široku primenu.

Godine 1891. nemački inžinjerijski oficir Gruner ukazao je na značaj geologije u ratu. Slično

mišljenje imao je i engleski geolog Dž. Portlok (John Portlock) u svom radu 1868. Prvo

pisano delo o primeni geologije dao je Francus Parandier (Parandiere), 1882.

Pravi početak izučavanja Vojne geologije u vojnim školama vezan je za kraj 19. Veka, najpre

u Engleskoj u tzv. Čemberlejskom koledžu, a zatim u Francuskoj – u inžinjerijsko-

artiljerijskoj školi.

U periodu između dva rata, najveći broj evropskih zemalja uvodi u vojne škole Vojnu

geologiju kao poseban predmet.

Danas je vrlo mali broj zemalja u čijim se vojnim školama ovaj predmet ne izučava.

Savremeni ratovi u kojima su uslovi i način vođenja borbenih dejstava u velikoj meri

izmenjeni u odnosu na ranije ratove, kada su oružane snage potpuno mehanizovane i

naoružane sredstvima za pojedinačno i masovno uništavanje na velikim daljinama, a zaštita

vojnika, civilnog stanovništva i celokupnog ekonomskog potencijala svake zemlje

predstavlja veliki problem. Geologija (vojna), u sistemu priprema državne teritorije za

odbranu i vođenje borbenih dejstava, dobija još veći značaj, pre svega jer se solidnija zaštita

postiže dubljim ukopavanjem, izradom brojnih i tehnički složenijih objekata.

Vođenje borbenih dejstava 1999. godine od strane NATO-a, pokazala su da su neki objekti

(posebno nadzemni – površinski) nedovoljno dobri za zaštitu tj. nesvrsishodni. Međutim,

podzemni, a posebno oni na većim dubinama, vrlo dobri i sigurni.


12 /400


Primena geologije ima veoma veliki značaj i u običnom životu. Inžinjerijske starešine sa

solidnim geološkim obrazovanjem, potpomognuti drugim stručnjacima, uspešno su rešavali

sve geološke problem iz domena njihove delatnosti. U tome posebno se istakla inžinjerija

SAD (konstruisanjem aparata, nove metode klasifikacije materijala, dimenzionisanje

kolovoznih kontrukcija, rešenja sanacija raznih šteta itd, itd.).

Sovjetska (ruska) armija je, takođe, imala velikih uspeha u primeni geologije prilikom

rešavanja raznih problema na terenu.

Kod nas, pioniri ovog posla su profesor dr K. Petković i dr B. Milovanović, koji su izdali

1939. godine prvu knjigu ove vrste kod nas pod naslovom: “Ratna geologija”.

Prema tome, geologija nalazi svoju primenu u skoro svim građevinskim (inžinjerijskim)

radovima, počev od individualne zaštite (zakloni), preko izrade objekata za kolektivnu

zaštitu ljudstva i zažtitu ratne tehnike i drugih materijalnih sredstava, do izrade puteva,

mostova, aerodroma, vodoobjekata i drugih građevinskih objekata za masovno korišćenje.

Prevedeno na današnje vreme, izrada objekata za zaštitu ljudstva i MTS mora biti vrlo

racionalna, ali i vrlo masovna i moraju se graditi kao višenamenski.

Pri izradi ovih objekata mora se strogo voditi računa o ulaznim podacima o geološkim

elementima zemljišta, tj. znati osnovne geotehničke podatke mesta, zone, reona i širih delova

mesta na kome će se izvoditi građevinski radovi ili borbena dejstva. Ovo treba znati zbog

toga da bi uređenje položaja bilo najbrže, najbolje, tj. najracionalnija upotreba radne snage i

mehanizacije i da bi se postigla puna tehnička stabilnost, sigurnost i funkcionalnost

izgrađenih objekata.

Navodimo neki primer:

Pri upotrebi minopolagača (ili bagera- kopača) neophodno je znati njegove tehničke

karakteristike i mogućnosti. Njegova primena je zavisna od nagiba terena, sastava i

debljine površinskog rastresitog pokrivača.

Pri izvođenju rušenja puteva veći efekat se postiže u geološki nestabilnim terenima.

Za prohodnost zemljišta izvan puteva, pored karakteristika feljefa, vrlo veliki značaj

imaju geološki sastav i osobine tla, nivo podzemnih voda i dr.

Sve u svemu, poznavanje geologije ima veoma veliki značaj i primenu u svim građevinskim

(vojničkim) delatnostima.


13 /400


1. POSTANAK I GRAĐA ZEMLJE

1.1. Postanak Zemlje

Postanak Zemlje se ne može razmatrati odvojeno od Sunčevog sistema čiji je ona član -

sastavni deo. Sunčev sistem čini Sunce, kao centralno telo, sa planetama i drugim nebeskim

telima (komete, meteoriti), oko koga oni kruže, pod uticajem njegove privlačne sile, tj.

gravitacije. Ukupan broj nebeskih tela koja pripadaju Sunčevom sistemu još nije potpuno

poznat. Do sada je poznato devet planeta i preko 1.500 manjih nebeskih tela.

O postanku Zermlje, pa prema tome i Sunčevog sistema kao celine, postoji veliki broj

hipoteza. Najprihvatljivije su Kant-Laplasova (NEBULARNA HIPOTEZA – danas

prihvaćena teorija o postanku Sunčevog sistema) i Džems Džinsova, iako se i o njima može

diskutovati, ali su ipak najprihvatljivije. Na slici 2 prikazan je Sunčev sistem.

Sl. 2.- Sunčev sistem

1.1.1. Kant-Laplasova hipoteza (Nebularna)

Nemački filozof Emanuel Kant (1724-1804) i francuski astronom Pjer Laplas (1749-1827),

nezavisno jedan od drugog (prvi 1744. i drugi 1776. godine), izneli su gledište da je Sunčev

sistem nastao iz jedne haotične promagline (prašina - Nebula - međuzvezdana materija)

sastavljene od usijanih gasova. Najsitnije čestice te magline, u prvo vreme, veoma razređene

i jedna od druge udaljene. Među njma dejstvovala je sasvim neznatna sila privlačenja. Ta


14 /400


džinovska maglina, spiralnog izgleda (sl.3), nazvana je “Lovački pas” – rotiranjem se sve

više zgušnjavala, smanjivala svoj obim i zadobijala loptasti oblik.

Sl. 3.- Spiralna maglina “Lovački pas” (Opšta geologija. K.Petković)

Smanjivanjem zapremine povećala se brzina rotacije i centrifugalne sile u ekvatorijalnom

delu, usled čega je došlo do sve jačeg ispupčavanja ekvatorijalne i spljoštavanje polarnih

oblasti.

U fazi kada je centrifugalna sila postala

dovoljno jaka, od ostale mase odvojio se

najispupčeniji deo ekvatorijalne

pramagline u vidu prstena i nastavio

kretanje oko centralne mase,

zadržavajući raniji pravac kretanja.

Pošto masa nije mogla biti ravnomerne

gustine na čitavoj dužini prstena,

vremenom je došlo do njenog zbijanja

oko pojedinih zadebljanja i do kidanja

prstena u međuprostoru. U daljoj

evoluciji dolazilo je do povremenih

odvajanja novih prstenova i njegovog

kidanja u samostalna tela, koja su zatim

zauzela odgovarajući položaj u odnosu

na centralnu masu. Sl. 4.- Prašina - Nebula - međuzvezdana materija

Središnji, najveći deo pramase, po Kant-Laplasovoj hipotezi, predstavlja današnje Sunce. U

Sunčevoj nebuli formiraju se lokalna vrtloženja – kondenzacija gasova i čvrstih čestica –

srastaju i sakupljaju se i grade PLANETEZIMALE, tj. planetarna tela - PLANETE.

Veća usamljena tela, planete, među kojima spada i naša Zemlja i rojevi kometa i meteorita

ispunjavaju međuplanetarni prostor. Oko nekih planeta kruže njihovi sateliti, npr. oko

Neptuna kruži jedan, Urana četiri, Saturna deset, Jupitera jedanaest, Marsa dva i oko Zemlje

jedan (Mesec).


15 /400


Pre 4.6 mlrd.god. – prikupljeno dovoljno materijala zajedno u jedan turbulentan vrtlog

(kretao se vrtložno oko Sunca) za postanak planete ZEMLJA (i drugih planeta Sunčevog

sistema).

Sl. 5.- Prašina - Nebula, fazni razvoj

U daljoj evoluciji Zemlja je, po Kant-Laplasovoj hipotezi, usled zgušnjavanja materije prešla

iz gasovitog u usijano tečno stanje. Rotirajući u hladnom vasionskom prostoru izlučivala je

paru, nastala je atmosfera. Kondenzacijom pregrejane pare nastajala je kiša koja je sve više

hladila Zemljinu površinu dok se

spoljni periferni deo nije potpuno

ohladio, prešao u čvrsto stanje.

Tako je nastala čvrsta Zemljina

kora u čijim su udubljenjima od

akumulirane vode nastala prava

mora, a u njima se, kasnije, začeo i

prvi život. Od tog momenta

počinje prava geološka istorija

Zemlje.

Sl. 6.- Turbulencija i kondenzacija gasova i čestica – stvaraju planetezimal


16 /400


1.1.2. Džinsova hipoteza (Plimska)

Engleski astronom Džems Džins (James Jeans) je 1919. godine izneo svoju hipotezu o

postanku Sunčevog sistema. On je pretpostavio da se, nekad, našem Suncu približilo drugo,

znatno veće Sunce, tj. zvezda. Usled njene privlačne snage na našem Suncu se podigao

ogroman plimski talas, kao što Mesec svojom privlačnom snagom izaziva plimu i oseku

mora na Zemlji. Približavanjem zvezde plimski talas postao je sve veći i u momentu kada je

ta ogromna zvezda bila najbliža Suncu talas je prešao u vrlo izdužen mlaz koji se zatim

otkinuo od Sunca. U međuvremenu se zvezda udaljila od Sunca i otkinuti mlaz nije uspeo

da joj se prisajedini pa je ostao u vasionskom prostoru, kao samostalna gasovita masa, da

kruži oko Sunca.

Usled delovanja centrifugalne sile odvojeni mlaz, sužen na krajevima a proširen na sredini,

raspao se na više delova loptastog oblika, među kojima su najveće dimenzije imali oni na

sredini, a idući prema krajevima bili sve manj i manji.

Tako su, po Dž. Džimsu, nastale planete Sunčevog sistema, čiji međusobni raspored, veličina

i udaljenost od Sunca odgovara takvom objašnjenju. Na sličan način su postali i sateliti u

vreme kada su se planete nalazile u gasovitom ili tečnom stanju pod uticajem privlačne snage

Sunca.

1.1.3. Teorija Karla Vajceker-a - Protoplanetarna hipoteza

Teorija Karla Vajceker-a - Protoplanetarna hipoteza, jedna od najprihvatljivijih i predstavlja

dopunu Kant-Laplasove hipoteze. Po njoj oblak gasova i prašine nije rotirao kao jedinstven

sistem, već kao sistem vrtloga koji je omogućio odvajanje planeta.

Kant-Laplasova hipoteza je bila veoma dugo opštepriznata. Međutim, novija istraživanja

pokazuju da su gasoviti obruči morali biti veoma razređeni, a privlačnost između čestica

tako mala, da se obruči nisu mogli skupiti u planete., već su se naprotiv, morali raspasti u

svemiru. Zbog toga se počeo pridavati veći značaj hipotezi Dž. Džinsa, ali su, od 1935.

godine do danas, i protiv nje izneti dosta ozbiljni prigovori.

Treba očekivati da će najnovija vasionska istraživanja uneti više svetlosti i po pitanju

postanka Sunčevog sistema, uključujući i našu planet Zemlju.


17 /400


1.2. FIZIČKE OSOBINE ZEMLJE

1.2.1. Oblik i dimenzije Zemlje

Zemljina je ogromna kamena “lopta” koja se okreće u svemiru. To nije savršena “lopta”

pošto je spljoštena na vrhu i na dnu. Zemlja ima oblik “elipsoida” (sl. 7). Zbog neravnine

reljefa oblik Zemlje odstupa i od idealnog elipsoida i približava se drugom geometrijskom

telu - GEOIDU. Pod geoidom se podrazumeva takvo geometrijsko telo kod kojeg bi

mehaničko klatno zauzimalo upravan (normalan) položaj na bilo kojoj tački njegove

površine. Tako zamišljena površina zove se ELIPSOID. Geoid, tj. stvaran oblik zemljine

površine na moru je niži za oko -150 metara od zamišljene linije - Elipsoida, i oko + 50

metara iznad Elipsoida na kopnu.

Sl. 7.- Sema odnosa ELIPSOIDA I GEOIDA i stvarne površine Zemlje (prema Vagneru)

Sl. 8.- Model Zemlje – odnos elipsoida i geoida.


18 /400


Sl. 9.- Šema odnosa poluosa

Poznato je da je Zemlja spljoštena na

polovima i to za razliku u radijusu (pol -

ekvator) od 22 km. Dakle, na polovima je

Zemlja "kraća" za 44 km u odnosu na ekvator

("širinu"). Tabela 1

Sl. 10.- Veličine radijusa i mase Zemlje

masa Zemlje 5.9736 1024 kg

radijus Zemlje

(ekvatorski) 6.378 km

radijus Zemlje (polarni) 6.356 km

g na severnom polu 9.83217 m/s2


19 /400


Od ukupne površine Zemlje na kopno otpada svega 29,2 %, dok je ostala površina od 70,8

% pokrivena vodom.

Najveće uzvišenje na zemlji je Mont Everes (Džamolungma) na Himalajima 8.882 m, a

najniža – najveća morska dunina je u Tihom okeanu i iznosi 10.430 metara, sl. 11.

Sl. 11.- Odnos najviše i najniže tačke na Zemlji

Najviša temperature: + 57,7 0C u Sahari. Najniža temperature: - 88,3 0C na Antartiku.

1.2.2. Građa i sastav Zemlje

Do empirijskih podataka o unutrašnjoj građi Zemlje je skoro nemoguće doći. Najveća dubina

dostignuta u rudnicima sa podzemnom eksploatacijom iznosi 3- 4000 m, a najdublje bušotine

koje su na današnjem tehnološkom nivou izvedene, su dubine do 10-12 km od površine

Zemlje. Posmatrajući ove brojke, a poznavajući dimenzije Zemlje, jasno je da je čovek do

danas svojim dostignućima samo˜“zagrebao" po površini naše planete. Međutim, posrednim

istraživanjima, koja se zasnivaju pre svega na proučavanju brzine prostiranja seizmičkih

(zemljotresnih) talasa kroz sredine različite gustine, danas može se sa dosta sigurnosti

govoriti o unutrašnjoj građi Zemlje.

Na osnovu promene brzine prostiranja seizmičnih talasa kroz dublje delove Zemlje

zaključuje se da je Zemlja nehomogeno kosmičko telo i da se sastoji od nekoliko

koncentričnih ljuski koje se međusobno razlikuju po sastavu, gustini, unutrašnjem pritisku,

temperature i dr.

U Zemlji, kako je rečeno, kao kosmičkom telu, može se razlikovati nekoliko spoljašnih i

nekoliko unutrašnjih geosfera. Spoljašnje geosphere su: atmosfera, hidrosfera i biosfera, a

unutrašnje geosfere su: Zemljino jezgro (pirosfera) i Zemljina kora (litosfera), sl. 12 i 13.

Atmosfera je gasni omotač koji obavija Zemljinu koru slojem debelim preko 1.000

km. Njen sastav nije homogen. Do visine11-13 km u njoj preovladava azot (75,5 %)

i kiseonik (23,2 %) dok su ostali gasovi manje zastupljeni (1,3 %).


20 /400


Sa povećanjem visine u atmosferi

sve je manje vazduha – vazduh je

ređi – disanje je sve teže. Saglasno

razređenim vazduhom, sa visinom

opada i atmosferski pritisak, dok se

temperatura, takođe, menja, tj.

najpre pada na - 50 0C na visini od

10 km, posle toga postepeno raste

na + 75 0C na visini od 60 km, a

onda naglo opada na - 70 0C na

visini od 80 km, pa ponovo raste do

600 0C na 300 km.

Sl. 12.- Zemljine sfere (spoljašne i unutrašnje)

Sve vremenske promene u atmosferi događaju se u sloju atmosfere koji je udaljen od Zemlje

10 km, jer tu ima vodene pare i vazdušnih strujanja.

Sl. 13.- Spoljašnje geosphere

Hidrosfera je vodeni omotač Zemlje. Ona pokriva 361.000.000 km2, što čini oko 71 %

Zemljine površine. Vode ima najviše u okeanima čija srednja dubina iznosi 3,7 km (što

je 1.600 puta manje od zemljinog poluprečnika), znatno manje voda ima u podzemlju,

a najmanje u atmosferi.

Biosfera je životna sredina u kojoj postoji živi svet, tj. zoosfera – životinje i organizmi

i fitosfera – biljni svet na kopnu, u hidrosferi i atmosferi i ljudi na kopnu. Među

današnjim organizmima razlikuje se preko 500.000 životinjskih i preko jedan million

biljnih vrsta. Ispitivanjem okeana utvrđeno je da živih organizama ima i na dubinama

preko 10.000 metara (10 km.). U atmosferi ih takođe ima do 2,0 km visine, kao i do 6

metara dubine, osim u šupljinama u kojima dopire vazduh u kojima ima živih

organizamai na znatno većim dubinama.


21 /400


Sl. 14.- Zemlja- geosfere

Unutrašnje geosfere Zemlje su: zemljino jezgro –

pirosfera i zemljina kora –

litosfera, sl.15.

Sl. 15.-Unutrašnje geosfere Zemlje- jezgro,preuzeto iz:Wicande, R&Monroe,J.S.(1999):Essentials of Geology


22 /400


Sl. 16. – Građa Zemlje – unutrašnje sfere:1-litosfera (40- 6-70 km), 2- pirosfera (70-5.100) i 3 – jezgro


23 /400


Pirosfera je unutrašnji deo Zemlje. Nju čini spoljna masa različitih mineral i elemenata.

Na osnovu merenja i drugih podataka utvrđeno je da pirosfera ima zakonsku građu i da

su u njenom jezgru najzastupljeniji teži elementi. Zapreminska težina NiFe-a je 11,5 a

periferni deo pirosfere samo 3,3 g/cm3. U zemljinom jezgru vladaju i najveći pritisci od

3.500.000 atmosfera, a sve su manji prema obodu pirosfere, gde iznose 500.000

atmosfera. Temperatura pirosfere raste od oboda ka centru i iznosi 1.200-6.000 0C.

Pirosfera (ili srednja ljuska) deli se na dve sferne zone: spoljna – krofesima, izgrađena

uglavnom od oksida gvožđa u znatnoj meri pomešanog sa hromom, silicijumom i

magnezijumom (Cr, Fe, Si, Mg) i unutrašnju zonu – nifesima, u čiji sastav ulazi, pored

elemenata krofesime, i element nikal (Ni).

Centralni deo Zemlje čini jezgro izgrađeno od nikla Ni i gvožđa Fe - “NiFe” sfera.

Litosfera ili zemljina kora je spoljašnji kameniti omotač Zemlje. Geomehaničkim

metodama merenja utvrđeno je da njena debljina varira od 0 (6) do 40-60 km. i da je

osetno tanja na dnu okeana. U njoj se, po sastavu i fizičkim svojstvima, razlikuju dve

zone: SiAl i SiMa zona.

- U sastavu spoljašne SiAl zone (od 0-25 km) preovlađuju jedinjenja silicijuma i

aluminijuma. Specifična težina joj je 2,7 što je skoro dva puta manje od srednje specifične

težine Zemlje (5,52), jer je ona pretežno izgrađena od kiselih magmatskih stena,

kristalaških škriljaca i sedimentnih tvorevina. Temperatura u SiAl zoni varira od – 90 0C

na polovima, do +700 0C u najdubljim delovima zone.

- U sastavu dublje SiMa zone (25-35 km) preovlađuju jedinjena silicijuma i

magnezijuma, pa je ona po njima i dobila ime. Pritisci u njoj dostižu i do 20.000

atmosfera, a temperature do 1.200 0C. Specifična težina SiMa zone iznosi 2,95 g/cm3.

Izgrađena je pretežno od stena bazaltnog sastava.

Sl. 17.- Građa Zemlje – poprečni presek


24 /400


Na osnovu rezultata seizmoloških istraživanja mantl je podeljen na više slojeva. Ti slojevi

su sledeći: gornji omotač (33–410 km) (20-254 milja), prelazna zona (410–660 km), donji

omotač (660–2.891 km), i na dnu poslednjeg nalazi se tzv. “D" sloj promenljive debljine

(prosečne debljine ~200 km.

Mantl ili omotač jezgra je debela ljuska, sastavljena od gustih stena, koja okružuje spoljnje

tečno jezgro, a nalazi se direktno ispod relativno tanke Zemljine kore. Proteže se do 2.900

km dubine i zauzima 70% Zemljine zapremine.

Sl. 18. – Građa Zemlje – poprečni presek (nije u razmeri)

Granica između kore i omotača (mantla) naziva se Mohorovičićev diskontinuitet, skraćeno

moho. Moho je granica na kojoj se brzina seizmičkih talasa naglo menja. Dubina na kojoj se

nalazi Moho varira od 5 km ispod okeana do 80 km u nekim planinskim regijama poput

Tibeta. Deo omotača koji se nalazi tačno ispod kore sastavljen je od relativno hladnih stena.

Ovaj snažni sloj izgrađen od kore i gornjeg omotača naziva se litosfera i čija debljina takođe

varira, ali u proseku se proteže do 100 km dubine.

Mohorovičićev diskontinuitet, koji se još naziva i Moho, je granična zona između Zemljine

kore i gornjeg dela Zemljinog omotača. Ime je dobila prema seizmologu Andriji

Mohorovičiću. Mohorovičić je otkrio ovaj diskontinuitet 1909. proučavajući zemljotres u

Pokupskom. Otkrio je da seizmogrami plitkih zemljotresa sadrže dva seta primarnih i

sekundarnih talasa - jedan set koji se kreće direktnom putanjom od hipocentra do prijemnika,

i drugi set koji se refraktuje na granici sa slojem velike brzine. Dubina Mohorovičićevog

diskoninuiteta varira između 5 km ispod okeana i 75 km ispod najdebljih delova

kontinentalne kore.


25 /400


Refraction of P-wave at Mohorovičić discontinuity

Dve putanje primarnih talasa, jedna direktna i jedna

refraktovana na Moho diskontinuitetu.

Područje ispod litosfere koje se proteže do dubine od

oko 250 km naziva se astenosfera. U tom području

seizmički talasi putuju sporije, pa se još naziva zona

sporijih brzina (LVZ – eng. low velocity zone). Po

nekim pretpostavkama do usporavanja dolazi jer su

stene u astenosferi bliže tački topljenja nego one iznad

ili ispod, a neki geolozi smatraju da su stene u

astenosferi delimično rastopljene. Ako je to tačno, onda

je ta zona važna iz dva razloga: Sl. 19.- Građa Zemlje – Mohorovičićev diskontinuitet 1. to je zona gde se stvara magma;

2. stene u toj zoni imaju relativno malu gustinu i zato mogu lakše plutati, što znači da

astenosfera deluje kao lubrikant za litosferne ploče.

1.2.3. Hemijski sastav Zemlje i Zemljine kore

Hemijski sastav Zemlje je veoma složen. U njenoj građi učestvuje preko stotinu različitih

elemenata i na hiljade njihovih jedinjenja. Međutim, njihova zastupljenost u pojedinim

zonama Zemlje veoma je

neravnomeran. Smatra se da

svega 9 (devet) elemenata čini

preko 99% celokupne Zemljine

mase. Najviše je gvožđa Fe (oko

40%) zatim kiseonika O2 (oko

28%), silicijuma Si (oko 14%),

magnezijuma Mg (oko 9%),

nikla Ni, kalcijuma Ca,

aluminijuma Al, sumpora S,

natrijuma Na i ostalih elemenata

– ukupno oko 9%, sl. 20.

Procentualna zastupljenost

elemenata u Zemljinoj kori je

osetno različita od njihovog

učešća u masi cele Zemlje.

U stenama zemljine kore jviše

Sl. 20. - Hemijski sastav Zemljine kore i omotača ima hemijski vezanog kiseonika i silicijuma,

zatim gvožđa, aluminijuma, kalcijuma, natrijuma, kalijuma i magnezijuma (ukupno oko

97%), mnogo manje ostalih elemenata (oko 3%).


26 /400


U tabeli 2 prikazan je hemijski sastav Zemlje – litosfere, hemijski sastav Zemljine kore (po

Mejson, B., 1950.) Tabela 2

1.2.4. Toplotna svojstva

U površinskom delu litosfere oseća se (utiču) delovanje dva osnovna izvora toplote: spoljašni

– sunčeva energija i unutrašnji – unutrašnji procesi raspadanja Zemljine kore – radioaktivno

raspadanje elemenata, užarena lava, topla voda i dr.

Sunčeva toplota na površini Zemlje prisutna je svuda, samo je na različitim

geografskimširinama različitog intenziteta. To dolazi otuda što Zemlja, u toku rotacije oko

Sunca i oko svoje ose, njen položaj prema Suncu, pa se razni delovi u pojedinim godišnjim

dobima i u toku dana i noći različito zagrevaju. Tako se tropski predeli više zagrejavaju od

polarnih delova, danju više nego noću, južne strane (prisojne) planina od severnih (osojne)

itd.

U umerenom klimatskom pojasu, gde se nalazi i naša zemlja, sunčeva energija prodire do

dubine 20-30 metara. Dublji delovi Zemljine kore dobijaju toplotu iz pirosfere. Uprkos tome

što sunčeva toplota prodire veoma plitko u zemljinu koru, ona ima izuzetan značaj za razvoj

i opstanak života na našoj planeti.

Po toplotim svojstvima, u Zemljinoj kori može se izdojiti četiri temperaturne zone, sl. 21.

ELEMENT SIMBOL TEŽ %

KISEONIK O 46.60

SILICIJUM Si 27.72

ALUMINIJUM Al 8.13

GVOŽĐE Fe 5.00

KALCIJUM Ca 3.63

NATRIJUM Na 2.83

KALIJUM K 2.59

MAGNEZIJUM Mg 2.09

UKUPNO 98.59

TITAN Ti 0.440

VODONIK H 0.140

FOSFOR P 0.118

MANGAN Mn 0.100

FLUOR F 0.070

SUMPOR S 0.052

STRONCIJUM Sr 0.045

BARIJUM Ba 0.040

UGLJENIK C 0.020

HLOR Cl 0.020

OSTALI 0.353

UKUPNO 100.000


27 /400


Sl.21.Dijagram promene temperature sa dubinom u Zemljinoj kori:1- spoljna temperature; 2- unutrašnja

teperatura. a-dnevna kolebanja temperature; b – zona sezonskih kolebanja temperature; c-neutralna

zona; d-zona geotermskog stepena

Prva zona, na samoj površini Zemljine kore, debela je samo nekoliko decimetara pa do 2-5

metara. Zove se zona dnevnih oscilacija temperature.

Druga zona je zona sezonskih uticaja. U njoj se osećaju promene temperature sa smenom

godišnjih doba. Debela je oko 25-30 metara (kod nas oko 25 m). Ova zona je poznata pod

nazivom heliotermički sloj.

Treća zona je zona postojane (neutralne) temperature. U svako godišnje doba u njoj je

temperature ustaljenai jednaka je srednjoj godišnjoj temperature vazduha na samoj površini

Zemljine kore, iznad odgovarajuće lokalnosti. U Beogradu ta zona se nalazi na dubini od 12-

15 metara, u Kikindi 17,5 m., u Oregonu 6,7 m, i Alabami (SAD) 137 m. Srednja – najčešća

dubina neutralne zone je 25-30 m.

Četvrta zona je najdublja i neuporedivo deblja od ostalih. To je zona sa stalnimporastom

temperature. Mnogim merenjima temperature u istražnim i ekspoatacionim bušotinama,

rudnicima i drugim podzemnim objektima utvrđeno je da se, u proseku na svaka 33 m, sa

porastom dubine temperature Zemljine kore povećava za 10C. Ovaj broj, koji označava u

metrima povećanje promene temperature za 10C naziva se geotermijski (geotermski) stepen.

Temperatura Zemlje raste prema unutrašnjosti zbog radioaktivnih procesa u omotaču (plaštu)

i jezgru. Neutralni sloj konstantne temperature je na dubini 25 do 30 m. Na 20 km temperatura

je 600 0C, na 100 km 1400 0C, na 500 km 1800 0C, a u jezgru do 5000 0C.

Geotermijski stepen je dubinski razmak za povećanje temperature od 10C, a obično je 27-

32 m što je važno u gradnji tunela, a posebno u rudarstvu.

Geotermijski gradijent je porast temperature za neki razmak (obično za 100 m).

Veličina geotermskog stepena može se mestimično menjati i često odstupa od prosečne

vrednosti (Beograd – 12-15, Kikinda – 17,5, Oregon - 6,7 m, Alabama 137 m itd.


28 /400


1.2.5. Gravitacija Zemlje

Na površini Zemlje oseća se delovanje dveju međusobno suprotnih sila: zemljine teže i

centrifugalne sile. Zemljina teža ili gravitacija, deluje od periferije ka centru Zemlje, saglasno

Njutnovom zakonu opšte gravitacije, a centifugalna sila, koja se javlja kao posledica rotacije

Zemlje, deluje ka periferiji. Najjača sila gravitacije je na polovima 9,83 m/s2, a najslabija na

Ekvatoru 9,73 m/s2. Na 450 geografske širine je 9,80 m/s2.

Gravitacija je i sila kojom planeta Zemlja privlači i drži sve materijalne stvari (živa bića i

predmete) na svojoj površini a nazivamo je Zemljina teža. Sva materijalna tela poseduju silu

gravitacije, ali su te sile daleko manje nego sila Zemljine teže, koja se oseća i na 80 000

kilometara udaljenosti od njene površine. Gravitaciona sila Sunca još je veća, jer Sunce

pomoću nje drži "na okupu" sve planete Sunčevog sistema koje usled ove sile u svom kretanju

kruže oko Sunca. Jačina gravitacione sile između, na primer, dva tela zavisi od mase tih tela

i udaljenosti između njih. Generalno, cela struktura univerzuma se bazira na gravitaciji.

Gravitacija ili sila teže jedna je od četiriju osnovnih sila (fundamentalne interakcije).

Gravitacija (prema lat. gravitas: težina) je sila uzajamnog privlačenja između masa. Po Isaku

Njutnu (Isaac Newton), gravitacija je osnovno svojstvo mase. Sila teže samo je jedan

specijalan slučaj opšteg zakona gravitacije. Po Albertu Anštajnu (Einstein), gravitacija je

posedica zakrivljenosti prostora. Gravitaciona sila drži planete u orbiti oko Sunca.

Sl. 22. Sunčev sistem-nebeska tela koja kruže oko njega: planete i njihovi sateliti,

asteroidi, komete, meteoroidi, kao i međuplanetarna prašina i gas.

U svetu mikroskopskih veličina, gravitacija je najslabija od četiri osnovne sile prirode. U

makroskopskom svetu deluju jedino gravitacione i elektromagnetne sile. Za razliku od

elektromagnetnih sila, gravitacione sile su uvek privlačne.

Dva tela se privlače uzajamno silom koja je proporcionalna proizvodu njihovih masa, a

obrnuto proporcionalna kvadratu njihovog međusobnog rastojanja.


29 /400


Isak Njutn definisao je krajem 17. veka (u studiji Matematički principi

prirodne filozofije (lat. Philosophiae Naturalis Principia

Mathematica), objavljena 1687., u kojoj opisuje univerzalnu

gravitaciju i tri zakona kretanja. U toj studiji su postavljeni temelji

klasične (Njutnove) mehanike i poslužila kao primer za nastanak i

razvoj drugih modernih fizičkih teorija. Izuzetno je jednostavan i

odlično aproksimativan proračun sila gravitacije (izuzev za brzine bliske brzini svetlosti), tako

da se i danas koristi. Po Njutnu se jedinica sile naziva „Njutn“ i obeležava velikim slovom N

što je ekvivalentno sa kg•m/s², gdje je:

- F - uzajamna sila privlačenja između dva tela (kg), i vredi F = F1 = F2,

- G - univerzalna gravitacijska konstanta koja iznosi 6,67428 ×10−11 Nm2 kg−2,

- m1 - masa prvog tela (kg),

- m2 - masa drugog tela (kg), i

- r - međusobna udaljenost između centra dva tela (m).

Jačina Zemljine teže utoliko je veća ukoliko je veća masa tela koje Zemlja privlači. Sila

Zemljine teže se smanjuje pri udaljavanju od Zemlje.

Jačina gravitacionog polja Zemlje, varira u zavisnosti od geografske širine. Prosečna vrednost

gravitacionog ubrzanja na površi Zemlje naziva se normalna vrednost, i iznosi, prema

definiciji, 9.80665 m/s2.

Na osnovu ovoga moglo bi se pomisliti da će se sa prodiranjem ka centru Zemlje povećavati

intenzitet sile teže (a samim tim i težine tela). Medjutim, dešava se obrnuto. Ukoliko je telo

na većoj dubini u Zemlji, sila Zemljine teže (kao i težina tela) je sve manja. To se dešava jer

njega ne privlači samo onaj deo Zemlje koji je ispod njega već i onaj iznad njega. Kada bi se

telo našlo u središtu Zemlje bilo bi u bestežinskom stanju, jer bi tada na njega delovale jednake

privlačne sile.

Dakle, Zemljina teža je najveća na površini Zemlje.

Sl. 23. Gravitaciono polje i sila teže

Pravci vektora gravitacionog polja u bilo kojoj tački poklapaju se sa pravcem koji prolazi kroz

centar Zemlje. Smer vektora gravitacionog polja je ka centru Zemlje.

Gravitaciono polje Zemlje u bilo kojoj tački postoji, bez obzira na to da li se u toj tački nalazi ili ne nalazi

neko drugo telo.


30 /400


Intenzitet gravitacionog polja ne zavisi od toga kolika je masa stavljena u datu tačku polja.

Zemlja je malo spljoštena na polovima pa jačina Zemljine teže veća je na polovima nego na

ekvatoru.

Poznato je da je Zemlja spljoštena na polovima i to za

razliku u radijusu (pol - ekvator) od 22 km. Dakle, na

polovima je Zemlja "kraća" za 44 km u odnosu na

ekvator ("širinu").

Isto tako znamo da se Zemlja vrti oko svoje ose, a to

znači da na nas deluje centrifugalna sila koja nas malo

"diže" baš kao što bi nas ringišpil u svakom trenutku

mogao odbaciti prema spoljašnosti - vani ako se ne

pridržavamo, ili ako ga zavrtimo do takve brzine da

nas ni ruke više ne mogu zadržati na njemu.

Sl. 24. Zemlja - centrifugalna sila

Centrifugalna sila je inercijska sila koja deluje na telo koje se kreće po kružnici, a usmerena

je radijalno (od središta prema spolja). Kod planeta imamo slučaj da je centrifugalna sila

proporcionalna udaljenosti od ose rotacije. Iz toga sledi da će sila biti najveća na ekvatoru

dok će na polovima biti jednaka nuli.

Sada kada to znamo, možemo izračunati veličinu-snagu centrifugalne akceleracije, kako

bismo videli koliko ona umanjuje akceleraciju slobodnog pada na ekvatoru, a to je i odgovor

na pitanje zašto je g različit na različitim geografskim širinama Zemlje. Kada znamo poznate

vrednosti. Tabela 3

Kao što je rečeno, na razlike akceleracije slobodnog pada učestvuju dva faktora. Spljoštenost

Zemlje i rotacija Zemlje oko svoje ose. Spljoštenost Zemlje ima dva puta veći učinak na

akceleraciju slobodnog pada g no što to ima rotacija Zemlje. Konkretno u brojevima:

1. Spljoštenost Zemlje stvara razliku od 0.068 m/s2 između pola i ekvatora - tj. na

ekvatoru je g manji za navedenu vrednost.

2. Rotacija Zemljie stvara razliku od 0.0337 m/s2 između pola i ekvatora - tj. na ekvatoru

je g manji za navednu vrednost.

Sabiranjem ove dve vrednosti, dobije se da ukupna varijacija gravitacije između pola i

ekvatora i iznosi oko 0.1017 m/s2. Ako se uzme da je srednja vrednost za g = 9.80 može se

reći da je g jednak: g = 9.80 ± 0.1017 m/s2.

masa Zemlje 5.9736 1024 kg

radijus Zemlje

(ekvatorski) 6.378 km

radijus Zemlje (polarni) 6.356 km

g na severnom polu 9.83217 m/s2


31 /400


Prema drugom Njutnovom zakonu sila koja deluje na telo je jednaka proizvodu mase i

ubrzanja tj. F=ma. To znači da je intenzitet gravitacionog polja Zemlje brojno jednak

ubrzanju koje telo dobija usled privlačne sile Zemlje. To se ubrzanje naziva ubrzanje

Zemljine teže i najčešće se obeležava sa g.

Ubrzanje Zemljine teže, kao i intenzitet gravitacionog polja, različito je na različitim

udaljenostima od centra Zemlje. Ali, na odredjenom mestu ubrzanje Zemljine teže ne zavisi od

mase tela na tom mestu. Tabela 4

Sl. 25. Mase i

gravitacija planeta i

gravitacijska karta

Zemlje - (c) NASA

Masa tela (kg) Intenzitet grav. Polja

( ) Sila Zemljine teže

(N)

1. 75 9,81 F = m.g = 735,75 N

2. m = F/g = 60 kg 9,78 586,8

3. 20

G = F/m = 9,83 m/s2

Jačine gravitacionog

polja Meseca 196,6

4. 100 9,81 F= mg = 981 N


http://tesla.pmf.ni.ac.rs/people/nesiclj/studenti/diplomski%20radovi/Biljana%20Rajkovic/Prezentacija/html/Newton_II.htm

32 /400


1.2.6. Magnetizam Zemlje

Magnetno polje Zemlje može se predstaviti kao polje magnetnog dipola, čiji se jedan pol

nalazi u blizini severnog geografskog pola, a drugi u blizini južnog geografskog pola.

Zamišljena linija koja spaja magnetne polove zaklapa sa osom rotacije Zemlje ugao od 11.3°,

negde piše i 11,50. Nastanak magnetnog polja Zemlje objašnjava geodinamička teorija.

Sl. 26. Elementi magnetnog polja Zemlje

Prostor u kome se oseća dejstvo magnetnog polja Zemlje naziva se magnetosfera. Ona se

prostire nekoliko desetina hiljada kilometara u svemir. Magnetosfera štiti Zemlju od štetnog

dejstva Sunčevog vetra. Ima oblik vodene kapi – spljoštena je na strani koja je okrenuta ka

Suncu, a izdužena na suprotnoj.

Sl. 27. Zemljina magnetosfera Sl. 28. Geografski i magnetni pol Zemlje

Magnetni polovi Zemlje su mesta na Zemljinoj površi gde su magnetne linije sila normalne

na površinu Zemlje (odnosno na tangentnu ravan koja se može postaviti u toj tački). Takođe

može se reći da je na magnetnim polovima inklinacija jednaka 90° ili -90°. Na magnetnim


33 /400


polovima bi kompas, čija igla osciluje samo u horizontalnoj ravni, pokazivao različite pravce.

Magnetni polovi nisu predstavljeni jednom tačkom, već delom Zemljine kore, površine

nekoliko kvadratnih kilometara.

Sl. 29. Magnetni polovi-ilustracija Zemljinog plašta i sile magnetnog polja

Južni magnetni pol se nalazi na 73° severne geografske širine i 100° zapadne geografske

dužine, na ostrvu Princa od Velsa, dok se severni magnetni pol nalazi na 70° južne geografske

širine i 148° istočne geografske dužine, na Antarktiku - južno od Novog Zelanda. Iz tog

razloga se geografski polovi nalaze na suprotnim Zemljinim hemisferama u odnosu na

magnetne polove, tj. severni geografski pol je dobio naziv po tome što se nalazi na hemisferi

prema kojoj se okreće severni kraj igle kompasa (koju privlači južni kraj „Zemljinog

magneta“). Analogno je i za južni geografski pol.

Lokacije magnetnih polova nisu statične. Godišnje pomeranje može iznositi i više od 15 km.

Pozicije polova na različitim kartama obično nisu tačne, a precizno se određuju u

specijalizovanim institutima za geomagnetna ispitivanja.

Zemlja predstavlja relativno slab magnet, ipak dovoljno jak da deluje na magnetnu iglu

kompasa (busole) i da pobuđuje magnetna svojstva kod nekih mineral u Zemljinoj kori. Jedan

kraj magnetne igle busole uperen je stalno prema severnom polu. Pošto magnetni i geografski

polovi se ne poklapaju - udaljeni su za 11.3°. Taj ugao se zove deklinacija, koja ima različite

veličine, a zavisi od položaja tačke na Zemljinoj kori i ima različite vrednosti. Kod nas je igla

skrenuta za 80 ka zapadu.

Na Ekvatoru ima horizontalan, a na severnom polu potpuno vertikalan položaj.


34 /400


1.2.7. Radioaktivnost Zemlje

Mnogobrojnim ispitivanjima uzoraka

stena, minerala, zemljanih masa, vode i

vazduha, utvrđeno je prisustvo

radioaktivnih materija u litosferi,

hidrosferi, atmosferi i živim

materijalima. Pretežni deo

radioaktivnosti dolazi od radioaktivnih

elemenata: uran (U238), torijum (Th232),

kalijum (K40).

Iako su jonizujuća zračenja i

radioaktivnost otkriveni još krajem

prošlog veka, zračenje kao oblik

kontaminacije životne sredine počinje

naglo da zabrinjava široku svetsku

javnost tek posle užasa atomskog

bombardovanja Japana 1945. godine.

Široka primena radijacija i

radioaktivnosti, korišćenje nuklearne

energije, ali i opasni kvarovi u

nuklearnim elektranama u novije vreme,

pored svih pozitivnih tekovina,

alarmantno ukazuju i na ozbiljne

ekološke i zdravstvene posledice

nastalih kontaminacija. Sl. 30. Elektromagnetni spektar- frekvencije jonizirajućih i mikro talasa

Pojam zračenja ili radijacija (lat. radius – zrak) podrazumeva emisiju zračenja ili čestica iz

nekog izvora. Zračenja vrlo visoke energije, koja su u stanju da direktno ili indirektno stvaraju

jone, nazivaju se jonizujuća zračenja.

Jonizujuća zračenja predstavljaju glavni uzrok »povreda« protoplazme koje nastaju u materiji

koja ih apsorbuje. Ove radijacije nastaju u nuklearnim reakcijama i procesima, kao i posebnim

laboratorijskim i industrijskim uređajima, a prisutna su i u kosmičkom zračenju

Radioaktivnost je osobina nekih hemijskih elemenata, odnosno materija, da emituju

nevidljive čestice ili zrake velike energije. Izotopi elemenata koji emituju jonizujuća zračenja

zovu se radioizotopi ili radionuklidi.

Izvori jonizujućeg zračenja su:

- alfa-čestice, krupne, pozitivno naelektrisane čestice,

- beta-čestice, sitnije, negativno naelektrisane čestice (elektroni) i

- gama-zraci, neutralni elektromagnetni talasi vrlo malih talasnih dužina (Sl. 31).


35 /400


Gama – zracima su vrlo slični X-zraci, koji se dobijaju iz rendgen aparata. Značajni su i

neutroni, krupne nenaelektrisane elementarne čestice, sastavni delovi atomskih jezgara koji

kada su izvan njih postaju radioaktivni.

Sl. 31. Vrste jonizirajućeg zračenja

Jedinica za merenje radioaktivnosti izvora naziva se bekerel (Bq). Jedan bekerel odgovara jednom raspadu

bilo kog radionukleida u jednoj sekundi. Doze zračenja se mere količinom energije apsorbovane tkivima

izloženih zračenju. Jedinica za merenje apsorbovane doze jonizujućeg zračenja, odnosno energije unete

radijacijom po gramu tkiva, naziva se grej (Gy). Jedan grej predstavlja količinu energije unete jonizujućeg

zračenja u jedinicu mase neke materije.

Velike doze koje organizmi prime u kratkim vremenskim intervalima (minutima ili satima) nazivaju se

akutne doze. Nasuprot njima, hroničnim dozama subletalne radijacije nazivaju se one doze koje se mogu

primati stalno tokom celog života.

Radioaktivnost drugih prirodnih radioaktivnih elemenata je veoma mali.

Postoje mnogi izvori jonizirajućeg zračenja. Zapravo sve stvari oko nas zrače, neke više, neke

manje.

Prema poreklu i izvoru, zračenja mogu biti prirodna i veštačka. Najveći deo ukupnog zračenja

koje prima svetsko stanovništvo vodi poreklo od prirodnih izvora.

Postoje tri osnovna izvora prirodne ili osnovne radijacije:

kosmička radijacija,

zemaljska ili radijacija iz Zemljine kore i

zračenje iz radioaktivnih izvora koji se nalaze u tkivima živih bića.

Prva dva se nazivaju spoljašnjim, a treći unutrašnjim izvorom zračenja u odnosu na čovekov

organizam. U celini, zemaljski izvori imaju najveći udeo u izloženosti čoveka prirodnoj

radijaciji.


36 /400


Zemaljska radioaktivnost potiče od prirodnih radioaktivnih elemenata koji se nalaze u

zemljištu, posebno u glinovitoj podlozi i stenama, i različita je na različitim delovima Zemlje.

Naročito je velika iznad naslaga uranove rude.

Osnovni izvori veštačkog zračenja su: nuklearni reaktori, nuklearne elektrane, zatim

rendgenski aparati, kao i nuklearno oružje korišćeno prilikom testiranja. Svi ovi veštački

izvori radioaktivnosti znatno su uvećali ukupne doze zračenja koje prima svaki pojedinac i

čovečanstvo u celini. Procenjuje se da je čovek svojim aktivnostima u nuklearnoj energetici

već dodao Zemlji radioaktivnost veću nego što su je sadržale njena prirodna atmosfera i

hidrosfera, a da svi današnji nuklearni reaktori odgovaraju ukupnoj radioaktivnosti tla sa

kojim se neposredno dolazi u dodir.

Kosmičko zračenje dolazi iz Svemira, delimično se apsorbuje u atmosferi pa dolazi do Zemlje.

Sadrži čestice raznih energija i ima neutronsku komponentu, koja daje brzinu doze do 25

mSv/godinu, i direktno jonizirajuću komponentu od 0,25 do 0,30 mSv/godinu. Intenzitet

zračenja zavisi od geografske širine, pa je veći prema polovima, a raste sa nadmorskom

visinom.

Zračenje iz Zemlje potiče iz materijala u stenama kao što su izotopi kalijuma i rubidijuma i

dve porodice radioaktivnih elemenata koje nastaju raspadom urana i torijuma.

Prirodni izvori - daleko najveći deo radijacije koju svetsko stanovništvo prima potiče od

prirodnih izvora. Izlaganje najvećem delu ove radijacije je neizbežno. Tokom čitave istorije

naše planete radijacija dopire do njene površine iz kosmosa i iz radioaktivnih materijala koji

se nalaze u Zemljinoj kori. Ljudi bivaju ozračeni na dva načina. Radioaktivne supstance mogu

da ostanu izvan tela i da ga ozračuju spolja, »eksterno«, ili pak mogu da se udišu sa vazduhom

i gutaju sa hranom i vodom i da tako ozračuju ljude iznutra, »interno«. Ali, mada svi

stanovnici Zemlje primaju prirodnu radijaciju, neki apsorbuju mnogo veće količine nego

drugi. To zavisi od toga gde ko živi. Doze su na nekim mestima sa naročito radioaktivnim

stenama ili tlom, znatno više od proseka; na drugim mestima su pak znatno niže. Kolike će

doze neko primiti, može da zavisi od njegovog životnog stila. Korišćenje naročitog

građevinskog materijala za kuće, kuvanje na plinu, otvoreno ognjište na kome sagoreva ugalj,

izolacija kuće, pa čak i avionski letovi – sve to povećava prirodno ozračavanje.

U celini uzev, zemaljski izvori su odgovorni za najveći deo čovekove izloženosti prirodnoj

radijaciji. U normalnim prilikama, na njih otpada više od pet šestina godišnje efektivne

ekvivalentne doze koju apsorbuju pojedinci – i to pretežno internom radijacijom. Na kosmičke

zrake otpada preostali deo, pretežno eksterne radijacije. Prirodni izvori radijacije sa prosečnim

godišnjim efektivnim dozama mogu se ilustrovati sledećim ciframa:

- zemaljski izvor – interni 1,325 milisiverta;

- zemaljski izvor – eksterni 0,35 milisiverta;

- kosmički izvor – eksterni 0,3 milisiverta;

- kosmički izvor – interni 0,015 milisiverta.


37 /400


Kosmički zraci - nešto manje od polovine čovekove izloženosti spoljnoj prirodnoj radijaciji

potiče od kosmičkih zraka. Većina tih zraka dopire do nas iz dubine međuzvezdanog prostora,

neke emituje Suce prlikom svojih eksplozija. Kosmički zraci direktno ozračuju Zemlju,

stupajući u interakciju sa atmosferom, pri čemu se stvaraju ove vrste radijacije i razni

radioaktivni materijal.

Nijedno mesto na Zemlji ne može da izbegne ovaj univerzalni, nevidljivi pljusak. Ali, on neke

delove zemaljske kugle jače pogađa nego druge. Polovi primaju više radijacije nego

ekvatorijalni regioni, zbog toga što magnetsko polje Zemlje skreće naelektrisane čestice

sadržane u zračenju. I, što je još značajnije, nivo radijacije se povećava sa nadmorskom

visinom, pošto na velikim visinama ima manje vazduha koji deluje i kao štit.

Neko ko živi na nivou mora, prima godišnje efektivnu ekvivalentnu dozu od oko 300

mikrosiverta (milioniti delovi siverta), dok onaj ko živi na visini iznad 2.000 metara prima

nekoliko puta veću dozu.

Sl. 32. Nivoi kosmičke radijacije

Zemaljska radijacija - glavni radioaktivni materijal u stenama su kalijum-40, rubidijum-87 i

dve porodice radioaktivnih elemenata koje nastaju raspadanjem uranijuma–238 i torijuma–

232, dva dugovečna radionukleida koji su se zadržali na Zemlji od njenog postanka. Naravno,

Nivoi kosmičke radijacije na

različitim nadmorskim visinama.

Aurora borealis

Šatl

Meteori

Meteorološki baloni

13 mikrosiverta/h (20 000 m)

5 mikrosiverta/h (12 000 m)

0,2 mikrosiverta/h (4000 m)

0,1 mikrosiverta/h (2000 m)

0,03 mikrosiverta/h (0,000 m)


38 /400


nivoi zemaljske radijacije razlikuju se od mesta širom sveta, kao šro se menja i koncentarcija

ovih materijala u Zemljinoj kori. Za većinu ljudi ove razlike nisu naročito dramatične.

Ispitivanja u Francuskoj, Nemačkoj, Itliji, Japanu i SAD, na primer, ukazuju da oko 95 odsto

ljudi živi u oblastima gde prosečna doza varira od 0,3 do 0,6 milisiverta (hiljaditih delova

siverta) godišnje. Ali, neki ljudi primaju znatno veće doze; oko 3 odsto ljudi je izloženo dozi

od jednog milisiverta godišnje, a polovina njih prima više od 1,4 milisiverta godišnje. Ima

mesta na Zemlji gde je zračenje iz zemljišta još i mnogo veće. Blizu grada Pasosa de Kaldas,

Brazil, nalazi se brežuljak na kome su istraživači izmerili doze radijacije od oko 800 puta veće

od prosečnih, izmerena je doza radijacije od 250 mikrosiverta godišnje. Sva je sreća da je ovaj

brežuljak nenastanjen. U Guarapari na plaži registrovana je radijacija od 175 mikrosiverta

godišnje. U Indiji u Kerala i Tamil Nadu na plaži je izmerana radijacija od 17 mikrosiverta

godišnje, a u Iranu u Ramasaru izmereno je 400 mikrosiverta godišnje.

U proseku, dve trećine efektivne ekvivalentne doze koju ljudi primaju iz prirodnih izvora

potiče od radioaktivnih materija u vazduhu koji udišu, hrani koju jedu i vodu koju piju. Veoma

malo od ove interne doze potiče od radioaktivnih materijala – kao što su ugljenik–14 i tricijum

koji se stvaraju usled kosmičkog zračenja. Gotovo čitava interna doza potiče od zemljinih

izvora. U proseku, ljudi primaju oko 180 mikrosiverta godišnje iz kalijuma–40, koji telo

apsorbuje uporedo sa ne radioaktivnim kalijumom, elementom od bitnog značaja. Ali,

neuporedivo najveća količina potiče iz elemenata koji nastaju raspadanjem uranijuma–238, a

u manjoj meri iz raspadanja torijum–232. Neki od ovih, kao olovo–210 i polonijum–210,

uglavnom ulaze u telo zajedno sa hranom. Jedan i drugi koncentrisani su u ribi i rakovima;

ljudi koji jedu velike količine hrane iz mora nužno će primiti odgovarajuće visoke doze

radijacije. U tabeli 4 i grafikonu prikazano je učešće nekih izvora jonizirajućih zračenja koji

utiču na čoveka. Tabela 4

Učešće pojedinih izvora jonizirajućih zračenja

kojima je izložen čovekov organizam - čovek

Prirodni izvori 49% veštački

izvori 51%

Kosmičko zračenje 12% rendgen

dijagnostika 40%

Radioizotopi izvan

tela 27% radioterapija 5%

Radioizotopi u telu 10% radioaktivni

otpaci 5%

ostali veštački

izvori 1%

Sl. 33. Izvori jonizirajućeg zračenja


39 /400


2. OSNOVE MINERALOGIJE

Geološke mase - Zemljina kora, bez obzira na njihovo poreklo i fizičko stanje, sastoje se od

mineralnih inividua, jedne ili više vrsta, koji se nazivaju minerali.

Minerali su prirodna anorganska tela stalnog hemijskog sastava i određenih fizičkih osobina

- koji su stabilni u određenim uslovima pritiska i temperature (homogena masa, morfološka

i strukturna svojstva). U većini slučajeva su jedinjenja dvaju ili više hemijskih elemenata, a

vrlo retko su kao pojedini – slobodni elementi: zlato, sumpor, grafit i dr.

Kristal (grč:krystallos-led) prelaz materije u kristalno stanje. Kristal je mineral homogenog

tela, element ili hemijsko jedinjenje koji ima određenu unutrašnju građu ili kristalnu rešetku

sastavljenu od atoma, jona, jonskih grupa i molekula. Pravilan raspored materijalnih čestica

u unutrašnosti kristala odražava se na njihov spoljašnji oblik, pa se kristali razvijaju kao

poliedri (grč. polys - mnogi, hedra - stranica, površina, pljosan) ili višestranični,

geometrijska tela sa ravnim kristalnim površinama, ivicama i vrhovima.

Osnovna svojstva kristala su:

1. Homogenost (grč. homos - jednak, genes - rođen). U svakom i najmanjem svom delu

kristali imaju jednaku građu, hemijski sastav i fizička svojstva.

2. Anizotropija (grč. anisos - nejednak, tropos - način). Većina kristala ima u istim

smerovima jednaka, a u različitim smerovima različita svojstva.

3. Simetrija - svaki kristal ima i geometrijsku (spoljnu) i kristalografsku (unutrašnju)

simetriju.

4. Sposobnost rasta. Kristali se povećavaju ili „rastu“ pravilnim slaganjem materijalnih

čestica paralelno kristalnim površinama.

Za razliku od kristala amorfni minerali (grč. a - bez, morphe - oblik) nemaju pravilnu

unutrašnju građu. Oni su izotropni (grč. isos - jednak, tropos - način), dakle u svim

smerovima jednakih svojstava. Nemaju oblik poliedra niti simetriju. U prirodi se nalaze ređe

od kristala. Neki mineralozi amorfne mase nazivaju mineraloidi jer nemaju pravilnu

kristalnu rešetku.

Do sada je poznato oko 4.000 mineralnih vrsta, ali su za proučavanje u oblasti geologije

(vojne) i geomehanike važni oni od kojih su najvećim delom izgrađene stenske mase –

petrogeni minerali. Petrogeni minerali (grč. i lat. petra-stena, genes-rođen) su oni koji

izgrađuju stene. Važni su za objašnjenje nastanka stena kao i za njihovo određivanje i

klasifikaciju. Stenske mase izgrađuje samo 50-tak mineralnih vrsta. Izvestan broj minerala

javlja se u stenama u malim količinama, te oni nisu petrogeni minerali. Prisustvo nekih

nepetrogenih minerala, mogu pogoršati neke osobine – kvalitete stenskih masa koje utiču na

upotrebljivost tih stena u građevinarstvu. Takvi minerali se nazivaju štetni minerali. Zbog

štetnog uticaja na fizičko-mehanička svojstva stenskih masa neophodno je da im se posveti

pažnja kao i petrogenim mineralima.

Mineralogija je naučna disciplina geologije koja se bavi proučavanjem i sistematikom

minerala, a njene grane su kristalografija, mineralna fizika, mineralna hemija, minerogeneza

i sistematska mineralogija.


40 /400


2.1. Nastanak minerala

Minerali nastaju nizom fizičko-hemijskih procesa u toku kojih se atomi, atomske grupe i

joni pojedinih hemijskih elemenata svrstavaju u grupe i redove, pri čemu grade kristalnu

rešetku – strukturu minerala od kojih zavise sva njihova svojstva.

Minerali nastaju kristalizacijom iz magme, odnosno lave, izlučivanjem iz vodenih rastvora i

metamorfozom.

Minerali, dakle, mogu nastati - formirati se na brojne načine:

- pirogeni (kristalizacija iz magme),

- pneumatogeni (kristalizacija iz gasova i para,),

- hidrotermalni (kristalizacija iz vrućih rastvora),

- hidatogeni (kristalizacija iz hladnih vodenih rastvora),

- evaporitni (izlučivanje iz zasićenih vodenih rastvora zbog isparavanja),

- regionalno-metamorfni (preobražajem postojećih minerala zbog porasta pritiska i

temperature),

- kontaktno-termalni (preobražaj postojećih minerala zbog porasta temperature),

- autigeni (posledica trošenja postojećih minerala) i

- biogeni (posledica životnih procesa organizama).

Temperatura kristalizacije i topljenja je za istu vrstu minerala stalna kod stalnog pritiska.

2.1.1. Kistalizacija iz magme (lave)

Prvi minerali u Zemljinoj kori (stenskoj masi) nastaju diferencijom i očvršćavanjem –

kristalizacijom pri hlađenju magmatskih rastopa uz slabljenje pritiska. Kristalizacija

pojedinih minerala odvija se po fazama:

Tabela 5

Kristalizacija (grčki: krystallos – led) – prelaz materije u kristalno stanje.

I FAZA Kristalizuju minerali iz grupe oksida, sulfida, sulfata (apatit, hematit, magnetit, pirit)

II FAZA Kristalizuju feromagnezijski minerali (olivin, piroksen, amfiboli, biotit i dr.)

III FAZA

Kristalizuju minerali iz grupe feldspata (ortoklas, plagioklas, leucit, nefelin i sl.)

IVFAZA Kristalizuju minerali silicijumske kiseline (npr. Kvarc). U ovoj fazi često

se kristalizuju i zlatonosne žice.

KRISTALIZACIJOM IZ MAGME (LAVE)

IZLUČIVANJE IZ VODENIH RASTVORA

METAMORFOZOM

NASTANAK

MINERALA


41 /400


2.1.2. Izlučivanje iz vodenih rastvora

Iz vodenih rastvora minerali nastaju na više načina:

- isparavanjem ugljene kiseline (CaCO3) – kalcijum karbonata u obliku stalagmita,

stalaktita, bigra i sl;

- isparavanjem iz vode kao rastvarača (šalitra, soda, plava galica, gips, kamena so i dr.);

- delovanjem organizama (razne alge, bakterije, puževi, školjke, dijatomejska i

infuzorijska zemlja, kalcit, dolomit i sl.).

2.1.3. Metamorfoza

U toku procesa metamorfoze minerali nastaju delovanjem visokih temperatura i pritisaka u

dubljim delovima litosfere (turmalin, talk, epidot i dr.). Minerali nastali preobražajem ranije

nastalih minerala zovu se metamorfni minerali.

2.2. Oblici minerala

U prirodi se minerali javljaju u različitim oblicima. Kakav će oblik poprimiti neki mineral

zavisi od uslova sredine u kojoj nastaje. U zavisnosti od primljenog oblika razlikuju se:

kristali, kristalasti minerali i amorfne mase.

- kristali (minerali kod kojih i najsitnije čestice imaju pravilan geometrijski oblik): u sporoj

promeni rastopa (rastvora), gde postoji dovoljan prostor za razvoj, sva mineralna masa, ili

bar njen najveći deo, izlučiće se u pojedinim zrnima pravilnih geometrijskih oblika. Ti

pravilni (poliedarski) oblici nazivaju se kristali (sl.34).

Spoljni geometrijski (poliedarski) oblik

pravilno razvijenih kristala je

neposredna posledica pravilnosti

unutrašnje građe, tj. pravilnosti

rasporeda čestica u kristalnoj masi.

Sl.34. Kristalni i amorfni oblici minerala

- kristalasti minerali: zbog nedostatka

prostora ili usled promene ostalih uslova

kristalizacije, neki minerali ne uspevaju da

zadobiju pravilne spoljne konture, iako imaju

pravilnu unutrašnju građu. Ti minerali nazivaju

se kristalasti minerali.

Sl.35. Oblici kristala: a. gipsa, b. fulvenita, c. Halita

- amorfni minerali: minerali koji pri svom ostanku ne uspevaju da izgrade ni pravilnu

unutrašnju strukturu (građu) niti pravilan spoljni oblik nazivaju se amorfni minerali.


42 /400


Neke stene u svom sastavu, u jednoj istoj masi, imaju pravilno razvijene kristale i nepotpuno

iskristalisane ili potpuno amorfne minerale. Pravilno (krupno) razvijene kristale nazivamo

fenokristali (sl.36), a ostali deo mase nazivamo osnovna masa.

Sl.36. Fenokristali u porfirskoj strukturi

Manji broj petrogenih minerala nema pravilnu unutrašnju građu, a ni spoljašnji oblik, tj.

amorfni su. Amorfni minerali nisu postojani, jer tokom vremena postaju kristalasti.

2.2.1. Kristalografske osobine

Svaki pravilno razvijeni kristal predstavlja geometrijsko pravilno telo na kojem se jasno

vide: površine, ivice i rogljevi (sl.37). Pored ovih vidljivih postoje još i zamišljene ose i ravni

unutar kristala. (sl.40).

Sl.37. Granični elementi kristala

Površine (pljosni) - ravne glatke površine koje sa svih strana ograničavaju kristal.

(kvadratne, pravougaone, trougaone, trapezne, petougaone, šestougaone).

Ivice – linijski granični elementi kristala koje nastaju sučeljavanjem (spajanjem) dve

pljosni.

Rogljevi su tačkasti granični elementi kristala koji nastaju sučeljavanjem najmanje tri ivice,

mogu biti:

- trigonalni (3 ivice),

- kvarterni (4 ivice),

- seksterni (6 ivica),

- okterni (8 ivica).

Rogljevi mogu biti:

- pravilni (ivice istih dužina),

- nepravilni (ivice različitih dužina).

Sl.38. Vidljivi elementi kristala


43 /400


Kristalna struktura predstavlja uređeni raspored elementarnih jedinki supstance (atoma,

molekula ili jona), pravilno se ponavlja u svim pravcima gradeći kristalnu rešetku, tako da

kristalne supstance izgledaju kao pravilna geometrijska tela.

Sl.39. Kristalna rešetka halita NaCl:a)šematski prikaz prostornog rasporeda jona natrijuma i hlora;

b)struktura halita – raspored i odnos veličina Na+ i Cl- jona

Kristalna ili strukturna rešetka ima prostorno pravilan položaj čestica koji se

trodimenzionalno pravilno raspoređuju. Površine mogu seći jednu, dve ili tri kristalne ose,

pa razlikujemo pinakoidalne, prizmatične i piramidalne površine.

Kristali se mogu razviti u jednostavnim formama (npr. kocka ili heksaedar) ili u kristalnoj

kombinaciji različitih vrsta površina. Zbog stalnosti površinskih i ivičnih uglova kristali su

simetrična tela. Kristali imaju tri vrste simetrijskih elemenata: ravan, osu i centar simetrije.

Postoje 32 kombinacije elemenatarne simetrije (32 kristalne klase) koje, s obzirom na dužinu

i međusobni odnos kristalizacijskih osi, možemo grupisati u sedam kristalografskih sistema,

sl.40.:

- Teseralni (tri kristalografske ose jednake dužine i sve tri normalne jedna na drugu);

- Tetragonalni (tri kristalografske ose od kojih su dve jednake a treća duža ili kraća i

sve tri normalne jedna na drugu);

- Rombični (tri ose, sve tri ratličite dužine i sve tri normalne jedna na drugu);

- Romboedarski ( tri ose jednake dužine koje nisu međusobno normalne, odnosno

predstavljena je romboedrom.

- Monoklinički (tri ose, sve tri ratličite dužine od kojih dve su normalne a treća je pod

uglom);

- Triklinički (tri ose i sve tri se seku pod uglom);

- Heksagonalni (četiri ose od kojih su tri u jednoj ravni, iste dužine, seku se pod uglom

600. Čertvrta osa je duža ili kraća ali je normalna na njih.


44 /400


Sl. 40. Kristalografski sistemi i osnovni oblici kristala

Svaki mineral se kristališe samo u jednom od navedenih kristalografskih sistema, pa se,

pored ostalog, mogu prepoznavati i po svom kristalnom obliku.

Broj poliedarskih oblika u kojima se javljaju kristali je znatan (prema elementima metrije

postoji 230 mogućih kombinacija), ali, kako je rečeno, mogu se svrstati samo u sedam

kristalografskih sistema.

Kristalni sistem je prostorna kategorija, kojom se karakteriše (opisuje) simetrija strukture u

tri dimenzije sa translatornom simetrijom u tri pravca, i diskretnom klasom grupa tačaka.

Osnovno u kristalografiji, je kategorizacija kristala.

2.2.2. Teseralni (kubični)

Kristalna rešetka teseralnog sistema okarakterisana je sa tri vektora elementarne translacije

pa kristalografski osni krst ima tri ose (x,y,z) iste dužine i međusobno normalne.

a = b = c, α = β = γ = 90°

Sl. 41. Teseralni (kubični) kristalografski sistem minerala

prosta rešetka unutrašnje centrirana

rešetka

površinski centrirana

rešetka


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B8_%D0%BA%D1%80%D1%81%D1%82&action=edit&redlink=1

45 /400


Kristalna rešetka je sa tri ose četvrtog stepena i moguće su tri Braveove rešetke: prosta,

unutrašnje cenrirana i površinski centrirana.

Ukoliko se na kristalu javlja potpuni broj elemenata simetrije koji je karakterističan za taj

vid kristalne rešetke tada taj kristal ima holoedrijski oblik. Ukoliko postoji redukcija u broju

nekih elemenata reč je o parahemijedriji a ukoliko nedostaje centar simetrije reč je o

antihemijedriji.

Teseralna holoedrija (prikaz bez detaljisanja)

Prosti oblici u teseralnoj

holoedriji su:

Kocka ili heksaedar ,

Rombododekaedar,

Ikositetraedar,

Heksaoktaedar,

Oktaedar,

Tetraheksaedar,

Trioktaedar.

Ove proste forme u procesu kristalizacije mogu se međusobno kombinovati i graditi različite

kristalne kombinacije. Pored holoedrije u teseralnom sistemu kristali se javljaju i u

parahemijedriji i antihemijedriji.

Teseralna parahemijedrija

Prosti oblici teseralne parahemijedrije su:

pentagondodekaedar i

dijakizdodekaedar.

I u teseralnoj parahemijedriji u toku kristalizacije moguć je nastanak kristalnih kombinacija.

Kristali pirita FeS2 i katijerita CoS2 mogu biti oblika pentagondodekaedra a pirit može imati

kristale oblika dijakizdodekaedra.

Teseralna antihemijedrija

Prosti oblici teseralne antihemijedrije su:

tetraedar,

trigondodekaedar,

deltoiddodekaedar,

hemiheksaoktaedar.

Ovom sistemu pripadaju mnogi, često veoma komplikovani oblici. Najkarakterističniji su,

međutim, heksaedar (kocka) i oktaedar.


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%98%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%98%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Heksaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Heksaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Oktaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Oktaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Rombododekaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Rombododekaedar.jpg

46 /400


2.2.3. Tetragonalni

Tetragonalni sistem se definiše preko tri vektora elementarne translacije od kojih su dva

jednake dužine, a sva tri vektora su upravna jedan na drugi.

a = b, α = β = γ = 90°

Tetragonalna holoedrija: U tetragonalnoj holoedriji mogući

su sledeći prosti oblici:

Baza

Tetragonalna prizma

- proto

- deftero

Ditetragonalna prizma

Tetragonalna bipiramida

- proto Sl. 42. Tetragonalni kristalografski sistem minerala

- deftero

Ditetragonalna bipiramida

Tetragonalna antihemijedrija:

U tetragonalnom kristalnom sistemu mogući su oblici sa manjim brojem elemenata simetrije

i ti oblici pripadaju antihemijedriji. Prosti oblici tetragonalne antihemijedrije su:

Sfenoedar i

Disfenoedar

Tipični oblici za ovaj sistem su tetragonalna prizma ili tetragonalna bipiramida.

2.2.4. Rombični

Rombični sistem definisan je sa tri međusobno normalna elementarna vektora različitih

dužina.

a ≠ b ≠c α = β = γ = 90° Rombična rešetka može biti predstavljena sa četiri Braveove rešetke: primitivnom, bazno

centriranom, unutrašnje centriranom, i površinski centriranom.

Sl. 43. Rombični kristalografski sistem minerala

prosta unutrašnje centrirana

primitivna bazno

centrirana

unutrašnje

centrirana

površinski

centrirana


47 /400


2.2.5. Romboedarski

Poseban vid heksagonalne, izdvojen kao samostalni sistem. Ovde se, kao posledica razlike

u elementima simetrije, pojavljuju nepotpuni heksagonalni oblici. Najkarakterističniji oblik

je romboedar. Romboedarski kristalni sistem definisan je sa tri po dužini međusobno jednaka

elementarna vektora translacije koji nisu međusobno normalni, odnosno predstavljena je

romboedrom.

a = b = c α = β = γ ≠ 90°

Romboedarska holoedrija

Prosti oblici kristala u romboedarskoj

holoedriji su:

- Baza

- Primitivni romboedar ili romboedar

- pozitivni

- negativni

- Skalenoedar - pozitivni Sl. 44. Romboedarski kristalografski sistem minerala

- negativni Plagijedrijska hemijedrija romboedarske sisteme

Prosti oblici su:

- Trigonalni trapezoedar: - levi i - desni

-Trigonalna bipiramida: - leva i – desna

2.2.6. Monoklinički

Monoklinički kristalni sistem je definisan sa tri elementarna vektora i tri ugla između njih

kojima se definiše kristalografski osni krst. Monoklinički sistem ima nejednake po veličini

elementarne vektore a uglovi α i γ su od 90° dok treći ugao, ugao β nije prav ugao.

a ≠ b ≠c α = γ = 90°, β ≠ 90°

Monoklinična holoedrija Prosti

oblici monoklinične holoedrije su:

Baza

Pinakoid

o Klino pinakoid

o Orto pinakoid

Monoklinična prizma

Hemi orto doma

o Prednja hemi orto doma

o Zadnja hemi orto doma Sl. 45. Monoklinički kristalografski sistem minerala

Klino doma

Hemi bipiramida

o prednja hemi bipiramida

o zadnja hemi bipiramida

Romboedar

primitivna površinski

centrirana


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B8_%D0%BA%D1%80%D1%81%D1%82&action=edit&redlink=1

48 /400


2.2.7. Triklinički

Ttriklinički kristalni sistem je jedan od sedam mogućih kristalnih sistema. Odlikuje se sa tri

elementarna vektora translacije koji međusobno stoje pod uglovima koji su različiti od 90°.

U trikliničnom sistemu sve tri dužine elementarne ćelije su međusobno različite dužine, isto

kao što je i u rombičnom kristalnom sistemiu.

a ≠ b ≠c α , β, γ ≠ 90° Triklinični sistem od elemenata simetrije ima samo centar simetrije.

Triklinični sistem ima sledeće proste oblike:

Baza

Pinakoid

o Makropinakoid

o Brahi pinakoid

Hemi makro prizma:

o leva

o desna

Hemi brahi prizma:

o leva

o desna Sl. 46. Triklinički kristalografski sistem minerala

2.2.8. Heksagonalni

Heksagonalna kristalna rešetka karakteriše se sa tri vektora elementarne translacije od kojih

su dve jednake dužine a treći različit. Za objašnjenje ove rešetke uvodi se dopunska osa koja

predstavlja simetralu između x i y ose.

a1 = a2 = a3 ≠c α = β= 90°, γ =120°

Heksagonalna holoedrija

Kristali heksagonalne holoedrije mogu

imati proto i/ili deftero orijentaciju. Prosti

oblici kristala u heksagonalnoj holoedriji

su:

Baza

Heksagonalna prizma

Diheksagonalna prizma

Heksagonalna bipiramida

Diheksagonalna bipiramida

Sl. 47. Heksagonalni kristalografski sistem minerala

Heksagonalna rešetka


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Triclinic.svg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Hexagonal.svg

49 /400


Sl. 48. Holoedrija kristalografskih pjava minerala


50 /400


Klasifikacija kristalografskih sistema minerala Tabela 6

Naziv sistema a b c α β γ tip rešetke

Triklinički

(T) a ≥a ≤a ≠90° ≠90° ≠90°

Monoklinički

(M) a b ≤a ≠90° 90° 90°

prosta baznocentričn

Rombični

(R) a <a >a 90° 90° 90°

prosta bazncentrič prostorcentra površcentričn

Tetragonalni

(TE) a a ≠a 90° 90° 90°

prosta prostorcentr

Romboedarski

Ortoromboični

(OR)

a a a α = β = γ ≠ 90°

Heksagonalni

(H) a a c 90° 90° 120°

Kubični

(K) a a a 90° 90° 90°

Prosta prostorcentr površincentri


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%BE%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

51 /400


Najviše elemenata simetrije ima kubični sistem ili razred, a najmanje triklinički.

Sl. 49. Heksagonalni kristalografski sistemi minerala

Kod minerala je česta pojava da ista hemijska materija kristalizuje u dva ili više oblika. Ta

se pojava naziva polimorfija, pri čemu kristali imaju vrlo različita svojstva. Primer su

dijamant i grafit koji se sastoje od atoma ugljenika.

Sl.50. Kristalne rešetke polimorfnih modifikacija ugljenikovih minerala: a) dijamanta i b) grafita


52 /400


Izomorfija je pojava zamene katjona sličnog jonskog radijusa (Na-Ca; Mg-Fe) pa nastaju

kristali mešanci koji često grade izomorfne smese, ili kristale mešance npr. albit-anortit; i

kalcit–sericit.

Kristalnu rešetku mogu graditi joni, atomi, molekuli i atomi metala. Zato su tipovi kristalne

rešetke:

- jonska rešetka: katjoni (+) i anjoni (-) koji čine čvrstu vezu pa ti minerali imaju

veliku tvrdoću;

- atomska rešetka: čvrsta kovalentna veza > velika tvrdoća (dijamant)

- molekularna rešetka: daje slabe veze pa su minerali manje tvrdoće i niske tačke

topljenja

- metalna rešetka: čvrsta veza koju grade gusto raspoređeni atomi metala

2.2.9. Atomska kristalna rešetka

Atomi metala grade metalnu atomsku kristalnu rešetku:

metali su dobri provodnici toplote i električne struje,

to je zato što u metalnoj kristalnoj strukturi postoji prostor za slobodno kretanje elektrona

u određenom smeru,

kristalnu strukturu metala čine atomi, pozitivni joni i slobodni elektroni.

Sl.51. Atomska kristalna rešetka

Postoji i atomska kristalna rešetka u kojoj su atomi povezani kovalentnom vezom.

DIJAMANT:

veoma tvrd,

ne provodi elektricitet,

bezbojan.

Sl.52. Atomska kristalna rešetka - dijamant


53 /400


GRAFIT:

mek

provodi elektricitet

crne boje

Sl.53. Atomska kristalna rešetka - grafit

2.2.10. Molekularna kristalna rešetka

Molekuli elemenata (I2, P4) i

Molekuli jedinjenja (H2O, SiO2)

Grade molekulske kristalne rešetke

Ovde su elementarne jedinke (osnovne čestice) molekuli između kojih postoje slabe

privlačne sile

ELEMENTI JEDINJENJA

Sl.54. Molekularna kristalna rešetka: elementi i jedinjenja

2.2.11. Jonska kristalna rešetka

Joni su treći tip elementarnih jedinki supstanci. Katjoni i anjoni (pozitivni i negativni joni)

se jako privlače i lako grade jonsku kristalnu rešetku.

Sl.55. Jonska kristalna rešetka: natrijum hlorid (kuhinjsaka so)


54 /400


Znanja o kristalnoj strukturi supstance i privlačnim silama između čestica supstanci

omogućavaju nam da razumemo njihova fizička i hemijska svojstva.

Supstance sa kovalentnom vezom (bez obzira da li se radi o elementima ili jedinjenjima)

mogu biti u sva tri agregatna stanja:

gasovi (H2, N2, Cl2, CO2, SO2 ...),

tečnosti (Br2, H2O, etanol, aceton),

čvrste supstance (šećer, SiO2, I2, P4).

Ove supstance imaju niske temperature

topljenja i ključanja jer između njihovih

molekula postoje slabe sile privlačenja.

Jonska jedinjenja (NaCl, CuSO4, CaSO4) su

uvek u čvrstom agregatnom stanju sa visokim

temperaturama topljenja i ključanja jer su jake

privlačne sile između jona (jonska veza) u

njihovoj kristalnoj strukturi. Sl.56. Kristalna rešetka: kovalentna veza

Sl.57. Veliki kristali gipsa i fluora: jonska veza u kristalnoj strukturi

HEMIJSKA, MEHANIČKA, ELEKTRIČNA, MAGNETNA, OPTIČKA I DRUGA

SVOJSTVA KRISTALNIH SUPSTANCI UPRAVO ZAVISE OD OBLIKA NJIHOVIH

KRISTALNIH REŠETKI

Priroda je prepuna različitih atomskih, molekulskih i jonskih kristalnih struktura neživog i

živog sveta.


55 /400


2.3. FIZIČKA SVOJSTVA MINERALA

Minerali kao fizička tela imaju fizičko-mehanička svojstva, koja su uslovljena pravilnošću

kristalnih oblika i kristalne strukture. Ova svojstva pružaju mogućnost da se, na relativno lak

način, minerali razlikuju jedan od drugih, kao i da se i makroskopski identifikuju pojedini

minerali. Dovoljno jasno izražena fizička svojstva na posmatranom mineralu omogućavaju

pouzdano prepoznavanje vrste minerala primenom makroidentifikacije. Samo u malom

broju slučajeva pored makroskopskih treba primeniti i instrumentalne metode identifikacije.

Fizičke osobine su svrstane u 3 grupe:

1. Optičke osobine:

a) boja minerala,

b) sjaj minerala,

c) providnost i prozračnost.

2. Mehaničke osobine:

a) tvrdoća minerala,

b) cepljivost i prelom minerala,

c) elastičnost i plastičnost.

3. Ostale osobine:

a) specifična masa-gustina,

b) magnetne osobine,

c) fiziološke osobine,

d) električne osobine i

e) toplotna svojstva.

Sa praktičnog gledišta, najvažnija fizička svojstva koja omogućuju makroskopsku odredbu

minerala su: kristalizacijski oblik, boja, sjajnost, providnost, tvrdoća, prelom, cepljivost,

ogreb, specifična težina, magnetna svojstva, fiziološka i druga svojstva.

Svojstva kristala zavise od sastojaka i građe prostorne rešetke. Veličina kristala je vrlo

različita: od onih mikronskih dimenzija do retkih kristala većih od 1 m.

Kristalizacijski oblik zavisan je od unutrašnje građe: kristali kubičnog sistema su

izometrični. Ostali mogu imati

prizmatični, štapićasti, tabličasti

ili listićav oblik. Idealni kristali

koji imaju u potpunosti razvijene

sve površine se retko susreću u

prirodi.

Sl. 58. Kristalizacijski oblici- izometrijski – a) prizmični; b) štapićasti; i c) tabličasti izgled mineraia - d


56 /400


Kristal može biti monokristal ili kristal sraslac gde dva ili više kristala imaju zajedničke

delove kristalne rešetke.

Bližnjenje može biti:

1. Dodirno bližnjenje i

2. Prodorno ližnjenje

Sl. 59. Bližnjenje,1 dodirno-gips (tzv. lastin rep),i 2 prodorno bližnjenje (staurolit)

2.3.1. Boja minerala

Boja minerala može biti:

- idiohromatska (grčki: idios- svoj i hroma – boja),

- alohromatska (grčki: allos – drukčiji i hroma – boja) i

- pseudohromatska (grčki: pseudos – lažno, tuđe i hroma – boja).

Idiohromatska boja je ona koja potiče od minerala, odnosno njegova sopstvena boja koja

zavisi od hemijskog sastava i od strukture minerala.

Alohromatska boja se javlja kao posledica uklapanja drugih mineralnih vrsta u procesu

nastanka minerala.

Pseudohromatska boja nastaje od promena po površini minerala koje su u vidu skrame.

Boja minerala je jedan od parametara za identifikaciju minerala pri čemu jedan mineral može

imati neku boju (npr. sumpor je žute boje) ali ukoliko u sebi sadrži primesu (mikroelement

- mala količina nekog elementa) zavisno od vrste primese boja može biti i značajno

promenjena.

Boja ogreba je boja koju mineral prevlačenjem preko neglazirane keramičke pločice ostavlja

kao trag. Ovo je jedan od postupaka pri identifikaciji minerala i postoje dve mogućnosti:

- boja ogreba je boja minerala - npr. minerali cinabarit, realgar.

- boja ogreba nije boja minerala - npr. mineral pirit.

Boja ogreba pri identifikaciji minerala ponekad može biti ključna. Na primer, mineral hromit

se razlikuje od stotinu drugih minerala crne boje po svom karakterističnom čokoladno braon

ogrebu.

Boja minerala je posledica refleksije delova svetlosnog spektra sa njegove površine i

sadržaja primesa. Idiohromatski minerali imaju stalnu boju, a alohromatski minerali menjaju

boju zavisno od primesa u njima. Leukokratski minerali daju stenama svetlu boju, a

feromagnezijski ili melanokratski tamnu boju.


57 /400


Po boji se minerali mogu veoma razlikovati. Ima ih belih, žutih, zelenih, crvenih, mrkih,

crnih, sivih i u svim nijansama. Neki od njih imaju boju sopstvene materije (idiohromatski),

drugima boju nameću primese (alohromatski), dok postoje i bezbojni – staklasto providni

minerali.

Pertogeni minerali su bezbojni ili češće različito obojeni. Boja minerala, kako je rečeno,

može biti uslovljena svojstvima samo sopstvene mase (sopstvena boja, tj. idiohromatska),

ili drukčije obojenim primesama (tuđa boja, tj alohromatska). Idiohromatski (grčki: idios-

svoj i hroma – boja) minerali su bezbojni ili različito obojeni, dok alohromatski (grčki:

allos – drukčiji i hroma – boja) minerali ne mogu biti bezbojni. Boja od primesa nije uvek

ista niti je istog intenziteta, dok je boja sopstvene materije uvek ista. Sopstvenom

(idiohromatskom) bojom odlikuju se minerali:

- zlato ........................žuta boja,

- azurit.......................plava boja,

- malahit....................zelena boja,

- realgar.....................crvena boja i sl.

Neki, međutim, pokazuju niz boja. Na primer, turmalin se može javiti u crnim, mrkim,

ružičastim, zelenim i plavim kristalima, ili čak varirati boje u jednom kristalu.

Boja minerala nije stalna već se menja sa promenom njihove svežine, tj. pri raspadnju, tamni

minerali dobijaju svetliju nijansu, a svetli obrarno, većinom postaju tamni.

Veliki broj minerala koristi se u industriji boja za dobijanje boja, kao i za izvođenje

maskirnih radova, jer je i praistorijski čovek počeo da boji svoje telo i skloništa, mrveći

obojene stene u prah i mešajući ga sa životinjskim mastima, pravio je paste i čitav niz boja.

Sl. 60. Pojavljivanje istog minerala u više boja:1 Kvarc (SiO2) i 2 - Kaict (CaCO3)

1

2


58 /400


2.3.2. Sjajnost minerala

Sjajnost predstavlja način na koji površina minerala reaguje na svetlost. Ona zavisi od

indeksa prelamanja svetlosti, na osnovu koga se razlikuju tri osnovne kategorije:

nemetalična sjajnost (n < 2,5), polumetalična sjajnost (2,5 < n < 3,5) i metalična sjajnost (n

> 3,5). Tabela 8

Sl.61. Azbest-svilenkast sjaj

Sjaj minerala zavisi od veličine indeksa loma svetlosti. Sjajnos minerala je fizičko svojstvo

minerala da sa svojih površina jače ili slabije odbija svetlosne zrake. Što su površine glatkije

odbijanje svetlosti je intenzivnije i obratno. Hrapave površine rasipaju svetlost nepravilno i

ne mogu biti sjajne. Po prirodi, odbijene svetlosti minerali mogu biti: dijamantske, staklaste,

metalne, polumetalne, masne, svilenkaste, sedefaste, smolaste i voštane i sl. sjajnosti, dok

po jačini odbijene svetlosti mogu biti blistave, svetlucave i bez sjajnosti – tamne. Tabela 9

U okviru nemetalične sjajnosti

dijamantsku sjajnost imaju

dijamant, ceruzit i anglezit,

staklastu sjajnost ima roze

kvarc.

Od nemetaličnih sjajnosti

postoje još:

- sedefasta sjajnost koju imaju listasti kristalasti agregati -gips,

- smolasta sjajnost koju imaju sfalerit i samorodni sumpor,

- svilasta - vlaknasti kristalasti agregati – azbest, krisotil, a

- mat sjajnost se javlja kada kod minerala postoji odsustvo sjaja.

Indeks (n) Sjajnost

0 mat

1,3 - 1,9 staklasta

1,9 - 2,5 dijamantska

2,5 - 3,5 polumetalična

> 3,5 metalična

Sjajnost Ponašanje svetlosti

refleksija prodiranje apsorpcija

metalična veoma velika nema nema

polumetalična srednja nema nema

dijamantska veoma velika znatno mala

staklasta velika znatno mala

sedefasta mala malo velika

smolasta srednja srednje srednja

svilasta (ili voskasta) srednja malo srednja

masna mala malo srednja

mat nema nema velika


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%98%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/Ceruzit

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%86

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%84%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%BC%D0%BF%D0%BE%D1%80

59 /400


2.3.3. Providnost (prozračnost) minerala

Providnost je svojstvo minerala da kroz svoju masu više ili manje propustaju svetlosne zrake.

Prema tom svojstvu minerali mogu biti providni, poluprovidni (delimično providni),

prozračni i neprovidni.

Providni minerali, čak i pri njihovim debljim masama, apsorbuje se mala količina

svetlosti, a predmeti posmatrani kroz njih vide sa sasvim jasno (kao kroz čisto staklo).

Poluprovidni (delimično providni) minerali apsorbuju nešto veću količinu svetlosti, pa

se predmeti gledani kroz njih ne vide sasvim jasno.

Prozračni minerali zbog upijanja veće količine svetlosti, predmeti gledani kroz takav

mineral, ne raspoznaju se jasno.

Neprovidni minerali apsorbuju skoro celokupnu količinu svetlosti i kod njih se predmeti

ne mogu videti.

Na providnost utiče i svežina

minerala. Svežiji minerali su

providniji i obratno. Većina

petrogenih minerala su providni

(prozračni), dok su rudni minerali

neprovidni i u najtanjim pločicama.

Optička svojstva minerala zavise od

rasprostiranja svetlosti, što je

posledica strukturne građe. Optički

izotropni kristali lome svetlost

jedanput pa su optički jednolomni.

To su kristali iz kubičnog sistema i

amorfne mase. Svi ostal kristali su

anizotropni i optički dvolomni.

Sl.62. Kvarc i azbest - svilenkast sjaj

2.3.4. Tvrdoća minerala

Tvrdoća minerala, tabele 10, je vrlo važna osobina. U praksi se definiše otporom koji

minerali pružaju kada su njihove površine izložene paranju. Ona je vrlo različita. Neki

minerali su tako meki da se mogu parati noktom, dok druge ne para ni nož. Tvrdoća je

otpornost minerala na grebanje, a ne na lomljenje. Tvrdoća može delimično varirati i kod

istog minerala u različitim pravcima.

Tvrdoća je jedan od glavnih načina klasifikacije minerala, ali je i jedan od najkorisnijih

načina njihove identifikacije. Standard koji se koristi je skala koju je razvio Fridrih Mos

(Mohs) 1812. i ona klasifikuje, rangira minerale po njihovoj relativnoj tvrdoći (H), gde su

poređani najčešći minerali u skali 1-10. Minerali iz grupe 1-2 paraju se noktom, 3 bakrenom

žicom, 4-5 čeličnom oštricom. Minerali iz grupe 7-9 ostavljaju trag na staklu, a dijamant

(10) reže staklo i sve minerale.


60 /400


Stepeni tvrdoće po Mosovoj skali su vrlo jednostavni za određivanje, jer predstavljaju

relativne vrednosti tvrdoće. Preciznije određivanje tvrdoće minerala određuje se

sklerometrima (grčki. skleros – tvrd i metron – mera) ili u laboratorijama.

Tvrdoća minerala određuje se na površinama svežih minerala. Minerali u raspadanju

redovno pokazuju manju tvrdoću nego sveži kristali. Tabela 10

Svakom stepenu tvrdoće odgovara jedna ili više mineralnih vrsta. Tvrdoća minerala direktno

je zavisna od njegove strukture.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Talk

Talc

Gips

Gypsum

Kalcit

Calcite

Fluorit

Fluorite

Apatit

Apatite

Feldspat

Orthoclas

Kvarc

Quartz

Topaz

Topaz

Korund

Corundu

Dijamant

Diamond

Sl. 63. Raspored minerala - Mosava skala tvrdoće

OPITNI MINERAL TVRDOĆA

(H)

DOPUNSKI OPIT-TEST

karakteristike

TVRDOĆA PREMA

BRUŠENJU -

karborundom

Talk, Mg3Si4O10(OH)2

Gips, CaSO4•2H2O

1

2 Može se ogrebati noktom (H: 2+)

0,04

1,25

Kalcit, CaCO3 3 Može se ogrebati bakarnim novčićem

(H: oko 3) 4,5

Fluorit, CaF2 4 Može se ogrebati oštricom peroreza ili

prozorskim staklom (H: 5. 5) 5,0

Apatit,

Ca5(PO4)3(OH−,Cl−,F−) 5

Može ogrebati oštricu peroreza ili

prozorsko staklo (H: 5. 5)

Para ga čelik

6,5

Feldspad, KAlSi3O8 6 Može ogrebati oštricu peroreza ili

prozorsko staklo (H: 5. 5) 37

Kvarc, SiO2 7 Lako para staklo 120

Topaz,

Al2SiO4(OH−,F−)2

8 Seče staklo 175

Korund, Al2O3

9 Seče staklo a para ga dijamant 1.000

Dijamant, C 10 Para svaki mineral 140.000

Tvrdoća je jedan od glavnih načina klasifikacije minerala, ali je i jedan od najkorisnijih načina

njihove identifikacije. Standard koji se koristi je skala koju je razvio Fridrih Mos 1812. i ona

klasifikuje, rangira minerale po njihovoj relativnoj tvrdoći (H). Skala je razvrstana po ravnomerno

prirastajućoj tvrdoći do H9, ali je dijamant H10 deset puta tvrđi od korunda H9. Test grebanjem se

obično sprovodi uz pomoć poznatog minerala, ili se koristi nokat, bakarni novčić, oštrica peroreza ili

komad prozorskog stakla.


61 /400


Sl.64. Eksponencijalna kriva - Mosava skala tvrdoće

Elastičnost - Ukoliko delovanjem neke sile izazovemo deformaciju minerala, on po

prestanku delovanja sile može da se vrati u prvobitno stanje ili da ostane deformisan.

Sposobnost povratka u prvobitno stanje nazivamo elastičnost. Ova osobina veoma varira kod

pojedinih vrsta. Postoje izrazito elastični minerali, kao što su liskuni, kao i oni koji su sasvim

neelastični (hlorit ili talk). Za minerale koji se pod dejstvom sile ne deformišu, već lako

pucaju, kažemo da su krti (kvarc).

2.3.5. Prelom minerala

Prilikom udara mineral se deli na dva dela pri čemu se razdvajanje minerala vrši po površini

koja može biti:

- ravna – cepljivost i

- neravna - prelom.

Prelom minerala predstavlja karakterističan oblik površine

nastale pri lomu minerala. Površine preloma, ili kraće –

prelom, kod minerala može imati različite oblike.

Oblici preloma koji se načešće javljaju su: ravan kada

površina preloma ravna, školjkast nalik na ljušturu školjke,

kovrdžast kada je površina preloma kvrgava, fibrozan kada

površina preloma ima izgled kao da je vlaknasto izbrazdana,

zrnast kod kojeg površina

izgleda kao da je sastavljena

od zrna najčešće

neujednačenih veličina i

oblika i iverast pri kojem

površina izgleda kao da je

sastavljena od iverja različitog

oblika i izgleda.

Sl. 65. Školjkast prelom minerala-opsidijan (gore: kvarc)


62 /400


2.3.6. Cepljivost minerala

Cepljivost je svojstvo pojedinih minerala da se pod delovanjem sile lome – usitnjavaju u

manje pravine komadiće, često listaste delove, ograničene glatkim i ravnim površinama koje

su paralelne sa pljosnima (površinama) kristala. Ovo svojstvo mogu imati samo kristalni

minerali čija je kohezija različita u različitim pravcima i ukoliko je ova razlika veća utoliko

je cepljivost minerala više izražena.

Cepljivost se može odigrati u jednom pravcu, što je karakteristično za liskune, u dva pravca

(poput feldspata), u tri pravca (poput kalcita), i u više pravaca kao kod fluorita. Po izraženosti

cepljivost može biti:

- vrlo savršena - kakvu imaju listasti kristalasti agregati – (liskun, gips),

- savršena cepljivost - (galenit, kalcit, većina karbonata),

- jasna cepljivost - koja se prepoznaje po delimično ravnoj površini (piroksen, olivin),

- nesavršena cepljivost - koja se teško uočava (kvarc), i

- vrlo nesavršena cepljivost - kada postoji i prelom.

Sl. 66. Oktaedarska cepljivost: a - jednosmerna cepljivost, kada se mineral cepa paralelno sa jednom površinom (gips),

b - dvosmerna cepljivost, kada se mineral cepa paralelno sa dve površine (K-feldspat),

c – višesmerna (trosmerna) cepljivost, kada se mineral cepa paralelno sa više (tri) površine (kalcit,

cepljivost površinama romboedra),

d - mineral bez cepljivosti: kvarc (iz Muller, 1989.)


63 /400


Sl. 67. Fluorit – oktaedarska cepljivost

2.3.7. Ogreb minerala

Ogreb ili boja ogrebanog minerala – prah, koji se dobija kada se mineral zagrebe nekim

tvrdim predmetom, ili se usitni. Boja praha najčešće se razlikuje od boje koja se zapaža na

površini minerala. Osim postupka grebanjem boja minerla može se prepoznati kada se

mineralom prevlači preko neemajlirane porculanske pločice na

kojoj ostaju obojene crte. Na primer mineral hematit na

površini može biti crvene, sive ili crne boje, ali mu je ogreb

uvek crvene boje.

Boja ogreba pri identifikaciji minerala ponekad može biti

ključna. Na primer, mineral hromit se razlikuje od stotinu

drugih minerala crne boje po svom karakterističnom

čokoladno braon ogrebu, sl.68.

Sl. 68. Ogreb minerala

2.3.8. Specifična težina (kN/m3)

Specifična težina minerala je težina nekog minerala izražena u pondima ili odnos njegove

težine prema težini iste zapremine čiste vode na temperaturi od 40C. Specifična težina može

biti manja od 1 (kod tečnih minerala), pa do 23 (kod iridijuma), tabela 11. Naime, lakim se

smatraju minerali sa specifičnom težinom od 2,5 (gips, kamena so i dr.). Srednje teški su

minerali sa specifičnom težinom od 2,5 do 4,0 (kvarc, kalcit, olivin, limonit itd.). Teški

minerali imaju specifičnu težinu od 4-23 (barit, rudni minerali, samorodni metali).

Kada dva minerala imaju isti hemijski sastav, od njih je teži onaj koji je kristalan, a lakši

drugi koji je amorfan. Na primer, specifična težina kristalnog kvarca je 2,65, a amorfnog –

stopljenog 2,20. Tabela 11

Element Specifična

težina (kN/m3) %

O 13,4 42,7

Ca 16 3,6

Si 24 27,6

Na 9,7 2,64

Al 27 8,8

K 8,7 2,6

Fe 79 5,1

Mg 17,4 2,1


64 /400


2.3.9. Elektroprovodljivost minerala

Elektroprovodljivost je svojstvo minerala da provode struju, odnosno da pri prolasku struje

kroz njih pružaju određeni specifični električni otpor. Taj otpor je recipročna vrednost

elektroprovodljivosti i izražava se u om metrima (om metara - omm). Sadržaj Fe komponente

u mineralima (pirit, halkopirit, magnetit, limonit i dr.) povećava elektroprovodljivost. Slično

je i sa mineralima koji su sa povećanim sadržajem vode, kakav je slučaj kod glina sa vodom

oko glinenih čestica, a što utiče na relativno dobro provođenje električne struje. Većina

petrogenih minerala (kvarc, feldspati, liskuni, kalcit i dr.) loši su provodnici struje (Tabela

12). Neki medju njima su odlični izolatori, pa su kao takvi našli odgovarajuću primenu u

praktičnom životu.

Tabela 12

Mineral Otpor, omm

Anhidrit 103-105 omm

Halit 30 - 105 omm

Glina 1,5x10-4 - 35 omm

Kvarc 105 omm

Halkopirit 5 - 1,5 x 103 omm

Liskuni 9 x 102- 9 x 105

Kalcit 105 omm

Magnetit 6 x 10-1-50 omm

Specifični električni otpor minerala, prema J. Jakoskiju (J. Jakosky), tabela 12.

Elektroprovodljivost je jedno od karakterističnih svojstava minerala po kome su oni izrazito

anizotropna tela. To najvećim delom zavisi od rasporeda atoma i jona u trodimenzionalnoj

kristalnoj rešetki. Baš zbog toga minerali istog hemijskog sastava, kakvi su dijamant i grafit,

a različitih strukturnih svojstava, imaju različite provodljivosti struje. Specifični električni

otpor kod dijamanta je 1 x 10-6 omm i predstavlja odličan izolator. Za razliku od njega grafit

je odličan provodnik, kao takav je našao veliku primenu, sa specifičnim električnim otporom

8 x 10 do 6 x 10 omm.

Posebno su interesantne pojave razlike u naponu između delova kristala usled zagrevanja

(piroelektricitet) ili elektricitet koji je posledica izlaganja pritisku ili trenju

(piezoelektricitet).

Značaj poznavanja elektroprovodljivosti minerala i stena uopšte je veliki, kako u

elektroindustriji, isto tako i u geotehnici odnosno u geofizici. Na bazi elektroprovodljivosti

stenskih masa razvijena je jedna relativno velika grupa metoda geofizičkih ispitivanja terena

koje su široko prihvaćene u geotehnici, koje se, po pravilu, primenjuju u kombinaciji sa

drugim metodološkim postupcima ispitivanja.


65 /400


2.3.10. Toplotna svojstva minerala

Na toploti ili pri prolasku toplote kroz minerale se različito ponašaju. Pojedini u potpunosti

absorbuju toplotu ili toplotne zrake, zagrevaju se. To su atermni minerali, npr. magnetit i

hematit. Neki propuštaju termičke zrake, npr. halit i oni se nazivaju dijatermni minerali.

Opšte posmatrano, poznata su tri osnovna načina prenošenja toplote i to:

provodjenje ili kondukcija,

prenošenje ili konvekcija i

zračenje ili radijacija.

Provođenje toplote odvija se kroz mineralnu materiju i u tom pogledu neki minerali su dobri

provodnici toplote, dok su drugi loši. Makroskopski posmatrano bolji provodnici toplote se

u ljudskoj ruci osećaju hladnijim. Najbolji provodnici toplote su srebro i bakar.

Prenos toplote konvekcijom vrši se kretanjem vode ili gasova iz jednog područja u drugo i

uz uslov da su u tim područjima različite temperature. Prenos toplote zračenjem vrši se kada

minerali - tela nisu u kontaktu, kretanjem elektromagnetnih talasa (fonova) u prostoru

izmedju tih tela. Pri povećanju temperature minerali se različito ponašaju.

Kristali i kristalasti minerali pokazuju izrazito anizotropna svojstva. Pri tome su uvek veće

vrednosti koeficijenta termičkog širenja minerala u pravcu dužih odsečaka na

kristalografskim osama. Manji broj minerala pokazuje izotropna svojstva u pogledu

termičkog širenja. U ovoj grupi su minerali koji kristališu teseralno i svi amorfni minerali.

2.3.11. Magnetna svojstva

Magnetna svojstva imaju oni minerali koji svojim prisustvom utiču na magnetnu iglu ili u

prisustvu magneta pokazuju magnetna svojstva. Neki minerali (železne rude) imaju

magnetna svojstva. Među čestim mineralima samo su dva – magnetit i pirhotin (oba

jedinjenja gvožđa) jako magnetični. Neki primerci magnetita – ludston bili su korišćeni kao

najstarija vrsta kompasa.

Jaka magnetičnost je izražena kod magnetita, slabije kod pirhotina i nekih drugih minerala.

Rude urana, torijuma i radijuma pokazuju svojstva radioaktivnosti.


66 /400


2.3.12. Fiziološka svojstva minerala

Fiziološka svojstva poseduju minerali kod kojih neka od fizičkih svojstava utvrđujemo

neposrednim dodirom sa nekim od naših čula. Među fiziološkim svojstvima najvažnijim za

identifikaciju minerala su ukus, miris i opip.

Ukus je karakteristično svojstvo nekih minerala koje se određuje kada se mineral

rastvori u vodi. Tako halit (natrijum hlorid – kuhinjska so) po ukusu je slan, te je zbog

toga vrlo prepoznatljiv, a silvin gorko slan ukus.

Nije preporučljivo da se ukus koristi kao uobičajeni način za prepoznavanje

minerala - neki su otrovni.

Miris je karakteristično svojstvo nekih minerala da odaju sopstveni miris. Minerali

arsena realgar i auripigment, pri tom imaju miris belog luka, minerali glina imaju često

miris na amonijak, a organske primese u nekim mineralima prouzrokuju miris

bitumija.

Lako je identifikovati gline, koje pokazuju, pri zadahu, karakterističan miris glina.

Kada su gline suve, veoma je izraženo njihovo svojstvo da upijaju vodu - higroskopne

su. Prirodno vlažne lako se lepe za mokre prste i alat.

Opip je karakteristično svojstvo nekih minerala koje se zapaž kada se po njihovoj

površini ovlaš povuku vrhovi prstiju. Pri tome jedna grupa minerala ima masan opip

(talk, serpentin), dok druga grupa minerala kod kojih je znatnija moć sprovođenja

toplote (metalični minerali) odaje hladan opip.

Sistematika minerala temelji se na njihovom hemijskom sastavu i građi kristalne rešetke.

Neki minerali nalaze se u prirodi u elementarnom stanju, a većina je u obliku hemijskih

jedinjenja.

U elementarnom obliku su:

- metali ili legure: bakar: srebro, zlato, platina, živa

- polumetali ili polulegure: arsen, antimon, bizmut, selen, telur

- nemetali: sumpor, ugljenik (dijamant i grafit).


67 /400


2.4. PETROGENI MINERALI

Od oko 4.000 mineralnih vrsta, koliko je do danas poznato, stene izgrađuju njih svega 50-

tak. Do sada nije definitivno izvedena sveobuhvatna sistematizacija petrogenih minerala.

Zbog toga se primenjuju više različitih sistematizacija koje su zasnovane na različitim

kriterijumima. Jedna od najčešćih i najpogodnija je sistematizacija zasnovana na hemijskom

sastavu.

Po ovoj sistematizaciji (kriterijumu) petrogeni minerali se dele na: silikate, okside,

hidrokside, haloide, sulfate, karbonate, sulfide i dr. Među njima najjednostavniji hemijski

sastav imaju oksidi, a najsloženiji silikati.

Petrogeni minerali (grč. i lat. petra - stena, genes) su oni koji izgrađuju stene. Važni su za

izučavanje i objašnjenje nastanka stena kao i za njihovo određivanje i klasifikaciju. Stene su

mineralni agregati (lat. Aggregare - nagomilati), odnosno skupovi minerala. Ako sadrže

samo jednu vrstu minerala, nazivaju se monomineralnim stenama (grč. monos - jedini, sam,

lat. minerale). Ako sadrže različite vrste minerala, onda su to polimineralne stene.

Skoro 99 % zapremine svih minerala, a time i većinu stena u Zemljinoj kori gradi osam

elemenata:

Kiseonik - 46 %

Silicijum - 28 %

Aluminijum - 8 %

Gvožđe - 6 %

Kalcijum - 3.5 %

Natrijum - 3 %

Kalijum - 2.5 %

Magnezijum- 2 %

Svi ostali elementi

zajedno - 1 %

Sastav cele zemlje je

nešto drugačiji, sl 69.

Sl.69. Najzastupljeniji elementi unutar cele Zemlje (iz Chernicoff & Whitney, 2007).

Ovi elementi se jedine gradeći minerale koji se javljaju u prirodi u vidu stenske mase.

Silikatni minerali preovlađuju u većini najčešćih stena, izuzimajući krečnjake, sl. 16. i 20).

Petrogeni minerali se mogu klasifikovati prema fizičkim, strukturnim, morfološkim

svojstvima, a takodje prema hemijskom sastavu. Najčešće upotrebljavano razvrstavanje

minerala je, upravo, po njihovom hemizmu i u tom pogledu najvažniji petrogeni minerali

svrstani su u osam grupa minerala koji formiraju stene: silikati, oksidi, hidroksidi,

karbonati, sulfati, sulfidi, fosfati, nitrati i dr., tabela 13.

Sastav Zemlje

Gvožđe 34,6% Kiseonik 29,5% Silicijum 15,2% Magnezijum 12,7% Nikal 2,4% Sumpor 1,9% Titanijum 0,05%

Đavolja Varoš/ Devil’sTown, Srbija ,,SrbijaSrbija


68 /400


Tabela 13

Gru

pa Vrsta Mineral Hemijski sastav Boja

Tvrdoća

Mos

Specifična

težina, kN/m3

1 2 3 4 5 6 7

S I

L I

K A

T I

Fel

dsp

ati

Ortoklas

Plagioklas

K2O.Al2O3.6SiO2

Na(Ca)O.Al2O3.nSiO2

Bledocrvenkasta

Bela

6 – 6,5

6 – 6,5

25 – 27

25 - 27

Fel

dsp

atoid

i

Leucit

Nefelin

K2O.Al2O3

.4SiO2

Na(Ca)O.Al2O3.2SiO2

Bela do sive

Bela do sive

5 – 6

5,5 - 6

25

26

Lis

kuni Biotit

Muskovit

2H2O.K2O(Mg.Fe).Al2O3

.12SiO2

2H2O.K2O

.3Al2O3.6SiO2

Mrka

Srebrnasta

2 – 3

2 - 3

31

28

Am

fiboli

Hornblenda H2O.2CaO.5(Mg.Fe).8SiO2

Tamnozelena do

crne 5 - 6 29 - 33

Pir

okse

ni Augit

Dialag

CaO(Mg.Fe)O.2SiO2

Kao augit sa nešto više gvožđa

Crna

Zelenkasto-mrka

5 – 6

5 - 6

28 – 35

27 - 33

Ost

ali

sil

ika

ti

Olivin 2Mg(Fe).O2SiO2 Tamnozelene 6,5 – 7,5 33

Hlorit SiO2.Al2O3

.Mg(Fe)O.H2O Bledozelena 1,5 - 3 29

Serpentiniti SiO2.Mg(Fe)O.H2O Zemljolikozelena 3 - 4 25

Talk Si2Al2.2H2O Zelenkastosiva 1 27

Kaolin Si2Al2O7.2H2O Bela do sive 1 22

Zeoliti SiO2.Al2O3Na2O.CaO.(K2O).(BaO).H2O Bez boje ili bela 3 - 5 20 - 25

Turmalin SiO2.Al2O3

.Na(Li)O.Mg(Fe)O.B2O2.OH Mrka do crna 7 – 7,5 30

OK

SID

I

Kvarc SiO2

Bezbojan, beo

ili raznobojan 7 25 - 28

Magnetit Fe3O4 (Magnetičan je) Crne je boje i

ogreba 5,5 – 6,5 52

Hematit Fe2O3 (grč. haima-krv) Crven do siv i crn 5,5 – 6,5 48 - 53

Korund:

- rubin

- safir

- smaragd

Al2O3

Bezbojan

- crven

- plav

- zelen

9 39 - 41

HID

RO

KS

IDI

Opal SiO2 x nH2O (varijeteti lepih boja su

cenjeni kao dragi kamen) Bezbojan - obojen

usled primesa 5,5 - 6,5 19 - 25

Limonit Fe2O3 x nH2O (grč.limne - močvara) žut, mrka,

žutomrka 1-3 (4) 35 - 40

Boksit Al2O3.H2O ili Al2O3

.3H2O crvenkastosme

đa 1,0 – 7,0 23 - 35


69 /400


KA

RB

ON

AT

I

Kalcit CaCO3

Bezbojan, sa

primesama:ruži-

čast, zelenkast,

tamnosiv i crn

3 27

Magnezit MgCO3 bezbojan, beo,

bledo žut, roze 3,5 -4,5 30 - 32

Dolomit CaMg (CO3)2 ili CaCO3 x MgCO3 bele boje 3.5 – 4,5 29

SU

LF

AT

I

Anhidrit CaSO4 bele boje 3-3.5 28 - 30

Gips CaSO4 x 2H2O bele boje 2 23

SU

LF

IDI

Pirit FeS2

Mesinganožute

ogreb mu je

zelenkastocrn

6-6.5 49 - 52

2.4.1. SILIKATI

Silikati su soli silicijumske kiseline. Obuhvataju najveći broj petrogenih minerala svrstanih

u više mineralnih podgrupa: olivini, pirokseni, amfiboli, hloriti, serpentiniti, liskuni,

feldspati, feldspatoidi i minerali glina, tabela 14.

Po hemijskom sastavu su složeni, čak i vrlo složeni.

Za različite spoljašnje oblike i fizičke osobine silikatnih minerala značajna je njihova

unutrašnja struktura. Osnovna strukturna jedinica silikata je SiO4 tetraedar izgrađen od

jednog atoma (jona) silicijuma oko kojeg se nalaze četiri atoma (jona) kiseonika. Znajući da

je jon kiseonika (O-2) dvovalentan, jasno je da u ovakvoj strukturi postoje četiri slobodne

valence. One mogu biti kompenzovane tako da dva ili više susednih SiO4 tetraedara budu

povezani zajedničkim atomima kiseonika ili atomi kiseonika dvaju SiO4 tetraedara mogu biti

povezani nekim katjonom. Može se izdvojiti nekoliko karakterističnih slučajeva, pa su

silikatni minerali podeljeni u nekoliko grupa.

Nezosilikati - Osnovnu ćeliju nezosilikata čine izolovani SiO4 tetraedri (Grč. nezo - ostrvo)

bez zajedničkih atoma kiseonika, već su četiri slobodne valence kompenzovane

dvovalentnim katjonima. Hemijske formule ovakvih minerala su najčešće dosta jednostavne:

Fe2SiO4, Mg2SiO4...

Sorosilikati - Ovoj grupi pripadaju minerali kod kojih su dva susedna SiO4 tetraedra

povezana zajedničkim atomom kiseonika. Ovako se formira grupa (Si2O7)-6, pa hemijski

sastav ovih minerala može biti veoma komplikovan. Za slobodne atome kiseonika vezuju se

različiti katjoni.


70 /400


Ciklosilikati - Kod ciklosilikata SiO4 tetraedri su povezani preko zajedničkih atoma

kiseonika u prstenove koji mogu imati 3, 4 ili 6 članova. Mali je broj važnih minerala koji

imaju ovakvu unutrašnju strukturu.

Inosilikati - Kod inosilikata SiO4 tetraedri su povezani u lance, koji mogu biti jednostruki

ili dvostruki. Postoje značajni minerali koji imaju ovakvu građu, a zajednička im je

karakteristika da se pojavljuju u izduženim (prizmatičnim, igličastim, vlaknastim i dr.)

kristalima.

Filosilikati - SiO4 tetraedri mogu biti međusobno povezani u jednoj ravni. Između ovih ravni

mogu da se smeste dvovalentni katjoni, ali se mogu pojaviti i slobodne valence usled zamene

jednog dela silicijuma aluminijumom. Spoljašnje forme ovakvih minerala su pločaste,

listaste ili ljuspaste.

Tektosilikati - Kod tektosilikata SiO4 tetraedri grade prostornu rešetku, odnosno svaki je

povezan sa četiri susedna. Slobodne valence za koje se vezuju uglavnom alkalni ili

zemnoalkalni elementi, mogu da se pojave usled zamene silicijuma aluminijumom. Neki

vrlo značajni petrogeni minerali imaju ovakvu strukturu.

Sl. 70. Šematski prikaz nekih petrogenih minerala

Sl. 71. Opal:SiO2·nH2O Hidratisani silicijum-dioksid (Amorfna struktura)i Muskovit: vrlo savršena cepljivost

Povećanje udela kiseonikovih jona

PETROGENI SILIKATI

Olivin -tvrdoća: 6,5-7,0

-nepravilan lom

-zelene boje -gustina:

3,2-3,6 g/cm3

Jednostruki lanac

1:3 odnos silic/kis

Pirokseni -tvrdoća: 5-6

-cepa se u dva smera

pod pravim ugl

-crne do tamnozel. b

-gustina:

3,1-3,5 g/cm3

Dvostruki lanac

1:2.75 odnos silic/kis

Amfiboli -tvrdoća: 5-6 -cepa se u dva

smera pod uglo

560 i 1240

-crne do

tamnozelene -gustina: 3,0 – 3,3 g/cm3

Listići

1:2,5 odnos silic/kis

Biotit (liskun) -tvrdoća: 2,5-3,0

-savršena cepljivos u jednom smeru

-crne do tamnosmeđe

-gustina:

2,7 – 3,2 g/cm3

Muskovit (liskun)

-tvrdoća: 2-3 - savršena cepljivos

u jednom smeru -bezbojan i proziran do svetlosivozelen

- gustina:

2,7 – 3,2 g/cm3

Prostorna rešetka

1:2 odnos silic/kis

Kvarc -tvrd 7

-nepravi

lan lom

-heksag

onalpriz

makrista

- gustina: 2,7 - 3,2

g/cm3

Alkalni

feldspat

-tvrd 6-6.5 - jaka ceplj

u dva smer

pod 900

-roze ili

bele boje

- gustina:

2,7 - 3,2

g/cm3

Plagoklasni

feldspat

-tvrd 6-7

- jaka ceplj

u dva smer

pod 900

-bele do

plavkastosi

ve boje

- gustina:

2,6 - 2,7

g/cm3

Nezavisni tetraedri

1:4 odnos silicij/kis

Povećanje udela kiseonikovih jona iseonikovih


71 /400


Tabela 14

Gru

pa Vrsta Mineral Hemijski sastav Boja

Tvrdoća

Mos

Specifična

težina, kN/m3

1 2 3 4 5 6 7

S I

L I

K A

T I

Fel

dsp

ati

Ortoklas

Plagioklas

K2O.Al2O3.6SiO2

Na(Ca)O.Al2O3.nSiO2

Bledocrvenkasta

Bela

6 – 6,5

6 – 6,5

25 – 27

25 - 27

Fel

dsp

ato

idi

Leucit

Nefelin

K2O.Al2O3

.4SiO2

Na(Ca)O.Al2O3.2SiO2

Bela do sive

Bela do sive

5 – 6

5,5 - 6

25

26

Lis

kuni Biotit

Muskovit

2H2O.K2O(Mg.Fe).Al2O3

.12SiO2

2H2O.K2O

.3Al2O3.6SiO2

Mrka

Srebrnasta

2 – 3

2 - 3

31

28

Am

fiboli

Hornblenda H2O.2CaO.5(Mg.Fe).8SiO2

Tamnozelena do

crne 5 - 6 29 - 33

Pir

okse

ni

Augit

Dialag

CaO(Mg.Fe)O.2SiO2

Kao augit sa nešto više gvožđa

Crna Zelenkasto-mrka

5 – 6

5 - 6

28 – 35

27 - 33

Ost

ali

sil

ika

ti

Olivin 2Mg(Fe).O2SiO2 Tamnozelene 6,5 – 7,5 33

Hlorit SiO2.Al2O3

.Mg(Fe)O.H2O Bledozelena 1,5 - 3 29

Serpentiniti SiO2.Mg(Fe)O.H2O Zemljolikozelena 3 - 4 25

Talk Si2Al2.2H2O Zelenkastosiva 1 27

Kaolin Si2Al2O7.2H2O Bela do sive 1-2,5 21 - 27

Zeoliti SiO2.Al2O3Na2O.CaO.(K2O).(BaO).H2O Bez boje ili bela 3 - 5 20 - 25

Turmalin SiO2.Al2O3

.Na(Li)O.Mg(Fe)O.B2O2.OH Mrka do crna 7 – 7,5 30

Olivini predstavljaju grupu nekoliko izomorfnih minerala u kojoj je najrasprostranjeniji i

petrogeno najvažniji olivin. Olivin je magnezijsko-gvožđeviti silikat sa formulom

(Mg,Fe)2SiO4. To je jedan od najčešćih minerala na Zemlji, a pronađen je i na Mesecu i

Marsu. Boja mu je maslinasto zelena (tamnozelena). Po njoj je i dobio ime. Tvrdoća mu

je 6,5–7,5 (najčešće 7), a gustina 32,7-33,7 kN/m3 . Sjajnost mu je staklasta do masna, a

prelom neravan do školjkast. Cepljivost je retko jasna,

tj. praktično je nema. Spada u grupu vrlo nepostojanih

minerala. Pod dejstvom atmosverilija lako se

metamorfiše u mineral serpentinit.

Olivini se pojavljuju i u bazičnim i u ultrabazičnim

magmatskim stenama te kao primarni minerali u

nekim metamorfnim stenama. Olivin i kvarc, kao

minerali, nikada ne idu zajedno u stenama.

Sl.72. Olivin (forsterit): 1- Egipat, 2 - Pakistan

1 2


https://sh.wikipedia.org/wiki/Magnezij

https://sh.wikipedia.org/wiki/%C5%BDeljezo

https://sh.wikipedia.org/wiki/Zemlja_(planet)

https://sh.wikipedia.org/wiki/Mjesec

https://sh.wikipedia.org/wiki/Mars

https://sh.wikipedia.org/wiki/Magmatske_stene

https://sh.wikipedia.org/wiki/Metamorfne_stene

http://www.mindat.org/photo-72634.html




72 /400


Pirokseni (grč:"stranac u vatri") su grupa silikatnih minerala (inosilikati) XY(Si,Al)2O6

(gde X stoji za calcijum, natrijum, dvovalentno gvožđe i magnezijum a, ređe, za cink,

mangan i litijum, a Y predstavlja jone manjeg radijusa, kao što su hrom, aluminijum,

trovalentno gvožđe, mangan, magnezijum, skandijum, titanijum, vanadijum pa čak i

dvovalentno gvožđe), koja ima vrlo veliku ulogu u izgradnji mnogih magmatskih i

metamorfnih stena. Obuhvataju veći broj minerala svrstanih u jednu grupu (augit, dijalag,

bronzit). Po fizičkim svojstvima su vrlo slični. Boje

su tamno zelene, mrke ili crne, a mineral bronzit

karakteristične bronzane boje. Tvrdoća je oko 5–6.

Sjajnost je staklasta (najčešće). Prelom je neravan, a

cepljivost jasna. Imaju dva sistema ravni cepljivosti

koje se seku pod uglom 870.

U magmatskim stenama javljaju se mahom u

zdepastim prizmicama ili zrnima nepravilnog oblika.

Dosta su postojani i korisni sastojci stena.

Sl.73.Nomenklatura kalcijumsko- magnezijumsko-

gvožđevitih piroksena.

Sl. 74. Piroksen (Ca,Mg,Fe)2(Si2O6)

i NaAl(Si2O6)

Amfiboli (grč: αμφιβολος/amfibolos-dvosmislen) odnosi se na turmalin i hornblendu. To

su silikati dosta složenog hemijskog sastava, sa magnezijumom, gvožđem i kalcijumom i

dr. U stenama najčešće se sreće mineral hornblenda Ca2(Mg,Fe,Al)5[(Al,Si)8O22](OH)2.

Ona je tamnozelena do crne boje. Javlja se u magmatskim stenama. Staklaste je sjajnosti,

ima dva sistema ravni cepljivosti, koje se seku pod uglom 1240 i cepljivost je savršena, a

prelom je neravan. Tvrdoća je 5–6. Hemijski je dosta postojana, te se smatra korisnim Mg

hornbl, sastojkom stena – povećava njenu upotrebljivost. Amfiboli se od piroksena

razlikuju po obliku i donekle po cepljivosti. Amfiboli imaju znatno izduženije oblike i

izrazitiju cepljivost.

Sl. 75. Gvožđevita

horblenda; Magnezijum

hornblenda i

Magnezijum-gvožđevito-

fluoro hornblenda


http://www.mindat.org/min-43393.html

http://www.mindat.org/min-43393.html

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwivvqq3vKTLAhXFcz4KHT3-B38QjRwIBw&url=http://www.mindat.org/gm/8789&psig=AFQjCNGuS4oRNg126d7RIVzfnpH7hBsBow&ust=1457092460053778

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwivvqq3vKTLAhXFcz4KHT3-B38QjRwIBw&url=http://www.mindat.org/gm/8789&psig=AFQjCNGuS4oRNg126d7RIVzfnpH7hBsBow&ust=1457092460053778

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj15J66u6TLAhXK1xQKHfYbDhAQjRwIBw&url=http://www.mindat.org/min-8789.html&psig=AFQjCNGuS4oRNg126d7RIVzfnpH7hBsBow&ust=1457092460053778

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj15J66u6TLAhXK1xQKHfYbDhAQjRwIBw&url=http://www.mindat.org/min-8789.html&psig=AFQjCNGuS4oRNg126d7RIVzfnpH7hBsBow&ust=1457092460053778

73 /400


Hloriti predstavljaju veliku grupu silikata čiji su prestavnici vrlo rasprostranjeni naročito

u zelenim i zelenkastim škriljcima. Minerali ove grupe najčešće nastaju metamorfozom

(preobražajem) olivina, piroksena i amfibola. Nešto ređe nastaju izlučivanjem iz toplih

zasićenih rastvora. Boje su bledozelene do zelenomrke. Male su tvrdoće, 1,0–2,5, savršene

cepljivosti, sedefaste sjajnosti, a prelom neravan.

Sa aspekta građevinarstva su nepoželjni sastojci u stenama, jer mala tvrdoća i savršena

cepljivost utiču na kvalitet stena u kojima se nalaze.

Sl. 76. Hloriti: 1 – listasti “zelena mica“, 2 – metamorfisani škriljac, 3-škriljavac

Serpentiniti nastaju preobražajem pojedinih minerala iz drugih grupa silikata, naročito

olivina i piroksena. To su silikati magnezijuma (gvožđa) sa vodom, kada grade stenu

serpentinit (ruda azbesta). Boja im je zmijolikozelena do mrka. Tvrdoće je 2,5 – 4, sjajnost

smolasta do sedefasta, a prelom školjkast do neravan, savršene cepljivosti. Vlaknasti

varijeteti nazivaju se azbestom (hrizotil) koji se koristi za izradu vatrostalne odeće, dok

ljuskasti (antigorit) upotrebljava se za izradu azbestnih cevi, salonitskih proizvoda,

kočnice za auta i dr.

Sl.77. Serpentiniti: 1-naborani, Austrija, 2-lisnati antigorit. Sev. Karolina, 3- hromserpemtinit, Austrija

Talk je mineral po sastavu hidratisani magnezijum silikat formule H2Mg3(SiO3)4 ili

Mg3Si4O10(OH)2, koji nastaje metamorfozom magnezijumovih minerala, kao što su

piroksen, amfibol olivin i drugi slični minerali, u prisustvu ugljendioksida i vode. Proces

je poznat kao karbonizacija talka ili steatizacija njim nastaje čitava serija stena poznatih

kao talkovi karbonati. Bele je boje (ređe) i belozelene

do sive. Tvrdoće je 1 (prvi- najmekši član Mosove

skale).

Kristalizira u monokliničom sistemu. Cepljivost

savršena, masnog opipa, sjajnost voskasta ili biserna

(sedefasta), ogreb beo, savitljiv je ali pri tom

neelastičan, specifična težina 25-28 kN/m3.

Sl. 78. Talk


https://sr.wikipedia.org/wiki/Hidrat

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC

https://sr.wikipedia.org/wiki/Silikat

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA


https://sr.wikipedia.org/wiki/Silikat

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D1%81%D0%B5%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B5%D0%BD%D0%B8

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%90%D0%BC%D1%84%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D0%BB&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9E%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D0%BD&action=edit&redlink=1

74 /400


Liskuni nastaju ktistalizacijom iz magme (magmatogeni minerali). Vrlo su

rasprostranjeni u litosferi. Liskuni su aluminijsko-gvožđeviti silikati sa vodom. Veoma

lako se cepaju u tanke i elastične listiće. Veoma su otporni na visokim temperaturama,

loši su provodnici elektriciteta, te se koriste kao termo-elektro izolatori. Pojedini kristali

mogu dostići veličinu od 1 do 2 u prečniku. Tvrdoća je 2–3, sedefaste sjajnosti, prelom

neravan, a cepljivost savršena.

Javljaju se kao bitni sastojci magmatskih stena i kristalastih škriljaca, a zatim peskova i

peščara. Najrasprostranjeniji minerali iz grupe liskuna su: muskovit i biotit.

Muskovit (beli liskun) spada u grupu liskuna. To je hidratisani alumosilikat kalijuma.

Ima sledeću hemijsku formulu: (KAl2(AlSi3O10)(OH)2). Bezbojan je, providan i sjajan

mineral. Odličan je elektro izolator. U debljim kristalima je bledo-žućkaste boje.

Neobično je otporan prema atmosferskom trošenju i kiselinama.

Zbog svoje otpornosti redovno ulazi u hemijski nepromenjenom sastavu, samo fizički

usitnjen, u peskovima i zemljištu. To znači da je, pored još nekih, reliktan mineral.

Metamorfozom, u procesu hidratacije, prelazi u hidromuskovit, a zatim u glinene minerale

iz grupe ilita. Sitnolističavi agregat muskovita poznat je kao sericit.

Sl. 79. Beli liskun (muskovit sa albitom):1,2 .3,(Minas Gerais, Brazil),4- Taos Co., New Mexico, USA

Biotit (tamni liskun) je magnezijsko-gvožđeviti liskun. Ima sledeću hemijsku formulu:

K(Mg,Fe2+,Mn2+)3[(OH,F)2|(Al,Fe3+,Ti3+)Si3O10].

Biotit se od muskovita razlikuje po povećanom sadržaju gvožđa. Biotit se javlja u

različitim tipovima stena, bilo sedimentnim, metamorfnim ili magmatskim ali od ostalih

liskuna najdominantniji je u gabru.

Elastičan je i prozračan, ali ne i providan kao muskovit. Slabiji je izolator, jer sadrži

gvožđe. Hemijski nije tako postojan kao muskovit. Raspada se u limonit i hlorit. Tvrdoća

po Mosu je 2–3, sedefaste je sjajnosti, mrke, zelene do crne boje. Cepljivost je savršena

a prelom mu je neravan. Indeks prelamanja 1.56-1.7, relativna gustina 27-33 kN/m³.

Kristališe u monokliničkom sistemu. Nije poželjan sastojak stene u većim količinama, a

čest je sastojak magmatskih stena, takođe i čest je sastojak škriljaca i gnajseva


75 /400


Sl. 80.Tamni liskun (biotit):mrki,zeleni i taman-crn (Minas Gerais, Brazil)

Feldspati su soli silicijumskih kiselina. Hemijski sastav im je vrlo sožen. Feldspati su

količinski najviše zastupljeni u litosferi. Nastaju kristalizacijom iz magme (magmatogeni

minerali). Feldspati su sastavljeni od većeg broja minerala razvrstani u podgrupe čiji su

predstavnici ortoklas (alkalni feldspat) i plagioklas (natrijumsko-kalcijumski feldspat).

Po fizičkim svojstvima su slični. Boja im je bela, sivo bela, bledo žuta ili roza do

bledocrvenkasta. Tvrdoće su 6-6,5, po Mosovoj skali. Staklaste su sjajnosti, neravnog

preloma i savršene cepljivosti. U svežem stanju su povoljni sastojci stena. Hemijski nisu

postojani, raspadaju se u kaoline i sericit. U procesu raspadanja gube sjajnost, postaju

mekši i odaju karakterističan miris kaolina.

Sl. 81. Feldspati-ortoklas:1- ortoklas, 2- ortoklas sa kvarcom, 3-ortoklas sa fluorom, 4-plagioklas

Feldspatoidi su soli silicijumskih kiselina ali sadrže manje količine silicijuma i tipičan su

produkt vulkanskih lava siromašnih silicijumom. Kao što im i ime kaše, ovi minerali

liče na feldspate, ali sa navedenim razlikanma.Tipični predstavnici su nefelin i leucit.

Nefelin (grč: "nefeli"-oblak), Na(AlSiO4) je vrsta feldspatoida sa kalcitom, bele do sive

boje, tvrdoće 5,5-6 stepeni Mosove skale, staklaste sjajnosti, neravnog preloma i savršene

cepljivosti.

Leucit, K(AlSi2O6) je feldspatoid kalijum-silicijumov silikat nastao kao produkt

vulkanskih lava, bele do sive boje, tvrdoće 5 - 6 po Mosovoj skali, staklaste sjajnosti,

neravnog preloma i savršene cepljivosti.

Sl. 82. Nefelin, Ural, Rusija; leucit, italija; leucit-lava, Vezuv,Italija


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_114616952556335f8d5e9f9.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_114616952556335f8d5e9f9.jpg

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0ahUKEwjXxIuoiKrLAhWI0xQKHca3A_cQjRwIBw&url=http://www.bsu.by/ru/main.aspx?guid=202911&bvm=bv.116274245,d.bGg&psig=AFQjCNHJ0iQbeyvzti-t3RS2FSlaoS5L9Q&ust=1457285008029567

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0ahUKEwjXxIuoiKrLAhWI0xQKHca3A_cQjRwIBw&url=http://www.bsu.by/ru/main.aspx?guid=202911&bvm=bv.116274245,d.bGg&psig=AFQjCNHJ0iQbeyvzti-t3RS2FSlaoS5L9Q&ust=1457285008029567

http://www.realgems.org/list_of_gemstones/leucite.html

http://www.realgems.org/list_of_gemstones/leucite.html

76 /400


Minerali glina

Značajan deo sedimenata izgrađuju minerali glina, koji nastaju raspadanjem i alteracijom

(prirodni procesi kojima se vrše izmene primarnih svojstava stena) alumosilikata. Tu

spadaju kaolinit, montmorionit i ilit. U hemijskom pogledu su hidratisani silikati

aluminijuma – feldspata. Bele su boje, zelenkaste ili čak i sive, tvrdoće 1-2,5 po Mosovoj

skali, sjajnost staklasta do masna, prelom neravan, a cepljivost savršena. Njihovi kristali

su izvanredno sitni. Imaju karakterističan miris, lako upijaju vodu i pri tom postaju

plastični i bubre (po nekoliko puta povećavaju zapreminu). Hemijski su postojani. U

industriji se upotrebljavaju za izradu keramike i sanitarije.

Kaolinit, Al2(Si2O5)(OH)4, je najznačajniji sekundarni silikat koji nastaje raspadanjem

feldspata (ortoklasa) pod uticajem vode i atmosferilija. Bele je do sive boje, ima masni

opip. Polazna je osnova za keramičku industriju.

Montmorionit, Al2Si4O10(OH)2xH2O, se u vodi lako razmekšava i apsorbuje znatne

količine vode (bubri), povećavajući zapreminu čak do sedam puta. Bele, zelene do sive

boje, staklaste do masne sjajnosti, neravnog preloma, a savršene cepljivosti. Tvrdoće je 3

po Mosovoj skali tvrdoće. Naslage montmorilonita nastale alteracijom bazičnih ili

neutralnih tufova nazivaju se bentoniti.

Ilit je, takođe, sklon bubrenju ali slabije izražena. Tvrdoće je 2, žutozelene boje, staklaste

do masne sjajnosti, neravnog preloma a savršene cepljivosti.

Sl. 83. Kaolinit: 1- kaolin, USA; 2- montmorionit, Srbija; 3- bentonite; 4-ilit

Sl. 84. Rudnik kaolina, Rusija


https://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiSjfmxhKXLAhWDuhQKHaAaBXgQjRwIBw&url=https://chem103csu.wikispaces.com/Kaolinite&psig=AFQjCNFKueUhWmsogOzoeHn8aXgp4dwbyw&ust=1457112221940420

77 /400


2.4.2 OKSIDI

Grupu oksida čine minerali koji nastaju jedinjenjem pojedinih elemenata sa kiseonikom. U

građi stenske mase iz ove grupe najčešće učestvuje kvarc, dok se kao štetni minerali iz ove

grupe javljaju hematit i magnetit. Značajni petrogeni minerar je kvarc (SiO2), a rudni

minerali su: kuprit (Cu2O), korund (Al2O3), magnetit (Fe3O4)

Kvarc (SiO2) je silicijum dioksid, veoma čest sastojak stena. Nastaje diferencijom iz

magme (magmatogeno) ili izlučivanjem toplih i hladnih rastvora (hidrotermalno i

hidatogeno), kao i raspadanjem silikata. Hemijski čist kvarc je prozračan i bezbojan –

gorski kristal, ali zbog prisustva raznih primesa često je različito obojen. Belutak je bele

boje, citrin žute, ametist ljubičaste, čađavac mrke, a morion crne boje. Tvrdoća mu je 7

po Mosovoj skali tvrdoće. Na pljosnima (površinama) kvarc ima staklastu sjajnost, a na

prelomu masnu sjajnost. Prelom je školjkast. Cepljivost nije izražena. Veoma je postojan

kao hemijski element, nagriza ga samo fluorovodonična kiselina. Topi se na visokoj

temperaturi (1.6850C). U stenama se najčešće javlja zajedno sa drugim mineralima, ali

može biti i samorodan (u kvarcitu). Osnovni je sastojak kvarcita, peščara, peskova,

granita i mnogih drugih stena. Karakterističan je za granite, gnajseve i kvarcite. Poželjan

je sastojak stena, jer doprinosi njihovom kvalitetu. Osnovna je sirovina za dobijanje stakla.

Sl. 85. Kvarc-ametist kaktus, Južna Afrika,Kvarc-ametist, Meksiko Mun. Las Vigas de Ramírez Veracruz Mexico,

Kvarc-čađavac šiljak, Aleluja raskrsnica, Lassen okrug, CA. Šiljak visok 15 cm i 6,8 cm širine.

Korund je aluminijumov oksid (Al2O3). obično se javlja kao zrnast, velike je tvrdoće – 9

na Mosovoj skali tvrdoće. Hemijski je vrlo stabilan. Najčešće se koristi kao abraziv ili kao

dragi kamen (rubin, safir, smaragd i dr.).

Lepota rubina i safira leži u bogastvu i intenzitetu njihovih boja. Oba su varijeteti minerala

korunda, koji je bezbojan ako je čist. Male količine hroma daju crvenu boju kod rubina a

gvožđe i titan su uzročnici za pojavu plave, žute i zelene boje kod safira i smaragda. Neki

safiri sadrže veoma sitne igličaste kristale orijentisane u tri pravca (brušenjem se dobijaju

zvezdaste forme).

Sl.86. Korund:-rubin, Brazil i Avganistan;-safir, Brazil;- smaragd sa kalcitom i berilom, Kolumbija


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1830848568519da2922c6e6.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1830848568519da2922c6e6.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_45275548954fe3795c4570.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_45275548954fe3795c4570.jpg

78 /400


Hematit je jedan od oksida gvožđa (Fe2O3), koji nastaje diferencijacijom iz magme,

izlučivanjem iz toplih izvora (hidrotermalno) i preobražajem drugih minerala. Najčešće

crvene, ali može biti siv do sasvim crn. Po crvenoj boji je ime (grč. haima - krv). Tvrdoće

je 5,5- 6,5 (najčešće 6) po Mosovoj skali, sjajnost metalna, prelom školjkast, najčešće

nejasno izražen, a cepljivost ne postoji. Ogreb mu je crvene boje bez obzira kako je

obojen. Hemijski je nepostojan i raspadanjem prelazi u limonit. Kao sastojak stenske mase

je štetan. U steni se nalazi u vidu zemljastih masa, u obliku zrna ili proslojaka (uklopaka)

u stenama (gvozdeni škriljac) unutar metamorfnih stena (škriljaca, kvarcita, mermera i

dr.).

Sl. 87. Hematit: Italija, Kanada; hematit sa kvarcom Engleska; hematit i pseudo magnetit, Argentina

Magnetit je složeniji oksid gvožđa (Fe2O4). Nastaje slično hematitu, ali ipak najčešće

diferencijacijom iz magme (magmatogeno) boje je sivocrne do crne, Tvrdoće je 5,6-6,5,

najčešće 6, specifične težine 52 kN/m3, polumetalne do metalne sjajnosti, školjkastog

preloma, cepljivost ne postoji. Izrazito je magnetičan. Ogreb mu je crn. Hemijski je

nepostojan i raspada se u hematit i limonit. Njegovo prisustvo u steni izaziva štetna

dejstva. Javlja se u vidu masivnih zrnastih masa, ali obično obrazuje izdvojene kristale

uklopljene u eruptivne, bazične stene.

Sl.88. Magnetit i halkopirit, Saksonija, Nemačka, magnetit- Nemačka, Torino, - Italija

2.4.3. HIDROKSIDI

Hidroksidi su minerali koji nastajujedinjenjem pojedinih elemenata sa kiseonikom i vodom.

Najčešće su zastupljeniu površinskim delovima litosfere. Iz ove grupe minerala u stenama

se najčešće javljaju opal, kao petrogeni, ali i štetni mineral i limonit kao štetni mineral.


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_64223432956b5f102ecc0d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_64223432956b5f102ecc0d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_11305019314ebcc9da69d00.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_11305019314ebcc9da69d00.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_17391039954ff0e89dd80d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_17391039954ff0e89dd80d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_4692348715627e360b08e9.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_4692348715627e360b08e9.jpg

http://www.minfind.com/mineral-16078.html

http://www.minfind.com/mineral-16078.html

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_11529345404b8f3e199ac45.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_11529345404b8f3e199ac45.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1779283280560df64f6bcd3.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1779283280560df64f6bcd3.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_879904214e9f157969d78.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_879904214e9f157969d78.jpg

79 /400


Opal je hidroksid silicijuma (SiO2xH2O). Postaje raspadanjem silikatnih stena, naročito

serpentina (metamorfozom) i izlučivanjem iz toplih rastvora (hidrotermalno). Većina

opala nastala je kroz duge periode vremena u sedimentnim stenama (Australija). Međutim,

u Meksiku, Češkoj i Slovačkoj opal je stvoren u gasnim šupljinama vulkanskih stena.

Idiohromatski je bezbojan i prozračan, ali zbog sadržaja različitih primesa javlja se

alohromatski kao beo ili različito obojen. Ređe se može javiti i kao varijetet „drveni opal“

(silifikovano kameno drvo).

Lepi plavi, zeleni, žuti i crveni prelivi kod plemenitog opala posledica su odbijanja i

rasipanja svetlosti sa sićušnih silicijumskih sfera u mineralu.

Tvrdoća opala je oko 6, gustine od 24 do 25 kN/m3, sjajnost je staklasta do smolasta.

Prelom školjkast, a cepljivost nema. Amorfan je. Osim primene u juvelirstvu, opal koji se

sada eksploatiše koristi se za izradu abraziva i izolatorskih proizvoda.

Podvrstu opala predstavlja kalcedon. Po fizičkim svojstvima ne razlikuje se bitno od

opala. Čist kalcedon je prozračan (maglovit), siv ili beo, a sastoji se od tankih slojeva finih

kvarcnih vlakana. Upadljivo trakasti kalcedon zove se ahat. Finozrni trakasti ahati nastaju

u šupljinama vulkanskih stena (najveći izvori dobrog ahata su u Brazilu i Urugvaju).

Nečistoće uslovljavaju različite boje i šare. Jedri neprozirni varijeteti koji od oksida

gvožđa imaju crvenu, mrku ili žutu boju nazivaju se jaspisima.

Prisustvo opala, kalcedona, ahata ili jaspisa u većim količinama u šljunku za beton je

štetno, jer hidratisani oksidi silicijuma i amorfni silicijumi stupaju lako u hemijsku

reakciju sa cementom.

Sl.89. Hidroksidi:Opal, Kvinslend, Australia;kalcedon;lila ahat, smeđi jaspis

Limonit je hidroksid gvožđa (Fe2O3xH2O), nastaje raspadom svih gvožđevitih minerala.

Zbog toga je vrlo rasprostranjen u površinskim delovima litosfere. Boje je žutomrke ili

mrke. Tvrdoća mu je vrlo različita i kreće se od 1do 5, polumetalne sjajnosti, neravnog

preloma,a savršene cepljivosti. Ogreb mu je uvek mrkožut. U građevinskom smislu

prisustvo limonita u stenskoj masi je višestruko štetno.


80 /400


Sl. 90. Limonit sa piritom, Španija; limonit sa adamitom-Durango, Meksiko i barit na limonitu, Maroko

2.4.4. HLORIDI

Hloridi su soli hlorovodonične kiseline (HCl). Glavni predstavnik ove grupe je halit

(kamena so – kuhinjska so - NaCl) natrijum hlorid, koji je sa građevinskog aspekta više

štetan nego petrogeni minerali. Mestimično izgrađuje debele slojeve u litosferi.

Halit (kuhinjska so) je hlorid natrijuma (NaCl), koji nastaje izlučivanjem iz hladnih

prezasićenih izvora (hidatogeno). Idiohromatski je bezbojan, a alohromatski beo, žut,

roze, siv i dr.

Najčešće se javlja kao zrnast, savršene cepljivosti, tvrdoća mu je 2 po Mosovoj skali,

sjajanost staklasta, prelom školjkast, kristalizira u teseralnom (kubičnom) sistemu,

izrazito je slan, po čemu se vrlo lako prepoznaje. Nastaje taloženjem u morima ili slanim

jezerima. Lako je rastvorljiv, ima beo ogreb. Koristi se u ishrani i hemijskoj industriji. U

građevinskom smislu je neupotrebljiv, naime, njegova pojava u agregatu za betom ili

maltere štetno deluje na armaturu (izaziva koroziju).

Sl. 91. Halit – u raznim bojama (rudnik Velička, Poljska)

2.4.5. SULFIDI

Sulfidi su jedinjenja elemenata sa sumporom. Nisu značajni kao petrogeni minerali, ali je

njihovo prisustvo u stenama vrlo štetno, jer se u dodiru sa atmosferilijima lako raspadaju i

postaju agresivni (korozivni). Tipičan predstavnik ove grupe je pirit.






81 /400


Pirit je sulfid gvožđa (FeS2), nastaje na više različitih načina. Zbog toga se nalazi skoro

u svim stenama. Boje je zlatnožute kao mesing ili zlato. Tvrdoća mu je oko 6, sjajnost

metalna, prelom je neravan ili školjkast, cepljivost nejasna. Ogreb mu je zelenkasto crn.

Metalni mineral pirit kristalizira u teseralnom (kubičnom) sistemu. Raspada se u limonit

i sumpornu kiselinu koja vrši razaranje okolnih minerala u stenama, zbog čega je pirit vrlo

štetan mineral po stenske mase.

Pirit je vrlo čest mineral, u raznim geološkim formacijama (u sedimentnim naslagama,

hidrotermalnim žilama i kao sastavni deo metamorfnih stena). Mesingano- žuta metalna

boja pirita u mnogim slučajevima dovodi ljude da ga pomešaju sa zlatom, zato je dobio

nadimak "Lažno zlato". Pirit je vrlo lako razlikovati od zlata: on je puno lakši od zlata i

ne može se izgrebati noktom ili džepnim nožem.

Sl. 92. Pirit: 1- kubična forma, Nemačka; 2-pirit-dolomit-kalcit,Trepča,Srbija; 3- pirit

kocka u krečnjaku, Španija

2.4.6. SULFATI

Sulfati su soli sumporne kiseline (H2SO4), nastaju izlučivanjem iz hladnih i toplih rastvora

(hidatogeno i hidrotermalno). U ovu grupu spada veliki broj minerala, a među petrogenim

mineralima najvažniji su anhidrid i gips. Među sulfatima ima i dobrih i vrlo đtetnih minerala

kada ulaze u sastav stenske mase.

Anhidrit je sulfat kalcijuma (CaSO4). Ime mu je dao Abraham Gottlieb Werner 1804.

(grč: άνυδρος ("anhydros") što znači "bez vode", kao aluzija na nedostatak vode u

njegovom sastavu, za razliku od gipsa, koji sadrži i vodu.

Idiohromatski je providan do prozračan i bezbojan. Alohromatski je beo, plavičast ili siv.

Tvrdoća mu je 3-4, sjajnost mu je staklasta i sedefasta do masna. Prelom je neravan, a

cepljivost savršena. Kristalizira u ortorombičnom sistemu. U dodir sa vodom prelazi u

gips, uz znatno povećanje zapremine (i do 60%) uz pojavu pritiska i do 110 MPa. Ovako

veliki pritisci uslovljavaju mehaničko razaranje (drobljenje) okolne sredine – stene,

znatno opterećuju podzemne delove građevinskih konstrukcija, pa čak mogu

prouzrokovati i njihova oštećenja. Anhidrid je vrlo štetan sastojak u agregatima za

spravljanje betona.


82 /400


Sl. 93. Anhidrit:Čihuahua,Meksiko;Ormoz,Iran;anhidtrit sa kvarcom- ametist,Brazil;Švajcarska i Kongo

Gips je sulfat kalcijuma sa dva molekula kristalne vode (CaSO4 x 2H2O). Idiohromatski

je providan do prozračan i bezbojan. Alohromatski je beo, mlečnobeo, ružičast ili siv.

Tvrdoća mu je 2 (drugi na Mosovoj skali tvrdoće). Staklaste do sedefaste je sjajnosti,

neravnog preloma, a svavršene cepljivosti. Kristalizira u monokliničkom sistemu. Nastaje

taloženjem u morima. Zagrevanjem lako otpusta kristalnu vodu, žarenjem prelazi u pečeni

gips, kada je vrlo upotrebljiv u građevinarstvu, dok je u prirodnom stanju vrlo štetan

sastojak u agregatima za spravljanje betona. U građevinskoj industriji (kao pečeni gips)

upotrebljava se za dobijanje građevinskog gipsa, kao dodatak u cementnoj industriji (u

manjim količinama) i u drugim svrhama. Najviše se upotrebljava kao gips-kartonske ploče

u tzv. suvoj gradnji u zgradarstvu.

Sl. 94. Gips:mlečni-Australija; sivi-Nemačka; žuti-Peru; pustinjska ruža-Tunis (Alžir)

2.4.7. KARBONATI

Karbonati su soli ugljene kiseline (H2CO3) koji nastaju izlučivanjem iz hlsdnih i toplih

prezasićenih rastvorai kao biogeni ratvor. U ovu grupu spadajubrojni minerali, ali u

petrogenom smislu najznačajniji su: kalcit, magnezit i dolomit. Najvažnije karbonate

obuhvata izidiomorfna grupa kalcijum karbonata koji kristališu u romboedarskom sistemu.

Kalcit je karbonat kalcijuma (CaCO3). Idiohromatski je bezbojan i vrlo bistar (islandski

kalcit), a alohromatski je beo (najčešće) ili različito obojen (mlečnobele, žute, mrke itd.).

U stenama se javlja zrnast ili jedar, kao i u obliku pravilno razvijenih romboedara.

Tvrdoća mu je 3 (treći član Mosove skale tvrdoće). Sjajnost mu je staklasta, prelom

školjkast, a cepljivost savršena (romboedarska).


83 /400


Kalcit se lako rastvara u vodi koja ima jačih neorganskih ili organskih kiselima. Vrlo

burno reaguje sa razblaženom (10%) hlorovodoničnom kiselinom (što je jedan od bržih

načina identifikacije). Ogreb mu je beo. Žarenjem prelazi u pečeni kreč.

U vodi, kao što je atmosferska, koja sadrži ugljene kiseline, kalcit se pretvara u lakotoplivi

kalcijum bikarbonat, koji se iz vode ponovo izlučuje kao kalcit. Na taj način nastaju u

pećinama sige, a uz slapove kraških reka gips.

Petrogeno je vrlo značajan mineral. Osnovni je sastojak karbonatnih stena: krečnjaka,

mermera, oniksa, bigra, a ima ga u laporcima, dolomitu, lesu i drugim sedimentima.

Kalcit je jedan od najčešćih minerala na zemlji. Javlja se u zajednici u neograničeno

raznovrsnim oblicima i bojama. On predstavlja većinski deo mnogih stena Zemljine građe.

Sl. 95. Kalcit -varijeteti: 1-kalcit na piritnoj podlozi, 2-„krilo anđela“, 3-„zmajeva krv“,4-oranž,

5- kalcit na dolomitu, 6- mangano kalcit, 7- kalcitni stalagmiti, 8 - kalcit sa kobaltom

Magnezit je karbonat magnezijuma (MgCO3). Pojava mu je jedra, najčešće je bele boje

(idiohromatska) ili, zbog primesa, sivkasta ili žućkasta. Tvrdoća mu je 3,5-4,5. Sjajnost

mu je staklasta ali samo dok je kristalan, a svilasta kada je fibrozan. Prelom je školjkast.

Cepljivost je savršena samo kada kristalan. Javlja se najčešće u obliku žica u

serpentinitima. U građevinskoj industriji se upotrebljava za dobijanje vatrostalnih opeka i

veziva ili spravljanje veštačkog kamena – ksilolita.

Sl. 96. Magnezit


84 /400


Dolomit je po hemijskom sastavu dvojni karbonat kalcijuma i magnezijuma CaCO3 x

MgCO3, ili CaMg(CO3)2. pri čemu sadržaji kalcijuma i magnezijuma pokazuju vrlo mala

kolebanja. Dolomit se često javlja u pravilnim kristalima, ali ga nalazimo i u zrnastim

agregatima. Najčešće se javlja jedar i zrnast. Većinom je bele boje ali može biti žut,

ružičast ili mrk. Cepljivosti je savršene, prelom školjkasti, sjajnost je staklasta. Tvrdoća

mu je 3,5-4,0. Za razliku od kalcita, rastvara se tek u zagrejanoj hlorovodoničnoj kiselini,

a reaguje sa hladnom koncentrovanom hlorovodoničnoj (sona) kiselinom.

Nastaje na razne načine, najviše metasomatski pri dijagenetskim procesima, delovanjem

Mg-rastvora na kalcijumkarbonatne stene. Redje nastaje hidatogeno i hidrotermalno.

Važan je mineral sedimentnih i metamorfnih stena, a gradi i monomineralne stene -

dolomite, kao i dolomitske mermere.

Sl. 97. Dolomit sa fluoritom, dolomit sa piritom, dolomit sa kalcitom i dolomit blizanac

Fizička svojstva važnijih petrogenih minerala prikazani su u tabeli 15


85 /400


Tabela 15

Gru

pa

Vr

sta Mineral Sjajnost Prelom Cepljivost Boja

Tvrdoća

po Mosu

Specifična

težina, kN/m3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

S I

L I

K A

T I

Fel

dsp

ati

Ortoklas

Plagioklas

staklasta

staklasta

neravan

neravan

savršena

savršena

bledocrvenkasta

Bela

6 – 6,5

6 – 6,5

25 – 27

25 - 27

Fel

dsp

atoid

i

Leucit

Nefelin

staklasta

staklasta

neravan

neravan

Savršena

savršena

Bela do sive

Bela do sive

5 – 6

5,5 - 6

25

26

Lis

kuni Biotit

Muskovit

sedefasta

sedefasta

neravan

neravan

šavršena

savršena

mrka,zelena,c

rna

Srebrnasta

2 – 3

2 - 3

31

28

Am

fiboli

Hornblenda staklasta neravan

do

školjkast savršena

Tamnozelena

do crne 5 - 6 29 - 33

Pir

okse

ni Augit

Dialag

staklasta

staklasta

neravan

neravan

jasna

jasna

Crna

Zelenkasto-

mrka

5 – 6

5 - 6

28 – 35

27 - 33

Ost

ali

sil

ika

ti

Olivin staklasto

masna

Neravan

do školjkas nema Tamnozelene 6,5 – 7,5 33

Hlorit sedefasta neravan savršena bledozelena 1,5 - 3 29

Serpentiniti staklasta do

sedefast

školjkast

do neravan savršena zemljolikozelen 3 - 4 25

Talk masna do

sedefasta neravan savršena zelenkastosiva 1 27

Kaolin staklasta do

masna neravan savršena bela do sive 1-2,5 21 -27

Zeoliti staklasta školjkast nema bezboje, bela 3 - 5 20 - 25

Turmalin staklasta neravan Mrka do crna 7 – 7,5 30

OK

SID

I

Kvarc

staklasta do

masna školjkast

nema -

rđava Bezbojan, beo

ili raznobojan 7 25 - 28

Magnetit polumetalna školjkast nema Crne je boje

i ogreba 5,5 – 6,5 52

Hematit metalna školjkast

nema Crven do siv

i crn 5,5 – 6,5 48 - 53

Korund:

- rubin

- safir

- smaragd

staklasta školjkast nema

bezbojan

- crven

- plav

- zelen

9 39 - 41


86 /400


HID

RO

KS

IDI

Opal staklasta do

smolasta neravan nema

bezbojan -

obojen usled

primesa 5,5 - 6,5 19 - 25

Limonit polumetalna neravan savršena žuta, mrka,

žutomrka 1-3 (4) 35 -40

Boksit polumetalna neravan nema crvenkastosm

eđa 1 - 7 23 - 35

KA

RB

ON

AT

I

Kalcit staklasta školjkast savršena

Bezbojan, sa

primesama:

ružičast,

zelenkast,

tamnosiv i crn

3 27

Magnezit staklasta do

svilasta školjkast savršena

bezbojan,

beo, bledožut

roze, braon

3,5 -4,5 30 - 32

Dolomit staklasta školjkast savršena bele boje 3.5 – 4,5 29

SU

LF

AT

I

Anhidrit

staklasta

sedefasta do

masne

neravan savršena bele boje 3-3.5 28 - 30

Gips staklasta do

sedefasta neravan savršena bele boje 2 23

SU

LF

IDI

Pirit metalna

neravan

ili

školjkast

nejasno

mesinganožut

ogreb mu je

zelenkastocrn

6-6.5 49 - 52

HL

OR

IDI

Halit(kuhi

njska so) staklasta školjkast savršena

bezbojan,

beo,žut, siv,

roze

2 21 - 22


87 /400


Neki od minerala koji imaju svakodnevnu ulogu u našim životima: Tabela 16

Od FLUORITA se prave paste za zube.

Od TALKA se prave puderi za bebe.

Od GIPSA se prave gipsani zidovi.

Od GRAFITA se prave grafitne olovke i četkice za

elektromotore kućnih aparata i alata

Od CELESTINA se prave vetrometna punjenja

Od ULEKSITA se prave sapuni.

Od BAKRA se prave bakarne cevi.

Od KSENOTIMA se prave televizijski monitori.

Od URANITA se prave atomske bombe.

Od LIMONITA se prave tempere.

Od HALITA se dobija kuhinjska so


88 /400


3. OSNOVE PETROGRAFIJE Stena može biti čvrsta (granit), nevezana (pesak) ili plastična (glina).

Stene su čvrsto vezani (skamenjeni) prirodni mineralni agregati (lat. Aggregare -

nagomilati), odnosno skup minerala određenog sastava i osobina i to samo dok se nalaze u

sklopu terena, dok čine njegov sastavni deo. Stenske mase izvan svojih prirodnih ležišta

nazivaju se kamenim masama ili kraće kamen. Prirodni kamen spada u geološke materijale,

u grupu nemetaličnih mineralnih sirovina. Pojmovi "kamen" i "stena" u praksi često

izazivaju zabunu i neodgovarajuće se primenjuju, te ih je potrebno strogo definisati.

Stena je sastavni deo zemljine kore - litosfere, određenog načina geološkog pojavljivanja,

sklopa (teksture i strukture) i mineralnog sastava.

Kamen je prirodno ili veštačko odvojeni deo stene. Odlikuje se sklopom (teksturom i

strukturom), mineralnim sastavom i fizičko-mehaničkim svojstvima. Pod pojmom "kamen"

podrazumevamo i kamen kao građevinski materijal koji se koristi bez posebnih tehnoloških

postupaka, bez promene njegovog sklopa i mineraloškog sastava.

Stene, kao i minerali, mogu nastati na različite načine, pa se neke osnovne njihove podele

zasnivaju upravo na tome.

Stene, kao prirodne tvorevine, mogu biti izgrađene od jednog (monomineralne stene), (grč.

monos - jedini, sam, lat. minerale) ili više minerala (polimineralne stene, (grč. poli - više),

nevezanih ili međusobno povezanih. Zemljinu koru izgrađuje veliki broj stena. Stene koje

se nalaze u površinskoj zoni litosfere (grč. litos - kamen), predstavljaju podlogu, sredinu i

materijale za izvođenje građevinskih objekata. Iz tih razlogaa, neophodno je da se

karakteristike terena sa identifikacijom stenskih masa, prouče i obrade.

Prema američkim geohemičarima Klarku (Clarck) i Vašingtonu (Washington) - litosfera do

16 km dubine izgrađena je 95% od eruptivnih stena i 5% sedimentnih stena – a na površini

Zemlje odnos je obrnut, tj. 95% sedimentnih stena, a 5% magmatnih (eruptivnih) stena.

Nauka koja se bavi proučavanjem stena (nastanak, građa, klasifikacija) naziva se

petrologija. Nauka koja se bavi opisivanjem stena naziva se petrografija. Prema njenim

principima stene su stalni agregati jednog ili više minerala. Stene izgrađene iz jedne

mineralne vrste zovu se proste ili monomineralne stene (mermer je izgrađen samo od

kalcita, dunit od olivina, kvarcit od kvarca itd.), a stene izgrađene od dva ili više minerala

zovu se složene ili polimineralne stene (granit, peščar, andezit, eklogit itd.). U litosferi su

znatno više zastupljene složene stene.

Sa aspekta količinske zastupljenosti i značaju u građi stena minerali se dela na: bitne,

sporedne, slučajne i štetne (nepoželjne).

- Bitni (glavni, značajni) minerali sačinjavaju najveći deo stenske mase i od njih zavise

fizičke, tehničke i ostale karakteristike.

- Sporedni minerali pojavljuju se u steni u manjin količinama.

- Slučajni - akcesorni minerali (< 1 %) ili sekundarni (nastali naknadno tokom izmene

ili trošenja) nalaze se izuzetno i u malim količinama u steni.

- Štetni (nepoželjni) minerali utiču na kvalitet, postojanost i tehnička svojstva stenskih

masa u steni.


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%98%D0%B0&action=edit&redlink=1

89 /400


Prema oblicima figura sa kojima se javljaju minerali u stenama mogu biti:

- idiomorfni,

- hipidiomorfni,

- alotriomorfni.

Idiomorfni minerali imaju pravilne geometrijske (kristalne) oblike.

Hipidiomorfni minerali imaju delimično pravilne geometrijske oblike.

Alotriomorfni minerali ne pokazuju pravilnost svojih spoljašnih oblika.

U stenskim masama najviše su zastupljeni hipidiomorfni mineali.

Veličina mineralnih sastojaka u stenskoj masi je vrlo različita. U žičnim stenama –

pegmatitima, pojedine mineralne individue dostižu više desetina centimetara. Za stene čiji

se minerali razlikuju golim okom kaže se da su fenokristalaste, ako se sastojci stena razlikuju

samo pomoću mikroskopa zovu se mikrokristali. Stene čiji se sastojci ne mogu razlikovati

pri povećanju od 1.000 puta, kažemo da su kriptokristalaste, tj. jedre.

3.1. POSTANAK I PODELA STENA

U prirodi, u procesu postanka stenske mase, postoje četiri osnovna načina:

1. Očvršćavanje magmatskih rastopa,

2. Prirodno odlaganje vulkanskog materijala,

3. Taloženje transportovanog materijala i

4. Preobražajem postojećih stena.

Sl.98. Postanak i podela stena

troše

nje

Hlađenje

i

kristaliz

acija

Magmatske

stene


90 /400


Stene koje nastaju očvršćavanjem magmatskih rastopa – magmatske stene karakterišu se

time što nemaju određeni nivo u kojem se stvaraju. Formiraju se na različitim nivoima, počev

od najdubljih, u kojima postoje uslovi za očvršćavanje magmatskih rastopa, pa sve do

površine Zemlje.

Ove stene su prve nastale, još prilikom obrazovanja prve ohlađene kore na Zemlji, ali

nastaju i danas kao posledica magmatskih procesa.

Stene koje su na površini Zemlje izložene dejstvu spoljašnjih sila, bivaju često razorene

mehanički, ili hemijski. Materijal nastao površinskim raspadanjem može biti transportovan

i negde istaložen. Na ovaj način nastaju sedimentne stene, koje se javljajuse u obliku

pločastih masa – slojeva koji često pokazuju znatnu horizontalnost. Deo ovih stena nastaje i

taloženjem nerastvornih ostataka organizama.

Stvaranje ovih stena karakteriše se time da se stvaraju na površini ili u površinskoj zoni

litosfere.

Stene koje nastaju preobražajem postojećih stena (magmatskih i sedimentnih) pod uticajem

povećane temperature ili pritiska, odnosno hemijskih procesa su metamorfne stene. Mogu

nastati u svim delovima litosfere.

Prema tome, po poreklu, stene mogu biti:

- magmatske (eruptivne),

- sedimentne (taložne) i

- metamorfne (preobražene).

Sl.99. Postanak i podela stena (tipične stene) - stenski ciklus


91 /400


Sl.100. Podela stena prema poreklu nastanka

3.1.2. Sklop stena

Sklop stene (struktura i tekstura) su veoma važne karakteristike jer od njih zavise sva fizičko

- mehanika - tehnička svojstva, tj. upotrebna vrednost stene. Od njih zavisi čvrstoća stene,

otpornos na habanje, bušenje, drobljenje, vodopropustnost, obrada (poliranje, glačanje,

oblikovanje). Sklop stene je, naime, odraz kako uslova kristalizacije, tako i izvesnih

geoloških procesa sinhronih nastanku same stene ili se odigravaju neposredno posle njega.

Sklop stene definišu njena struktura (unutrašnja građa) i tekstura (prostorni raspored u steni).

Struktura (unutrašnja građa) stene određena je oblikom, veličinom i međusobnim odnosom

sastojaka (minerala) u njoj. Ove osobine direktna su posledica toka, odnosno brzine

kristalizacije magme ili lave.

Struktura obuhvata geometrijska svojstva individualnih komponenti stene (mineralna zrna)

i njihovo uređenje - građu, koje je moguće odrediti na uzorku, makroskopski ili

mikroskopski. To je posledica načina postanka, naknadnih dijagenetskih promena,

metamorfnih procesa i procesa trošenja kojima je stena bila podvrgnuta.

Struktura stena može biti: zrnasta, porfirska, kristalasta, klastična.

Sl.101. Struktura stena: zrnasta, porfitska, kristalasta i klastična


92 /400


Zrnasta (granularna) struktura

Na osnovu pravilnosti minerala koji ih izgrađuju, zrnaste strukture delimo na:

- panidiomorfno zrnaste, kada su svi sastojci stene pravilnog oblika;

- hipidiomorfno zrnaste, kada su neki sastojci pravilnog, a neki nepravilnog oblika;

- alotriomorfno zrnaste, kada su svi sastojci nepravilnog oblika.

Zrnasta struktura javlja se kod dubinskih stena, konsolidovanih u donjem i gornjem

plutonskom nivou. Kristalizacija je, tom prilikom, tekla polagano, tako da su svi minerali

mogli da iskristališu u zrnima približno iste veličine.

Prema dimenzijama zrna, deli se na:

- krupnozrne (preko > 5 mm);

- srednjezrne (od 1 - 5 mm);

- sitnozrne (ispod < 1 mm).

Najčešće stene zrnaste strukture su: granit, sijenit, diorit, gabro, peridotit, dunit, bazalt itd.

Npr.: Granit je dubinska stena, sastoji se od zrna minerala liskuna, feldspata i kvarca.

Bazalt je izlivna magmatska stena, obično je sitnozrnast zbog dugog vremena

hlađenja lave na površini zemlje a sastoji se od piroksena, olivina i plagioklasa.

Sl. 102. Zrnasta struktura: granit (dubinska) i bazalt (izlivna)

Porfirska struktura stena:

Javlja se kod površinskih magmatskih stena. Kristalizacija je, tom prilikom, tekla brže, tako

da se svi minerali nisu mogli iskristalisati u zrnima približno iste veličine. Karakteristična je

za površinske magmatske stene. Jasno se razlikuju krupna zrna kristala i sitnozrna masa. Pri

obradi ostaju hrapave površine i ne mogu se polirati.

Sl.103. Porfirska struktura


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B5_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%B2%D0%B0

93 /400


Kristalasta struktura stena

Ovu strukturu imaju sedimentne stene koje su nastale iz nekih

drugih raspadnutih stena koje su se taložile u rastvorima.

Sl.104. Kristalasta struktura (mikro snimak)

Klastična struktura stena

Imaju je sedimentne stene koje su nastale od mehaničkih sedimenata (od komada

raspadnutih stena).

Sl.105.Klastična struktura konglomerata (vezanog

šljunka).

Tekstura (prostorni raspored) stene je posledica geoloških događaja koji su se odigravali u

toku ili odmah po kristalizaciji magmatskog rastopa. Određena je rasporedom minerala u

steni i ispunjenošću prostora u njoj.

Tekstura, građa stene, obuhvata raspored, uređenost, pakovanje i orijentaciju sastavnih

komponenti, a u pravilu se određuje na izdanku stene.

Primarne strukture formiraju se u stenama tokom njenog nastanka. Nastale su u sedimentim

stenama pre litifikacije (slojevitost, laminacija folijacija), a u eruptivnim pre i u vreme

kristalizacije (tečenje magme). Metamorfne stene nemaju primarne strukture, budući da su

one same po sebi sekundarne tvorevine.

Tekstura stena može biti: - masivna tekstura,

- paralelna tekstura,

- fluidalna tekstura,

- mehurasta tekstura i

- brečasta tekstura.


94 /400


Masivna tekstura - Imaju je stene čija je cela masa jednolična. Od ovakvih stena mogu se

uzimati (izdvajati) veliki blokovi za građenje raznih objekata.

Sl. 106. Masivna tekstura – gabro

Paralelna tekstura - Minerali su poređani u paralelne

ravni.

Sl. 107. Paralelna tekstura

Fluidalna tekstura - Minerali su poređani u pralalelne

valovite ravni.

Sl. 108. Fluidalna tekstura

Mehurasta tekstura - Imaju stene nastale naglim hlađenjem pa u sebi sadrže šupljine.

Sl. 109. Mehurasta tekstura

Brečasta tekstura - Imaju je stene koje su nevezane, a zatim su se povezale sa nekim

vezivom.

Sl. 110. Brečasta tekstura


95 /400


3.2. MAGMATSKE STENE

3.2.1.Način postanka, pojavljivanja i lučenje magmatskih stena

Magmatske (eruptivne) stene nastale su kristalizacijom i očvršćavanjem prirodnog

silikatnog rastopa, kojeg nazivamo magma kada se nalazi u Zemljinoj kori, odnosno lava

kada se izlije na površinu.

Magmatske stene se, u zavisnosti od porekla nastanka, međusobno razlikuju prema

mineraloškom sastavu, strukturi, teksturi i obliku lučenja. Zavisno od toga gde se usijana

silikatna masa (magma) ohladila, prošla i očvrsla, magmatske stene dobijaju različite nazive.

Opšta klasifikacija magmatnih stena vrši se prema tri osnovna kriterijuma:

1. Prema mestu nastanka – nivoa kristalizacije,

2. Prema mineralnom i hemijskom sastavu i

3. Prema kiselosti (sadržaj SiO2 komponente).

1. Prema mestu nastanka - nivoa kristalizacije:

dubinske, intruzivne ili plutonske (granit, sijenit, diorit, gabro, peridotit, dunit),

površinske, ekstruzivne ili izlivne, vulkaniti (riolit, trahit, dacit, andezit, bazalt),

žične ili hipabisalne (dijabaz).

Sl.111. Magmatske stene prema mestu nastanka

Ako je hlađenje i očvršćavanje magme izvršeno u dubljim delovima Zemljine kore, stvorene

su dubinske magmatske stene ili intruzivne stene ili plutoniti. Intruzivne stene mogu imati

oblik: batolita, grede, lakolita, dimnjaka (vrata), masiva (gromade) i fakolita.

Hlađenjem i očvršćavanjem silikatnog rastopa, odnosno lave na površini Zemljine kore

stvaraju se površinske ili izlivne (efuzivne) magmatske stene ili vulkaniti. Efuzivne stene

mogu imati oblik: ploče i vulkanske kupe.

Hlađenjem i očvršćavanjem silikatnog rastopa u perifernim ograncima, pukotinama,

kavernama i vulkanskim kanalima stvaraju se hipabisalne ili žične magmatske stene.

Žične stene mogu imati oblik: žile, sklada i dimnjaka (vrata - nek).

Pri laganom hlađenju magme u litosferi stvaraju se sitne kapljice tečnog fluida koje postaju

nerastvorljive u silikatnom tečnom rastopu i tada magma gubi svoju homogenost tj. nastupa

MAGMATSKE

STENE

PREMA MESTU

NASTANKA

POVRŠINSKE (efuzivne,vulkaniti)

DUBINSKE (intruzivne, plutoniti)

ŽIČNE (hipabisalne)


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B0


96 /400


izdvajanje pojedinih komponenti. Pri daljem snižavanju temperature očvrsne (iskristališe)

veći deo teško topljivih sastojaka.

Dakle, intruzivne (dubinske ili plutonske) stene mogu se javiti u obliku:

1. Batolita (bathos - dubina, lithos - kamen) - veliko telo nepravilnog oblika koje vidljivim

delom zauzima površinu veću od 100 km2, i dopire u veliku dubinu, (Kopaonik)

2. Grede (stok) - telo slično batolitu, ali površine manje od 100 km2,

3. Lakolita lakolit (lakkos - šupljina, bazen) - gljivasta ili zvonolika forma intruziva - nastala

prodorom magme u slojevite stene, pri čemu izdiže krovinski deo, sočiva (Avala)

4. Masiva (gromada) - izbočena okruglasta, eliptična ili nepravilna forma i

5. Fakolita fakolit (phacos - sočivo) - sočivasta forma intrudovana u temenu antiklinale ili

dnu sinklinale.

Sl.112. Oblici magmatskih tela:batolit,lakolit,lopolit, sil, dajk (žica), greda, nek (vtar)

Žične (hipabisalne) stene mogu se javiti u obliku:

1. Žila, žica (dajk) - tanak pločasti oblik pretežito uspravnog položaja, nastao

utiskivanjem magme u pukotine,

2. Sklad, sil (sill - prag) - pretežito pločast oblik

sličan slojevima, debljine od nekoliko cm do

više stotina m i

3. Dimnjak (neck-vrat) - cevasto telo, većinom

ostatak vulkanskog kanala.

Sl.113. Oblici pojave magmatskih stena:žila,vrat-nek, sklad

neck -vrat


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9B%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB

97 /400


Efuzivne (površinske) stene:

1. Ploča - nastala relativno mirnim izlivom lave kroz veće pukotine ili kroz krater -

ako se to odvijalo u velikim količinama i povremeno, tada su mogli nastati sistemi

ploča velike debljine i

2. Vulkanske kupe - kupaste

izbočine u litosferi različite

veličine, a pretežito su izgrađene

od slojeva lave i piroklastičnog

materijala.

Sl.114. Oblici pojave magmatskih stena:ploča i v. kapa

Dakle, od jedne iste mase (magme) mogu nastati sve tri vrste magmatskih stena, ako se

pojedini njeni delovi ohlade i očvrsnu pod različitim uslovima. Na slici 115. prikazan je

šematski presek vulkana sa varijetetima nastanka magmatskih stena.

Sl.115. Šematski presek vulkana: a - krater, b - vulkanski kanal; c – dubinske (plutonitske)

stene; d – starije izlivne (vulkanske) stene; e – mlađe izlivne (vulkanske) stene;

f - žične stene; g – ohlađeni sedimentovani vulkanski pepeo (tuf)


98 /400


2. Prema mineralnom i hemijskom sastavu

Hemijski sastav magme je vrlo složen: O, Si, Al, Fe, C, Na, K, Mg, Ti, i gasovi:

sumporovodik, hlorovodonik, fluorovodonik, ugljen dioksid, sumor dioksid i vodena para.

Složeni mineralni sastav magme određuje mineralne zajednice koje kristalizuju prema

Bovenovom (Bowen) nizu kristalizacije gde zajedno kristalizuju feromagnezijumski (tamni)

i plagioklasi (svetli) minerali, sl.115.

Minerali počinju kristalisati između 1.400 0C (olivin) i 570 0C (kvarc) pa tako nastaju

različite vrste stena.

Kisela magma sa više SiO2 komponente je viskozna i ima manju sposobnost kristalizacije.

Bazična magma je fluidnija (sporije hlađenje); temperatura magme na površini je 850-1.200 0C.

Stadijimi magmatizma su:

- magmatski stadijum: kristalizuje većina magmatske smese,

- pegmatitski stadijum: iz preostale kisele magme, gasova i pare nastaju žične stene,

- pneumatolitski stadijum: vrući i agresivni gasovi i pare metamorfizuju okolne stene,

- hidrotermalni stadijum: vruće tekućine prodiru prema površini,

- pojave na površini: fumarole, solfatare i gejziri.

Magmatske (eruptivne) stene su redovno silikatnog sastava.

Sl.116. Šematski prikaz Bovenovog niza kristalizacije feromagnezijumskih i plagioklasovih minerala –

pojednostavljen pregled glavnih vrsta magmatskih stena nastalih takvim redosledom kristalizacije

573 0C

1400 0C

Sn

ižavan

je temp

erature

gra

nit

i

dio

riti gab

ri

du

nit

i

per

idoti

ti

gra

nodio

riti


99 /400


U opštem slučaju glavni petrogeni minerali se iz rastopa izlučuju određenim redosledom.

Boven (Bowen, 1956) postavio je šemu reda kristalizacije sastojaka iz magme. Na ovoj šemi

prikazana su dva niza. Jedan prikazuje red izlučivanja bojenih (femskih) minerala i drugi

prikazuje red kristalizacije svetlih (salskih) minerala. Na šemi se može videti da, sa

opadanjem temperature, najpre kristališe olivin, zatim rombični, pa monoklinični pirokseni,

amfibol (hornblenda) i na kraju biotit. Niz salskih minerala odgovara nizu plagioklasa, s tim

što najpre kristališu bazični (kalcijumski) tipovi, pa se sastav menja ka albitu koji nastaje na

nižim temperaturama. Na samom kraju, na najnižim temperaturama, izlučuje se kalijumski

feldspat, kvarc i muskovit. Analiza ove šeme može nam pomoći u određivanju mineralnih

asocijacija karakterističnih za pojedine tipove stena.

Sl.117. Bovenova reaktivna serija

3. Prema sadržaju SiO2 komponente magmatske (eruptivne) stene dele se na:

- kisele (>65 % SiO2),

- neutralne – prelazne (55-65 % SiO2),

- bazične (45-55 % SiO2) i

- ultrabazične (<45 % SiO2)

Sl.118. Pregled magmatskih stena prema mestu nastanka i sadržaju SiO2


100 /400


LUČENJE MAGMATSKIH STENA

Usled hlanenja magme ili lave dolazi do kontrakcije stenske mase i stvaranja jednog ili više

sistema pukotina. Ovako ispucala stenska masa obrazuje ponekad dosta pravilne oblike. Ova

osobina magmatskih stena naziva se lučenje.

Lučenje - je svojstvo (teksturna osobina) samo eruptivnih magmatskih stena da su potpuno

ili prikriveno (latentno) izdeljene prslinama i pukotinama. Javlja se kao posledica skupljanja

magme usled hlađenja, kada nastaju vidljivi ili nevidljivi diskontiniteti - ravni pucanja .

Bitno je da uzrok „lučenju“ nisu geološki procesi koji uzrokuju pomeranje i premeštanje

stenske mase, nego smanjenje zapremine zbog hlađenja.

Lučenje može biti:

- pločasto ili bankovito zbog hlađenja od površine,

- stubasto ili kockasto i prizmatično kod ravomernog hlađenja,

- paralelopipedno ili prizmatično kod ravnomernog hladenja,

- nepravilno ili poliedarsko lučenje i

- kuglasto ili sferoidalno kod neravomernog hladenja.

Jedan od specifičnih oblika pojavljivanja magmatskih stena su takozvane pilou-lave (engl.

pillow - jastuk) ili jastučaste lave. One nastaju u procesima submarinskog vulkanizma. Lava

visoke temperature se, usled naglog izlivanja u hladnu vodenu sredinu, rasprskava u

kapljice" centimetarskih do decimetarskih dimenzija.

Lučenje stena ima naročito veliki značaj za njihovu upotrebu i što je veoma važno, za

eksploataciju stenske mase. Povoljno lučene stene (pločasto, bankovito, stubasto) pogodnije

su za eksploataciju i od njih se obradom jednostavno dobijaju pravilni komadi (izrada kocki,

ivičnjaka, spomenika, oblaganje itd.). Kuglasto lučene stene pri obradi pucaće uvek po

neravnim površinama, a prilikom drobljenja dobijaju se iverasti fragmenti oštrih ivica koji

nisu pogodni za upotrebu kao kameni agregat. Stubasto lučenje može biti povoljno kada su

stubovi deblji i većih dimenzija.

Ako je stenska masa izdvojena u ploče ili bankove koji su paralelni sa granicom magmatske

mase kažemo da je lučenje pločasto ili bankovito.

Pločasto lučenje nastaje zbog hlađena od površine.

Sl. 119. Pločasto lučenje


101 /400


Stubasto lučenje ima četvorostranu, petostranu ili šestostranu izdeljenost čije su duže ose

normalne na površinu hlađenja.

Stubasto lučenje karakteristično je za izlivne stene a naročito je često kod slivova bazičnih

stena, pri čemu stubovi stoje upravno na površinu sliva. Stubasto ili prizmatično lučenje

nastaje kod ravomernog hlađenja,

Sl. 120. Stubasto lučenje

Paralelopipedsko ili prizmatsko lučenje

nastaje usled sistema pukotina hlađenja koje su

međusobno paralelne. Stvaraju se prizmatična

tela različitih dimenzija. Ovo lučenje je važno

kod eksploatacije kamena i dobijanja velikih

blokova. Kockasto i paralelopipedno lučenje

nastaje kod ravnomernog hlađenja.

Sl.121. Paralelopipedsko lučenje, Boranja

Nepravilno ili poliedarsko lučenje javlja se kada se sistemi pukotina hlađenja ukrštaju ili

stoje pod kosim uglom. Ovako lučene stene se dejstvom egzogenih sila (sunce, voda, sneg,

vetar) lako se raspadaju u uglaste odlomke različitih dimenzija.

Kuglasto lučenje je retko. Karakteristično je za izlivne stene i pliće, periferne delove

intruzija. Izdvojeni komadi imaju oblike koncentrično građenih kugli. Ovo lučenje je teško

primetiti kada je stena sveža. Ako je stena duže vremena izložena uticaju atmosferilija,

kuglasto lučenje je jasnije, sa

karakterističnim ljuspastim

raspadanjem. Kuglasto ili

sferoidalno lučenje nastaje

kod neravomernog hlađenja.

Sl.122. Kuglasto lučenje,

Kopaonik


102 /400


3.2.2. SKLOP (STRUKTURA I TEKSTURA) MAGMATSKIH STENA

Struktura magmatskih stena

Kako je već rečeno, to je ustvari stepen ostvarene pravilnosti kristalisanja, oblik, veličina

zrna i način njihovog srastanja, tj. predstavlja veličinu i oblik mineralnih sastojaka. Prema

tome, da li se magma, odnosno lava hladila sporo ili naglo i da li su mineralni individui tom

prilikom imali dovoljno prostora za razvoj kristala ili ne, magmatske stene mogu biti:

- staklaste (hijalinske) strukture, tj. ako minerali nisu uopšte iskristalisali;

- hipokristalaste, ako su minerali delimično iskristalisali;

- holokristalaste, ako su svi mineralni sastojci iskristalisali.

Postoje dve osnovne vrste struktura magmatskig stena i posebna (amorfna) - staklasta:

- zrnasta (holokristalasta) i

- porfirska (hipokristalasta) struktura sa varijetitetima - ofitska i porfiroidna i

- staklasta (hijalinska).

Intruzivne magmatske stene odlikuju se visokim stepenom kristaliniteta pa imaju

holokristalastu ili zrnastu strukturu (više oblika pojave).

1. Zrnasta (holokristalasta ili granitna) nastaje kada se kristalizacija magme odvija u dubini,

u jednoj neprekidnoj fazi, gde postoje povoljni uslovi za kristalizaciju i gde ona teče

vremenski polako usled ravnomernog

hlađenja magme, stvaraju se krupnije

kristalne individue u obliku zrna, približno

jednake veličine. Kristalni sastojci su

poređani jedan uz drugog kao zrna u

mozaiku, te otuda i naziv zrnasta struktura.

Znasta struktura može biti krupna i sitna,

ovaj tip strukture imaju dubinske ili

intruzivne stene. Sl. 123. Zrnasta struktura.

2. Porfirska struktura je karakteristična za površinske ili efuzivne stene kod kojih je bilo

prekida u kristalizaciji. Magma se konsolidovala u dve faze. U prvoj fazi kristalizacije

koja je započeta u dubini stvoreni su kristali prve generacije koji se odlikuju krupnoćom

i pravilnošću formi i zovu se fenokristali. Ako se ova prva faza kristalizacija magme

prekine, pokretanjem magme ka površini, ostatak magme koji nije iskristalisao dolazi u

uslove naglog pada pritiska i temperature. Pod novim

uslovima, manjeg pritiska i niže temperature kristalizacija

se vrši mnogo brže i nema uslova za obrazovanje krupnih

kristala, već se stvoraju sitni kristali ili mikroliti koji

pripaduju drugoj generaciji. U slučaju dalje kristalizacije tj.

ako hlađenje nije sasvim naglo, usled izbijanja magme na

samu površinu nema mogućnosti da se stvore mikroliti. U

tom slučaju ostatak magme pretvaorai se u staklastu

amorfnu masu –vulkansko staklo-Opsidijan. Sl.124. Porfirska struktura



103 /400


3. Staklasta (Hijalinska - amorfna) struktura - stene koje su u

potpunosti izgrađene od staklaste amorfne mase. Pri naglom

izlivanju lave na površinu litosfere, vulkanskom erupcijom, ne

postoje uslovi za njenu kristalizacije već se pretvara u amorfnu

staklastu masu koja se zove opsidijan-vulkansko staklo.

Sl.125. Staklasta struktura

4. Ofitska (dijabazna), porfiroidna struktura – čini prelaz

između zrnaste i porfirske. Porfiroidna – zrnasta struktura sa

krupnim zrnima feldspata. Ofitska – karakterišu je izduženi

štapićasti kristali (plagioklasi) a između njih sitna zrna

piroksena i amfibola (gabro).

Sl.126. Ofitska struktura

Tekstura magmatskih stena

Kako je rečeno, tekstura magmatskih stena zavisi od mesta, veličine geološkog tela,

pritisaka, temperature i drugih uslova nastanka stene, definisana je rasporedom sastojaka

koji ispunjavaju prostor unutar magmatske mase. Tekstura je posledica endogenih i

egzogenih faktora koji su delovali u toku kristalizacije date magme.

Razlikuju se sledeći teksturni oblici:

1. Masivna ili homogena tekstura javlja se kada su svi sastojci

stene u njoj ravnomerno raspoređeni, tako da daju homogen

sklop. Sl.127. Masivna tekstura

2. Planparalelna tekstura nastaje usled strujanja ili blagih

usmerenih pritisaka prilikom

konsolidacije stene. Ona se ogleda u orijentaciji stubastih ili

listastih minerala u steni. Ovi minerali ponekad se grupišu u

nizove ili trake (stene imaju

prugasti izgled).

Sl.128. Planparalelna tekstura

3. Fluidna (fluidalna) tekstura javlja se kao posledica tečenja

magme ili lave za vreme njene konsolidacije. Ogleda se u

usmerenom položaju mikrolita (sitnih kristala) u osnovi

stene, a često i fenokristala, koji ukazuju na smer tečenja

magme - talasi. Sl.129. Fluidalna tekstura

4. Šupljikasta (mehurasta) tekstura nastaje usled naglog

hlađenja magme i oslobađanjem gasova iz magme (rastopa) u

vidu mehurića, pri čemu nastaju šupljine. Ako je mehura

puno, obrazuje se šljakasta tekstura. Ako te šupljine kasnije

ispune neki sekundarni minerali, obrazuje se mandolasta

tekstura Sl.130. Šupljikasta (mehurasta) tekstura



https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB

104 /400


5. Mandolasta tekstura je isto što i šupljikasta s tim što su šupljine u steni, nakon hlađenja,

obično ispunjene kalcitom, hloritom, zeolitima,

kalcedonom i drugim mineralima. Mehuraste i

mandolaste teksture karakteristične su za subaerske

i submarinske izlive bazalta, dijabaza i spilita, pri

čemu su kod spilita šupljine uvek ispunjene -

formirane su mandole.

Sl.131. Mandolasta tekstura

6. Šlirasta tekstura nastaje lokalnim koncentrisanjem bojenih sastojaka u obliku gnezda ili

izduženih sočiva, bez oštre granice prema okolnoj masi stene u kojoj se nalazi. Šlirasta

tekstura može biti posledica i asimilacije, tj. potpunog utapanja manjih sastojaka od strane

magme.

7. Škriljava tekstura nastaje kao posledica dejstva jakih pritisaka u toku ili čak i posle

konsolidacije stene, hlađenja magme. Pritkasti i ljuspasti minerali, pirokseni, amfiboli,

biotit kod ove teksture su orijentisani normalan na pravac dejstva pritiska.

Sl. 132. Škriljava tekstura i (mikro snimak), u granitu sa Bukulje, Srbija.


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%86%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A5%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%86%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%BD

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D0%BB%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%98%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D0%B7

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%82

105 /400


3.2.3. PODELA MAGMATSKIH STENA

Opšta klasifikacija magmatskih stena vrši se prema tri osnovna kriterijuma:

1. Prema mestu nastanka – nivoa kristalizacije,

2. Prema mineralnom i hemijskom sastavu, 3. Prema kiselosti (sadržaj SiO2 komponente) i

4. Prema Evropskom komitetu za normiranje – klasifikaciju.

1. Prema mestu nastanka - nivoa kristalizacije:

dubinske, intruzivne ili plutonske (granit, sijenit, diorit, gabro, peridotit, dunit),

površinske, ekstruzivne ili izlivne, vulkaniti (riolit, trahit, dacit, andezit, bazalt),

žične ili hipabisalne (dijabaz).

2. Prema mineralnom i hemijskom sastavu:

Hemijski sastav magme je vrlo složen: O, Si, Al, Fe, C, Na, K, Mg, Ti, i gasovi:

sumporovodik, hlorovodonik, fluorovodonik, ugljen dioksid, sumor dioksid i vodena para.

Minerali počinju kristalisati između 1.400 0C (olivin) i 570 0C (kvarc) pa tako nastaju

različite vrste stena.

3. Prema sadržaju SiO2 komponente magmatske (eruptivne) stene dele se na:

- kisele (>65 % SiO2),

- neutralne – prelazne (55-65 % SiO2),

- bazične (45-55 % SiO2) i

- ultrabazične (<45 % SiO2)

4. Prema Evropskom komitetu za normiranje - klasifikaciju:

Eruptivne stene i petrografski nazivi se, prema predlozima Evropskog komiteta za

normiranje, klasifikuju - dele na osnovu postotnog učešća određenih minerala. Mineralni

sastav i zastupljenost pojedinih minerala određuje se mikroskopskom analizom ili

proračunom iz hemijske analize (modalni i normativni sastav).

Podela intruzivnih stena prema predlogu evropskih normi prikazana je na slici 133., a

efuzivnih na slici 134. Na oba dijagrama u šest vrhova nalaze se bitni petrogeni minerali ili

mineralne grupe: kvarc - Q, alkalski fedspati - A, plagioklasi - P i feldspatoidi - F.

Odozgo naniže su polja:

- gornje, kisele eruptivne stene (granit-riolit, granodiorit-dacit),

- srednje, neutralne eruptivne stene (sijenit-trahit, monconit-latit, diorit/gabro-

andezit/bazalt)

- donje, bazične eruptivne stene (feldspatoidni sijenit i feldspatoidni monconit-fonolit,

feldspatioidni diorit/gabro-bazanit/tefrit)

- u najdonjem polju nalaze se retke eruptivne stene.

Posebno su klasifikovane ultrabazične eruptivne stene u odnosu na olivin, piroksen i

hornblendu (sl.135.).



106 /400


Sl. 133. Klasifikacija eruptivnih dubinskih ili intruzivnih stena prema bitnim mineralima i

mineralnim grupama. Uz glavne i najčešće tipove označene na dijagramu mogu se još

izdvojiti tipovi na slici desnoo (prEN 12407:1996)

Sl. 134. Klasifikacija eruptivnih površinskih ili efuzivnih stena prema bitnim mineralima i

mineralnim grupama. Uz glavne i najčešće tipove stena označene na dijagramu mogu se

još izdvojiti tipovi na slici desno (prEN 12407:1996)


107 /400


Sl. 135. Klasifikacija eruptivnih ultrabazičnih intruzivnih stena

prema bitnim mineralima i mineralnim grupama (pr EN

12407:1996)

Magmatske stene - vrsta i mineraloški sastav, tabela 17

Grupa

Mineraloški

sastav u %

(po Groutu)

Dubinske (zrnasta struktura)

Površinske

(porfirska struktura) Žične (porfiroidna struktura)

Mlađe Starije

Kis

ele

> 6

5%

SiO

2 Kvarc 30

Ortoklas 30

Plagioklas 20

Muskovit 10

Biotit 10

Granit Riolit Kvarcporfir Granitporfir

Pre

lazn

e (i

nte

rmed

iarn

e)

(55

-6

5 %

) S

iO2

Ortoklas 35

Plagioklas 40

Hornblenda 20

Biotit i dr 5

Sijenit Trahit Ortofir Sijenitporfir

Ortoklas 10

Plagioklas 50

Hornblenda 30

Augit, Biotit 10

Diorit Andezit Porfirit Dioritporfirit

Ortoklas 30

Plagioklas 40

Kvarc 15

Hornblenda 10

Biotit 5

Kvarcdiorit

(Granodiorit) Dacit Kvarcporfirit Dioritporfirit

Bazi

čne

(45 -

55

%)

SiO

2

Plagioklas 55

Pirokseni

Hornblenda 45

Olivin

Magnetit

Gabro Bazalt Dijabaz,

Melafir Dijabazporfirit

Ult

rab

azič

ne

(<4

5%

)SiO

2 Olivin

Piroksen 90

Magnetit 5

Plagioklas 5

Peridotit,

Dunit Pikrit

Pirokseniti

Hornblenditi

Vebsteriti

(retke brzo se

raspadaju)

Sl.136. Magmatske stene –tipični predstavnici

MAGMATSKE STENE


108 /400


Sl.137. Klasifikacija magmatskih stena prema modalnom sastavu


109 /400


3.2.4. PRIKAZ VAŽNIJIH MAGMATSKIH STENA

3.2.4.1. Dubinske magmatske stene

dubinske: granit, granodiorit, sijenit, diorit, gabro, labradorit, peridotit,

dunit

Graniti su zrnaste strukture, masivne teksture, lučenje je

paralelopipedno pločasto ili nepravilno. Kuglasto lučeni graniti

su nepovoljni za obradu. Ove stene upotrebljavaju se kao

građevinski materijal, naročito ako su sitnozrni i povoljno

lučeni.

Granit je široko rasprostranjena i tehnički važna intruzivna

eruptivna stena izrazite zrnaste strukture. Sastoji se od kvarca

(20-40%), K-feldspata, ortoklasa ili mikroklina (50-80%) kao i

biotita i ređe muskovita (3-10%). Akcesorni sastojci u granitu

(do 3%) su apatit, cirkon, turmalin magnetit, rutil i drugi. Sl.138. Granit

Boja granita varira u različitim nijansama beličaste do sive, zavisno od količine obojenih

minerala, najpre biotita pa do crvenkastih nijansi od felspata koji su pigmentisani hematitom

ili zelenkastih obojenih hloritom i/ili epidotom.

Granit čini veliki deo kontinentalnih kora. Granit je postajao deo zemljine kore tokom svih

geoloških perioda. Nastao je u različitim vremenima istorije Zemlje, od pre milijardu do

nekolko desetina miliona godina. Najstarije granitne stene nalaze se u Švedskoj, Britaniji i

Arizoni. Široko je rasprostranjen u zemljinoj kori i najčešća je bazična stena ispod

sedimentnih stena. Često čine ogromne nepravilne mase, batolite. Iako je široko

rasprostranjen postoje područja sa komercijalno vrednim kamenolomima granita.

Od svetski poznatih varijeteta granita spomenimo: Assuan red (asuanski crveni) iz Egipta,

sa krupnim crvenim kristalima K-feldspata, sitnijim zelenkastosivim kristalima Na-Ca-

feldspata i sivkastim kristalima kvarca, granit Rapakivi iz Finske.U Srbiji eksploatišu se na

više mesta: Bukulji, Ceru, Ljigu, kod Vršca, Staroj planini itd.

Sl.139. Azul Noce (Španija), Santa Cecelia (Brazil), Gran Violet (Brazil), Lavanda Blue (Brazil),

Granitni monolit u Britanskoj Kolumbiji

Granit u Srbiji i bivšoj Jugoslaviji je veoma česta i bitna stena. Rasprostranjeni su i njegovi

varijeteti koji su posebno dekorativni jer su raznobojni i sitnog zrna. Od granita se prave

kocke za puteve, kamen za gradnju ivičnjaka, stepenica, za horizontalno i vertiklano

oblaganje itd.


https://sh.wikipedia.org/wiki/%C5%A0vedska

https://sh.wikipedia.org/wiki/Kamenolom

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Spain&action=edit&redlink=1

110 /400


Granit se danas u svetu masovno primenjuje kao kamen za oblaganje svih površina bez

ograničavanja. Karakteristika granita je da se polira do visokog sjaja, da zadržava

dekorativnost, sjaj i nepromenjivost izgleda i u uslovima zagađene atmosfere urbane okoline

te da se odlikuje trajnošću. Ova primena upotrebe granita uslovljena je ugrađivanjem granita

koji se odlikuje svežinom i zvonkošću, sa niskim sadržajem biotita, i da ne sadrži sulfidne

minerale, pirit, kao ni sekundarne proizvode alteracije ili izmene feldspata.

Granodiorit se od granita razlikuje po tome što uz kvarc (10-30%) sadrži Na-Ca-feldspate

ili plagioklase (30-50%), u manjoj količini

K-feldspate (20-40%), a od obojenih

minerala biotit i hornblendu (5-20%) kao i

akcesorne minerale (do 4%). Između granita

i granodiorita koji se koriste kao prirodni

kamen u tehničkom smislu nema posebnih

razlika, osim što je upotreba granodiorita,

zbog slabije izražene dekorativnosti, nešto

manja. Sl. 140. Granodiorit

Granodioriti su česte stene. Javljaju se na Boranji (zapadna Srbija), Željinu, Gorjanu,

Kopaoniku, Surdulici, Besnoj Kobili itd.

Na većini pomenutih lokaliteta vrši se eksploatacija granodiorita, uglavnom kao

arhitektonskog kamena za vertikalna i horizontalna oblaganja. Najveći kamenolomi su na

Boranji (Radalj) i na području Surdulice. Od granodiorita Boranje sagrađena je glavna pošta

i banka u Beogradu.

Dacit je efuzivni ekvivalent granodiorita (vidi u površinske magmatske stene).

Sijenit je intruzivna eruptivna stena iz grupe intermedijarnih magmatskih stena, zrnaste

strukture. Nastaje kristalizacijom bazičnih magmi. Sastavljen je od K-feldspata, ortoklasa i

mikroklina (60-80%), hornb1ende i biotita (20-40%) kao i akcesornih minerala apatita,

magnetita, epidota i drugih (do 3%). Može sadržavati i neznatnu količinu plagioklasa. Boja

sijenita različito je nijansirana siva, zavisno od učešća obojenih minerala, ili crvenkasta, kad

su K-fe ldspati pigmentisani hematitom.

Struktura sijenita je zrnasta, uglavnom

hipidiomorfno zrnasta, retko porfiroidna.

Tekstura je masivna.

Sijenit je uglavnom crvene boje, koja potiče

od ortoklasa.

Lučenje sijenita najčešće je pločasto,

bankovito, ponekad i kuglasto, kada je

nepovoljan za eksploataciju. Primena sijenita

ista kao i kod granita. Sl. 141. Sijenit, Rusija i Dragaš, Srbija



111 /400


Najveće pojave sijenita su kod Tande u Istočnoj Srbiji, gde se ova stena javlja kao bočna

facija hercinskog Gorjanskog granita. Na ovom lokalitetu sijeniti su crvene boje usled

primesa gvožđa koje pigmentira ortoklas. Veličina zrna i povoljno lučenje omogućavaju

eksploataciju, pa se ovaj kamen, vrlo lepog izgleda, koristi za oblaganje i popločavanje

trgova. Kao bezkvarcna facija sijenit se javlja i uz granite Stare Planine.

Diorit je intruzivna eruptivna stena zrnaste strukture. Sastavljen je od Na-Ca-feldspata ili

neutralnih plagioklasa (60-80%), amfibola i biotita (20-40%) kao i akcesornih minerala i

magnetita (do 6%). Budući da sadrži dosta obojenih sastojaka, hornblende i biotita, diorit je

sive do tamnosive boje. Posebna odlika diorita je kvarcni diorit nazvan tonalit, koji se sastoji

od kvarca (10-20%), Na-Ca-feldspata (50-70%), hornblende i biotita (15-30%) kao i

akcesornih minerala (do 6%).

Dioriti se retko javljaju kao samostalni masivi. Obično

su kao facija bez kvarca po obodu granodiorita, sa

malom količinom alkalnog feldspata. Lučenje i način

pojavljivanja, raspadanje isto kao i kod granita i

granitoida.

Tehničke osobine i primena takođe kao kod granita.

Sitnozrni varijeteti lepih boja upotrebljavaju se kao

dekorativni kamen za oblaganje. Dioriti su u Srbiji retke

stene. Ima ih uz gabre Deli Jovana u istočnoj Srbiji i na

Staroj planini. Sl.142. Diorit

Gabro je bazična intruzivna eruptivna stena zrnaste strukture. Sastavljen je od Ca-Na-

feldspata ili bazičnih plagioklasa (40-70%), piroksena, ±olivina i ±hornblende (20-50%) kao

i akcesornih sastojaka i magnetita (do 10%). Gabro je tamnosive do crne boje, može biti

zelenkasto nijansiran. Krupnoća zrna može varirati, čak i u istom

masivu. Odlikuje se svojstvom da se glača do izvanredno visokog

sjaja, gde posebno dolazi do izražaja njegova crna boja. Površina

se može obraditi peskarenjem, pa je tada svetlijih nijansi.

Može se obrađivati i termičkim postupkom. Prvoklasan je prirodni

kamen široke lepeze upotrebe, a posebno se koristi za memorijainu

arhitekturu i arhitekturu grobalja. Gabro se eksploatiše nedaleko od

Jablanice, BiH, i komercijalno je poznat kao "Jablanički granit".

Sl. 143.Gabro

Kada su pravilno paralelopipedno ili bankovito lučeni, srednjezrni i sitnozrni varijeteti gabra

su cenjen arhitektonski kamen.

U našoj zemlji gabro je rasprostranjena stena. Najveća masa ovih stena je na Deli Jovanu u

Istočnoj Srbiji. Gabro se javlja i uz peridotite koje i presecaju ili pokazuju postupne prelaze

kada se nazivaju gabro-peridotiti. Takvih pojava ima na Zlatiboru, Maljenu, kod


112 /400


Bogutovačke Banje, Priboja i itd. Od jablaničkog gabra izgrađen je spomenik Neznanom

Junaku na Avali i popločana Knez Mihajlova ulica.

U grupi bazičnih magmatskih stena nalazi se i labradorit, monomineralna stena

krupnozrnaste strukture, sastavljena od plagioklasa labradora.

Peridotit je ultrabazična intruzivna eruptivna stena, zrnaste strukture. Sastavljen je od olivina

(40-70%), piroksena (20-40%) i akcesornih

satojaka, najpre hromita (do 15%). Dunit ili

olivinovac je monomineralna stena

sastavljena od olivina, sa akcesornim

hromitom. Peridotit je crne boje, često

zelenkasto nijansiran. Kao prirodni kamen

nije od posebnog značenja.

Sl.144. Peridotit

3.2.4.2. POVRŠINSKE MAGMATSKE STENE

površinske: riolit, dacit, trahit, andezit, bazalt, kimberlit

Riolit je efuzivni ekvivalent granitne magme, izrazite porfirske

strukture. Sadrži fenokristale ili komadiće kvarca, K-feldspata i

biotita u gustoj osnovnoj masi koja može biti mikrokristalasta,

kriptokristalasta do hijalinska ili staklasta. Stena je različitih

nijansi svetlosive do sive boje. Kao prirodni kamen nema

posebno značenje.

Sl.145. Riolit

U grupu riolita spadaju vulkanska stakla, neiskristalisale stene, bez fenokristala. Nastale su

naglim hlađenjem granitske magme na površini u kojoj nije započela kristalizacija minerala.

Među njima razlikujemo obsidijan, pehštajn, bimštajn, plovućac Često se za ove stene sreće

i naziv lipariti po Liparskim ostrvima, blizu Sicilije, gde su veoma rasprostranjene.

Dacit je efuzivni ekvivalent granodiorita.

Daciti su mlade izlivne stene kvarcdiorita. Ime su dobili po Daciji, starom nazivu za

Rumuniju gde su dosta zastupljeni. Ako su izlivani pre kenozoika nazivaju se kvarcporfiriti.

To su stene izražene porfirske strukture i

često fluidalne teksture. Kao fenokristali

javljaju se: kvarc, intermedijarni

plagioklasi (oligoklas, andezin) i bojeni

minerali, biotit, hornblenda, piroksen

koji leže u holokristalastoj do vitrofirskoj

osnovnoj masi. Varijeteti ove stene

izdvojeni su na osnovu vodećeg bojenog

minerala: biotitski dacit, amfibolski dacit

itd. Sl.146. Dacit


113 /400


Lučenje dacita je pločasto i stubasto. Boje su različite, uglavnom sive do mrke, zavisnosto

od vrste i količine bojenog minerala i

kristaliniteta osnovne mase.

Najveće pojave ovih stena su na Rudniku, kod

Slavkovice (Sl.147), na zapadnim padinama

Kopaonika, u Ibarskoj dolini i kod Surdulice.

Daciti se upotrebljavaju se za izradu kocki,

ivičnjaka, kao i tucanik, lomljeni kamen itd.

Najveći kamenolomi su u Slavkovici, Kadinoj

Luci, Zagrađu, okolini Surdulice i Džepu

(Momin Kamen). Sl.147. Daciti Slavkovice

Trahit je efuzivni ekvivalent sijenita. Kao prirodni kamen nije od posebnog značenja. Porfir

je zastareli termin za paleovulkanske, pretercijarne trahite, koji se danas praktičkno više ne

koristi.

Andezit je efuzivni ekvivalent diorita. Izrazite je porfirske strukture. Sastoji se od

fenokristala plagioklasa, hornblende i biotita u sivoj osnovi približno istog sastava. Retko se

upotrebljava kao prirodni kamen. Porfirit je zastareli termin za paleovulkanske, pretercijarne

andezite, danas se praktički više ne koristi.

Andeziti su u Srbiji veoma rasprostranjene stene. Najveće mase su u Timočkom

magmatskom kompleksu u Istočnoj Srbiji. Andeziti se javljaju sa krupnim, idiomorfnim,

fenokristalima hornblende, veličine i preko 10 cm, piroksena i biotita, koji se nazivaju

timociti (prema reci Timok). U ovim stenama su i značajna ležišta bakra, Bor i Majdanpek.

Ovaj kompleks je zbog toga ranije nazivan „timočki andezitski masiv“.

Andezita ima i u okolini Trepče, Ljubovije, u Zapadnoj Srbiji, na Rudniku, Kopaoniku itd.

Andeziti su i nosioci mnogih sulfidnih mineralizacija. Osim pomenutog bakra, javljaju se

olovo, cink srebro, antimon, arsen,

živa itd. Ako su sveži, sitnozrni i

povoljno lučeni koriste se

građevinski kamen. Andeziti

izlivani pre kenozoika nazivaju se

porfiriti. Mogu se koristiti kao

građevinski kamen, ali su i nosioci

mnogih sulfidnih minerala.

Sl. 148. Sekvence tečenja andezitske lave i andezit, varijetet „timocit“


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA

114 /400


Sl.149. Andezit, Veliki Krivelj

Bazalti su izlivne stene gabra. Strukture su porfirske, izgrađeni od bazičnog plagioklasa,

labradora, bitovnita i monokliničnog piroksena, augita, često sadrže i olivin. Od

sporednih - aksesornih minerala javljaju se ilmenit, magnetit, titanit i apatit a od

sekundrnih kalcit, epidot i oksidi gvožđa.

Bazalti su sitnozrne stene, najčešće crne boje i školjkastog preloma. Lučenje im je pločasto

i stubasto, pri čemu stubovi dužim osama stoje upravno na površinu hlađenja. Javljaju se i

kao silovi i ploče. Kada se izlivaju pod morem mogu biti lučeni i kao pilou-lave (engl.

pillow-jastuk) ili jastučaste lave.

Bazaltska lava, koja je slabo viskozna, tj. tečna osim slivova gradi i ploče koje mogu biti

veoma debele, naročito ako su erupcije polifazne. Tada pokrivaju ogromne prostore gradeći

platoe. Jedan od takvih platoa, najveći na svetu, je na poluostrvu Dekan u Indiji gde je sloj

lave debeo 3000 m, a pokriva površinu od 650.000 km2. Sličnih pojava ima u Kolumbiji,

Sibiru, Mongoliji i dr.

Tekstura bazalta je najčešće masivna ili fluidalna, česte su mehurasta, šljakasta i

mandolasta. Obično se pri udaru prelama školjkasto.

Bazalt je sličan granitu, ekvivalent je gabru, nastao je izlivanjem magme na površinu zemlje.

Topi se na temperaturi od 1200 do 1300 stepeni, a u budućoj tehnologiji predstavlja pravu

revoluciju u zameni za metal.

Bazalt ima široku primenu u mnogim granama privrede, rudarstvu, građevini, u železnicama

za izradu brzih pruga, izvanredan je izolator, a od bazaltnih vlakana može se dobiti veliki

broj vrsta proizvoda za potrebe industrije. Proizvodi od bazalta nisu kancerogeni, tehnologija

dobijanja tih proizvoda je ekološki čista, a bazaltnim proizvodima uspešno se zamenjuje

industrijska primena azbesta.

Kompletna hemijska analiza pokazuje da se procenat SiO2 u zavisnosti od granulacije kreće

od 45 do 69% a Al2O3 od 20,47 do 21,92%, a pored ove, vršena su i ispitivanja toplotne

provodljivosti bazaltne vune, karakteristike bazaltnog prediva zatim ispitivanje sirovine za

izradu agregata za putogradnju i zastore brzih pruga kao i mogućnost dobijanja stakla i staklo

keramike od bazalta.


115 /400


Bazalt se koristi kao građevinski kamen, za gradnju puteva ili kao ukrasni, arhitektonski

kamen. Staklasti bazalti u Mađarskoj se upotrebljavaju za izradu staklene vune - odličnog

izolacionog materijala (fabrika na Balatonu).

Ležište magmatskih stena silikatnog sastava - bazalta ''Vrelo'', koje se nalazi na jugoistočnim

padinama centralnog dela Kopaonika još 1972. godine je zainteresovao kako državu tako i

privredu. Osim toga, bazalt je otkriven još na dve lokacije – Donje Jarinje (Leposavić) i

Krkina Čuka (Lukovska Banja). Mladih izliva bazlava ima na na Rudniku, kod Sjenice itd.

Bazalta, kao izliva pillow (jastučaste) lave jurske starosti ima kod Prijepolja, Čačka i

Kragujevca.

Sl.150. Bazalti, Sjenica Sl.151. Spilitske pillow lave, Bistrica, Prijepolje

3.2.4.3. ŽIČNE MAGMATSKE STENE

hipabisalne: dijabaz

Dijabaz je izlivna i žična stena - ekvivalent gabra koja ima ofitsku strukturu gde se

između pritki plagioklasa javlja monoklinični piroksen. Dijabazi su tamnozelene do crne

boje, lučeni kuglasto ili pločasto. Teksture su masivne. Javljaju se kao manje mase,

nepravilnog oblika, ploče, silovi, dajkovi, žice, debljine od nekoliko santimetara pa do

nekoliko desetina metara.

Izgrađeni su od bazičnog plagioklasa, labradora, bitovnita, i monokliničnog

piroksenom. U ovim stenama mogu se javiti olivin, hornblenda, biotit i kvarc

(kvarcdijabaz). Imajući u vidu da ove stene nastaju u submarinskim izlivanjem bojeni

minerali su često hloritisani, kalcitisani, epidotisani zbog čega stena zadobija

karakteristični zelenu boju.

Najveće mase dijabaza u Srbiji stvorene se u mezozoiku (srednjoj Juri) i pripadaju ofiolitima

Dinaridskog ofiolitskog pojasa i Vardarske ofiolitske zone. Dijabaza ima na Maljenu,

Ždralici kod Kragujevca, na Maljenu, oko Prijepolja, Petrovaradina, Novog Pazara itd.

Dijabaz (kada je svež, povoljnog lučenja i strukture - veličine zrna) je u svetu najpoznatiji

crni prirodni kamen koji se najviše primenjuje u arhitekturi grobalja za izradu spomenika,

kao dekorativni kamen ili za gradnju puteva. Sveži dijabaz može se uglačati do briljantno

visokog sjaja koji je trajan.


116 /400


Dijabaz je nekada opisivan i smatran paleovulkanskim pretercijarnim bazaltom, ali se taj

termin u tom smislu danas ne koristi. Melafir je zastareli termin za dijabaze i bazalte

mandolaste teksture.

Sl. 152. Dijabazi, Petrovaradin, Srbija

Praktično uputstvo za prepoznavanje magmatskih stena

1. Na osnovu boje može se približno utvrdi da li je stena kisela, neutralna ili bazna:

- Kisele stene su svetlo otvorene sive ili crvenkaste boje;

- Neutralne stene su sive ili zelenkaste;

- Bazične stene su tamno zelene do crne boje.

- Ultrabazične stene su tamne do crne boje.

2. Na osnovu strukture može se utvrditi da li je stena dubinska ili površinska:

- Dubinske stene imaju zrnastu strukturu;

- Površinske stene imaju porfirsku strukturu.

3. Na osnovu sadržaja kvarca može se odrediti podgrupa:

- Granit ima kvarca, a sijenit ne;

- Granodiorit ima kvarca, a diorit ne;

- Gabro ima feldspata, a peridotit ne.

Minerali u stenama:

Kvarc - se raspoznaje u stenama po masnoj staklastoj sjajnosti, sivoj boji, nepravilnoj

formi i po tome što nije cepljiv.

Feldspati - raspoznaju se po svetloj boji i po glatkim površinama (cepljivost).

Liskuni - raspoznaju se po veoma sjajnim sedefastim površinama i po savršenoj cepljivosti.

Amfiboli i pirokseni - su bojeni sastojci stena, zatvoreno zelene do crne boje, ne mogu se

golim okom razlikovati.

Olivin - zrnasto grudvasti agregat, u stenama žuto do maslinasto zelene boje.


117 /400


Sl. 153. Magmatske stene-kisele- ekvivalenti (intruzvivne i efuzivne stene) granit/riolit

Sl. 154. Magmatske stene-neutralne-ekvivalenti (intruzvivne i efuzivne stene) diorit/andezit

Sl. 155. Magmatske stene-bazične-ekvivalenti (intruzvivne i efuzivne stene) gabro/bazalt


118 /400


Sl. 156. Magmatske stene -

ultrabazične - ekvivalenti

(intruzvivne i efuzivne stene)

peridotit/pirokseni

Sl. 157. Magmatske stene – tipični predstavnici pojava magmatskih stena


119 /400


3.3. PIROKLASTIČNE STENE

Piroklastične (vulkanoklasticne) stene su posebna vrsta klastičnih sedimentnih stena.

Nastale su od materijala izbačenog vulkanskim erupcijama, sastavljenog od očvrsle lave i

fragmenata stena kroz koje lava prodire. Uglasti komadi veci od 32 mm su blokovi, a oni

zaobljeni vulkanske bombe. Odlomci veličine od 4 do 32 mm su lapili, a čestice manje od 4

mm nazivaju se vulkanski pesak i vulkanski pepeo. Pod vulkanskom prašinom

podrazumevaju se čestice ispod 0,25 mm. Najkrupniji fragmenti, bombe i blokovi padaju

najbliže vulkanskom krateru. Lapili, pesak, pepeo i prašina mogu biti nošeni vetrom veoma

daleko od vulkana. Vezani vulkanski pepeo je tuf.

Sl.158. Tuf, lapil, vulkano klast

Grupa vulkanoklastičnih stena genetski je vezana za magmatske stene jer materijal za

njihovo stvaranje potiče direktno iz vulkana (nije

bilo faze raspadanja a transport je specifičan) ali su

ove stene po načinu pojavljivanja, uslovima

stvaranja i po morfološkim karakteristikama

klastične sedimentne stene. Eksplozijom vulkana

usled odlaska lakoisparljive komponente stvaraju

se odlomci stena, prašine i kapljice lave različite

veličine i oblika (Sl. 158). Ako je razbijeni

materijal čvrst (već iskristalisana lava) komadi su

uglastih oblika.

Sl.159. Eksplozivnom erupcijom vulkana stvaraju se vulkanski aglomerati, breče i tufovi

Od vulkanskih blokova i nezaobljenog grubozrnog

materijala obrazuju se vulkanske breče. Obično su

vezane sitnozrnim vulkanskim materijalom krupnoće

peska i pepela. Ako je vezivo od vulkanskog pepela

breču nazivamo tufobreča. Često se, međutim,

vulkanske breče vezuju tako što nagomilani blokovi

bivaju zaliveni kasnije izlivenom lavom. Ovako vezane

vulkanske breče nazivamo lavobreče.

Cementacijom vulkanskih bombi i lapila nastaje

vulkanski konglomerat, a varijetet sa velikim

blokovima zove se aglomerat. Sl. 160. Vulkanski aglomerat, Santorini, Grčka


120 /400


3.4. SEDIMENTNE (TALOŽNE) STENE

3.4.1. Postanak sedimentnih stena

Sedimentne ili taložne stene (lat. sedimentare - taložiti) nastaju fizičkim i hemijskim

raspadanjem postojećih (ranije stvorenih) magmatskih, sedimentnih i metamorfnih stena.

Fizičko-hemijski uslovi pri kojima se stvaraju sedimentne stene znatno su niži u poređenju

sa uslovima nastanka magmatskih ili metamorfnih stena. Stvaraju se na temperaturama od

oko 0-25 0C, do oko 100 0C, i pri relativno malim pritiscima, od 1 bara na površini pa do

nekoliko stotina bara u depresijama ispunjenim vodom (najviši pritisci su u okeanskim

područjima).

Rasprostranjenost sedimentnih stena na površini Zemlje je 75%, u Zemljinoj kori oko 5% i

samo 0.1 % u zapremini cele Zemlje.

Debljina sedimentnog omotača iznosi:

- 1.9 km na kontinentima i

- 0.3 km u okeanskim basenima.

Ove stene su često i kao jedina „beleška – opis“ geoloških zbivanja kroz geološko vreme, u

i na Zemlji. Javljaju se u vidu naslaga (slojeva).

Stene Zemljine kore izložene su dejstvu površinskih sila, atmosferilija, promeni u

temperaturi, radu vode i vetra podležu tzv. površinskom raspadanju. Od prvobitno

kompaktnih stena nastaju trošne i rastresite mase koje bivaju duže ili kraće transportovane.

Prenos se najčešće vrši vodom, vetrom, ledom ili gravitacijom.

Sl.161. Faze nastanka sedimentnih stena


121 /400


Postanak sedimentnih stena rezultat je složenog i dugotrajnog procesa koji sadrži nekoliko

faza:

- površinsko raspadanje stena - fizicko-hemijsko raspadanje ili trošenje starijih stena (eruptivnih,

sedimentnih i metamorfnih);

- transport materijala nastalog raspadanjem stena (gravitacijom, vodom, vetrom, ledom);

- taloženje (sedimentacija) transportovanog materijala, taloženje počinje kada prestanu

delovati sile koje uzrokuju transport i

- dijageneza (litifikacija, očvršćavanje) nataloženog materijala.

Očvršćavanje može biti mehaničko ili hemijsko. Mehaničko nastaje na primer, gubitom

vode-dehidratacija sušenjem ili pod pritiskom, a hemijsko na taj način što se nakon

dehidratacije čestice međusobno povezuju, nekom hemijskom materijom koja se izlučuje iz

rastvora. Ove materijale nazivamo „vezivo“ ili cementni materijal i uglavnom su to: CaCO3,

SiO2, Fe2O3 i H2O kao i minerali glina.

Primer cementacije (vezivanja): Ca (HCO3)2→CaCO3+H2O+CO2

Iz kalcijum hidrokarbonata se izdvaja CaCO3 kalcijum karbonat koji se taloži i povezuje

odlomke mnogih minerala.

Dakle, stvaranje sedimentnih stena vrši se delovanjem različitih procesa: fizički, hemijski i

biohemijski.

Ti procesi su uzajamno povezani u geološkom vremenu i prostoru.

Podela sedimentnih stena može se vršiti na osnovu više kriterijuma (detaljnije u nastavku):

na osnovu načina postanka (geneze):

- klastične sedimentne stene ili mehaničke sedimentne stene, nastaju taloženjem minerala

različitog sastava i veličine zrna. U njih spadaju šljunkovite i peskovite stene.

- hemijske sedimentne stene (se obrazuju izlučivanjem i taloženjem raznih soli koje se

nalaze rastvoreni u vodi).

- organogene sedimentne stene (sadrže fosilne ostatke biljaka i životinja).

na osnovu dijagenetskih karakteristika (stepena litifikacije):

- nevezane,

- poluvezane i

- vezane.

na osnovu granulometrijskih karakteristika i sastava:

- psefiti,

- psamiti,

- alevriti i

- peliti.

Primeri sedimentnih stena: pesak, peščar, karbonatne stene, glinovite stene, kaustobioliti

(stene koje su zapaljive) npr. nafta, asfalt, ugljevi...


122 /400


Sl. 162. Podela sedimentnih stena može se vršiti na osnovu više kriterijuma

Sl.163. Višefaktorski- interakcijski uticaji na stvaranje sedimentne okoline


123 /400


3.4.2. Raspadanje (razaranje) ili trošenje

Raspadanje (razgradnja) je proces razaranja stena na Zemljinoj površini ili plitko pod

površinom zbog erozije, delovanja atmosferilija, vode, leda, klimatskih i temperaturnih

promena, insolacije i delatnosti živih organizama.

Pri razgradnji bitno se menja mineralni sastav stene, jer deo minerala nestaje zbog slabe

otpornosti, izlučuje se ili pretvara u nove minerale koji su stabilni u promenjenim fizičko-

hemijskim uslovima.

Kompaktna i glatka stenska masa, bez pukotina, lakše i duže odoleva procesima razgradnje

Površinsko raspadanje stena

Površinsko raspadanje je skup procesa

pri kojima stena biva razarana. Vrsta i

brzina površinskog raspadanja zavisi od

sastava i strukture stene, od karaktera

fizičko-hemijskih uticaja kojima je

izložena i dužine trajanja procesa.

Brzina površinskog raspadanja zavisi

od: karaktera i vrste stene, vrste uticaja

kome je izložena i dužine trajanja tih

uticaja.

Najotporniji su kvarc, liskuni.... Sl.164. Skala otpornosti minerala na raspadanje (trošenje)

Površinsko raspadanje može biti fizičko, kada stena gubi samo čvrstinu i hemijsko kada

stena menja mineralni i hemijski sastav.

Iako su različiti, ova dva procesa u prirodi najčešće deluju zajedno, pri čemu fizičko

raspadanje znatno olakšava hemijske procese i obratno.

Fizičko raspadanje (dezintegracija) najcešće je samo usitnjavanje stena bez stvaranja novih

minerala. Najjače (najizraženije) je na ogoljenim terenima, bez humusa i vegetacije.

Hemijsko raspadanje stena (dekompozicija) dešava se pod delovanjem vode obogaćene

agresivnim komponentama. To je proces rastvaranja minerala u stenama pod uticajem vode,

kiseonika, raznih kiselina, gasova i organske materije. Najizraženije je na pokrivenim

terenima, bogatih vodom.

Fizičko raspadanje

Uzrokovano silama koje deluju iz atmosfere, hidrosfere i biosfere. Ne dolazi do promene

hemijskog sastava stene, već samo do komadanja i usitnjavanja. Olakšano je sistemima

pukotina i naprslina.

Faktori koji uslovljavaju mehaničko raspadanje su raznovrsni. Osim kolebanja dnevnih i

sezonskih temperatura, tu su još i dejstvo mraza, rašćenje korenja biljaka, kristalizacija soli


124 /400


u pukotinama stena, kao i procesi uslovljeni delovanjem egzogenih geoloških faktora

(spoljašnjih sila), kao što su vetar, tekuće vode, rad morskih talasa, glečera i t.d.

Faktori fizičkog raspadanja:

- Karaktera klimatskog regiona: Nivalna, Aridna, Humidna i Sezonska,

- Temperatura - oscilacije- kolebanjima dnevnih temperatura,

- Izloženosti stena:

- Dejstvu mraza,

- Insolaciji – osunčanost,

- Dejstvu vetra,

- Delovanje talasa duž obala, abrazija,

- Rastu korenja biljaka,

- Mehaničkom struganju zbog kretanja glečera, lomljenja i trenja prilikom transporta

materijala i

- Tektonskim uticajima

- Kristalizacije soli u prslinama stena.

U područjima rasednih i tektonskih zona stene su polomljene i zdrobljene pa je fizičko

raspadanje stena intenzivnije.

Fizičko raspadanje zavisi i od količine padavina i temperature, tj. klime gde razlikujemo

četiri regiona: Nivalni, Aridni, Humidni i Sezonski.

◘ ◘ Karakteristike klimatskih regiona

Sl. 165. Klimatski regioni: sa nivalnom, aridnom, humidnom i sa sezonskom klimom

◘ Regioni sa nivalnom klimom (polarna područja i područja visokih planina - preko 3000

m): - padavine su u vidu snega a normalna temperatura ispod 0 oC. U ovim oblastima nema

tekuće vode (sem lokalno), pa je hemijsko raspadanje bez značaja. Fizičko raspadanje je

mehaničko struganje stena pri pokretima lednika. U fazama otapanja i zamrzavanja moguće

je razorno dejstvo mraza. Nivalna klima javlja se u polarnim područjima ili na visokim

planinama (Sl.165);

◘ Regioni sa aridnom klimom (pustinjski i polupustinjski regioni):(suva) klima -

temperature u ovim područjima su visoke. Količina atmosferskog taloga manja je od količine

vode koja ispari. U ovim oblastima nema tekuće vode, osim povremeno, vegetacija je slaba,

humusni pokrivač mali ili odsutan. Fizičko raspadanje je intenzivno, nema hemijskog

Nivalna - Aridna Sezonska Humidna


125 /400


trošenja ili je vrlo sporo. Područja sa aridnom klimom su pustinjska i polupustinjska

područja (Sl. 165);

U aridnim-pustinjskim predelima glavno transportno sredstvo je vetar. Njegovim

delovanjem nastaju erozioni oblici, a na mestima gde prestaje prenosna moć vetra vrši se

odlaganje-taloženje nošenog materijala i nastaju akumulacioni oblici (dine). Pustinjskim

olujama vrši se kotrljanje krupnijih fragmenata stena, dok se sitnije nose zajedno sa

vazdušnim strujanjima. Sitni fragmenti stena, prašina i sitni pesak, mogu se premeštati i po

nekoliko stotina km. U svetu egzistiraju brojne pustinje sa svim odlikama pravog pustinjskog

reljefa.

◘ Regioni sa humidnom klimom (tajge i tropske šume): imaju veću količinu vodenog

taloga od količine vode koja ispari. Voda teče po površini terena, prikuplja se u depresijama

ili otiče u more. Vegetacija je bujna što uslovljava stvaranje debelog humusnog pokrivača

(Sl.165). Hemijsko raspadanje je intenzivno a fizičko podređeno. Humidna klima javlja se u

tropskim područjima i područjima tajgi.

◘ Regioni sa sezonskom klimom su oblasti u kojima se smenjuju periodi sa mnogo

padavina, humidni uslovi, i periodi sa malo padavina aridni uslovi. Fizičko i hemijsko

raspadanje se menja i međusobno obnavlja omogućavajući najpotpuniju kombinaciju ova

dva tipa raspadanja. Sezonska klima je karakteristična za tople priobalne pojaseve.

◘ Temperatura – oscilacije

→ Koeficijent širenja mineralnih sastojaka,

→Slabljenje kohezije među sastojcima,

→Stvaranje prslina i pukotina,

→ Zalaženje vode i širenje zbog mržnjenja.

Ponavljanje procesa uslovljava dekompoziciju stene.

Kolebanje dnevnih temperatura, insolacija

Uticaj dnevnih kolebanja temperature na površinsko raspadanje zavisi od mineralnog sastava

i strukture stene, morfologije terena, klime, nadmorske visine, pokrivenosti vegetacijom,

debljine humusnog sloja itd. Raspadanje pod dejstvom temperaturnih promena je možda

najznačajniji vid mehaničkog raspadanja.

Temperatura vazduha i stena koje se zagrevaju nije stalna. Najviša je u toku sunčanih dana

kada stene najviše upijaju toplotu a najmanja noću ili pred zoru kada je stene oslobađaju, tj.

kada se hlade. U našoj zemlji razlike u temperaturi zagrejanih stena mogu biti i više od 500C.

U Africi, u pustinjskim predelima, temperatirna razlika je znatno viša (i do 80oC). Zbog

uticaja dnevnih i sezonskih temperaturnih kolebanja minerali u stenama se različito šire

i skupljaju (tamniji više a svetliji manje) stvarajući različito linearno i zapreminsko širenje i

nehomogeno naponsko polje. Zbog ovih procesa slabe i kohezione sile između zrna

minerala. Stalnim ponavljanjem ciklusa zagrevanja i hlađenja stvaraju se mikroprsline u

površinskom delu stene koje su paralelne ili upravne na površinu zagrevanja. Temperaturna

kolebanja stena odvijaju se do par desetina centimetara dubine (smatra se da već na 0.5 m

nema značaja), zbog čega se njihovo mehaničko razaranje dešava najvećim delom na samoj


126 /400


površini terena. Intenzitet fizičkog raspadanja uzrokovan kolebanjima dnevnih i sezonskih

temperaturnih kolebanja zavisi i od geografske dužine i širine, morfologije terena, klime,

nadmorske visine, pokrivenosti vegetacijom, debljine humusnog pokrivača itd. Ovaj tip

raspadanja naročito je intenzivan na ogoljenim terenima (pustinje), bez vegetacije i humusa

gde je najjača insolacija (uticaj sunčeve toplote) i po pravilu je izrazitiji na tamnim stenama.

Kristalizacijom soli u mikroprslinama stena

Kristalizacija soli u pukotinama stena uslovljava proces koji je vrlo sličan mehanizmu

dejstvu mraza. Javlja se kada u pukotinama i prslinama stena dođe do kristalizacije soli koje

pri tom, usled hidratacije, povećavaju zapreminu i tako vrše pritisak na zidove pukotina.

Kristali imaju veću zapreminu od rastvora iz koga su kristalisali zbog čega se kristalizacijom

i hidratacijom soli povećava njihova zapremina. Ako nema dovoljno prostora za

novostvorene kristale u pukotinama stena stvaraju se naponi koji uzrokuju ili pomažu fizičko

raspadanje stena. Prelaskom anhidrita u gips, kao i hidratacijom drugih soli povećava se

zapremina i stvaraju naponi koji dovode do dezintegracije stene. Naponi koji se ovom

prilikom stvaraju manji su nego pri smrzavanju vode, ali još uvek dovoljno veliki da izazovu

drobljenje stene. Pritisci usled kristalizacije soli mogu iznositi do 100 MN/m2.

Kristalizacija i hidratacija soli javlja se i u urbanim sredinama, u stenama ugrađenim u

različite građevinske objekte.

Rast korenja biljaka

Jedan od primera svođenja delovanja bioloških činilaca na mehaničke je uticaj rasta korenja

biljaka. Korenje biljaka svojim rastom vrši neprekidan pritisak na zidove pukotina i, iako taj

pritisak nije takvog intenziteta da može trenutno da razdrobi stenu, njegovo dugotrajno

dejstvo neminovno izaziva raspadanje – dezintegraciju stenske mase.

Koreni biljaka svojim rastom vrše pritisak na zidove pukotina stene u koje se utiskuju

(Sl.165). Tako se

stvaranju naponi koji

omogućavaju ili

potpomažu fizičko

raspadanje stena. Pritisci

koje može izazvati

korenje mogu iznositi do

1,5 MN/m2. Iako pritisak

nije veliki dugotrajnim

delovanjem, uz ostale

procese, koreni biljaka

mehanički dezintegrišu stenu. Sl.166. I korenje bilja dezintegriše stene

Zamrzavanje vode u kapilarima

U oblastima sa sezonskom klimom, odnosno sa naglim smenjivanjem visokih i niskih

temperatura u toku dana i sa dovoljnom količinom atmosferskog taloga do izražaja dolazi

raspadanje stena pod uticajem smrzavanja vode u prslinama, Sl. 165. Ukoliko je poroznost


127 /400


stene takva da voda ne cirkuliše lako nego se u njoj zadržava (ako pore nisu međusobno

povezane), onda je ovaj vid raspadanja naročito izražen. Voda koja se zadržava u porama i

pukotinama smrzava se na niskim temperaturama i izlaže stenu, često vrlo visokim,

pritiscima. Do ovih pritisaka dolazi usled povećanja zapremine leda u odnosu na vodu (za

oko 1/11, tj. 11%). Maksimalni pritisci mogu na temperaturi od -20 do -22 oC iznositi i do

200 MN/m2. Kod poroznih stena ovaj pritisak može da nadjača kohezione sile i dovede do

trenutnog prskanja stenske mase. Ovaj tip fizičkog raspadanja je intenzivniji ako se postupak

zamrzavanja i odmrzavanja vode u kapilarima više puta ponavlja.

Treba napomenuti da je retko trenutno razaranje stena na veće blokove. Proces je češće

dugotrajan, jer tek mnogostruko ponavljanje smrzavanja i otapanja stvara takve napone koji

će dovesti do destrukcije stene. Tada obično dolazi samo do usitnjavanja površinskih delova

stene.

Osetljivost stena na mraz je i

jedna od vro važnih tehničkih

osobina kamena u građevinarstvu

zato su i propisane obavezne

metode i postupci laboratorijskog

ispitivanja pre upotrebe kamena

u tehničke svrhe. Sl.167. Dejstvo kiše i leda na dezintegraciju stene

Delovanjem talasa duž obala - abrazija

Površinske vode razaraju stene naročito u

obalnim područjima gde je dejstvo talasa

najintenzivnije, u zonama velikih vodenih

strujanja ili brzog kretanja vodene mase (Sl.167).

Mehaničkim dejstvom vode stene se

razbijaju u velike blokove, nakon toga

transportuju i zaobljavaju u sve sitnije

komade. Ovako razdeljene komade stena

nazivamo mehanički detritus u kome razlikujemo: Sl.168. Rad morskih talasa, abrazija

- krupnije i nezaobljene komade (klaste) koje nose, transportuju samo vodeni tokovi velike

snage i brzine, planinski potoci i reke,

- sitniju frakciju, šljunak pesak, delimično do potpuno zaobljenu, koju nose reke srednje

brzine toka. Mogu biti veoma daleko transportovane.

- prašinu i mulj, tj. klaste finog zrna, koje nose reke sporog toka, jer ove čestice lebde u

vodi, najdalje se transportuju i talože u mirnim vodama.

Čovekova aktivnost ubrzava mehaničko razaranje stena, narčito u područjima većih

inženjersko-građevinskih i eksploataciono-geoloških radova, puteva, mostova, tunela, brana,

majdana kamena, površinskih kopova metala koji su izgrađeni na terenima sa izraženom

morfologijom a neadekvatno zaštićenih od erozije. Veliki je broj primera klizanja i kretanja


128 /400


čitavih brda i njihovog mehaničkog i hemijskog razaranja zbog čovekove nebrige,

neodgovornosti i nestučnog rada.

Hemijsko raspadanje stena (dekompozicija) - promena mineralnog sastava stena

Sa mnogih aspekata hemijsko raspadanje je značajnije od mehaničkog. Pre svega, hemijski

procesi bitni su za formiranje zemljišta, a takođe su značajni i kao faktori koji dovode do

nastanka nekih interesantnih sedimentogenih ležišta. Izvesno je, u svakom slučaju, da su

procesi hemijskog raspadanja raznovrsniji od mehaničkih. Poodmaklo mehaničko

raspadanje umnogome utiče na brzinu i intenzitet hemijskih procesa (ukoliko su zadovoljeni

i ostali uslovi).

Hemijsko raspadanje je proces rastvaranja minerala u stenama pod uticajem vode, kiseonika,

raznih kiselina, gasova i organske materije.

Minerali formirani duboko u unutrašnjosti Zemlje nisu stabilni u površinskim uslovima.

Raspadanje (trošenje) je proces suprotan od smera Bovenovog niza: najlakše se raspada

olivin koji nastaje na > 1000 0C zatim - pirokseni - amfiboli - biotit - ortoklas – muskovit -

kvarc koji nastaje na oko 600 0C.

Glavni uzročnik hemijskog razaranja je voda.

Voda je, zbog bipolariteta molekula, redovnog i značajnog prisustva najvažniji rastvarač u

prirodi. Rastvaračka sposobnost vode zavisi od sadržaja OH jona, tj. njene kiselosti, sadržaja

ugljene kiseline, kiseonika, hlora itd. Humidne kiseline koje se stvaraju pri razlaganji biljnih

ostataka u kori raspadanja, takođe imaju značajnu ulogu u hemijskom raspadanju. Iako su

slabe, ove kiseline napadaju i silikate i u dugom vremenskom periodu vrše njihovo

razlaganje.

Za hemijsko raspadanje stena važna je i

temperatura vode. Rastvaračka

sposobnost raste sa povećanjerm

temperature (osim za gasove).

Rastvorljivost minerala je različita.

Pojedini minerali se brzo i lako

rastvaraju, kamena so, sulfati dok je kod

drugih proces rastvaranja znatno duži,

kod karbonata, feldspata itd. Postoje

minerali koji su veoma otporni na

hemijsko raspadanje i koji praktično

trajno ostaju nerastvoreni (kvarc, liskuni,

granati itd.). Sl. 169. Pad otpornosti silikatnih minerala prema trošenju

Kako je već rečeno, stabilnost silikatnih minerala na hemijske promene obrnuta je

temperaturi njihovog stvaranja (suprotan od smera Bovenovog niza). Minerali stvoreni u

kasnijim stadijumima magmatskog ciklusa stabilniji su od minerala kristalisalih na visokim

temperaturama.


129 /400


Olivini i pirokseni, bitni minerali ultrabazičnih i bazičnih stena, peridotita i gabra, kristališu

na visokim temperaturama, lako podležu fizičkom i hemijskom razaranju. U reakciji sa

vodom prelaze u serpentine, hlorite, bez alumijske amfibole. Kvarc koji nastaje na niskim

temperaturama i jedan je od poslednjih minerala kristalisalih u kiselim magmama,

granitoidima i granitima, kao što je pomenuto, veoma je stabilan.

Kvarc: hemijski je vrlo stabilan.

Feldspati: formiraju minerale glina; Joni kalijuma i silikatna

komponenta ostaju u rastvoru - hidroliza: 2KAlSi3O8+ 2H+ + 2HCO3-

+H2O → Al2Si2O5(OH)4 +2K+ +4SiO2 +2HCO3-

Feromagnezijski minerali: hemijski se troše tako da njihovi joni

prelaze u rastvor, a kasnije formiraju okside – oksidacija: 4FeS2 +

8H2O + 15O2 = 2Fe2O3 + 8H2SO4

Karbonati - lako topivi u vodi (naročito ako voda sadrži malo ugljene

kiseline-CO2 otopljen u vodi) - hidratizacija: CaCO3 + H2CO3

(ugljena kiselina) →Ca2+ + 2HCO3-

Intenzitet hemijskog raspadanja zavisi i od površine stene koja je

izložena dejstvu razaranja. Kompaktna i glatka stenska masa, bez

obzira na sastav teže podleže hemijskom (i fizičkom) raspadanju nego

neravna stenska masa sa pukotinama. Sl.170. Uloga vode i CO2 na raspadanje stena

Biološko trošenje (organske aktivnosti) zbiva se pod uticajem organskih procesa

(bakterije i kiseline nastale trulenjem, rast korenja i sl.):

- mehanicki pritisak korenje prilikom rasta stvara i širi pukotine pa se stena raspada,

- biljke svojim korenjem unose bakterije,

- bakterije i alge ulaze u pukotine i proizvode mikropukotine,

- mikroorganizmi proizvode i kiselinu – hkemijsko trošenje stene,

- gljive koje proizvode kiselinu – vrše razaranje stene.

Fizičkim i hemijskim raspadanjem od kompaktne stene obrazuju se:

ostatak raspadanja ili mehanički detritus koji predstavlja odlomke stena nastalih

fizičkim razarenjem i transportuje se, zavisno od veličine čestica i snage transportnog

sredstva, vode, vetra, gravitacije, kada se stvaraju klasti različite veličine (drobina,

šljunak, pesak, prašina i glina) i

rastvor raspadanja u kome su rastvoreni minerali i koji se mogu transportovti daleko

od mesta odakle potiču.

3.4.3. Transport i sedimentacija

Transport mehanički zdrobljenog materijala može se izvršiti pod uticajem različitih faktora:

silom gravitacije, površinskim tokovima (potocima i rekama), vetrom ili glečerima, dok se

rastvor raspadanja prenosi samo površinskim ili podzemnim vodama. Od snage prenosnog

sredstva i veličine i oblika fragmenata zavisiće i dužina transporta, odnosno put koji materijal

može da prevali (pređe) pre taloženja.


130 /400


Transport i sedimentacija, kako je rečeno, odvija se na kopnu dejstvom gravitacije, u vodenoj

sredini, lednikom i vetrom. Kada prenosna moć agensa oslabi prestaje dalje pomeranje i

prenošenje raspadnutog materijala i dolazi do njegovog istaložavanja. Prvo se talože

nakrupniji fragmenti (šljunak), a najdalje se transportuju-prenose, najsitnije čestice

raspadnutog materijala (mulj). Odlomci transportovani u vodenoj sredini kotrljaju se, taru

po dnu vodene sredine ili jedan o drugi, dobijaju zaobljene ivice i usitnjavaju se. Drugačije

je kod odlomaka koji se transportuju na suvom ili lednikom. Oni imaju nezaobljene ivice i

po tome se lako prepoznaju. Raspadnuti materijal stena u lednicima se nalazi po njegovom

obodu ili u njegovoj unutrašnjosti. Brzina kretanja lednika je različita: na Himalajima kreću

se brzinom 1.300 m/god, na Alpima 150 m/god idt.

Nakon, površinskog i hemijskog raspadanja, odlomci stena i rastvor raspadanja transportuju

se gravitacijom, vodom, vetrom i ledom u nova, niža područja.

►Gravitacioni transport klastičnog materijala Fragmenti stena raspadnutih na padinama

biće pod uticajem gravitacione sile pomereni niz padinu. Ovako se formiraju na padinskim

stranama sipari. Ukoliko u podini sipara postojiraskvašena podloga nastaju plazine.

Materijal transportovan na ovakav način putuje relativno kratko i taloži se na samoj padini

ili u njenom dnu. Dužina i brzina transporta zavisi od nagiba padine, stepena pošumljenosti

i intenziteta fizičkog razaranja.

Komadi stena koji su kratko transportovani gravitacijom nazivaju se eluvijalni nanosi. Nisu

klasirani po krupnoći, nezaobljenih (oštrijih) su ivica i homogenog sastava.

Sl. 171. Kretanje raspadnutog materijala niz padinu - stvaranje sipara

►Transport materijala tekućom vodom (najveća količina sedimenata): zavisi od brzine

vodenog toka i karakteristika fragmentisanog materijala. Krupnozrni materijal, blokovi

stena, „talože“ se u gornjem toku brzih reka, planinskim potocima i bujicama. Materijal

srednjeg zrna, šljunak, nose reke srednje brzine dok najsitniji materijal „putuje“ vrlo daleko,

vrlo često bude odnešen u jezera i mora.

Transport zavisi od specifične gustine, oblika i veličine komada stena i minerala. Teže se

transportuju čestice veće specifične gustine, kuglastog oblika, lakše manje specifične težine,

ljuspičastog i pločastog oblika. Pri transportu najsitnije čestice plivaju ili lebde u vodi, teže

se kotrljaju po dnu međusobno se sudarajući zbog čega se stalno zaobljavaju. Zrna veće

tvrdine teže se zaobljavaju od zrna manje tvrdine.


131 /400


Materijal transportovan vodom i istaložen na mestu gde snaga transportnog sredstva prestaje

naziva se aluvijalni nanos koji je klasirani po krupnoći, obično heterogenog sastava jer

sakuplja materijal sa celokupnog područja sliva.

Transport materijala u većim

vodenim basenima vrši se

dejstvom talasa, strujanja,

podvodnih tokova i gravitacionog

kliženja sitnozrnog do muljevitog

materijala.

Sl.172. Dijagram zavisnih faktora

transporta čestica materijala

Sl. 173. Transport materijala rečnim tokom – prirodna klasifikacija nošenog materijala

Sl. 174. Sedimentne naslage –klasifikacija materijala od dužine transporta

Sedimentne naslage se stanjuju udaljujući se od izvora materijala i smanjuje se veličina

čestica a povećava njihova zaobljenost (breča, konglomerati pa sve do sitnozrnastih

sedimenata).


132 /400


►Transport klastičnog materijala vetrom (eolski sedimenti) prenose se velike količine

klastičnog materijala različite krupnoće. Pri tome specifično lakša zrna mogu biti i krupnija

a specifično teža sitnija. Kod snažnih vetrova, naročito u pustinjskim oblastima vetar kotrlja

krupniji materijal po površini i njegovim

nagomilavanjem obrazuje dine. Uloga vetra kao

transportnog sredstva naročito je značajna u

oblastima sa oskudnom vegetacijom i sušnom

klimom (pustinje i stepe); značajna je i za prenošenje

finozrnog vulkanskog materijala koji je erupcijom

izbačen na velike visine. Taloženjem materijala

transportovanih vetrom stvaraju se eolski sedimenti

koji su dobro sortirani, manje zaobljeni u odnosu na

aluvijalne sedimente i heterogenog sastava. Sl.175. Peščane dine, Sahara, Tunis

►Transport klastičnog materijala ledom (glacijalni sedimenti) vrši se u polarnim

oblastima ili na vrlo visokim planinama, iznad preko 3000 m, gde i danas, na nekim od njih,

ima glečera. Na svom putu glečer po dnu i bočno, sa strane odlama komade stena različite

krupnoće i sastava. Glečeri mogu transportovati i veoma krupne blokove stena, zapremine i

do nekoliko destetina kubnih metara koje voda ne može da nosi. Transport glečerom je spor,

najviše nekoliko metara na dan. Nema zaobljavanja materijala niti sortiranja po krupnoći.

Po zaustavljanju tj. stapanju glečera, zajedno se talože blokovi stena, sitniji komadi i

glinovita frakcija. Sedimenti nastali kretanjem leda nazivaju se glacijalni sedimenti.

►Transport klastičnog materijala ledom i vodom: glaciofluvijalni sedimenti

►Transport i sedimentacija rastvorenog materijala

Ratvoreni materijal transportuje se kao jonski ili koloidni rastvor. Kao jonski rastvori,

hidroksidi, karbonati, sulfati putuju kalijum, natrijum kalcijum, magnezijum a kao koloidi,

u obliku hidroksida, aluminijum, gvožđe, silicijum.

Taloženje ili odlaganje materijala raspadnutih stena dešava se kada oslabi prenosna moć

transportnog sredstva, ili kada je rastvor prezasićen. To se dogadja:

- na delovima padine, ili u njenom podnožju, gde prestaje gravitaciono pomeranje,

- u vodenoj sredini kada voda više ne može da pomera fragmente ili ona sama dospeva

u uslove relativnog mirovanja,

- na mestima gde vetar slabi i ne može više da pomera pojedine fragmente stene, U

područjima gde se lednici zaustavljaju.

Taloženje jonskih rastvora je usled prezasićenja pojedinih komponenti koje se neprekidno

dovode u rastvor, promene vrednosti pH, uklanjanjem pojedinih elemenata koji su

povećavali rastvorljivost ili isparavanjem rastvarača. Do taloženja dolazi i usled promene

temperature vode, promene pritiska gasova koji povećavaju rastvorljivost itd.

Da bi se izlučile soli iz vode neophodna je prezasićenost rastvora koja se u prirodnim

tekućim vodama obično ne ostvaruje.


133 /400


Izlučivanje iz koloidnih rastvora vrši se koagulacijom, pošto se ukloni zaštitni naelektrisani

omotač od molekula vode koji sprečava koagulaciju. Ovo se najčešće događa dovođenjem

suprotno naelektrisanih koloidnih čestica ili delovanja jakih elektrolita ako su prisutni u

rastvoru. Taloženje koloidnih rastvora nastaje i isušivanjem ili mehaničkim razbijanjem

naelektrisanog omotača.

Mesta taloženja mogu biti:

- Kontinentalna sredina: terestički (pustinjski, glacijalni, pećinski) i akvatični (rečni,

močvarni i jezerski i delte );

- Prelazne sredine: estuariji, lagune i plimske zone;

- Marinske sredine: Prema dubini sedimentacionog basena, mora i okeana, razlikuju se:

litoralna sredina (obuhvata područje malih dubina); neritska zona (do dubine 200 m);

batijalna (200-2000 m); abisalna (dublja od 2000 m) i hadalni (> 5000 m).

Većina sedimenata taloži se u moru.

Sl.176. Sredine taloženja u morima i okeanima

Litoralna sredina - obuhvata područje malih dubina, odnosno između maksimalne plime i

minimalne oseke. Ovde se oseća najintenzivniji rad morskih talasa, koji svojom snagom

otkidaju delove stena na obali i talože ih klasifikujući ih po veličini. U ovoj sredini formiraće

se krupnozrni (psefitski i psamitski) sedimenti, ali i glinoviti materijal koji se prinosi sa

kopna. Takođe, u plitkim priobalnim područjima mogu se formirati neki biohemijski

sedimenti (koralni krečnjaci...).

Neritska (sublitoralna) sredina- prostire se do dubine od oko 200 m. Ova dubina je i

granica prostiranja svetlosti. Tu će se taložiti sitnozrni (psamitski do pelitski) klastični

sedimenti i krečnjaci.

Batijalna sredina- obuhvata prostrana područja u kojima je dubina između 200 i 2000 m.

Ovde se talože karbonati, glinoviti i organogeni silicijumski sedimenti.

Abisalna sredina- prostire se u dubinama preko 2000 m. I u ovom području će se taložiti

dubokomorske gline i silicijumski sedimenti, ali je, usled smanjenog priliva materijala, ova

sedimentacija jako spora.

Hadalna sredina- prostire se u dubinama preko 5000 m. U ovom području će se taložiti

najsitnije čestice i silicijumski sedimenti, ali je priliva materijala je mali te je i sedimentacija

jako spora.


134 /400


3.4.4. Dijageneza (očvršćavanje)

Dijageneza ili očvršćavanje obuhvata niz procesa u kojima se bez značajnijeg povećanja

pritiska ili temperature rastresiti sediment ili hemijski talog prevodi u kompaktnu sedimentnu stenu. U osnovi se razlikuje mehanička i hemijska dijageneza.

Očvršćavanje hemijskih sedimenata, jonskih ili koloidnih rastvora događa se istovremeno

sa njihovim obaranjem. Odlomci stena nakon prestanka transporta vezuju se sitnijim

materijalom (vezivom) i postaju čvrste stene. Brzina očvršćavanja zavisi od nekoliko

faktora:

- postojanja slabog pritiska koji vrši zbijanje čestica (smanjenja međuprostora zrna a

time i manje zapremine sedimenta;

- istiskivanje vlage ili dehidratacije sedimenta čime se gubi plastičnost i vlažnost u

sedimentu;

- cirkulacija vode sa rastvorenim solima koje se izlučuju u međuprostore vezujući zrna

i stvarajući kompaktnu stenu.

Dijageneza može biti dugotrajan process zbog čega u prirodi srećemo sve prelaze od

nevezanih preko poluvezanih do vezanih sedimentnih stena.

Navedena su četiri stadijuma (faze) kroz koje stenska masa prolazi do nastanka čvrste

sedimentne stene, ali su kod pojedinih sedimentnih stena neki stadijumi "preskočeni" ili

nisu dostignuti. Na primer, kod osulinske drobine obavljeni su samo raspadanje i

sedimentacija, kod nekih glina nema transporta, kod hemijskih taloga čvrste sedimentne

stene postaju bez izdvojenog stadijuma dijageneze - obrazuju se direktno pri taložennju, itd.

Biološko trošenje zbiva se pod uticajem organskih procesa (bakterije i kiseline nastale

trulenjem, rast korenja i sl.)

3.4.2. SKLOP (STRUKTURA I TEKSTURA) SEDIMENTNIH STENA

Sklop sedimentnih stena podrazumevama strukturu i teksturu, tj. uzajamne odnose sastojaka,

način vezivanja zrna i ispunjenost prostora.

Struktura sedimentnih stena

Pod strukturom sedimentnih stena podrazumeva se fizička građa, uslovljena međusobnim

odnosima, veličinom i formom zrna, odnosnominerala koji izgrađuju stenu. Struktura je,

dakle, posledica svih procesa koji su prethodili stvaranju jedne sedimentne stene.

Strukture sedimentnih stena dele se na: klastične, kristalaste, amorfne i organogene.

Klastična (grč. klastos - odlomak) struktura karakteristična je za sedimentne stene izgrađene

od fragmenata cementovanih prirodnim vezivom.


135 /400


Sl.177. Klastična struktura kod konglomerata

(vezanog šljunka)

Zrna u klastičnim sedimentima prema obliku

mogu biti: nezaobljena (uglasta); poluuglasta

(subuglasta); poluzaobljena (subzaobljena);

zaobljena i dobro zaobljena (okrugla ili ovalna).

Sl.178. Stepen sferičnosti i zaobljenosti klasta u stenama klastične strukture. Klasti su

(odozgo prema dole): nezaobljeni - poluuglasti - poluzaobljeni - zaobljeni – dobro zaobljeni

Prema veličini fragmenata (granulometrijskom sastavu) klastične strukture delimo na:

- psefitske (grubozrne klastične strukture) sa veličinom zrna preko 2 mm gde spada šljunak;

- psamitske (srednjezrne klastične strukture) sa veličinom zrna između 0,05 i 2 mm. gde

spada pesak;

- alevritske (sitnozrne klastične strukture) sa veličinom zrna od 0,005 i 0,05 mm. gde

spada prašina, i

- pelitske (finozrne klastične strukture), sa veličinom zrna ispod 0,005 mm. gde spadaju gline.

Neke klastične sedimentne stene mogu biti izgrađene od klasta različite veličine.

Pomenuti klasti (komadi) „vezani“ su prirodnim cemetnom koji je različitog sastava:

- karbonatni,

- silicijumski,

- glinoviti,

- gvožđeviti,

i u steni može biti različito zastupljen, od nekoliko procenata pa do preko 50% njene mase.

Poroznost (sposobnost upijanja vode) ove grupe sedimentnih stena zavisi od količine veziva

i načina vezivanja odlomaka stena i minerala.


136 /400


Klastična struktura - sedimentne stene izgrađene od fragmenata stena i minerala,

različitih po veličini i obliku

Prema veličini zrna klastične strukture dele se na:

1. psefitske (krupnozrnaste) – veličine zrna su iznad 2 mm

2. psamitske (srednjezrnaste) – veličine zrna su od 2 mm do 0,05 mm

3. alveritske - siltitske (sitnozrnaste) – veličine zrna su od 0,05 mm do 0,005 mm

4. pelitske (finozrnaste) – veličine zrna su manje od 0,005 mm do 0,002 mm

Sl.179. Psefitska ili grubozrnasta struktura Sl.180. Psamitska ili srednjezrnasta struktura

Sl.181. Alevritska ili sitnozrnasta struktura Sl.182. Pelitska ili finozrnasta struktura

Naziv klastičnih struktura prema veličini čestica (dimenzije čestica prema Ventvortovoj

(Wentworth) podeli.

Tabela 18

Naziv-klastična

struktura Grčki Latinski Engleski Dimenzije čestica u mm

Šljunčana Psefitna Ruditna Gravel-gravelly > 2 mm

Peščana Psamitna Arenitna Sand-sandy od 2 mm do 0,05 mm

Prašinasta Alevritna Lutitna Silt-silty od 0,05 mm do 0,005 mm

Glinena Pelitna Lutitna Clay-clayay <od 0,005 mm do 0,002 mm


137 /400


Kristalasta struktura – Kristalaste strukture karakterišu se autigenim zrnima, koja su

međusobno neposredno srasla. Kristalaste strukture, slično klastičnim, takođe se razlikuju

po načinu srastanja i po veličini zrna.

Srastanje zrna može biti po manje – više ravnim

površinama, mozaično, ali je često i po nazubljenim

površinama, implikaciono.

Karakteristična je za hemijske sedimentne stene

zavisno od veličine minerala koji izgrađuju stenu.

Veličina zrna može biti ujednačena ili neujednačena.

Sl.183. Kristalasta struktura (mikro snimak)

Prema dimenzijama zrna, može biti:

1. Makrokristalasta - mineralna zrna veća od 0,1 mm, zrna vidljiva golim okom;

2. Mikrokristalasta - min. zrna od 0,1 do 0,01 mm, pojedina zrna razlikuju se tek pod mikroskopom;

3. Kriptokristalasta - min. zrna manja od 0,01 mm, pojedina zrna ne vide se ni pod mikroskopom.

Sl. 184. Krupnokristalasta struktura

■ Oolitska i sferolitska struktura -

odlika hemijskih sedimentnih stena

karakteristične kuglaste tvorevine

CaCO3 nastale koncentričnim

povećanjem mineralne mase oko

nekog jezgra (fragment fosila ili

minerala), sastava različitog od stene

u kojoj se nalaze. Sl. 185. Oolitska struktura

Organogena ili biogena struktura - definisana je prisustvom većih količina organskih

(fosilnih) ostataka čiji vrsta,

oblik i veličina često utiču na

opšti izgled stene - organogene

sedimentne stene.

Sl. 186. Organogena struktura


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B8_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF&action=edit&redlink=1

138 /400


Amorfna struktura

Amorfne strukture se sreću kod gelnih sedimenata. Karakterišu se trakastom građom i

bubrežastim oblicima. Naročito su česte kod brzo izlučenih silicijskih sedimentnih stena.

Amorfne strukture su nestabilne i kod starijih tvorevina prelaze u kriptokristalaste ili

mikrokristalaste strukture.

Sl. 187. Amorfna struktura

Tekstura sedimentnih stena

Tekstura je određena rasporedom čestica u masi sedimentne stene i ispunjenošću prostora, a

može biti:

▪ homogena (masivna) – minerali jednoliko zauzeli prostor u stenskoj masi;

▪ slojevita – karakteristična za slojevite sedimentne stene kod kojih se u stenskoj masi

izmenjuju slojevi različitih veličina;

▪ brečasta – stenska masa sastavljena od vezanih većih i manjih čestica.

►Homogena (masivna) tekstura– javlja se kada su svi sastojci stene

u njoj ravnomerno raspoređeni, tako da daju homogen sklop, tj.

minerali jednoliko zauzeli prostor u masi.

Često se u prirodi nalaze sedimentne stene homogene (masivne)

teksture. Kod njih je raspored sastavnih elemenata jednoličan u

prostoru stenske mase, ali može biti i haotičan, tj. nema nikakve

pravilnosti i uređenosti u prostoru. Homogenost (masivnost) – je

svojstvo stenskih masa da se u sklopu terena javljaju neizdeljene –

neispucale ili načete degenerativnim oštećenjima. Sl.188. Homogena tekstura

►Slojevita tekstura - je svojstvo stenskih masa da se u sklopu terena javljaju izdeljene

približno paralelnim genetskim diskontinuitetima, u vidu ploča i tabli različitih veličina

koje nazivamo slojevima. Slojevitost je tipično svojstvo sedimentnih stena. Slojevi

najčešće imaju veliko pružanje, a relativno malu debljinu.

Slojevita tekstura ima sloj kao osnovni sedimentacioni elemenat (Sl.190). Zbog ove osobine

sedimentne stene se često i nazivaju slojevite stene.

Sloj je geološko telo jednorodnog sastava koje koje je ograničeno paralelnim ili

subparalelnim graničnim površinama (slojnim površinama ili površinama slojevitosti).


139 /400


Slojevi u najvećem broju slučajeva imaju

veliko horizontalno i malo vertikalno

prostiranje. Sloj ispod ispitivanog sloja čini

njegovu podinu a iznad sloja povlatu ili

krovinu.

Sl.189. Slojevita tekstura sedimentnih stena

U rpostoru, završavanje - prestanak postojanja stenske mase, slojevi se istančavaju ili

isklinjavaju.

Prema debljini slojeva imamo sledeću podelu i to:

- masivna (pseudomasivna) gde su slojevi debljine preko > 200 cm,

- bankovita 60 - 200 cm,

- slojevita 5 – 60 cm,

- pločasta 0,5 – 5 cm i

- listasta < 0,5 cm (5 mm).

Sa praktičkog gledišta, slojevitost olakšava eksploataciju, obradu, zasecanje, usecanje i

pojeftinjuje primenu stena. S druge strane, jako izražena tanka slojevitost smanjuje

upotrebljivost stena, a nepovoljna orijentisanost - slojevitost („niz padinu“), smanjuje

stabilnost padina i kosina.

Sl.190. Slojevi krečnjaka – ploče, slojevi i banci

Slojne površine, koje predstavljaju prekide u sedimentacionom ciklusu, mogu biti ravne,

zatalasane, glatke, hrapave. U pojedinim slučajevima na njihovim površinama se mogu

videti otisci kišnih kapi, tragovi usled vučenja nekog materijala, ispupčenja usled naknadne

kristalizacije soli i dr.

Vrsta materijala u svakom sloju, ili grupi slojeva, veličina i gradacija fragmenata i

gradaciona slojevitost, kao i debljina slojeva, fosilni ostaci nekadašnjeg živog sveta, po

pravilu sigurno ukazuju na sedimentacione uslove koji su vladali u datom sedimentacionom

basenu.


140 /400


Slojevitost može biti normalna, kosa i ukrštena.

Sloj, ili grupa slojeva, iznad posmatranog sloja čini tzv. povlatu sloja. Podinu posmatranog

sloja čini sloj, ili više slojeva, koji se nalaze ispod

njega. Normalno je da su stariji slojevi donji, a

mladji gornji. Medjutim, naknadnim tektonskim

procesima u Zemljinoj kori slojevi mogu iz

normalnog oblika biti prevedeni u prevrnuti, uvrnuti,

ubrani...

Sl.191.Ubrana tekstura sedimentnih stena

Slojevitost može biti gradaciona kada se veličina odlomaka stena i minerala smanjuje od

njegove podine ka povlati. Kosa slojevitost nastaje u vezi sa prekidom ili variranjem u

sedimentaciji na nagnutim površinama, česta je kod eolskih, priobalnih i lagunskih

sedimenata. Laminacija je smenjivanje materijala različite krupnoće ili boje u istom sloju.

Najčešće teksturno svojstvo sedimentnih stena je SLOJ.

►Brečasta tekstura – stenska masa

sastavljena od vezanih većih i manjih

čestica.

Sl.192. Brečasta tekstura sedimentnih stena

Boja kod sedimentnih stena nije karakteristična osobina zbog njihovog veoma heterogenog

mineraloškog i hemijskog sastava ali:

- crvena boja ukazuje na prisustvo jedinjenja Fe,

- crnu boju daje prisustvo mangana i/ili organske materije i

- zelenu i maslinasto zelenu boju imaju stene bogate olivinom i/ili feromagnezijskim

silikatima-serpentiniti.

3.4.3. PODELA SEDIMENTNIH STENA

Prema načinu postanka sedimentne stene delimo na tri velike grupe (Sl.162 i Sl.193):

- klastične (terigene) sedimentne stene, mehaničke sedimente, ili terigene sedimente

koji nastaju od odlomaka (komada) stena i minerala;

- hemijske sedimentne stene, koje nastaju taloženjem iz rastvora i

- organogene sedimentne stene u čijem stvaranju presudnu ulogu imaju biljni ili

životinjski organizmi.

Uz sedimentne stene pripada i grupa stena koje su po načinu nastanka sedimenti, ali poreklo

materijala je vulkansko, vulkanoklastične stene (obrađene „Piroklastične stene“).


141 /400


Sl. 193. Podela sedimentnih stena

Prema stepenu dijageneze ili litifikacije:

1. NEVEZANE sedimentne stene,

2. POLUVEZANE sedimentne stene i

3. VEZANE sedimentne stene.

3.4.3.1. Prema načinu postanka

Prema načinu postanka sedimentne stene dele se na tri velike grupe:

- klastične (terigene) sedimentne stene (breča, konglomerat, peščar, alevrolit, glina),

- hemijske sedimentne stene (krečnjak, dolomit, bigar) i

- organogene sedimentne stene (krečnjak, kreda, rožnac).

Klastične sedimentne stene (mehaničkog detritusa)

Klastične sedimentne stene, najrasprostranjenije sedimentne stene Zemljine kore, nastale

su transportom, taloženjem i vezivanjem ili cementacijom čestica nastalih fizičkom

razgradnjom eruptivnih, metamorfnih i starijih sedimentnih stena.

Podela klastičnih sedimentnih stena bazira se prema stepenu vezanosti čestica i veličini

klasta (komada) na osnovu kojih su podeljene na: nevezane, poluvezane i vezane, kao i u

odnosu na veličinu sastojaka, klastične stene dele se na krupno, srednje i sitnoklastične

stene.

Podela klastičnih sedimentnih stena bazirana na veličini klasta (komada) deli se na:

- psefite, čija krupnoća zrna prelazi 2 mm. Ovoj grupi pripadaju drobina, breča, šljunak i

konglomerat;


142 /400


- psamite, krupnoće zrna između 0,05-2 mm. Ovoj grupi stena pripadaju pesak i pešćar;

- alevrite, krupnoće zrna od 0,005-0,05 mm. gde spada prašina i alevrolit;

- pelite, krupnoće zrna ispod 0,005 mm. gde pripada glina i mulj.

Sl. 194. K l a s t i č n a (primarna struktura): sedimentne stene (zrnaste)

Tabla 19. Klastične sedimentne stene prema veličini čestica-zrna

Nevezane stene: Drobina, Šljunak, Pesak, Alevrit, Mulj;

Poluvezane stene: Les, Crvenica, Glina, Lapor,

Vezane stene: Breča, Konglometrar, Peščar, Alevrolit, Glinac, Laporac

Nevezani SEDIMENT

(nevezani) VELIČINA ČESTICA

SEDIMENTNA

STENA (vezani) Vezani /struktura

Psefiti Šljunak krupnozrnasta

> 2 mm

Konglomerat Psefitoliti

/psefitska str. Drobina Breča

Psamiti Pesak srednjezrnasta

0,05 – 2 mm Peščar

Psamitoliti

/psamitska str.

Alevriti Silt (prah) 0,005 – 0,05

sitnozrnasta

< 0,005 mm

Siltit Alevroliti

/alevritska str.

Peliti Glina, Mulj Šejl, glinac Pelitoliti

/pelitska str.


143 /400


Hemijske sedimentne stene

Hemijske sedimentne stene nastaju izlučivanjem i taloženjem raznih mineralnih materija

koje se nalaze rastvorene u vodi. Hemijske sedimentne stene nastale su kristalizacijom

raznih soli iz zasićenih rastvora a delimo ih na neevaporitne (karbonatne, silicijumske i

fosfatne) i na evaporitne, preovlađujuće stene, obrazovane pod uticajem isparavanja

(kuhinjska so, gips, anhidrit). Vreme i mesto taloženja ovih sedimenata zavise od

koncentracije rastvora, temperature, pritiska i dužine trajanja procesa.

U hemijske sedimente spadaju siga (bigar), travertin, mermerni oniks, sedimenti sonih

ležišta, silicijumske sedimentne stene i gvožđevite sedimentne stene.

Siga, npr., nastaje taloženjem kalcijumkarbonata u kraškom podzemlju i čini pećinski nakit

(stalaktiti i stalagmiti). Travertin se stvara na mestu izbijanja toplih izvora iz krečnjaka.

Organogene sedimentne stene

Organogene sedimentne stene nastaju taloženjem ostataka životinjskog i biljnog sveta. Stene

nastale sedimentacijom skeleta i ljuštura mikro ili makroorganizama zovu se „zoogeni

sedimenti“, a stene nastale sedimentacijom ostataka biljaka (stabala, grana, lišća i drugih

delova i sastojaka biljaka) zovu se „fitogeni sedimenti“.

Od zoogenih sedimenata najvažniji su krečnjaci i dolomiti. Ovoj grupi stena pripadaju i

pisaća kreda, silicijski sedimenti (rožnaci) itd.

U organogene (fitogene) sedimente takođe spada ugalj, a delimično i nafta i asfalt, ali o ovim

stenama neće biti reči jer se one detaljno proučavaju u nauci o kaustobiolitima.

Klasifikacija sedimentnih stena samo na bazi geneze ima nedostataka jer postoji mnogo

prelaznih tipova i mnogo izuzetaka. Krečnjaci nastaju kao organogene stene, kao hemijski

talozi i kao klastičine sedimentne stene. Zbog svega ovoga, pri prikazivanju sedimenata i

sedimentnih stena ne treba se striktno vezati ni za jednu od navedenih podela, tabela 20.

Tabela 20

HEMIJSKE I ORGANOGENE SEDIMENTNE STENE HEMIJSKE ORGANOGENE

Karbonatne stene

Krečnjaci Organogeni krečnjak

Laporci Dijatomejska zemlja

Dolomiti Rožnaci

Bigar

Mermerni oniks

EVAPORATI - SOLI GVOŽDJEVITI SEDIMENTI

SILICIKLASTITI


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%83%D1%85%D0%B8%D1%9A%D1%81%D0%BA%D0%B0_%D1%81%D0%BE

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%BF%D1%81

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D1%85%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%B8%D1%82

144 /400


3.4.3.2. Prema stepenu dijageneze ili litifikacije

Dijageneza je proces očvršćavanja sedimenata: skup hemijskih, fizičkih i bioloških procesa

koji se događaju u sedimentu nakon taloženja, tokom i nakon litifikacije, a isključuje

površinsko trošenje i metamorfizam.

Litifikacija (doslovno: pretvaranje u stene) je proces očvršćivanja sedimenata

kompakcijom (smanjivanje obima uz istiskivanje vode) i cementacijom (ispunjavanje pora

i vezivanje prostora u naslagama) te nastanak sedimentnih stena. Litifikacija – najvažniji

dijagenetski proces kojim nevezani sediment prelazi u vezanu stenu.

Sl. 195. Faze nastanka sedimentne stene – litifikacija (drobina- konglomerat)

Očvršćavanje može biti mehaničko ili hemijsko. Mehaničko nastaje na primer, gubitom

vode-dehidratacija sušenjem ili pod pritiskom, sl.196, a hemijsko na taj način što se nakon

dehidratacije čestice međusobno povezuju, nekom hemijskom materijom koja se izlučuje iz

rastvora. Nazivamo ih cementnom materijom i uglavnom su to: CaCO3, SiO2, Fe2O3 i H2O

kao i minerali glina.

Primer cementacije:

Ca(HCO3)2→CaCO3+H2O+CO2

Iz kalcijum hidrokarbonata izdvaja se

kalcijum karbonat (CaCO3) koji se

taloži i povezuje odlomke mnogih

minerala. Prilikom i mehaničkog i

hemijskog očvršćavanja nastaje

taloženje u vidu slojeva.

Sl.196.Očvršćavanje-mehaničko: sušenjem i pod pritiskom


145 /400


Slojevitost je bitna osobina sedimentnih stena i javlja se kao posledica taloženja. Prvobitan

položaj slojeva je horizontalan.

Kod poremećenih slojeva mogu se odrediti sledeći elementi:

- pravac pružanja,

- pravac pada slojeva i

- ugao pada slojeva.

Prema stepenu dijageneze ili litifikacije, sedimentne stene dele se:

- NEVEZANE sedimentne stene,

- POLUVEZANE sedimentne stene i

- VEZANE sedimentne stene.

Sedimentne Klastične stene se najčešće razlikuju prema veličini klasta u njima i načinu

vezivanja klasti od kojih je izgrađena ta stena. U krupnozrnastim sedimentima preovladavaju

delovi stena (šljunak i drobine), u srednjezrnastim peščarima zrna kvarca, a u sitnozrnastim

minerali glina.

Vrste zrna u sedimetima i stenama mogu biti: mineralna zrna (pojedini mineral), odlomci

stena, skeleti ili ljušture organizama (lumakele) i bioklasti (deo skeleta).

Mineraloški sastav sedimentnih stena može biti: autigeni (od matičnih stena) i alotigeni

(kristalizacijom iz rastvora). Najčešći minerali su: kvarc, muskovit, kalcit, dolomit i minerali

glina.

Veličina zrna (klasta) može biti: blokovi, valutci, šljunak, pesak, prah i glina.

Oblik zrna može biti: uglast do dobro zaobljen sferičan, štapićast, pločast i sl., što zavisi

od dužine i vrste transporta.

3.4.4. PRIKAZ VAŽNIJIH SEDIMENTNIH STENA

3.4.4.1. Klastične sedimentne stene (mehaničkog detritusa)

NEVEZANE STENE: Drobina, Šljunak, Pesak, Alevrit, Mulj

Drobina - Drobina se stvara mehaničkim drobljenjem stena na strmim padinama. Veličina

odlomaka je veća od 2 mm. Sa mesta stvaranja ovaj materijal se gravitaciono ili uz

kratkotrajne bujice spušta u niža područja pri čemu transport nije dug. Zbog toga odlomci

stena imaju uglaste ivice i slabo su sortitani pa se u drobini zajedno sreću blokovi preko

jednog metra i fragmenti veličine par centimetara. Drobina se najčešće javlja u terenima

izgrađenim od krečnjaka i dolomita, mada se može naći kod svih stena.

Drobina ukazuje na sastav terena koji se iznad nje nalazi, naročito ako je teren pokriven ili

vrlo strm. Ova nevezana stena ima lokalnu primenu za nasipanje i izgradnju podloga puteva.


146 /400


Nevezana (rastresita) stena izgrađena

od uglastih fragmenata psefitske

veličine, naziva se drobinom. Kako

fragmenti nisu udaljeni od mesta

raspadanja, drobina je uglavnom

jednorodnog sastava, odnosno,

izgrađuju je odlomci jedne vrste stena.

Drobine predstavljaju znatno

nepovoljniju podlogu I sredinu za

građenje u odnosu na vezane

(kamenite) stene. Međutim, u grupi

nevezanih klastičnih sedimentnih

stena, drobine su najnepovoljnija radna sredina. Sl. 197. Drobina

Stabilnost terena izgrađenih od drobine u prirodnom stanju obično je povoljna. Nagibi

padina su približni uglu unutrašnjeg trenja naslaga. Nepažljivim zasecanjem i

opterećivanjem stabilnost se poremeti i nastaju neželjene posledice - odronjavanje i klizanje,

obično je to manjeg obima.

Izvođenje radova u drobinama je lako, ali se mora znati da su vrlo heterogenog

granulometrijskog sastava i da sadrže dosta blokova koji otežavaju radove.

Kao građevinski material drobina ima ograničenu upotrebu. Upotrebljava se u nasipe

saobraćajnica, u nasute brane, ako je bez primesa glina i prašina, upotrebljava se za nasipe

železničkih pruga, makadamskih zastora na putevima nižeg ranga. Drobine sa povoljnim

petrografskim sastavom, posle prosejavanja, ispiranja i drobljenja mogu se upotrebiti kao

materijal za spravljanje betona ili asfalta.

Šljunak (gravel G) - Šljunak je zaobljeni materijal u kojem krupnoća valutaka prelazi 2

mm. Nalazimo ga u rečnim koritima sadašnjih ili nekadašnjih reka (srednji i gornji tokovi) i

priobalskim regionima mora i jezera.

Veličina valutaka i stepen zaobljenosti variraju. Najkrupnije fragmente, preko 1 m, u

prečniku nazivamo blokovima. Materijal od 0,1m do 1 m nazivamo krupicama. Krupan

šljunak obuhvata valutke između 0,1 m i 25 mm, šljunak srednjeg zrna između 10 mm i 25

mm i najzad sitan šljunak između 2 mm i 10 mm. Oblik valutaka šljunka zavisi od dužine

transporta i vrste stena zbog čega se pri istoj dužini transporta javljuju kuglasti, jajasti,

koturasti i druge vrste valutci. Smatra se da je za potpuno zaobljavanje fragmenta stene

potrebno da materijal bude nošen i kotrljan u vodenoj sredini na putu dugačkom 10-30 km.

Ukoliko je materijal krupniji bliži mestu odakle potiče manje je zaobljen i obrnuto, sitniji i

dobro zaobljen materijal ukazuje na dug transport i udaljeno mesto primarnog izdanka.


147 /400


Obzirom da je šljunak nastao od transportovanog materijala u vodenoj sredini, to je moguće

na bazi sastava šljunka tačno znati i sastav slivnog područja. Slivna područja su najčešće

heterogena, u pogledu vrsta stena koja ih izgradjuju, pa su shodno tome šljunkovi i

konglomerati takodje heterogeni. Vrlo retko šljunkovi su homogeni i tada su sastavljeni

samo od jedne vrste stena ili jednog minerala. Prema mestu gde se obrazuju dobili su nazive:

potočni, rečni, jezerski, morski, pustinjski.

Šljunak je odličan gradjevinski materijal. Povoljan je za izradu nasipa - tamponskog sloja u

gradnji saobraćajnica, (ima sposobnost relativno brzog sleganja), drenaža, a naročito kao

agregat betona. Za spravljanje svežeg betona koristi se mešavina više frakcija. Za to je

povoljan šljunak koji je nastao od svih vrsta svežih magmatskih stena. Najvažnije je da u

šljunku nema glinovito-prašinastih čestica, organskih materija, škriljavih stena ili listastih

minerala, stena sa piritom i drugih nečistoća. Takodje nepovoljan je šljunak izgradjen od

amorfne silicijumske materije (opal, rožnac, jaspis) zbog stupanja u hemijsku reakciju sa

kalcijumskom komponentom iz cementa.

Tereni izgrađeni od šljunka i peska povoljni su za vodosnabdevanje (sadrže velike količine

podzemne vode). Negativna

karakteristika ovakvih terena je vrlo

lako zagađivanje.

Šljunak se u našoj zamlji eksploatiše

u velikim rekama, Dunavu, Moravi,

Savi, Drini itd. Šljunka ima i u

primorju ali se za građevinske svrhe

mora oprati od morske vode odnosno

odstraniti so.

Klasiranja po krupnoći kod šljunka

su česta pojava.

Sl. 198. Šljunak

Pesak (sand S) - Pesak je sitnozrni nevezani materijal, zaobljenih zrna čiji prečnik varira

između 0,05 mm i 2 mm. Stepen zaobljenosti zrna zavisi od dužine transporta i vrste stena,

odnosno minerala.

Prema veličini zrna razlikujemo krupnozrni pesak sa prečnikom zrna od 0,5 - 2 mm,

srednjezrni pesak od 0,20 - 0,5 mm i sitnozrni pesak od 0,05 - 0,20 mm. Kao i ostali dugo

transportovani klastični sedimenti, pesak je homogenog sastava. Najzastupljeniji minerali su

kvarc i muskovit koji se javlja u sitnim, sjajnim ljuspicama.

Osim pomenutih minerala u pesku se koncentrišu i zrna drugih otpornih minerala: cirkon,

rutil, apatit, granat, magnetit, turmalin i dr. U nanosima koji nisu pretrpeli dug transport

javljaju se i feldspati - uglavnom albit i ortoklas koji su delimično kaolinisani.

Po načinu postanka pesak delimo na eolski, rečni, jezerski i marinski.


148 /400


Eolski pesak nastaje radom vetra gde su komadi kvarca oštrijih ivica u odnosu na isti mineral

stvoren radom vode.

Rečni pesak nastaje u rekama sa umerenim tokom vode i u jezerima i morima gde nema

jakih vodenih strujanja ili talasa.

Pesak je česta stena koja se javlja u slojevima različite debljine. Pesak je beo, svetlosiv ili

žućkast zbog prisustva raznih primesa (najčešće limonita).

Pesak može biti obogaćen raznim korisnim

mineralima. U njemu se mogu koncentrisati

monacit, zlato, magnetit, ilmenit, granat,

dijamanti itd. U našoj zemlji u nanosima Peka

i Timoka ima samorodnog zlata.

Kako su fragmenti stena ili mineralna zrna

često prenošeni površinskim vodama, pri

čemu može doći do njihovog rastvaranja, u

pesku nalazimo uglavnom samo minerale

otporne na hemijsko raspadanje. Tako su

peskovi pretežno izgrađeni od kvarca,

muskovita, granata, turmalina, eventualno

nekih feldspata i sl. Dugi transport

prouzrokuje zaobljenost zrna. Sl.199. Pesak – „dunavac“

Pesak ima veliku primenu u građevinarstvu, livarskoj industriji i industriji stakla, služi za

dobijanje pojedinih vrsta korisnih mineralnih sirovina. U građevinarstvu se najviše koristi

za spravljanje maltera. Krupnozrniji se koriste za zidanje, a sitnozrniji za malterisanje. Za te

potrebe najbolji je pesak Dunava, Drine, Morave i drugih većih reka. Pesak mora biti čist,

bez prisustva značajnijih količina limonita, gline, prašine i organskih materija. Upravo

pojedine od tih komponenti su vrlo često zastupljene u eolskim, jezerskimi prekvartarnim

peskovima pa se oni ocenjuju kao nepovoljni.

U livarskoj industriji pesak se koristi za kalupe. U industriji stakla su najstroži kriterijumi u

pogledu mineralne zastupljenosti kvarca i čistoće. Pesak za proizvodnju stakla mora biti

veoma čist i da sadrži preko 98% SiO2. Kvarcnog peska staklarca ima u Rgotini kod Zaječara

(SiO2 ima preko 99,65%) i kod Valjeva, Mladenovca (Vlaško Polje) i dr., gde je debljina

slojeva peska između 5 i 10 metara.

Alevrit - Alevrit (prah M) je nevezani sediment izgrađen od finih čestica veličine od 0,005

do 0,05 mm. Transportuje se vodom ili vetrom.U sastav praha ulaze čestice kvarca,

feldspata,liskuna, karbonata, minerala glina i dr. U grupi alevrita najvažniji predstavnici su:

nevezani Alevrit (prah M) i vezani Alevrolit. U ovu grupu stena spada i Les.

Mulj - je sitnozrni nevezani sediment, zasićen vodom, na dnu vodenih basena - reka,

mora, jezera i okeana. Predstavlja početni stadijum u formiranju mnogih sedimentnih stena.

Po prirodi sedimentecionog procesa, iz rastvora koji sadrži klastična zrna, zadnje se obaraju

(talože) te sitne čestice koje daju mulj. U mineraloškom pogledu pretežno ga grade gline.


149 /400


Sitne čestice mulja imaju veliku specifičnu povšrinu i za sebe vežu relativno veliku količinu

vode. Pripada grupi stena sa najvećom ukupnom poroznošću koja iznosi i do 80%.

Dijageneza mulja je dugotrajan proces.

Prema nastanku može se izdvojiti nekoliko tipova: biogeni mulj, hemogeni mulj, terigeni

mulj i vulkanogeni mulj. Sa druge strane u morskim basenima predstavlja sedimente koji

sadrže 30-50% sitinih čestica, čiji je prečnik manji od 0,01 milimetra.

Kad je navlažen u tečnom je stanju, kada se osuši prelazi u čvrsto stanje. Zbog toga, kao i

velike poroznosti, velikih sleganja, nestabilnosti i slabe-

skoro nikakve nosivosti, mulj je izrazito slaba stena za

fundiranje objekata. Veoma nepovoljan je u agregatu za

beton i malterima. Nepovoljnost je u tome što mulj, ako

ga ima, obavija zrna peska, šljunka, drobljenca i

sprečava adheziju tj. povezivanje mineralnih zrna sa

vezivom-cementom (velika potrošna cementa bez neke

koristi). Prema našem standardu u krupnom agregatu za

spravljanje betona može maksimalno biti 5% muljevitih

sastojaka, u sitnom do 1%. U agregatu koji se dobija

drobljenjem, muljevitih sastojaka sme biti više za 50%

nego u prirodnom nedrobljenom materijalu, tj. (od 1,5 - 7,5%).

Sl.200. Mulj – (Sava, Beograd)

POLUVEZANE STENE: Les, Crvenica, Glina, Lapor(ac),

Les - je peskovito-prašinasta stena, eolskog porekla. Stvara se u stepskim područjima sa

bujnom, niskom vegetacijom (najčešće visokom travom) koja zaustavlja prašinu nošenu

vetrom.U njegovoj građi dominantni minerali su kvarc (50-70%), feldspati i kaoliski

minerali (10-20%), liskuni i kalcit (2-30%). Zrna krupnija od 0,1 mm učestvuju sa oko 20%,

zrna veličine 0,1-0,02 mm sa oko 70% i zrna sitnija od 0,002 mm sa oko 10%.

Les ima izraženu cevastu građu sa nizom vertikalnih šupljina. nastalih truljenjem biljaka

koje su bile obložene prašinom. Zbog toga les lako propušta površinske vode koje cirkulišući

kroz stenu, rastvaraju jedan deo kalcijum karbonata koga deponuju na dnu cevčica stvarajući

konkrecije koje nazivamo lesnim lutkicama. Druga teksturna karakteristika je odsustvo jasno

izražene slojevitosti. Stena je poluvezana, a vezivo je kalcitska komponenta.

Poluvezana je, jer su kohezione sile među zrnima slabe, pa u slučaju njegovog dospeća u

vodu, ili prodora vode u njega i provlažavanja, dolazi do gubljenja kohezije i razaranja

primarne strukture lesa. Do toga dolazi i usled rastvorljivosti karbonatne komponente i

delovanja kapilarnih napona.

Fizičko-mehaničke karakteristike lesa su sledeće:

- veličina čestica najčešće je u granicama 0,01-0,05 mm,

- stepen ujednačenosti zrna U = d10/d60 je manji od 5,

- zapreminska težina lesa u prirodno vlažnom stanju je 13,9-19,5 kN/m3, a u suvom stanju

11,5- 17,8 kN/m3.


150 /400


Na naknadno provlažavanje je osetljiviji les manjih vrednosti zapreminske težine. Ima veliku

ukupu poroznost, 30-50%. Koeficijent filtracije je veći u vertikalnom pravcu (K>10-5m/s)

nego u horizontalnom. Les je prljavo žute boje, sa jasno izraženom makroporoznošću.

Ukupna debljina lesa kod nas je do 140 m, u Kini do 400 m. Ima ga u Slavoniji, Mačvi, kao

i u Višnjici (Beograd), Zemunu, Bačkoj i u Banatu, gde dostiže debljinu i do 140 m (na

Titelskom bregu).

U podinskoj zoni lesnih horizonata, u manjoj količini i duž pojedinih pukotina i kaverni po

celoj debljini lesa, obrazuju se nagomilanja karbonatno-glinovitog sastava koja se nazivaju

lesnim lutkicama. One sastavu najviše odgovaraju laporcima, najrazličitijih suoblika, pa su

po tome i dobile naziv. Nastale su tako što voda, krećući se kroz les, rastvaraCaCO3

komponentu iz lesa, a potom se ponovo karbonat istaložuje iz vode i očvršćava zajedno sa

prašinasto-glinovitom komponentom.

Les ima jedno vrlo važno i korisno svojstvo da je na obodima lesnih platoa, ili u iskopima,

nagib kosina relativno stabilan i kada su one skoro vertikalne. Ustvari često su u lesu prisutne

vertikalne pukotine koje potpomažu obrušavanju pojedinih blokova, zatim moguće je da

dodje do naknadnog provlažavanja čime se stabilnost umanjuje. Pored toga bitna je dužina

vremenskog perioda u kom se razmatra stabilnost prirodnih i veštačkih kosina, kao i stepen

stabilnosti koji se zahteva. Les se koristi u industriji gradjevinkog materijala kao odličan

materijal za izradu: cigle, blokova i crepa.

Les je specifična sedimentna stena, prava arhiva prošlosti, kažu geolozi. Slojevi lesa

poređani kao slojevi torte vrlo precizno čuvaju raspored ledenih doba i otopljavanja, a

mineralni kvarc i feldspat u tom tlu su doslovno sačuvali informacije o osunčavanju na

osnovu kojih možemo da rekonstruišemo klimu svakog perioda, dok su minerali gvožđa

očuvali informacije o jačini i orijentaciji zemljinog magnetnog polja u prošlosti.

Sl. 201. Lesne naslage, Drmno, Kostolac Sl. 202. Lesne naslage – Titelski breg, Srbija

Titelski breg je geomorfološki, ustvari lesna zaravan nastala navejavanjem lesa tokom

pleistocena. Dugačka je 18 kilometara, a široka oko sedam i po. Nagnuta je ka jugoistoku, a

iznad Tise se diže strmi odsek visine 60 metara. U njemu se zapaža šest smeđih zona, što

ukazuje na to, da je zaravan formirana iz šest etapa. Breg je insteresantna forma, pošto je

jedino uzvišenje u Bačkoj, koja je uglavnom ravnica. Najviša tačka mu je na 128 metara.


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%84%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%98%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B5%D1%81

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B5%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BD

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D1%81%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%B5%D0%B3

151 /400


Crvenica (ital. terra rossa) - je pelitska stena koja se javlja u područjima gde ima

krečnjaka. Nastaje raspadanjem krečnjaka i odnošenjem karbonata gde i kad zaostaju oksidi

i hidroksidi Fe, često i Al. Ime je dobila zbog karakteristične crvene boje koja potiče od

povećanog sadržaja gvožđa. Uz okside i hidrokside gvožđa i minerala glina u ovim stenama

koncentrišu se često i boksiti (sirovina za dobijanje aluminijuma).

Crvenica je tzv. teško tlo, zbijeno, sa malohumusnih materija. Ali, crvenica lako upija i dugo

zadržava vodu, što omogućuje biljkama da na njoj opstaju i tokom suvog, žarkog i dugog

mediteranskog leta. Ovaj tip zemljišta nastaje rastvaranjem krečnjaka i dolomita i predstavlja

njegov nerazgradivi ostatak. Formira se po dnu vrtača, uvala i kraških polja.

Strukturu crvenica čini glina (čestice manje od 0,002 mm), sitniji i krupniji pesci (promera

od 0,05 do 2 mm) i čestice praha.

Sl. 203. Crvenica – terra rossa u okolini Topole, Srbija

Tera rosa je glinovita, mrvičaste strukture. Sadržaj humusa je oko 1-3%. Na višim

nadmorskim visinama prelazi u gajnjače i podzole zahvaljujući porastu količine padavina.

Crvenica je pogodna za gajenje vinove loze i voća (smokva, maslina i dr).

U Srbiji tera rosa zahvata manje prostore u krečnjačkim terenima u području Zlatibora,

Raškoj, Šumadiji (Stragari i Topola), zatim u Metohiji i istočoj Srbiji.

U nekadašnjoj Jugoslaviji najveća nalazišta su bila u Crnoj Gori (Nikšić), Istri i Dalmaciji

(boksiti Benkovac).

Glina (clay C) - je veoma značajna jer često izgrađuje teren na kome se grade objekti, a

takođe ima veliki praktični značaj u industriji gradjevinskog materijala. Glina je plastični

poluvezan sediment nastao dijagenezom mulja. Nastaje uglavnom raspadanjem primarnih

alumosilikata. Ovaj pelitski materijal se vezuje isušivanjem ili istiskivanjem vode pod

pritiskom gornjih slojeva. Glina predstavlja srednji stadijum u dijagenezi muljevitog

materijala. Pod uticajem pritisaka ili intenzivnim isušivanjem glina gubi plastičnost i prelazi

u čvrstu slojevitu stenu koja se naziva glinac.

Prema vodećem mineralu koji gradi glinu naziva se kaolinitska, monmorionitska i ilitska. U

glini često ima primesa i drugih minerala. Sporednim sastojcima u glinama smatramo zrna


https://hr.wikipedia.org/wiki/Talijanski_jezik

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B0%D1%88%D0%BA%D0%BE_%D0%BF%D0%BE%D1%99%D0%B5

http://vinopedia.hr/wiki/index.php?title=glina&action=edit&redlink=1

http://vinopedia.hr/wiki/index.php?title=pijesak

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%80%D0%B1%D0%B8%D1%98%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D1%88%D0%BA%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D1%83%D0%BC%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D1%98%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B3%D0%B0%D1%80%D0%B8

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D1%85%D0%B8%D1%98%D0%B0

152 /400


kvarca i, veoma retko, cirkona, apatita, granata i drugih. Gline često kao primese sadrže i

hidrokside gvožđa, koji stenu pigmentišu (boje) crvenkasto, žuto, ili mrkocrveno. Često

sadrže i organske supstance

(naročito bitumiju), koje im

daju tamnosivu, pa čak i

crnu boju. Male količine

mangana boje stenu

zelenkasto. Te gline

nazivamo “nečiste”.

Sl. 204. Glina -ležiše “Mladost”, Leskovac

Pored mineraloške klasifikacije gline se često dele na:

- kaolinitske ili vatrostalne gline, pretežno su izgrađene od kaolinita. Često nastaju i kao

produkti raspadanja na mestu, u neposrednoj blizini matične stene (obično granita).

Upotrebljavaju se u industriji porcelana i elektroporcelana, zatim u livačkoj industriji,

kada moraju imati mali sadržaj gvožđa i visoku vatrostalnost;

- monmorionitske gline, izgrađene su pretežno od monmorionita. Imaju jako izraženu

osobinu bubrenja i apsorpcije organskih materija. Koriste se u industriji fine keramike,

tekstilnoj industriji, livačkoj industriji, industriji šećera, itd;

- Bentonitske gline su po sastavu monmorionitske gline, koje nastaju izmenama vulkanskog

pepela - tufova. Za industrijske potrebe, bentonitske gline moraju imati bar 80%

monmorionita;

- uma, ili suknarska glina, takođe je monmorionitska glina. To je glina sa velikom

sposobnošću za upijanje masti, i nekada je upotrebljavana u suknarstvu, po čemu je i

dobila ime. Uma obično sadrži povećanu količinu magnezijuma i kalcijuma. Kao uma se

koristila i svaka monmorionitska masna glina, uključujući i bentonite;

- ilovače su nečiste gline koje sadrže pesak i kalcijum - karbonat. Upotrebljavaju se u

ciglarskoj industriji, ako sastav glina nije strogo standardizovan. Peskovita ilovača je

nečista glina sa velikim sadržajem peska, kao klastičnog komponenta;

- laporovita glina, sadrži kalcijum – karbonat (CaCO3 u iznosu 5-15%).

Prema mestu postanka gline se dele na rečne, barske, jezerske i marinske:

- rečne gline su retke. Nastaju u rekama sa mirnim tokom. Debljina slojeva je mala, često

sadrže primese kvarca;

- barske gline se obično javljaju kako sočiva male debljine. Onečišćene su šljunkom, peskom

i organskom materijom;

- jezerske gline su slojevite i mogu biti znatno rasprostranjene. Sadržaj krupnije frakcije

u glini raste prema obalskoj liniji. Ova ležišta daju dobre vatrostalne kaolinitske gline;


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%83%D1%84


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%86%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC

153 /400


- marinske gline stvaraju se u dubokomorskom i priobalnom regionu gde nema uticaja

talasa. U priobalnom delu materijal je slabije sortiran. Slojevitost je česta, ali se marinske

gline javljaju i kao sočiva. Dubokomorske gline obično imaju veliko horizontalno

rasprostranjenje i ujednačen sastav;

- šljunkovita ilovača (lednička glina) nastaje od najsitnijeg materijala koji nije transportovan

vodom nego ledom. Sem pelitskih čestica u ovom sedimentu ima i krupnijeg detritusa, po

čemu je dobila ime. Zbog kraćeg transporta i manjeg dejstva vode heterogenog je sastava,

slična lesu. Ledničke gline nisu slojevite stene. Klasiranje materijala po krupnoći veoma

je slabo;

- crvenica ili terra rossa je pelitska stena koja se javlja u područjima gde ima krečnjaka. Ime

je dobila zbog karakteristične crvene boje koja potiče od povećanog sadržaja gvožđa. Uz

okside i hidrokside gvožđa i minerala glina u ovim stenama koncentrišu se često i boksiti

(sirovina za dobijanje aluminijuma).

Fizičko-mehanička svojstva glina su vrlo različita u zavisnosti od vodnofizičkih svojstava,

u manjoj meri i zavisno od mineralne vrste. Zato su date orijentacione vrednosti dobijene na

nekim uzorcima aluvijalne gline:

- specifična težina oko 25-27 kN/m3;

- zapreminska težina suvog uzorka oko 12-15 kN/m3, a prirodno vlažnog uzorka oko 16-20 kN/m3;

- vlažnost uzorka u prirodnom stanju oko 16-51%, na granici tečenja oko 36-65%,

- vlažnost uzorka na granici plastičnosti oko 22-39%;

- kohezija 5-35 kN/m2;

- ugao unutrašnjeg trenja φ = 15-250 ;

- modul stišljivosti 5-10 MN/m2,

- Ckd izmedju 1.000-3.000 kN/m2.

Glina ima veliki praktični značaj u industriji gradjevinskog materijala. Glavna – polazna je

sirovina za dobijanje giter blokova, crepa, cigle, keramičkih pločica. Takođe koristi se za

isplaku pri bušenju i zaptivnom injektiranju stenskih masa u procesu poboljšanja svojstava

stenskih masa - terena.

Kako su fizičko-mehanička svojstva glina vrlo različita u zavisnosti od vodnofizičkih

svojstava, na slojevima gline često se stvaraju klizišta koja mogu ugroziti sve građevinske

objekte. Nosivost glina je izuzetno mala i ove stene podnose samo minimalna opterećenja.

Zato se glinovita zemljišta pre gradnje trebaju elektrohemijski konsolidovati.

Gline su stene, koje mogu, ako su čiste, predstavljati izvanredan materijal za industrijske

potrebe. Koriste se kao sirovina za proizvodnju keramike i u vatrostalnoj industriji. Pojave

ovakvih glina ima kod Aranđelovca. Sloj gline debeo je 3-11 metara i leži skoro horizontalno

u pliocenskim sedimentima. Gline pripadaju kaolinitskom tipu, visoko su vatrostalne a

rezerve su znatne. U ležištu Metriš u Istočnoj Srbiji osnovni mineral je kaolinit uz koji se

javljaju kao primese kvarc, muskovit, biotit, rutil, cirkon i dr.

Napomena: građenje i najsloženijih objekata je moguće i u lesu i u glini uz primenu svih

tehničkih (stručnih) i zakonskih propisa. Važno je primeniti sve geotehničke zahteve i

savesno i stručno “voditi” objekat!


154 /400


Lapor(ac) (engl. marl, fr. marne, nem. mergel, rus. мергель) - je poluvezana mešana

karbonatno-glinovita stena koja sadrži smesu od 20-80 % kalcita i 80-20 % siliciklastičnog

materijala pelitnih dimenzija, pre svega minerala glina koji se istovremeno talože. Nastao je

taloženjem u prostranim, mirnim i srazmerno dubokim morskim ili slatkovodnim sredinama.

To su finozrne stene, uglavnom žućkaste, sivkaste, ili zelenkaste boje koje se obično javljaju

u slojevima male debljine. Sa povećanjem udela kalcita povećava mu se i tvrdoća.

Laporac se rastvara u hladnoj solnoj kiselini (rastvraju se njegovi kalcitni delovi). Laporac

ima školjkast lom.

Sadržaj gline u steni varira od 20 do 80%. Laporcem se smatra stena koja sadrži kalcit i

20‐80 % gline. Laporci sa manje od 20 % gline su kalcitom bogati laporci, a oni koji sadrže

više od 80 % gline su glinoviti (glinom bogati) laporci, tj. postoji čitav niz prelaznih tipova

od glinaca do krečnjaka, tabela 21. Tabela 21

Laporci su važna sirovina za proizvodnju

cementa (35‐65% kalcita). Česti su litološki

član fliša.

Eksploatišu se u Beočinu, Paraćinu (kod

Novog Popovca), Kosjeriću, Ralja kod

Beograda itd., gde postoje i fabrike za

proizvodnju cementa.

Sl.205. Laporac, Rosan, Francuska

Sl. 206. Silikatni laporci kredne starosti, Saratovo, Rusija-1, 2-Naslage laporca, Beočin, Srbija

Naziv Karbonati % Gline %

glinci <5% > 95 %

laporoviti glinci 5 - 15 % 95 - 85 %

glinoviti laporac 15 - 35 % 85 - 65 %

laporci 35 - 65 % 65- 35 %

krečnjački laporci 65 - 75 % 35 - 25 %

laporoviti krečnjaci 75 - 95 % 25 - 5 %

krečnjaci >95 % < 5 %

1 2


https://sh.wikipedia.org/wiki/Francuski_jezik

https://sh.wikipedia.org/wiki/Ruski_jezik

http://www.geologija.org/recnik/recnik.php?fi=glinci

155 /400


VEZANE STENE: Breča, Konglometrar, Peščar, Alevrolit, Glinac, (Laporac)

Breča (lat. breccia – lomljeni kamen, engl. Breccia, franc. Brèche, nem. Breccie, rus.

Брекчия) je stena koja nastaje cementovanjem uglaste do poluuglaste (nezaobljeni

odlomci) stenske drobine većih od 2 (3) mm i cementa ili matriksa. Drobina može biti od

istorodnih ili različitih stena. Breče pripadaju grupi klastičnih stena, podgrupi psefita. Kako

je rečeno, breče nastaju vezivanjem ili cementacijom drobine nekim prirodnim vezivom

(karbonatno, silicijumsko, gvožđevito i dr.), može biti doneto spolja, ali i da nastane

delimičnim rastvaranjem samih fragmenata.

- Klastično vezivo između zrna nazivamo matriks.

- Neklastično vezivo nazivamo cement.

Veličina fragmenata najčešće jako varira. Veličina fragmenata i odnos količine fragmenata

prema vezivnoj masi su različiti. Pošto je osnovni materijal iz koga breče nastaju neklasiran

po krupnoći (drobina), to su fragmenti breče obično vrlo različitih dimenzija. Uglatost je

posedica kratkog transporta.

Bbreče (vezane stene) su ekvivalenti drobini (nevezanim stenama).

Podela breča vrši se i na osnovu sastava fragmenata, na: krečnjačke, dolomitske, mermerne,

serpentinske, heterogene, itd. Kao i kod drobine, breča je pretežno homogenog sastava -

preovlađuje homogeni materijal, jer fragmenti od kojih je breča nastala nisu dugo

transportovani.

Sl. 207. Breča: padinska, serpemtimska i mermerna

Prema načinu postanka, odnosno prema geološkom procesu koji dovodi do fragmentisanja,

breče delimo na:

- padinske - kada su nastale od padinskog (siparskog) materijala;

- obalske - nastale u priobalskim regionima mora ili jezera usled razornog dejstva talasa;

- tektonske (kataklastične) - nastale drobljenjem materijala fragmentisanog na rasednim

površima;

- vulkanske (piroklastične) - nastale vezivanjem grubozrnog nezaobljenog

vulkanoklastičnog materijala;

- sedimentne ili intraformacijske breče nastaju tokom sedimentacije.

- kontaktne – nastale lomljenjem okolnih stena ili perifernih partija plutona i potom

zahvatanih magmom kod raznih vrsta intruzija.


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D1%98%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%86%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D1%98%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%87%D0%BA%D0%B8_%D1%98%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D1%98%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%81%D0%B5%D1%84%D0%B8%D1%82%D0%B8&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%94%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%94%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B5%D1%87%D1%9A%D0%B0%D0%BA


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B5%D1%80

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%98%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BF%D0%B0%D1%80

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D1%80%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%88%D0%B5%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BE

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D1%81

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D0%B5%D0%B4

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B5


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B7%D0%B8%D0%B2

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Breca_serpentinska.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Breca_serpentinska.jpg

156 /400


Prelazni tip između breče i konglomerata naziva se brečokonglomerat.

U brečama se, osim fragmenata stena, mogu naći i fragmenti skeleta i ljuštura organizama,

a neke breče su sastavljene isključivo od takvih fragmenata. To su najčešće ljušture školjaka

ili fragmenti kostiju. Takve breče, u kojima preovlađuju organski fragmenti, nazivaju se

lumakelama.

Prema načinu pojavljivanja, za breče se može reći da su u najvećem broju slučajeva

neslojevite stene. Obično su masivne teksture, jer nisu stvarane u vodenoj sredini, nego

najčešće na kopnu.

Breče se lakše obrađuju nego konglomerati. U odnosu na drobinu predstavljaju povoljnu do

vrlo povoljnu radnu sredinu i podlogu za građenje.

U građevinarstvu breče imaju raznovrsnu primenukao građevinski i ukrasni kamen. Dobro

vezane breče interesantnih boja, mogu biti upotrebljene kao arhitektonski kamen u

dekorativne svrhe (za fasade, zidove, stepeništa, stubove, oblaganja, popločavanja...).

Posebno je lepa i često u upotrebi je “Ropočevska breča” (selo Ropočevo kod Sopota,

Mladenovac) sivo bele boje sa žuto sivim kalcitskim vezivom.

Najpoznatija nalazišta breče su Ropočevo, okolina Dečana, Novi Pazar itd.

Konglomerat (lat. conglomerare - nagomilavati, engl. Conglomerate, franc.

Conglomérat, nem. Konglomerat, rus. Конгломерат) je sedimentna stena izgrađena

pretežno od zaobljenih odlomaka stena veličine preko 2 mm, koji su međusobno povezani.

Konglomerat pripada grupi klastičnih stena, podgrupi psefita. Nastaje litifikacijom šljunka

nekim od prirodnih veziva. Krupnoća valutaka i stepen zaobljavanja su kao kod šljunka

(poluzaobljeni do dobro zaobljeni klasti). Veličina i oblik zrna zavisi od vrste i tvrdoći

matične stene, kao i od dužini transporta. Eruptivne i masivne sedimentne stene daju sferična

zrna, a tankoslojevite i škriljave stene spljoštena zrna.

Konglomerati (vezane stene) su ekvivalenti šljunka (nevezane stene).

Mogu biti homogenog ili heterogenog sastava. Homogeni konglomerati nazivaju se

monomiktni, a heterogeni polimiktni. Češći su heterogeni konglomerati. Vezivna supstanca

može biti različita – karbonatna,

silicijumska,gvožđevita,

laporovita, itd.

Boja konglomerata zavisi kako

od boje fragmenata tako i od

vezivne supstance. Konglomerati

mogu biti beli, sivi, šareni, crveni

(kada su vezani gvožđevitim

cementom).

Sl.208. Konglomerat sa matriksom od oksida gvožđa.


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D1%98%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%86%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D1%98%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%87%D0%BA%D0%B8_%D1%98%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D1%98%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B2%D0%BE%D0%B6%D1%92%D0%B5

157 /400


Prema vrsti valutaka, razlikuju se kvarcni, dolomitski, krečnjački, heterogeni konglomerati…

Po mestu postanka razlikujemo rečne i obalske konglomerate, dok se konglomerati

vulkanskog porekla nazivaju aglomerati.

Postoji i podela konglomerata prema sredini stvaranja, na kopnene, jezerske i marinske.

Kopneni se stvaraju radom reka, vetra, lednika i vulkana.

Glacijalni konglomerati nastaju radom leda i

imaju i posebno ime – nazivaju se tiliti

(nevezani - til). Oni sadrže valutke sa strijama

– tragovima (brazdama) trenja o korito glečera.

Jezerski i marinski konglomerati nastaju u

jezerima, odnosno morima u njihovim

priobalnim delovima.

Konglomerati mogu biti i slojeviti i masivni.

Ujednačenost krupnoće zrna uglavnom postoji,

mada se javljaju i slučajevi kada sortiranosti

nema (fanglomerati), naročito kod tilita. Sl. 209. Konglomerat-masivni

Konglomerati se označavaju i prema geološkoj formaciji u kojoj leži, na primer crveni

konglomerati u permu, ili verukano konglomerati i dr.

Konglomerati se razlikuju prema udelu matriksa i udelu stabilnih valutaka otpornih prema

trošenju. Stabilnim valutcima smatraju se valutci kvarca, rožnjaka i kvarcita.

Fizička i mehanička svojstva breča i

konglomerata su slična, a zavise od svojstava

fragmenata i veziva. Krečnjačke breče i

konglomerati čija je upotreba najveća među

vezanim psefitnim stenama imaju gustoću

između 2,6 i 2,72 g/cm3, zapreminsku masu

između 2,6 i 2,7 g/cm3, a poroznost između

0,8 i 2% zapremine. Upijanje vode im je

između 0,2 i 1% mase, a čvrstoća na pritisak

između 100 i 200 MPa.

Sl.210. Konglomerat sa ostacima školjki

Konglomerati se teže obrađuju, pa im je građevinska upotreba manja nego kod breča. Ove

stene se javljaju kao slojevi debljine i preko desetak metara. Ujednačenost valutaka

uglavnom postoji mada ima konglomerata gde sortiranosti nema. Imaju ograničenu primenu,

zavisno od sastava valutaka i cementa, stepena, načina vezivanja, stepena obradivosti itd.

U odnosu na šljunkove konglomerati predstavljaju povoljnu podlogu i sredinu za građenje.

Zahvaljujući često dobroj vezanosti, relativno se lako izvode, kako površinski, tako i

podzemni radovi. Teškoće se javljaju kod varijeteta sa glinovitim vezivom i znatnom

vodopropustljivošću.


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%86



https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%92%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B3&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B8

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BA%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%80

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA

158 /400


Upotreba u građevinarstvu im je

vrlo ograničena, jer se teško

obrađuju i glačaju.

Upotrebljavaju se kao lomljeni

kamen ili kao materijal za

izradu nasipa.

Najpoznatija nalazišta

konglomerata su Meteori,

Grčka, Istočna Srbija, Sjenica,

okolina Sarajeva, Istočna

Hercegovina, u gornjem toku

Drine i dr.

Sl. 211. Konglomerati, Meteori, Grčka

Peščari je klastična vezana stena veličine zrna 0,02 do 2,0 mm, podgrupa psamitoliti. To

je, ustvari, pesak vezan (cementovan) nekim od prirodnih veziva. Po krupnoći i

petrografskom sastavu zrna ne razlikuju se od peskova. Krupnoća zrna i stepen zaobljenosti

variraju isto kao kod peska, te razlikujemo krupnozrne, srednjezrne i sitnozrne peščare.

Prema mineraloškom sastavu, varijeteti peščara dobijaju nazive po preovladajućoj

komponenti, na primer, kvarcni peščar, kalcitski, laporoviti, glinoviti, liskunski,

glaukonitski, gvožđeviti (vezan hematitom ili limonitom), bituminozni i dr.

Peščari imaju veliku raznovrsnost mineralnog i granulometrijskog sastava. Mogu sadržavati

zrna šljunka, kao i sitne cestice dimenzija praha i gline koje čine cement ili matriks. S

obzirom na količinu matriksa peščari se dele na: čiste peščare ili arenite (matriks < 15 %) i

nečiste peščare ili grauvake (matriks > 15 %). Bitni sastojci peščara, kako je već rrečeno,

su kvarc, feldspati i komadi stena, a sporedni liskuni, karbonati, minerali glina i teški

minerali. Najvažniji sastojak skoro svih tipova peščara je kvarc.

Najcešći tipovi peščara su: kvarcni peščar (pretežito zrna kvarca i malo matriksa), arkoze

(zrna kvarca i felspata sa malo matriksa), grauvake (zrna kvarca, komadi stena i dosta

matriksa) i kalkareniti ili krečnjački peščari.

Boja peščara najčešće potiče od vezujućih supstanci, te zato može biti vrlo različita:

svetlosiva, žuta, zelenkasta, mrkocrvena, crvena i dr.

Čvrstoća na pritisak i druga fizičko-mehanička svojstva peščara veoma zavise od vrste i

količine veziva kao i načina vezivanja. Najčvršći su kvarcni peščarisa silicijumskim

(kvarcnim) vezivom, a najmekši (najslabiji) su peščari vezani glinovitim vezivom.


159 /400


Čvrstoća na pritisak obično se kreće u rasponu od 60 do 120 MPa. Kod slabovezanih može

pasti na 30 MPa, ali kod kvarcih peščara sa silicijumskim vezivom može dostići I 300 MPa.

Inače, kod nas su u upotrebi

najčešće krečnjački (vapnoviti)

peščari sa kalcitskim vezivom,

čija čvrstoća na pritisak najčešće

iznosi 100-120 MPa.

Zapreminska težina im je 22-27

KN/m3. Imaju poroznost u iznosu

0,3-17% što je znatno više nego

kod magmatskih stena.

Peščari se obično pojavljuju kao

jasno uslojeni. Deblji slojevi

(banci) često su razdvojeni tankim

proslojcima gline, što dosta

olakšava njihovu eksploataciju.

Sl. 212. Slojevi peščara u sekvenci fliša, Ljig

U zavisnosti od vrste veziva peščari mogu biti dobra do odlična podloga i radna sredina za

građenje. Sa smanjenjem debljine slojeva smanjuje se pogodnost i ogratno.

Primena im je različita. Najveću primenu imaju peščari sa karbonatnim vezivom zbog

uslojenosti i lakoće vađenja, a i zbog lake obrade. Peščari, uopšte, imaju veliku primenu kao

građevinski material, pa se rado koriste i za arhitektonske i građevinske radove. Mada se ne

mogu glačati i polirati, mnogo se koriste za oblaganje zgrada, za izradu spomenika, pločnika,

ivičnjaka, stepenika i dr.

Peščari sa laporovitim, glinenim, limonitskim i drugim slabijim vezivom već posle kratkog

vremena pokazuje tragove, mahom korastog raspadanja i krunjenja usled dejstva

atmosferilija (posebno mraza). To se naročito odnosi na jače porozne peščare sa kapilarnom

poroznošću.

Sl. 213. Peščar u građevinarstvu-građenje u i od peščara: Petra, Jordan i kuća-fasada


http://www.kalejdoskop.h2.pl/bliskiwschod/jordania1.php

http://www.kalejdoskop.h2.pl/bliskiwschod/jordania1.php

160 /400


Na uslove rada u ovim sedimentnima bitno utiče sklonost ka raspadanju i raskvašavanju.

Najlakše se izvode radovi u slabo vezanim peščarima, a najteže u kvarcnim, kada je potrebna

upotreba eksploziva.

U građevinarstvu primena peščara je vrlo raznovrsna. Najviše se koristi za izradu dela

kolovoznih konstrukcija, kao lomljeni kamen ili kao material za izradu nasipa, za

ugrađivanje u temelje i dr., npr. crkva Sv. Marka u Beogradu izgrađena je od peščara koji

u sebi sadrži ljuspice muskovita.

U našoj zemlji peščari su dosta česta i upotrebljavana stena. Naročito je poznat peščar iz

Belih Voda kod Kruševca (“Belovodski peščar”), zatim u okolini Beograda u Kijevu i Ripnju

(krečnjački sa kalcijum-karbonatnim vezivom), Ostružnica kod Umke, okolina Ljiga i na

mnogim drugim mestima.

Sl. 214. Slojeviti peščar, Ljig i peščar “grauvaka”>15% matriksa (kvarc, min. glina, feld)

Alevrolit je vezana sitnozrna klastična stena nastala dijagenezom – cementovanjem

čestica praha. U njen sastav ulaze isti minerali koji su navedeni kod praha: kvarc, feldspat,

liskun, karbonati, minerali glina. Vezivo u ovim stenama najčešće je karbonatno ili

glinovito. Tekstura je slojevita. Boja je različita: smeđa - svetlo do mrkožuta, siva, bela.

Alevroliti su slojevite stene, ali su slojevi male debljine, do 50-ak. santimetara. Po spoljnjem

izgledu liče na peščare u koje često prelaze, sa povečanjem zrna klasta.

Sl. 215. Alevroliti


https://sh.wikipedia.org/wiki/Beograd

161 /400


Primena alevrolita u građevinarstvu je ograničena. Slojevi veće debljine mogu se koristiti

kao građevinski kamen, ili za izradu kamenih ploča. Veće pojave su zapažene u istočnoj

Srbiji.

Glinac je dijagenetski očvrsla glina. Po pravilu je slojevite teksture. Lako se raspada pod

dejstvom površinskih uticaja. To je očvrsla glina.

Sl.216. Glinac – sivi i svetliji (beli)

Laporac – obrađen kao poluvezana stena Lapor(ac) iako je vezana stena, tj. on je očvrsli

lapor- obrađen u delu o laporu.

3.4.4.2. Neklastične hemijske i biogene sedimentne stene (krečnjak, dolomit, siga (bigar),

gips (sadra), travertin, mermerni oniks, rožnjac, dijatomej)

Hemijske sedimentne stene

Nastaju hemijskim taloženjem materijala otopljenog u morskoj ili jezerskoj vodi. Najčešći

hemijski sedimenti su evaporiti - nastaju pretežno u plitkim i poluzatvorenim bazenima (npr.

morske lagune) u uslovima suve klime. Isparavanjem (evaporacijom) morske vode povećava

se koncentracija soli otopljenih u njoj te dolazi do taloženja niza minerala iz tako

prezasićenog rastvora - taloži se: halit NaCl, gips CaSO4 x 2 H2O...

U hemijske sedimentne stene ubrajaju se i karbonatne stene koje se talože u pećinama – sige

(bigar), i stene nastale u kraškim rekama – gips (sadra).

Najveću grupu čine karbonatni sedimenti, koji su vrlo zastupljeni u izgradnji Zemljine kore.

U okviru njih preovladjuju krečnjaci koji po načinu postanka mogu biti hemijski, klastični

i organogeni.

S obzirom na hemijski sastav bitnih petrogenih minerala i organskih sastojaka i način

njihovog izlučivanja i kristalizacije, dele se na karbonatne (krečnjanci, dolomiti),

evaporitne (anhidrit, gips) i silicijumske (čert, radiolarit, dijatomit) sedimentne stene.


162 /400


Krečnjaci su karbonatne sedimentne stene pretežno organskog, a u manjoj meri i

anorganskog porekla. Preovladavajući sastojak u njima je mineral kalcit. Nastali su

litifikacijom ili okamenjavanjem kalcitnih taloga sastavljenih od anorganskih delova

organizama i kalcitnog mulja. Kada istaloženi materijal predstavlja akumulaciju anorganskih

delova ljuštura i skeletnog detritusa,

nazivamo ih organogenima. Obično ih

nazivamo prema najviše zastupljenim

fosilnim ostacima, na primer: koralni

krečnjaci (po sadržaju skeleta korala),

foraminiferski krečnjaci (po foraminiferama),

litotamnijski krečnjaci (po algi litotamnijum),

rudistni krečnjaci (po ostacima i detritusu

rudista) itd. Krečnjaci se, po mestu nastanka,

dele na morske ili marinske, slatkovodne

(jezerske i rečne) i kopnene ili terigene.

Sl. 217. Krečnjak

Od terigenih krečnjaka spomenućemo bigar (sedra) i travertin.

Bigar (sedra) je sunđerasti, izrazito šupljikav, porozan, mek i drobljiv krečnjak. Nastaje na

slapovima kraških reka i jezera izlučivanjem kalcita na listovima mahovina, modrozelenih

algi i vodenom bilju.

Travertin je čvrsto litifikovani, šupljikavi i ćelijasto građen slojeviti krečnjak. Nastao je

pretežno anorganskim izlučivanjem kalcita iz toplih voda oko termalnih izvora i gejzira.

Dolomiti su mineral i organogena sedimentna stena izgrađena gotovo u potpunosti od

istoimenog minerala, nastala taloženjem otopljenog kalcijum karbonata (CaCO3) i

magnezijum karbonata (MgCO3) u vodi, a može nastati i prekristalizacijom krečnjaka pod

uticajem magnezijumskih soli. Pri dolomitizaciji nastaju idiomorfno kristalizovani

romboedri dlomita.

Po svom postanku, dolomiti mogu biti:

- ranodijagenetski, singenetski ili sinsedimentacijski, kad se dolomitizacija vrši u

nevezanim, nelitifikovanim talozima i

- kasnodijagenetski ili postsedimentacijski, kad se dolomitizacija vrši u već očvrslim

krečnjacima.

Postoje postepeni prelazi od čistog krečnjaka, preko dolomitizovanih krečnjaka do čistog

dolomita.

Fizička svojstva su mu jako slična fizičkim svojstvima kalcita, ali se mogu prepoznati po

tome što dolomit ne reaguje sa 3%-tnom hlorovodičnom kiselinom.

Boja karbonatnih sedimentnih stena zavisi od prisutnosti pigmenata. Oni su, pak, zavisni od

oksidacijsko-redukcijskim uslovima sedimentacijske sredine kao i od singenetskim i

postgenetskim procesima.


https://sh.wikipedia.org/wiki/Minerali

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Organogena_sedimentna_stijena&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Kalcijum_karbonat

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Magnezij_karbonat&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Voda

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Prekristalizacija&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Vapnenac

https://sh.wikipedia.org/wiki/Sol

https://sh.wikipedia.org/wiki/Kalcit

https://sh.wikipedia.org/wiki/Hlorovodoni%C4%8Dna_kiselina

163 /400


Glavni pigmenti karbonatnih sedimentnih stena su:

- organogena, bituminozna supstanca koja stenu boji različitim nijansama sive i smeđe do

crne boje;

- hematit, koji stenu boji različitim nijansama ružičaste i crvene boje;

- limonitna supstanca, koja stenu boji različitim nijansama žute do smeđe boje.

Kako je bituminozna supstanca nepostojan pigment, pa se krečnjaci obojeni njome ne

upotrebljavaju u eksterijeru, već samo za oblaganje u enterijerima.

Uz kalcit i dolomit kao glavne minerale, karbonatne stene sadrže i druge sastojke, od kojih

se posebna pažnja treba posvetiti onima koji su štetni. To su pre svega sulfidni minerali pirit

i markazit, minerali glina, proslojci, sočiva i kvrge opalnog kalcedonskog čerta.

Upotreba karbonatnih sedimentnih stena kao prirodnog kamena zavisi od njihovih tehničkih,

odnosno fizičko-mehaničkim svojstvima kao i od klimatskoj otpornosti. Neke od njih, ako

su nepostojane boje, upotrebljavaju se jedino za oblaganje enterijera, a druge, ako nisu

otporne na habanje, samo za oblaganje vertikalnih površina. Karbonatne sedimentne stene

ugrađene na pročeljima zgrada, odnosno u eksterijere, izložene su delovanju agenasa klime,

te na površini patiniraju, u prvom redu od otpadnih produkata sagorevanja čvrstih goriva,

čime je površina kamena izgubila svoju dekorativnost. Pored toga, karbonatne sedimentne

stene, pod delovanjem urbane atmosfere i kiselih kiša, na površini se pretvaraju u kalcijum

sulfat. Nastaju gnezda praškastog gipsa koja su na površini redovno maskirana čvršćim

koricama, što predstavlja ozbiljna oštećenja. Površine pročelja zgrada izložene čestim

udarima i mlazovima kiša redovno su svetlije, čišće, bez veće količine spomenutih proizvoda

urbane atmosfere.

Karbonatne sirovine su jedna od najznačajnijih nemetaličnih mineralnih sirovina, sa veoma

širokim spektrom primene u najrazličitijim industrijskim granama. I pored toga što se ove

sirovine koriste od daleke praistorije, nove oblasti njihove primene se i dalje otkrivaju.

Primena karbonata ima široki spektar, kako u građevinskoj, tako i u prehrambenoj i

farmaceutskoj industriji:

- Agregat u građevinarstvu,

- Poljoprivreda,

- Hemijska industrija,

- Proizvodnja cementa i kreča,

- Vatrostalni materijali,

- Industrija stakla,

- Metalurgija,

- Punila,

- Ekologija – desulfurizacija,

- Juvelirske sirovine ....


164 /400


Krečnjaci su sedimentne stene izgrađene od kalcijum karbonata (CaCO3). Krečnjaci su

najrasprostranjenije karbonatne stene i jedne od najrasprostranjenijih sedimentnih stena

uopšte. Sastavljeni su od kalcita ali su retko sasvim čisti. Obično sadrže hemijske primese

gvožđa, mangana i magnezijuma, zatim primese gline, zrna peska, organsku materiju i dr.

To su jedre stene kristalaste strukture, neravnog ili školjkastog preloma. Javljaju se u obliku:

slojeva različite debljine (tankopločasti do bankoviti) ili kao masivne stene.

Boja im je različita - zavisno od sastava odnosno primesa: bela, siva, crvena, mrkocrvena,

crna, smeđa, mrkožuta, zelenkasta.

Po poreklu mogu biti: organogeni (organsko poreklo), hemijski, pretaloženi.

Krečnjaci mogu nastati na više načina:

- kao hemijski sedimenti,

- kao organogeni sedimenti, kada nastaju uz aktivno učešće živih organizama i najzad,

- kao rezultat mehaničkog raspadanja i pretaložavanja ranije stvorenih krečnjaka.

Kao hemijski talozi stvaraju se i tzv. litografski škriljci (kriptokristalasti jasno uslojeni

krečnjaci), krečnjaci sonih ležišta i uz manje ili veće učešće organizama, sprudni alohtoni

krečnjaci (direktno izlučivanje karbonata iz morske vode).

Organogeni krečnjaci redovno sadrže ostatke fosila u čiju ljušturu je ugrađivan kalcijum-

karbonat. Ime dobijaju prema karakterističnom fosilu: foraminiferski, cefalopodski,

brahiopodski, rudistni, litotamnijski itd.

Krečnjaci najčešće imaju primesa na osnovu kojih se dele na: bituminozne (sa organskim

materijama), siliciozne (sa SiO2), gvožđevite, manganovite, glinovite, laporovite, itd.

Podela krečnjaka prema sadržaju primesa:

- Glinoviti (do 5 % gline),

- Laporoviti ( 5-25 % gline),

- Gvožđeviti (sa oksidima gvožđa) - crvenkaste boje,

- Dolomitični (sa oko 40 % minerala dolomita),

- Siliciozni (sa sadržajem SiO2),

- Peskoviti (sa sadržajem peskovite komponente),

- Bituminozni (sa organskom materijom) i

- Manganoviti (sa sadržajem mangana).

Upotreba krečnjaka je vrlo velika i raznovrsna:

- Građevinarstvo: zidanje, proizvodnju kreča, izrada agređata za beton, asfalt, izrada nasipa,

tampona u putogradnji, drenažnih rovova, itd.,

- Arhitekturi - ukrasni kamen, oblaganje, spomenike, popločavanje platoa, fasada...

- Industriji gvožđa i čelika - kao topitelj,

- Poljoprivredi,

- Hemijskoj industriji i industriji šećera visoke čistoće - 95 % CaCO3


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A8%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%99%D0%B0%D1%86&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%86%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC_%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%86%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC_%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%82

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A6%D0%B5%D1%84%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%B5&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%91%D1%80%D0%B0%D1%85%D0%B8%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%B5&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9B%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D1%98%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D0%BA%D1%80%D0%B5%D1%87%D1%9A%D0%B0%D0%BA&action=edit&redlink=1

165 /400


Sl. 218. Krečnjaci u Srbiji- kamenolom krečnjaka: dobro formiran i malo lošije

Ležišta krečnjaka u Srbiji:

- Sirovina za kreč: Jelen Do, Kaona, Zagrađe;

- Sirovina za cement: Mutalj, Suva Vrela i Godljevo, Čokoće;

- Sirovina za staklo: Plana;

- Sirovina za punilo i dr.: Jazovik.

Ostalla nalazišta i upotreba: Dinaridi, Istočna i Zapadna Srbija, veliki broj kamenoloma.


166 /400


Dolomiti su karbonatne sedimentne stene izgrađene od minerala dolomita i kalcita. Čisti

dolomiti sadrže 45 % MgCO3, ali su retki. Slični su krečnjacima od kojih se razlikuju jer ne

reaguju sa hladnom HCl. Nastaju najčešće metasomatskim putem, delovanjem

magnezijumom bogatih rastvora na krečnjake, ali i kao hemijski sedimenti direktnim

taloženjem iz rastvora.

Struktura im je kristalasta, a tekstura slojevita ili masivna. Boja im je mlečnobela i siva.

Dolomiti kao i krečnjaci najčešće imaju primese na osnovu kojih se dele na: bituminozne (sa

organskim materijama), siliciozne (sa SiO2), gvožđevite, manganovite, glinovite, laporovite,

itd.

Sl. 219. Dolomit- nalazište i primena

Dolomitne stene su jedne od najčešćih sedimentnih stena (čak 10% svih sedimentnih stena

su dolomiti), koje se pojavljuju od prekambrija do kenozoika, ali retko i teško ih je naći u

recentnom okruženju. Međutim, laboratorijskom sintezom dolomit se dobija na

temperaturama većim od 100 °C, u uslovima tipičnim za ukopavanje sedimentnih bazena -

što je u suprotnosti sa geološkim dokazima koji upućuju da se formirao pri nisko-

temperaturnim uslovima. Izgleda da visoka temperatura ubrzava kretanje kalcijumovih i

magnezijumovih jona tako da pronađu svoje mesto u uređenoj strukturi u razumnom

vremenu. To upućuje na zaključak da je manjak dolomita koji bi se trebao formirati danas

posledica kinematičih faktora, tj. ne može se uočiti formiranje dolomita jer se taj proces

odvija presporo da bismo ga mogli uočiti.

Recentni dolomit se pojavljuje kao sedimentni mineral u posebnim uslovima današnje

Zemljine površine. U periodu 1950-1960.god., nađeno je da se formira u visoko slanim

jezerima Kurong (Coorong) regiona u južnoj Australiji.


https://sh.wikipedia.org/wiki/Prekambrij

https://sh.wikipedia.org/wiki/Kenozoik

https://sh.wikipedia.org/wiki/Australija

167 /400


Istraživanjima je nađena moderna dolomitna formacija pod anaerobim uslovima u veoma

zasićenoj slanoj laguni duž obale Rio de Janeira u Brazilu, tzv. Lagoa Vermelha i Brejo do

Espinho.

Dolomiti koriste se kao i krečnjaci u gradjevinarstvu, hemijskoj industriji i poljoprivredi, ali

u manjoj meri. Koriste se kao ukrasni kamen, kao sirovina za proizvodnju cementa (kao

šljunak) u građevinarstvu i kao izvor magnezijum-oksida, pa i elementarnog magnezijuma.

Samleveni dolomit se koristi i kao materijal u proizvodnji keramike. Može biti nosilac nafte.

U dolomitima se mogu naći rude metala, kao što su cink, olovo i bakar. U hortikulturi se

koristi dolomit ili dolomitični krečnjak koji se dodaju tlu kako bi se smanjila (redukovala)

kiselost tla.

Ležišta dolomita u srbiji:

- Dinaridi: Lokve (Gradac), Đakovo, okolina Valjeva i Loznice, Zlatiboru (Braneško polje),

- SMM: Gradac-Straževica (Batočina) i Jošanički Prnjavor,

- Karpato-Balkanidi: Mirovo (Goleš), Izvor kod Bosilegrada....

Bigar ili siga je sedimentna stena i pripada grupi karbonatnih stena koja nastaje oko

hladnih slatkih voda sa sadržajem bikarbonata gde je vegetacija bujna. Biljke iz vode bogate

kalcijum bikarbonatom apsorbuju CO2, a oko njih se taloži CaCO3 i oblaže ih. To se događa

na mestima gde vodeni tok gubi kinetičku energiju ili zbog neke prepreke (vodeno bilje i

grane) ili zbog smanjenja nagiba. Truljenjem biljaka, slično kao kod lesa, nastaje šupljikava

stena koju zovemo siga (bigar) i karbonatni tuf.

Sl.220 . Bigar, okolina Ljiga i Pamukale, Turska

Karakteristačna je zbog šupljikavosti. Struktura je kriptokristalasta - neslojevita stena,

pupljikave teksture. Šupljikava tekstura javlja se zbog toga što se kalcit taloži oko biljaka, a

nakon njihovog izumiranja zaostaju šupljine.

Znatno je mekša i poroznija od travertina, i obično se formira u obliku masivnih stenskih

masa.

Bigar je monomineralna stena, što znači da je izgrađena od samo jednog minerala - kalcita.


https://sh.wikipedia.org/wiki/Laguna

https://sh.wikipedia.org/wiki/Rio_de_Janeiro

https://sh.wikipedia.org/wiki/Brazil

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D1%99%D1%83%D0%BD%D0%B0%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D1%92%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%80%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC-%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4%D0%B0&action=edit&redlink=1


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9C%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%98%D0%B0%D0%BB&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%9A%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0_(%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%98%D0%B0%D0%BB)

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9D%D0%B0%D1%84%D1%82%D0%B5&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%B0_(%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B0)

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BD%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BE

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%BA%D0%B0%D1%80

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BB%D0%BE

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0

https://sh.wikipedia.org/wiki/Sedimentne_stijene

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Karbonatna_stijena&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Kineti%C4%8Dka_energija

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=%C5%A0upljikavost&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Biljka

https://sh.wikipedia.org/wiki/Stijena

https://sh.wikipedia.org/wiki/Mineral

https://sh.wikipedia.org/wiki/Kalcit

168 /400


Kada je kompaktna i trakaste građe, naziva se travertin.

Prema mestu nastanka, siga može biti:

- jezerska,

- rečna,

- izvorska.

Upotrebljava se u građevinarstvu i

arhitekturi. Dobar je građevinski

materijal, lako se obrađuje, lagan je,

dobar zvučni i termoizolator i

intenzivno je korišćen u izgradnji

srpskih srednjovekovnih manastira.

Ima ga u okolini Jagodine, u selu

Brasina kod Loznice, izvornom delu

reke Ljig, kod Niške Banje, Istočna

Srbija (Panjevac i dr.), Jugozapadna

Srbija. Sl. 221. Bigar, okolina Ljiga

Travertin

Stena slična bigru, ali nešto kompaktnija i trakaste građe naziva se travertin. Može biti

raznih boja i veoma je interesantan kao arhitektonski kamen.

Travertin je čvrsto litifikovani, šupljikavi i ćelijasto građen slojeviti krečnjak. Nastao je

pretežno anorganskim izlučivanjem

kalcita iz toplih voda oko termalnih

izvora i gejzira.

Sl. 222. Travertin

Ležišta travertina i mermernog oniksa u srbiji: Lozovik, Sijarinska banja, Pećka banja...

Stalaktiti i stalagmiti - pripadaju ovoj grupi stena.


https://sh.wikipedia.org/wiki/Travertin

169 /400


Mermerni oniks nastaje oko toplih i hladnih izvora, izlučivanjem iz voda bogatih

kalcijum bikarbonatom Ca(HCO3)2. Izgrađen je od kalcita ili aragonita, strukture često

makrokristalaste, a trakaste teksture. Različitih boja u zavisnosti od primesa, u tanjim

pločama je proziran. Zbog ovakvih karakteristika veoma je cenjen materijal za oblaganje ili

izradu dekorativnih predmeta.

Mermerni oniks je slična bigru i često sa njim udružen. Sastav: kalcit, ređe aragonit +

primese koje daju boju. Boja im je različita: žuta (kao ćilibar), cvrenkasta, roze, bela,

žutozelena i dr.

Ima ga u selu Banjica kod Peći, na Venčacu, i oko gejzira kod Sijarinske Banje.

Sl. 223. Mermerni oniks, Sijarinska banja


170 /400


Organogene sedimentne stene

Organogene sedimentne stene nastaju taloženjem ostataka životinjskog i biljnog sveta. Stene

nastale sedimentacijom skeleta i ljuštura mikro ili makroorganizama zovu se „zoogeni

sedimenti“, a stene nastale sedimentacijom ostataka biljaka (stabala, grana, lišća i drugih

delova i sastojaka biljaka) zovu se „fitogeni sedimenti“.

Od zoogenih sedimenata najvažniji su krečnjaci i dolomiti. Ovoj grupi stena pripadaju i

pisaća kreda, dijatomejska zemlja, silicijski sedimenti (rožnaci) itd.

U organogene (fitogene) sedimente takođe spada ugalj, a delimično i nafta i asfalt, ali o ovim

stenama neće biti reči jer se one detaljno proučavaju u nauci o kaustobiolitima.

Dijatomejska zemlja

Dijatomejska zemlja je zemljasta, vrlo porozna sitnozrna stena izgrađena pretežno od

skeleta dijatomeja (Ljusture algi – dijatomeje) sastavljenih od opalske silicijumske materije

biohemijskog karaktera. Odlikuje se izvanredno malom zapreminskom težinom (0,15-0,9

g/cm³), visokim apsorpcionim svojstvima, malom provodljivošću toplote i elektriciteta, kao

i otpornošću prema hemikalijama. Naslage dijatomejske zemlje stvaraju se u morima i

jezerima. Biogeni – dijatomejske zemlje (dijatomiti) - formiraju se u sedimentima

siromašnim jezerima u višim geografskim širinama (prim. Bajkalsko jezero) organizmi čiji

su skeleti izgrađeni od opala – dijatomeje: marinski i nemarinski fitoplankton.

Najvažnija karakteristika dijatomejske zemlje je ogromna moć upijanja i apsorpcije, pa se

zato koristi za filtriranje voda, pića, ulja, i raznih hemikalija, kao abraziv (paste za zube,

poliranje metala), mehanički insekticid, absorbent za tekućine (npr. za kućne ljubimce), u

industriji dinamita.

Dijatomejska zemlja je kao insekticid

najkorištenija u čuvanju uskladištenih

poljoprivrednih proizvoda (poput

žitarica u silosima).

Sl. 224. Dijatomejska zemlja - primena

Dijatomejska zemlja - silicijska stena biohemijskog karaktera nalazi se na površinskom kopu

- Lazarevac selo Baroševac na polju “B“. Javlja se u vidu jednog kontinualnog sloja, na

površini od oko 1 km2. Ležište ima izdužen oblik. Dijatomejska zemlja se javlja u vidu

jednog sloja debljine od 0,20 do 0,30 m. Materijal za stvaranje ovog ležišta dali su skeleti

izumrlih algi dijatomeja. Starost ovog ležišta dijatomejske zemlje određena je kao gornje

pontijska. Čista dijatomejska zemlja je bele boje. To je organogena stena koja pretežno

sadrži skelete jednoćelijskih algi dijatomeja. Najvažnija komponenta je SiO2, dok ostatak

čine razne primese oksida gvožđa, kalcijuma i magnezijum karbonata. Ukupne rezerve

dijatomejske zemlje iznose negde oko milion tona. Obzirom na nesagorljivost i nizak


https://sh.wikipedia.org/wiki/Silicijum

https://sh.wikipedia.org/wiki/Elektricitet

171 /400


koeficijent toplotne provodljivosti, ovaj materijal prestavlja najstariji termoizolacioni

materijal. Osušena i samlevena dijatomejska zemlja upotrebljava se kao termoizolaciono

brašno i kao sredstvo za filtriranje. Ima široku primenu: u industriji hartije, boja i lakova, za

izradu nezapaljivih pasta, hidroizolacionih materijala, azotnih đubriva, plastičnih masa, za

izolaciju od zvuka i toplote, kao absorbens, za dobijanje vodenog stakla, emajla, glazura,

dodaje se cementu da bi beton bio otporan na promene temperature i dodaje se nitroglicerinu

u proizvodnji eksploziva.

Sl. 225. Dijatomejska zemlja

Pisaća kreda je meki, beli, porozan oblik krečnjaka koji se sastoji od minerala kalcita

(CaCO3). Kreda je karbonatni sediment izgrađen od mikroskopski sitnih ljušturica

foraminifera, istaloženih u morima ili slatkim jezerima.To je bela, jako porozna, higroskopna

stena. Najveće pojave formirane su u periodu krede koji je tako i dobio ime. Relativno je

otporna na eroziju.

Čista kreda se tradicionalno koristi kao materijal za

pisanje (školske table, krojačke radionice), iako se

danas češće koriste zamene (gips, talk). Za slikanje

se može koristiti čista ili kreda pomešana sa

mastima (masne bojice). Kreda se (umesto

magnezijuma) koristi radi sigurnijeg udarca ili hvata

u bilijaru, gimnastici, dizanju tegova, bacačkim

atletskim disciplinama, alpinizmu itd.

Kreda se nekad dodaje kiselom zemljištu da bi

poboljšala njegov kvalitet.

Kod nas je malo rasprostranjena i lošeg kvaliteta.

Tercijarne je starosti i stvarana u jezerskim

basenima u okolini Užica i Kragujevca.

Sl. 226. Školska kreda – masne kredne boje



https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%86%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%98%D0%B0

172 /400


Rožnjac - vrlo opšti termin za sitnozrnasti silicijumski sediment anorganskog,

biohemijskog, biogenog, vulkanskog ili hidrotermalnog porekla. Rožnac je stena izgrađena

od SiO2 minerala. Nastaje najčešće u vreme submarinskih izlivanja bazične ili intermedijarne

lave. Tom prilikom se oslobađa izvesna količina slobodnog SiO2, koji biva istaložen iz

rastvora kao pravi hemijski sediment ili biva ugrađen u ljušture nekih organizama

(radiolarija ili silicispongija), pa se taloži po njihovom izumiranju. U početku to je opalska

stena, ali zbog nestabilnosti, opal vremenom prekristališe u kalcedon i kvarc.

Struktura rožnaca, prema tome, varira od amorfne do mikrokristalaste, dok je tekstura

masivna. Boje su veoma raznovrsne, mada najčešće srećemo crvene ili zelene, ređe šarene.

Zbog načina postanka, pojavljuju se kao proslojci i sočiva unutar submarinskih vulkanita, sa

kojima grade dve značajne vulkanogeno-sedimentne serije: “porfirit-rožnačku" (trijaske

starosti) i “dijabaz-rožnačku" (formiranu tokom jure).

Rožnjac je:

- gusta, vrlo tvrda stena, konkoidalnog (nepravilnog) loma i

- različito obojen zavisno od nečistoća (primesa) koje ulaze u njegov sastav.

Sl. 227. Uzorak rožnjaca

karakterističnog

nepravilnog loma

Sl.228. Jasper - crveni varijetet rožnjaca (primese železa).

Genetske skupine rožnjaka su: uslojeni, nodularni

Uslojeni rožnjaci:

- nastaju transformacijom iz silicijumskih muljeva, - silicijumski muljevi.

akumuliraju se na okeanskim dnima u područjima

velike organske produktivnosti u pripovršinskim

vodama:

- radiolarijski (ekvatorijalna područja),

- dijatomejski (polarna područja).

uglavnom se akumuliraju u abisalnim područjima

gde dubina premašuje CCD, Sl.229. Uslojeni rožnjac

OCD - opalna kompenzacijska dubina - dubina rapidnog porasta otapanja silike, a nalazi

se na oko 6.000 m dubine,zbog otapanja tokom taloženja samo mali postotak radiolarija i

dijatomeja dospe do dna i gradi sediment.


173 /400


Evaporitni hemijski krečnjaci: gips, anhidrit, halit

Evaporiti - sedimentne stene koje nastaju hemijskim izlučivanjem iz visokokoncentrisanih

vodenih rastvora usled evaporacije ili isparavanja vode. Nastaju pretežno u plitkim i

poluzatvorenim bazenima (npr. morske lagune) u uslovima suve i tople klime. Isparavanjem

(evaporacijom) morske vode povećava se koncentracija soli otopljenih u njoj te dolazi do

taloženja niza minerala iz tako prezasićenog rastvora - taloži se: halit NaCl, gips CaSO4 x 2

H2O.... Za njihovu kristalizaciju nužno je višestruko brže isparavanje od dotoka vode.

U ovu grupu hemijskih sedimentnih stena spadaju karbonati, anhidrit, gips i različite soli.

Stene su slojevite građe i kristalaste strukture. Obično su različito obojene od primesa

prirodnih pigmenata.

Evaporitne sedimentne stene kao prirodni kamen nemaju poseban značaj, osim belog

kristalastog gipsa - alabastera koji se upotrebljava u vajarstvu i nešto malo u građevinarstvu.

Uslovi postanka:

- aridna klima (suva i topla),

- isparavanje vode višestruko brže od

dotoka vode.

Sl.230. Jedan od uslova postanka evaporita Sl. 231. Tok nastanka evaporita iz slane vode

Najčešći evaporitni minerali:

Tabela 22

Mineral Hemijska formula

Gips CaSO4 x 2H2O

Anhidrit CaSO4

Halit NaCl

Silvit KCl

Carnallit KMgCl3 x 6H2O

Kainit MgSO4 x KCl x 3H2O

Kieserit MgSO4 x H2O


174 /400


Evaporitne naslage i okolina:

• Debele evaporitne sukcesije mogu dostići debljinu preko 1.000 m zapunjavajudi velike

intrakratonske bazene (prim. Zechstein bazen u SZ Evropi), ili se izmenjuju sa

neevaporitnim sedimentima (krečnjacima, laporcima) na stabilnim platformama ili

šelfovima

• Mrtvo more – prirodni (moderni) primer precipitacije soli

• Cikličnost:

- česta osobina evaporitnih sedimenata:

ciklus: gips-anhidrit →halit →K,Mg hloridi i sulfati

• Modeli taloženja evaporita:

- subakvatska precipitacija - jednostavan proces “evaporacijska zdela”

- subaerska precipitacija

• Mesta formiranja minerala:

- blizu kontakta voda-vazduh,

- na površini sedimenta (pridneni rast).

• Dubina vode i dimenzije vodenih tela:

- od plitkovodnih do dubokovodnih okoliša

- od malih (jezera/lagune) do velikih vodenih tela (intrakratonski/riftni bazeni)

• Marinski uslovi (okruženje):

- barijera koja omogućava postizanje visokog saliniteta,

- periodičko nadopunjavanje saline,

- u geološkoj prošlosti evaporiti su podvodno taloženi u šelfnim lagunama iza peščanih

barijera i grebena, na platformama, kao i na dubokim dnima zatvorenih bazena,

- subakvatski precipitisani evaporiti imaju karakteristične kristalne forme, strukture i

obiležja slojeva.

Sl. 232. Taložni uslovi nastanka evaporita: A-marinski šelfovi/lagune; B-zatvoreni bazeni.

Sl.233. Sredina subaerske precipitacije-“Slana

tava”


175 /400


Sl. 234. Debljina pojedinih soli nastalih u istom vremenskom

intervalu.

Sl. 235. Debljina soli nastale potpunim isušivanjem od 1 km visokog stuba morske vode.

Gips i anhidrit

Tabela 23

Mesto precipitacije:

- na površini Zemlje,

- podvodno u plitkoj i dubokoj vodi i

- subaerski u obalnim i kopnenim sabkhama.

• Na dubinama većim od nekoliko stotina metara sav CaSO4 prisutan je u obliku anhidrita, a

kod izdizanja anhidrit prelazi u gips (sekundarni gips),

• Stabilna faza određena je aktivnošdu vode (sobzirom na salinitet) i temperaturom,

• Gips i anhidrit sadrže prepoznatljive strukture i teksture i osetljivi su na zamene,

rekristalizacije i otapanje,

• Struktura gipsa i anhidrita značajno varira zavisno od okoline precipitacije i istorije

dijageneze.

Pustinjska ruža - gips nastao precipitacijom unutar sedimenata

kopnenih sabkhi

- intenzivna evaporacija →povećanje koncentracije pornih

voda u sabkhi i

- (salinitet oko 260%o) → gipsni kristali zamenjuju se

anhidritom.

Sl.236. Gips- „pustinjska ruža“, Tunis


176 /400


Sl. 237. Redosled izlučivanja taloga evaporitnih sedimentnih stena

Halit - glavni sastojak velikih evaporitnih bazenskih taloga i glavni evaporitni mineral u

recentnim slanim jezerima i “slanim travama” (saline pan).

Struktura i karakteristike slojeva zavise od okoline (mesta) taloženja:

- podvodno u permanentnom vodenom telu,

- saline pan sa ponavljanjem ciklusa poplavljivanja i desikacije.

Halit taložen u dubljoj vodi (ispod talasne baze) je dobro uslojen i laminiran.

Gips - je sulfat kalcijuma sa vodom - CaSO4 x 2H2O. Kristališe monoklinički i pri

povoljnim uslovima daje vrlo lepe kristale, često blizance.

Boje je bele ili je providan i bezbojan sa staklastim sjajem, savršene cepljivosti i male

tvrdoće – 2, a gustoća mu je oko 2,4 g/cm3. Sitnozrni

agregati gipsa, bele boje nazivaju se alabaster.

Zagrevanjem gubi vodu ali je lako prima nazad.

Prirodni gips- ležišta gipsa redovno se pojavljuju uz ležišta

anhidrita (CaSO4), budući da nastaju u sličnim uslovima.

Sl. 238. Gips

100%

prvobitne

zapremine vode

30% prvobitne

zapremine vode

10% prvobitne

zapremine vode

6% prvobitne

zapremine vode

smanjivanje zapremine vode


177 /400


Prema načinu postanku razlikuju se tri tipa ležišta:

- sedimentna (koja su najčešća),

- infiltracijska (malo ređa) i

- metasomatska (vrlo su retka).

Sedimentna ležišta nastaju porastom koncentracije kalcijum sulfata otopljenog u morima

i jezerima - evaporacijom vode (vidi: Evaporiti - sedimentne stene).

Infiltracijska ležišta gipsa nastaju hidratacijom već nastalih naslaga anhidrita delovanjem

pornih voda, na dubinama do približno 1.000 m. I ovde je moguć prelaz gipsa u anhidrit

procesom dehidratacije, koji se odvija na dubinama većim od 1.000 m zbog povišenih

temperatura.

Sedimentna i infiltracijska ležišta gipsa obično su permske starosti a nastaju u velikim

sedimentnim bazenima zbog čega su ležišta gipsa najčešće vrlo masivna i prostrana, debljine

i po više desetina metara.

Metasomatska ležišta nastaju delovanjem voda obogaćenih sumpornom kiselinom na

krečnjake, a sumporna kiselina obično poteče od pirita i pirhotina oksidiranih utecajem

površinskih i podzemnih voda.

U laporcima i glincima se javlja u vidu konkrecija koje su obrazovane delovanjem sumporne

kiseline na karbonate u njima. U rudnim ležištima se nalazi u oksidacionoj zoni u vidu

skrama i žilica, koje nastaju delovanjem ponirućih voda.

Gips je170 puta topljiviji od kalcita, može se naći na izdancima u suvim i polusuvim

područjima.

Primena gipsa je raznovrsna, najčešće se koristi kalcinisani gips, odnosno poluhidratisani

sulfat - štukator gips (CaSO4 × ½ H2O) koji, pomešan sa vodom, služi kao vezivo u

gradevinarstvu, električarski gips, za proizvodnju gipsanih ploča i elemenata, za izradu

kalupa itd. Mleveni gips se koristi kao punioc u industriji papira, tekstila, gume, boja, zatim

u poljoprivredi i zaštiti okoline za tretiranje tla. Čisti i prozirni kristali gipsa imaju primenu

u proizvodnji optičke opreme. U proizvodnji cementa gips je aditiv koji služi kao regulator

brzine vezivanja cementa.

Gips je vrlo nepovoljan – štetan u šljunku (agregatu) za spremanje betona ili za izradu

tamponskih ili drenažnih slojeva u putogradnji ili zgradarstvu zbog stupanja u hemijsku

reakciju sa kalcijumskom komponentom iz cementa.

Osim prirodnih nalazišta gipsa, danas se proizvode značajne količine sintetickog gipsa, koji

se pojavljuje kao nuzproizvod nekih tehnoloških procesa. Najčešće je to odsumporavanje

dimnih gasova termoelektrana na ugalj, gde se prave najveće količine sintetičkog gipsa.

Iako na tržištu postoje različite vrste gipsa pod nazivima građevinski gips, modelarski gips,

štukaturni, zubarski, alabaster, električarski gips itd., gotovo uvek se radi o gipsu poluhidratu

koji se razlikuje u određenim svojstvima specifičnim za neku primenu. Izuzetak je estrih

gips koji se proizvodi istim postupkom ali na višim temperaturama, a se sastoji od anhidrita

i kreča.


178 /400


Anhidrit - (starogrčki: ἄνυδρος anhydros: bez vode, suv) (CaSO4) je nehidratisani sulfat

kalcijuma - ''gips bez vode''. Kristališe rombično i javlja se u zrnastim i jedrim masama.

Savršene (sa tri pravca) je cepljivosti, bele boje, sedefastog sjaja, a tvrdoće 3-3.5 mosove

skale. Relativna gustina 2,98 g/cm³. Bele je do tamnoplave boje, katkad i cvenkast,

sedefastog do staklastog sjaja. Nastaje kristalizacijom iz slanih voda (mora) pri evaporaciji,

tj. hidatogeno, najčešće u sonim ležištima.

Upotrebljava se kao punilo papira, dodatna sirovina u cementnoj industriji, kod proizvodnje

sulfatne kiseline, veštačkih đubriva, te za izradu veziva. Primanjem vode prelazi u gips.

Sl.239. Anhidrit, Kobeřice u Opavy,Poljska (Evaporitni sediment) i Čivava, Meksiko

Halit - natrijum hlorid ili kuhinjska so (NaCl) u prirodi kao mineral halit. Svakodnevno

se upotrebljava kao kuhinjska so. Obično nije čista, već sadrži razne primese koje utiču na

njene fizičke i fiziološke osobine. Nastaje kao mineral sonih ležišta, ređe kao produkt

vulkanskih ekshalacija.

To je kristalna supstanca sa jonskom kristalnom resetkom u vidu bezbojnih providnih kocki.

Kristališe teseralno u obliku kocke ili se javlja u zrnastim masama poznatim kao kamena so.

Savršene je cepljivosti, staklaste sjajnosti, bezbojan, belo, ružičasto ili zelenkasto obojen.

Slanog je ukusa, a usled prisustva magnezijuma slanogorkog. Lako se rastvara u vodi i

higroskopan je.

Ulazi u sastav ekstracelularne tečnosti organizama. Koncentracija natrijum hlorida u

morskoj vodi je oko 3,3% masenih procenata.

Temperatura topljenja natrijum hlorida iznosi 801 °C, a temperatura ključanja 1.465 °C.

Biološki značaj NaCl - kuhinjska so je glavni izvor jona Na+ i Cl- za ljude i životinje. Joni

Na+ imaju ključnu ulogu u mnogim fiziološkim procesima od održanja stalnog krvnog

pritiska do održanja rada nervnog sistema. Zato je unošenje kuhinjske soli neophodno za

život.

Ljudske dnevne potrebe za kuhinjskom soli iznose oko 50 mg, a ta se količina otprilike nalazi

u jednoj vekni hleba. Današnjim načinom života unosimo u telo nekoliko puta veću količinu


https://hr.wikipedia.org/wiki/Starogr%C4%8Dki_jezik

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0

https://hr.wikipedia.org/wiki/Papir

https://hr.wikipedia.org/wiki/Sulfatna_kiselina

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%BA%D0%BE

https://sh.wikipedia.org/wiki/Minerali

https://sh.wikipedia.org/wiki/Halit

179 /400


kuhinjske soli od one koja je potrebna našem telu. Predpostavlja se da prekomerna upotreba

soli može izazvati neke bolesti.

Zakon nalaže da se kuhinjskoj soli mora dodavati jod radi smanjenja pojave gušavosti.

Razlikujemo dve vrste kuhinjske soli rudna so i morska so.

Sl. 240. Natrijum hlorid- halit (kuhinjska so): „kamena“, „morska“ i „himalajska“

Iz prirodnih nalazišta NaCl se dobija:

- rudarskim kopanjem naslaga kamene soli,

- rastvaranjem naslaga kamene soli ispod zemlje,

- crpljenjem i uparavanjem slane vode,

- uparavanjem morske vode.

Rudna kuhinjska so se dobija iz rudnika soli kopanjem na mestima gde je nekada davno

bilo more i nataložila se so povlačenjem mora (najbolji primer za to je rudnik soli Tušanj

u Tuzli ili Krakov, Poljska).

Morska so se dobija u solanama isparavanjem morske vode. Isparavanje se vrši u velikm

plitkim bazenima. Sam proces isparavanja kreće od prvog bazena u kojem je koncentracija

NaCl najmanja (morska voda) do zadnjeg, u kojem je morska voda toliko prezasićena da

se so taloži na dnu bazena. Isušivanje se vrši samo u letnim mesecima kada su

najpovoljniji uslovi za proizvodnju (vetar i sunce). U svetu postoji veliki broj „morskih“

solana, npr. Alikes, kod Paralije, Grčka, Ulcinj, Crna Gora, Pag, Hrvatska, itd.

NaCl je neophodan u ljudskoj (veoma veliki značaj) i životinjskoj ishrani. U prehrambenoj

industriji koristi se kao konzervans.

Značajnu primenu ima u:

- Industriji kože,

- Sapuna,

- Porcelana,

- Stakla.

Koristi se kao sirovina za dobijanje:

- Vodonika,

- Hlora,

- Hlorovodonika,


180 /400


- Natrijum-hidroksida,

- Natrijum-karbonata,

- Natrijum sulfata,

-Natrijum-metasilikata.

Ova grupa minerala je u prirodi predstavljena velikim brojem minerala, ali oni imaju mali

značaj kao petrogeni minerali. Pomenuti halit - kuhinjska so, koja ima veliki značaj jer se

koristi u ljudskoj ishrani.

Sl. 241. Važnije sedimentne stene

3.4.5. Stenski sastav fliša

Fliš (nem. Flysch), je specifična pojava udruženog naizmeničnog pojavljivanja slojeva

peščara, laporca, glinaca, laporovitih i peskovitih krečnjaka, konglomerata, breča, tufova,

koja se često i ritmički smenjuju, sl. 242.

Fliš je opisni termin za kompleks klastičnih sedimentnih stena nastalih turbidnim tokovima,

koji prate snažno delovanje tektonike. Za flišni kompleks karakteristična je sukcesivna

izmena sitnozrnastih sedimenata kao što su šejlovi, siltiti i laporci sa peščarima i krupnozrnih

- breče, konglomerati i krečnjaci. Naziv flišolike naslage koristi se za sličan kompleks

sedimentnih stena.


181 /400


Fliš - nataloženi sediment nastao od krupnozrnastih i sitnozrnastih stena različitog sastava i

veličine zrna, u kojem se laporci ili glineni škriljci smenjuju sa proslojcima peščara,

konglomerata i krečnjaka taloženih u plitkom moru ili prostranom slatkovodnom bazenu u

vreme eocena od erodiranih naplavina sa kopna. Fliš je heterogen, pa postoji brza izmena

litoloških članova različitih fizičko-hemijskih svojstava u vertikalnom i lateralnom nizu. U

primarnom stanju naslage fliša su horizontalne, ali naknadni tektonski pokreti u Zemljinoj

kori mogu ih naborati ili ukositi. Zbog selektivne erozije, odnosno različite otpornosti

pojedinih delova flišnih naslaga na uticaj atmosferilija, reljef flišnih terena u pravilu je vrlo

raščlanjen. Litološki član u kojem prevladava glinovita komponenta troši se brže, što dovodi

do većih udubljenja (propadanja), dok čvršći delovi sedimenta ostaju kao uzvišenja na

terenu. Zbog organskih

primesa u glinama boja

može biti različita, a

laporoviti segmenti

variraju od žućkaste i sive

do sivoplave boje. Zavisno

od količine krečnjačke

komponente, laporci

variraju od krečnjačkih

laporaca do laporovitih

krečnjaka, ali postoji i

prelaz: od glinovitih

laporaca do laporovitih

glina. Sl.242. Flišna serija - savršena ritmičnost

Raspucala glinovita komponenta je, zbog prodora površinskih procednih voda, podložna

bubrenju i klizanju pa ponegde uzrokuje pojavu klizišta, što otežava radove pri usecanju

saobraćajnica ili izgradnji različitih građevinskih objekata na takvom terenu.

Kompaktne i debelo uslojene flišne naslage u pravilu su vodonepropusne, pa su pogodno

mesto za “sidrenje” bokova brana u veštačkim akumulacijama.

Na kontaktu fliša i vodopropusnih krečnjačkih naslaga javljaju se brojni izvori različite

izdašnosti, zavisno od veličine površine (terena) sa kojeg se dreniraju podzemni tokovi. Na

području Šumadije flišne naslage razlikuju se od onih kod Kosjerića ili Kačanika. Flišna

serija u Istri razlikuje se od one u Alpama zbog specifične sedimentacije pri kojoj su

nastajale, pa za njih geolozi upotrebljavaju izraz flišolike naslage. U njima se ritmički

smenjuju različiti sedimenti; karakter sedimentacije više je krečnjački sa mnogo fosila, a

laporci su dominantan član naslaga. Boja im je zelenkasta, siva i žućkasta, a debljina serije

iznosi od 400 do 450 m.

Ponekad neki od navedenih litoloških članova nije prisutan u flišnom kompleksu. Specifičan

litološki sastav i velika mehanička oštećenost pogoduje intenzivnom raspadanju. Pogodna je

raskvašavanju i kliženju, što predstavlja karakteristiku flišnog kompleksa.


182 /400


Građenje u flišu je veoma

neujednačeno i zavisno je od

lokalnog sastava kompleksa,

stepena mehaničke oštećenosti i

slojevitosti. Najnepovoljnije je

građenje u izrazito heterogenom

flišu sa čestim smenjivanjem više

različitih litoloških članova.

Uslovi rada nisu vezani za teško

prokopavanje, usecanje i drugo,

koliko za čestu nestabilnost

padina.

Sl.243.Fliš - stabilan

Flišne serije su vrlo zastupljene u svetu na više i velika prostranstva, pa i naše zemlje. To su

deo sliva Morave, Šumadijska flišna serija, kod Kosjerića, kod Kačanika, deo doline

Lepenca i dr. Flšna serija velikog prostranstva proteže se od Istarskog poluostrva prema

Alpima i delovima Italije. Velika flišna serija je i u okolini Splita i dr.

3.4.6. Građenje u terenima izgrađenim od sedimentnih stena

Sa stajališta graditeljske prakse, znanje o mineralima pomaže kod određivanja celokupnog

sastava stenske mase. Drugim rečima, da bismo mogli utvrditi sastav stene u kojoj (ili na

kojoj) nameravamo izvesti određenu građevinu, ili kamena kojim gradimo, moramo odrediti

mineraini sastav i njihove količinske odnose, te njihovo eventualno bubrenje, skupljanje,

raspadanje pod uticajem atmosferilija i ostala fizičko-hemijska svojstva. Primera radi, na

ponašanje laporca bitno utiču minerali gline, koji su veoma osetljivi na vlaženje tako da

monmorionit može povećati svoju zapreminu i do 10 puta i pri izradi tunela izazvati

neželjene posledice. Povećanje zapremine vlaženjem primećeno je i kod minerala kaolinita

(do 25%).

Za terene izgrađene od nevezanih sedimenata (šljunka i peska), značajno je da voda ne menja

bitno njihove fizičko-mehaničke karakteristike. Stabilnost i nosivost takvih terena zavisi od

zbijenosti materijala i njegovom granulometrijskom sastavu. Šljunkovi i drobina su

materijali slabo stišljivi u suvom i mokrom stanju, pa imaju povoljne osobine za građenje.

Za građenje u pescima, važnu komponentu ima količina glinovite komponente u njima.

Prah, pogotovo ako je saturiran vodom (mulj) i zaglinjen, treba izbegavati kao sredinu za

građenje zbog njegove velike stišljivosti. Ipak, i u takvim terenima može se graditi, ali na

pilotima koji trebaju biti ukliješteni u stenu ili projektovani tako da nose površinom

(plaštom).

Kod glina postoje dve faze sleganja: prva, koja se pojavljuje neposredno nakon realizacije

opterećenja i traje kratko, a manifestuje se bočnim istiskivanjem, i druga, lagano i

dugotrajno sleganje koje može trajati godinama (čak i desetletima). Budući da ni jedan drugi


183 /400


sediment nije toliko podložan promenama u konzistenciji, ravnoteži i stabilnosti kao gline,

građenju na njima treba prići sa izuzetnom opreznošću. Odnosno, za decidirani zaključak o

mogućnostima temeljenja i koncepciji temeljne konstrukcije, treba prethodno obaviti

detaljne istraživačke radove.

Tereni izgrađeni od čvrstih vezanih klastičnih sedimentnih stena čine stabilnu podlogu za

građenje. Dozvoljena nosivost u takvim stenama praktično je neograničena, ali se računa da

sme iznositi između 1/8 i 1/15 njihove čvstoće na pritisak. Problemi temeljenja u flišu, koji

je zastupljen pretežito izmenama laporca i peščara, nastaju zbog njegove hetrogenosti i brzih

izmena litoloških članova različitih fizičko-mehaničkih i dimenzionalni karakteristika

(različite debljine slojeva flišne serije). Za temeljenje su najpogodnije lokacije koje izgrađuje

jedan litološki član, odnosno, one lokacije koje imaju uniformnu građu.

Tereni izgrađeni od neklastične vezane sedimentne stene - krečnjaci i dolomiti čine veoma

povoljnu sredinu za građenje, jer uvek te stene imaju visoku nosivost i dobru stabilnost. Ipak,

te povoljne katakteristike nestaju u slučajevima jake razlomljenosti i izrazite ispucanosti. U

takvim slučajevima, da bi se dobila kompletna slika o mogućnostima i uslovima građenja,

prethodno treba obaviti detaljne istražne radove.

3.4.6.1. Primena kamena sedimentnog porekla

Nevezani sedimenti, šljunci, drobine i pesci, koriste se u pripremi betona i asfalta kao i za

nasipanje i održavanje makadamskih puteva.

Primena krečnjaka i dolomita je višestruka: koriste se kao tehnički i arhitektonsko-

građevinski kamen i kao sirovina za dobijanje kreča i u cementnoj industriji.

Eksploatacija tehničkog kamena obavlja se u kamenolomima. Oni se, u Srbiji, nalaze na

brojnim lokacijama.

Arhitektonsko-građevinski kamen se eksploatiše na brojnim lokacijama širom Srbije.

1. Šljunkovi, pesci i drobine koriste se u spremanju betona, asfalta i za održavanje i nasipanje

makadamskih puteva.

2. Šljunak se koristi i kao tamponski sloj u gradnji saobraćajnica.

3. Pesak se koristi i za izradu maltera, ako ne sadrži liskune.

4. Tereni izgrađeni od šljunka i peska povoljni su za vodosnabdevanje (sadrže velike količine

podzemne vode). Negativna karakteristika ovakvih terena je lako zagađivanje.

5. Laporac ima posebnu ekonomsku važnost za proizvodnju cementa.

6. Glina i les se koriste kao sirovina u industriji opeke i crepa.

7. Određene vrste glina (bentonit) koriste se i kao isplaka kod bušenja, za održavanje zidova

bušotina i kao suspenzije ( sa potrebnim dodacima) za injektiranje.

8. Breče, konglomerati, peščari, krečnjaci i dolomiti koriste se kao tehnički i arhitektonsko

- građevinski kamen.

9. Krečnjaci i dolomiti koriste se i kao sirovine za dobijanje kreča i ostalih veziva, i u

cementnoj industriji.


184 /400


10.Temeljenje:

- šljunkovi i pesci - stabilnost i nosivost takvih terena zavisi od zbijenosti i

granulometrijskog sastava; ako su dobro zbijeni, parametri za temeljenje su povoljni,

- prah - treba izbegavati kao sredinu za temeljenje, posebno ako je saturiran vodom (mulj)

i zaglinjen zbog velike stišljivosti,

- glina - treba izbegavati kao sredinu za temeljenje zbog izražene komponente sleganja

koje se odvija u dve faze i zbog lake promene konzistencije - detaljni istraživački radovi

za decidirani zaključak o mogućnostima temeljenja,

- vezane klastične stene (breče, konglomerati, peščari, laporci) - čine stabilnu podlogu za

temeljenje, problem fliša (heterogenost i brza izmena litoloških članova različitih

fizičko -mehaničkih svojstava, u vertikalnom i lateralnom smislu)…

- krečnjaci i dolomiti - vrlo povoljana sredina za temeljenje.

Sl. 244. Granulometrijska kriva materijala


185 /400


3.5. METAMORFNE STENE

Metamorfizam (grčki: metá - promena, morphé - oblik) je niz fizičko-hemijskih procesa u

steni nastalih u uslovima drugačijim od onih na kojima je stvarana. Metamorfizam

podrazumeva fizičko-hemijske procese koji dovode do strukturnih, mineralnih ili hemijskih

promena u primarnoj steni (protolitu). Stene se prilagođavaju novim uslovima menjajući

svoj mineralni i hemijski sastav i sklop: strukturu i teksturu.

Uticaj atmosferilija, leda, soli, klime, vode koji se dešavaju na Zemljinoj površini ili maloj

dubini ne pripadaju metamorfnim procesima.

Najvažniji faktori metamorfnih promena koji utiču na promene u primarnim stenama

(protolitu) su:

a) temperatura,

b) pritisak,

c) prisutnost fluida i gasova i

d) vreme provedeno u novonastalim uslovima.

Sl.245. Faktori metamorfizma i procena raspona okeanskog i kontinentalnog

geotermalnog gradijenta do dubine od 100 km.


186 /400


IUGS - definicija metamorfizma

Metamorfizam je subsolidusni (polučvrsto stanje) proces koji dovodi do promene

mineralnog sastava i/ili promene strukture stene (npr. veličina zrna) i/ili promene hemijskog

sastava stene.

Nastale promene predstavljaju odgovor sistema na fizičke i/ili hemijske uslove koji se

razlikuju od onih u kojima je sistem formiran IUGS - definicija metamorfizma.

Metamorfoza se odvija u temperaturnim granicama od 180°C (po nekima 200°C), što

predstavlja gornju granicu dijageneze, do početka anateksisa - parcijalnog topljenja mase

(a ta granica zavisi od sastava protolita - prvobitne stene). Protolit (prvobitna stena - objekt

promene) je podvrgnut delovanju toplote i pritiska što uzrokuje duboke fizičke i hemijske

promene. Protolit može biti sedimentna stena, magmatska stena ili neka druga metamorfna

stena.

Sl. 246. Stepen metamorfizma – dijageneza od 180 (200 0C)

Intezitet metamorfnih promena zavisi od pritiska, temperature, sastava stene, njene strukture

i teksture i prisustva fluida. Sve stene nisu podjednako osetljive na metamorfne promene.

Zato je u primarno čvrstim stenama teško utvrditi početak metamorfnih promena.

Protolit (prekursor) - primarna - ishodišna stena čijom metamorfozom nastaje metamorfna

stena. Protolit može biti:

Sl. 247. Vrste protolita (primarne stene)

Ako je stena samo delimično preobražena onda se nazivu prvobitne stena dodaje samo

prefiks meta: na primer: metapeščar i metagabro.


187 /400


OSNOVNI PRINCIPI METAMORFIZMA

Izofazni metamorfizam - ako se u steni vrše samo promene sklopa.

Alofazni metamorfizam - ako se menja i mineralni sastav i sklop stene.

Metamorfni procesi pri kojima se menja samo struktura ili/i mineralni sastav (rekristalizacija

ili premineralizacija), a ne menja hemizam stene nazivaju se - izohemijski metamorfni

procesi.

Ako se pri metamorfizmu menja i hemijski sastav stene usled privođenja ili odvođenja nekih

komponenti iz sistema onda se takvi procesi nazivaju - alohemijski metamorfni procesi. Tabela 24

Sedimentne stene su uglavnom osetljivije na

uticaj metamorfizma od magmatskih stena

sobzirom da su nastale na nižim pritiscima i

temperaturama.

Prema poreklu stena koje su pod uticajem

pritisaka, temperatura i fluida promenjene

delimo ih na orto, para i orto-para metamorfne

stene.

Metamorfne stene, nastale preobražajem

magmatskih stena, nazivaju se orto - stene, a

preobražajem sedimentnih stena para - stene.

Metamorfne stene nastale preobražajem već

postojećih metamorfnih stena nazivamo orto-

para stene.

Sl.248. Najvažniji faktori promena metamorfnih

stena

MINERALNI SASTAV METAMORFNIH STENA

Feldspati: Mikroklin, Ortoklas, Plagioklasi Vezuvijan

Amfiboli: Aktinolit, Tremolit, Hornblenda, Glaukofan Volastonit

Pirokseni:

Monoklinički: Diopsid-Hedenbergit, Omfacit

Rombični: Enstatit, Hipersten

Prenit

Talk

Kvarc

Liskuni: Muskovit, Biotit, Hlorit, Sericit Korund

Olivini Zeoliti

Minerali serpentinske grupe Lavsonit

Granati Hematit

Al-silikati: Disten, Silimanit, Andaluzit Magnetit

Staurolit Kalcit

Kordijerit Dolomit

Minerali Epidotske grupe Grafit


188 /400


Povećanje temperature uslovljeno je geotermijskim gradijentom (srednji geotermijski

gradijent u litosferi približno je 25°C/km dubine) ili toplinskim zračenjem magmatskog tela

pri utiskivanju u litosferu ili trenjem masa litosfere duž dislokacijskih zona. Pritisak u

litosferi može biti dvojak: svestrani ili hidrostatički i usmereni ili stres.

Sl. 249. Tri glavna metamorfna okruženja povezana sa subdukcijskim zonama: niska temperatura/visoki

pritisak, visoka temperatura/visoki pritisak i visoka temperatura/nizak pritisak (Chernicoff & Whitney).

Sl. 250. Duboko ukopane stene stalno su izložene litostatičkom ili hidrostatičkom pritisku, koncentričnom

pritisku prema unutra, sa silama koje deluju (pritiskaju) podjednako iz svih smerova (hidrostatički)

(Chernicoff & Whitney).

Hidrostatički pritisak


189 /400


Sl.251. Stena koja je izložena hidrostatičkom pritisku ne menja oblik (a). Stena izložena usmerenom pritisku

menja oblik tako da postaje tanja u smeru najvećeg naprezanja te se izdužuje u smeru normalnom na to

naprezanje (b), (Chernicoff & Whitney)

U uslovima hidrostatičkog pritiska (slike 250 i 251) nastaju metamorfne stene koje se

odlikuju homogenom teksturom. Delovanje usmerenog pritiska ogleda se u intenzivnom

drobljenju, ali i prekristalizaciji minerala po Rieckeovom principu: Na mestu većeg pritiska

mineral se otapa, a na mestu manjeg pritiska mineral kristališe. U tom procesu nastaju

škriljave teksture, sa subparalelnim prostornim rasporedom pločastih i listićavih minerala

(v. slike 251 i 252).

Sl.252.Paralelno cepanje karakteristično za škriljce (klivaž škriljaca) nastaje zbog folijacije.


190 /400


Glavni aktivni fluid u metamorfnim procesima je voda, koja može biti trojakog porekla:

- meteorska ili konatna voda u porama sedimentnih stena,

- voda iz hidratnih minerala, naprimer minerala glina i

- juvenilna voda iz magmatskih tela, koja sadrži i druge lako isparljive i reaktivne materije.

Zavisno od faktora koji deluju u toku metamorfizma razlikujemo dva osnovna tipa:

regionalni dinamotermalni metamorfizam i kontaktni metamorfizam.

Sl. 253. Osnovni tipovi metamorfizma

Regionalni dinamotermalni metamorfizam - preobražaji stena u dubljim delovima Zemljine

kore usled velikih pritisaka i visoke temperature (koje se kreću od 200 - 800oC i povećanim

hidrostatičkim pritiskom od 2-10 kbara) mogu zahvatiti ogromne mase znatnog prostranstva.

Takav metamorfizam koji zahvata velike mase u Zemljinoj kori naziva se regionalni

metamorfizam. Na takav način je nastala većina gnajseva, mikašista, mermera i drugih

metamorfnih stena.

Kontaktni metamorfizam - ako, pak, izmene stena nastaju usled delovanja prodora

magmatskih masa na okolne stene, takav metamorfizam naziva se kontaktni metamorfizam.

U ovom slučaju preobražaj stena je posledica uglavnom povišene temperature i samo

manjim delom uvećanih pritisaka ili dejstva gasova.

Kataklastični ili kinetički metamorfizam, pri nižim temperaturama i snažnom stresu, kad

preovladava kataklaziranje ili drobljenje sastojaka - stene.

Promena matične stene (protolita) samo pod dejstvom povišene temperature, uglavnom na

gline i laporce, te stene zovemo korniti. Ako je na matične stene (okolne stene), pretežno

krečnjačkih, došlo i do izmene materije - prevođenje minerala u njih, takve stene zovemo

skarnovi.

Osim kornita i skarnova, na ovaj način nastaju mermeri i, ređe, druge vrste metamorfnih

stena. Uopšte uzev, kontaktno metamorfnih stena je mnogo manje u odnosu na regionalno

metamorfnih stena, te i nemaju neki znatan uticaj na građevinske (vojne) radove.

Povećani pritisci koji izazivaju metamorfozu stena mogu biti dvojakog porekla. Jedan od

uzročnika njihovog nastanka su pokreti koji izazivaju ubiranje ili lom unutar pojedinih

delova Zemljine kore. Stene nastale kao produkt dejstva ovih pritisaka nazivaju se


191 /400


dinamometamorfne stene. Prostor zahvaćen dinamomorfizmom obično je mali – lokalnog

karaktera.

Drugi uzročnik nastanka su pritisci koji uslovljavaju pojavu regionalnog metamorfizma. One

nastaju na velikim dubinama pod dejstvom težine slojeva iznad zone metamorfizma i

zahvataju velika prostranstva (hiljadama km2). Povećanje pritiska izaziva deformisanje

sastojaka stena, prekristalizacija i karakteristično orijentisanje minerala, njihove najveće

površine, upravo na pravac dejstva pritiska. Usled toga nastale metamorfne stene dobijaju

slojevit i škriljav izgled. Regionalnim metamorfizmom nastale su ogromne mase kristalastih

škriljaca (gnajseva, mikašista, filita, arglošista i dr.).

U zavisnosti od dubine i uslova pod kojima se vrši regionalni metamorfizam, razlikuju se:

- epitermalna zona,

- mezotermalna zona,

- katatermalna zona i

- teletermalna zona.

Epitermalna zona (temperature niže od 300 °C, i niskog pritiska), je najplića zona u kojoj

se vrši metamorfisanje stena. U njoj je temperatura nešto malo povećana, a pritisak je obično

mali i uglavnom jednostran. U ovoj zoni dolazi do metamorfisanja „mekših“ stena (glinaca

i tsl.). Zato se u epizoni stvaraju uglavnom: filiti, hloritski škriljci, talkšisti, argilošisti i dr.

Mezotermalna zona (jači stres, koji sa dubinom prelazi u litostatički pritisak, više

temperature, između 300 i 500°C) je zona srednje dubine u Zemljinoj kori gde se događa

stvaranje metamorfnih stena. U njoj još uvek preovladava jednostrani pritisak, ali počinje

delovati hidrostatički pritisak. Mineralni sastav stena mezozone je sledeći: kvarc,ortoklas,

albit, kiseli plagioklasi, muskovit, biotit, hornblenda, granati, kalcit, magnetit, rutili dr. U

mezotermalnoj zoni nastaju: mikašisti, gnajsevi, amfiboliti, mermeri i serpentiniti.

Katatermalna zona je mnogo dublja zona - u njoj vladaju visoke temperature, stres

izostaje a hidrostatički pritisak je veliki i preovladavajući. U ovoj zoni nastaju neki gnajsevi,

tvrđi amfiboli i mermeri. Stene ove zone su dosta ređe od stena iz prethodnih zona.

Teletermalna zona je najdublja zona u kojoj se stvaraju najčvršće metamorfne stene.

Temperature dostižu granicu topljenja najtvrđih minerala, a pritisci i po nekoliko hiljada

atmosfera. U ovoj zoni nastaju najtvrđi amfiboliti, gnajsevi i kvarciti. Stene nastale u ovoj

zoni dosta su retke kod nas i u svetu.

U novije vreme podela metamorfizma se sve više vezuje za kvantitativno stanje napona i

temperaturne opsege u kojima se vrše izmene stena. Time se vrši razvrstavanje na facije

i prevaziđeni su određeni problemi koji su bili nerešeni kod podele na zone Grubenmanna

i Nigglia.


192 /400


Karakteristično je da metamorfne stene različitog mineralnog sastava postižu ravnotežu

tokom metamorfizma u nekim određenim, dovoljno širokim granicama pritiska i

temperature, pri čemu nastaju uvek iste mineralne zajednice. S tim u svezi definisan je pojam

metamorfnih facija, u kojima nastaju stene različitog hemijskog sastava u određenim

fizičkim uslovima. Koncepcija o metamorfnim facijama primenjena je za genetsku

klasifikaciju metamorfnih stena. Zato se u petrologiji metamorfnih stena sve više i

upotrebljava razlikovanje metamorfnih stena prema metamorfnim facijama sa kritičnim

mineralnim asocijacijama karakterističnim za odgovarajuće uslove pritiskaka i temperature.

Tako je za visoke temperature (800-1000°C) i niske pritiske karakteristična sanidinitska

facija. Za postupne poraste temperature i pritisaka karakteristične su ove facije: facija zelenih

škriljaca, epidotamfibolitski facija, granulitski facija i eklogitski facija (sl. 254).

Sl. 254. Facije metamorfnih stena, po Barthu

S obzirom na vrstu i intenzitet metamorfoze, metemorfne stene podeljene su u sledeće grupe:

1. Kataklastiti, nastali mehaničkom deformacijom pod delovanjem stresa, prekristalizacija

je slabije izražena. U ovoj grupi su: miloniti, zdrobljene stene u granulisani agregat, nastali

u zonama dislokacijskih metamorfoza, te filoniti, škriljave stene nastale drobljenjem kvarc-

feldpatskih stena, feldspati su sericitizirani, a obojeni minerali hloritisani.

2. Hornfelsi ili korniti, nastali su kontaktnom metamorfozom.

3. Mermeri, nastali su kontaktnom ili regionalnom metamorfozom krečnjaka i dolomita. U

ovu grupu spadaju: cipolino, mermer, koji uz kalcit sadrži i liskune, kao i ofikalcit, agregat

kalcita i serpentina.

4. Kvarciti, nastali kontaktnom i regionalnom metamorfozom kvarcnog peščara.


193 /400


5. Škriljci niskog stepena metamorfizma, nastali regionalnom metamorfozom, odlikuju se

škriljavom teksturom i najpre lepidoblastičnom strukturom. U ovoj grupi su argilošist, filiti

(sericitski i hloritski škriljci) i zeleni

škriljac.

6. Škriljci srednjeg i visokog stepena

metamorfizma, nastali regionalnom i

plutonskom metamorfozom. U ovoj grupi su

amfibolit, gnajs i granulit.

Metamorfne stene mogu se klasifikovati i

prema mineralnom sastavu, kako je to

prikazano slikom 255. Kao prirodni kamen

često posebnih dekorativnih svojstava, u

svetu se eksploatiše znatan broj

metamorfnih stena, pre svega različiti

varijeteti mermera zatim gnajs, kvarcit i

serpentinit.

Sl. 255. Klasifikacijski dijagram za metamorfne stene sa podelom na osnovu mineralnog

sastava (kvarc, karbonati, feldspati, liskuni i hlorit, amfiboli, epidot - prEN 12407:1996).

Metamorfizam može biti progradni i retrogradni.

Kod progradne metamorfoze nastaju nove mineralne asocijacije sa mineralima koji

kristališu pri višim temperaturama negoli su bili sastojci prvobitne stene pre metamorfoze.

Primer progradne metamorfoze je metamorfoza glinovitih sedimenata, kada nastaju filiti, pa

liskunski škriljci i konačno gnajs.

Kod retrogradne metamorfoze nastaju nove mineralne asocijacije sa mineralima koji

kristališu pri nižim temperaturama negoli su bili sastojci prvobitne stene pre metamorfoze.

Primer retrogradne metamorfoze je metamorfoza gabra u zeleni škriljac.

S obzirom na uslove pritiska i temperature u litosferi, možemo razlikovati tri zone podela

karbonatnih stena prema sadržaju dolomita (prEN 12407:1996).

Tabela 25

Metamorfoza može biti (vidi sliku sa

ilustracijama, sl. 256) na kojoj su opisane

različite vrste metamorfoze:

• kataklastična ili kinetička, pri nižim

temperaturama i snažnom stresu, kad preovladava kataklaziranje ili drobljenje materijala,

• termalna, pri visokim temperaturama i relativno niskom pritisku, važna za kontaktnu

metamorfozu u obodu omotača magmatskih tela,

• dinamotermalna ili regionalna, delovanjem povećane temperature i pritiska, uglavnom

stresa, kad nastaju stene izrazite škriljave teksture, kristalasti škriljci,

• plutonska, pri vrlo visokoj temperaturi i jakom hidrostatičkom pritisku u dubljim delovima

litosfere, gde se metamorfoza već graniči sa pretopljavanjem matičnih stena.

Krečnjak manje od 9% dolomita

Dolomitni krečnjak od 10 do 49% dolomita

Kalcitni dolomit od 50 do 89% dolomita

Dolomit više od 90% dolomita


194 /400


Manje spominjane metamorfoze su:

• šok-metamorfoza (uočena na mestima udara meteorita) i

• pirometamorfoza (uočena na mestima udara munja - visoka temperatura, nizak pritisak).

Sl. 256. Metamorfizam – ilustracija i opis različitih vrsta metamorfizma.

METAMORFIZAM

Proces kojim se temperaturom, pritiskom i hemijskim

reakcijama menja sastav minerala i/ili struktura

postojeće stene bez topljenja

Kontaktni metamorfizam

- Relativno lokalan,

- Postojeće stene se zagrejavaju intruzijom (prodorom) magme.

Ključni faktori su:

- veličina intruzije i

- temperaturna razlika između

stene i magme

Regionalni metamorfizam

Utiče na vrlo velika područja

Drugi tipovi metamorfizma

Podzemni metamorfizam

Javlja se u dubokim sedimentnim basenima

Stena „leži“ ispod sledećeg sloja naslaga


- Litostatički pritisak

- Umerena temperatura

Termodinamički metamorfizam

Pojavljuje se na granicama konvergentnih ploča

Stena se ukopava kako subdukcijska ploča tone


- Visoka temperatura i

- Litostatički i direktni pritisak (stres)

Hidrotermalni metamorfizam - najviše se pojavljuje na divergentnim

granicama ploča na dnu okeana

-ugrejana morska voda topi topljive

minerale iz bazalta i gabra, pretvara

čvrste minerale u otopljene minerale


- cirkulirajući fluid,

- umerena temperatura i

- nizak pritisak

Udarni (shock) metamorfizam (impaktni)

- pojavljuje se na područjima pada

meteora

- nagla toplota i pritisak uništavaju stenu i prouzrokuju njenu rekristalizaciju

Metamorfizam u zoni raseda

(kataklastični)

Rezultat direktnog pritiska i

trenjem nastale toplote

Pirometamorfizam -pojavljuje se na mestima udara munje i

podzemnim gorenjem ugljenih slojeva

- nizak pritisak

- visoka temperatura

Subdukcijska ploča

Duboko

ležeća stena


195 /400


3.5.1. Sklop (stuktura i tekstura) metamorfnih stena

Kod metamorfnih stena, usled narušavanja odnosa u procesu metamorfoze, teško je praviti

razliku između strukture i teksture. Ipak, kod metamotfnih stena, postoje tri osnovne

strukture: kataklastična, lepidoblastična i granoblastična.

Kataklastična ili kinetička, struktura nastala je drobljenjem stena pri nižim

temperaturama i snažnom stresu. Komadi stena različitih su veličina, oblika i oštrih ivica;

Lepidoblastičnu (grč. lepis -

ljuska), strukturu imaju stene

čiji pločasti i ljuspasti minerali

imaju određenu skoro

paralelenu, a često i zonalnu

orijentaciju;

Sl. 257. Lepidoblastična strukturu

Granoblastična (grč. granum - zrno), kad se stena

sastoji od minerala približno istih dimenzija, slična

je zrnastoj strukturi kod magmatskih stena.

Varijetet ove strukture javlja se okcasta struktura

kod koje se iz osnovne zrnaste mase izdvajaju

mestimično veća zrna kvarca ili feldspata pretežno

sočivastog oblika (kvarc, feldspati, kalcit...);

Sl. 258. Lepidoblastična strukturu

Nematoblastičnu strukturu (grč. nema - nit,

vlakno), karakterističnu za stene izgrađene od minerala izduženih, prizmatičnih,

igličastih, vlaknastih formi (amfiboli, volastonit...);

Porfiroblastična, kad stena sadrži krupnije

porfiroblaste u sitnijoj osnovi, kao, na primer, okcasti

gnajs sa porfiroblastima mikroklina u sitnijoj osnovi

kvarca, feldspata i liskuna.

Sl. 259. Porfiroblastična strukturu

Mnogo jače je izražena tekstura, a najčešće teksture metamorfnih stena su: škriljasta i

masivna.


196 /400


Škriljasta tekstura nastaje dejstvom usmerenih pritisaka i karakteristična je za pliće

nivoe regionalnog metamorfizma. Odlikuje se spljoštenim oblikom minerala, poređanih u

paralelne ravni, duž kojih se stena lako cepa u tanke listiće:

- lako se deli u ploče ili listove zbog paralelne građe,

- deljivost u ploče može biti i posledica prisustva finih tankih pukotina u steni - takvu

deljivost nazivamo klivaž.

Kod primarno masivnih stena škriljavost nije mnogo naglašena, dok kod slojevitih, a

posebno kod tankoslojevitih stena ona je veoma jako izražena. Vrlo je karakteristična za

metamorfne stene i one se po tome razlikuju od magmatskih i sedimentnih stena.

Sl. 260. Škriljava tekstura

Folijacija je kada su minerali orijentisani u jednoj ravni lineacija kada su minerali

orijentisani duž nekog pravca, lineare. Diferencijalni stres - veliki uticaj na strukturu stene:

a) preferirana orijentacija - npr. minerali iz grupe filosilikata će se orijentisati normalno

(upravno) na smer maksimalnog pritiska

b) okrugla zrna postaju eliptična-smer izduženosti zavisi od smera maksimalnog stresa.

Sl. 261. Spljoštavanje duktilne

homogene sfere (a) sadrži slučaj

neorijentisane spljoštene čestice,

u (b) slučaju matriks se kreće

tako da sa progresivnim

spljoštavanjem čestice zauzimaju

paralelan položaj upravan na

dominantan smer stresa

(škriljavost, folijacija).


197 /400


Ubrana tekstura - varijetet škriljave teksture, kada su nabori sitni za teksturu kažemo da

je plisirana

Sl. 262. Ubrana tekstura

Trakasta tekstura - mineralni sastojci su grupisani u zone (trake) koje se neizmenično

smenjuju.

Sl. 263. Trakasta tekstura

Okcasta tekstura - grupisanje minerala (kvarc, feldspat) u gnezda sočivastog ili ovalnog

oblika. Okce može biti izgrađeno i samo od jednog krupnog zrna

Sl. 264. Okcasta tekstura


198 /400


Bobičava tekstura - to je sitnookcasta tekstura kod koje bobice predstavljaju ili

porfiroblaste (krupan metamorfni mineral) ili grupe porfiroblasta koji leže u sitnozrnoj

osnovi

Sl. 265. Bobičava tekstura

Injekciona tekstura - nastaje ubrzgavanjem aplitoidnih rastopa nastalih parcijalnim

stapanjem u okolne stene. Rastop može biti ubruzgavan po površini škriljavosti ili

nepravilno

Sl. 266. Injekciona tekstura

Masivna tekstura odlikuje se time da mineralna zrna nemaju posebno izraženu

orijentaciju - kažemo i stena je homogenog sklopa

Sl. 267. Masivna tekstura

Pored ovih tekstura može se pojaviti i

brečasta tekstura, koja je karakteristična

za stene u procesu metamorfoze drobljene

a zatim ponovo cementirane, kao i kod

kojih je u toku metamorfoze došlo samo

do prekristalisanja sastojaka.


199 /400


3.5.2. Podela metamorfnih stena

Metamorfne stene grade veliki deo Zemljine kore, a klasifikovane su prema načinu nastanka,

strukturi i teksturi, hemijskom i mineralnom sastavu.

Osnovna podela metamorfnih stena zasniva se na osnovu tekstura, a izdvajaju se dve

osnovne grupe: kristalasti škriljci i masivne metamorfne stene, tabela 25.

Tabela 26

Grupa Vrsta Sastav i izgled

Masivne metamorfne

stene

Mermer Zrnastog izgleda, nekada brečast ili škriljav. Može

biti različito obojen.

Serpentinit Zmijasto šarenog izgleda. Javlja se u velikim

masama. Mineral je rude azbesta.

Kvarcit Vrlo tvrda kvarcna stena, masivnog izgleda,

tamnosive do mrke boje sa crvenkastim i belim

poljima.

Amfibolit Izmenjen amfibolski gabro, zelene boje, masivnog

izgleda.

Kristalasti škriljci

Višeg

kristaliteta

Gnajs Sastava je kao granit, škriljavost je slabije ili jače

izražena. Masivnog je izgleda.

Mikašist Sastoji se od kvarca ili liskuna. Javlja se u pločama

sa svetlucavim površinama. Škriljavost je dobro

izražena.

Nižeg

kristaliteta Filit

Sastoji se od gline i liskuna. Škriljavost je jako

izražena. Podseća na baklavu, površine se svilasto

presijavaju.

Argilošist Sličnog sastava kao filit, samo je manje škriljav i

manje sjajan.

Hloritošist,

Talkšist i dr.

Preovlađuje hlorit. Cepaju se u tankim pločicama i

listićima. Zelenkaste boje.

Nastaju na više načina prema čemu se dele na:

- Dinamo-metamorfne - nastaju duboko ispod površine Zemlje delovanjem visokih

pritisaka i temperatura (eklogit, granulit);

- Kontaktno-metamorfne - prodiranjem magme u okolnu stensku masu, na njihovom

kontaktu dolazi do „prženja“ stena (korniti);

- Kataklastično-metamorfne - delovanjem usmerenog dinamičkog pritiska (npr. Smicanje

dva bloka stena (skarnovi, mermeri).

Utvrđivanjem prisustva minerala koji kristališu na visokom temperaturama i pritiscima, kao

što su silmanit, kijanit, staurolit, andaluzit osnovni je indikator da je stena metamorfna.

Najpoznatije metamorfne stene su: kvarcit, mermer, gnajs, škriljci i još mnogo drugih.


200 /400


3.5.3. Prikaz važnijih metamorfnih stena (kristalasti škriljci i masivne metamorfne stene)

Kristalasti škriljci

Srednje - do krupnozrnaste stene, srednjeg do visokog kristaliniteta i stepena metamorfizma.

Tekstura: izrazito škriljava, po njoj su i dobili ime.

Struktura: lepidoblastična, porfiroblastična.

Naziv dobijaju ili prema vodećem mineralu ili mineralima koji dominiraju

Tabela 27

Gnajs je metamorfna stena, istog mineraloškog sastava kao granit, tj. sastoji se od kvarca,

feldspata i liskuna. Među feldspatima preovlađuje ortoklas, dok se plagioklas javlja ređe.

Gnajs, obično, sadrži oba liskuna, ali postoje, mogu se javiti, samo sa muskovitom ili samo

sa biotitom. Ponekad liskuni mogu biti zamenjeni amfibolom ili piroksenom. Prema tome,

izdvajaju se sledeći varijeteti, a u zabisnosti od prisustva bojenih sastojaka: dvoliskunski,

biotitski, muskovitski, hloritski itd.

Sl. 268. Gnajs: granolepidoblastičan i brečasti gnajs


201 /400


Struktura mu je lepidoblastična (dinamotermalni gnajsevi), ili vrlo karakteristična za gnajs

- okcasta (kataklastični gnajsevi). Zapravo, gnajs je matamorfisani ekvivalent granita, sl 269.

Gnajsevi, kako je rečeno, nastaju metamorfozom granita i nekih sedimentnih stena, te mogu

biti i orto i para stene.Najveći broj

gnajseva stvoren je u mezo zoni. U

epi zoni nastaju samo muskovitski i

hloritski gnajsevi. Katazonalni

gnajsevi su skoro masivni i slični

granitima. Nešto ređe, mogu imati

isti sastav kao i sijenit, diorit i drugi

predstavnici magmatskih dubinskih

stena. Sl. 269. Gnajs je matamorfisani ekvivalent granita

Tehnička pogodnost gnajseva kao podloge, radne sredine i

materijal za gradnju uslovljena je stepenom škriljavosti.

Pogodnost je veća ukoliko je škriljavost slabije izražena.

Varijeteti sitnozrne strukture sa slabo izraženom

škriljavošću su vrlo pogodni za izvođenje radova, tj. slične

su granitu. Više škriljavi varijetei lakši su za eksploataciju,

ali se iz njih ne mogu dobiti veći blokovi. Iz tih razloga

često se upotrebljavaju kao lomljeni kamen ili za ugradnju

u nasipe.

Sl. 270. Okcasti gnajs

Čvrstoća na pritisak i druga mehanička svojstva gnajseva

veoma zavise od stepena njihove škriljavosti i krupnoće zrna, te varira od 50 do 279 MPa.

Poroznostmu je od 0,5 do 5%, zapreminska težina 25-29 kN/m3.

Gnajsevi su većinom vrlo stare stene. Pod uticajem atmosferilija raspadaju se u gnajsni grus,

tj. peskovito-glinovitu masu, podložnoj

raspadanju i eroziji, te iz tih razloga nisu

pogodni kao građevinski materijali.

Gnajsevi kod nas su vrlo rasprostranjeni

u jugoistočnoj i istočnoj Srbiji (Jastrebc,

Juhor, Stalać, Vranje, Bujanovac,

Tekija, Vršac i dr.) pretežno na

planinama u Srbiji, koje pripadaju

Srpsko-makedonskoj masi. Pošto se pod

uticajem atmosferilija brzo raspada,

gnajs nije pogodan kao građevinski

materijal.

Sl. 271. Gnajs, Medveđa


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B8_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D0%BC&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B8_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D0%BC&action=edit&redlink=1

202 /400


Mikašist je najrasprostranjenija metamorfna stena, srednjeg i visokog kristaliniteta, kao

posledica visokih temperatura i pritisaka. To je tipična para stena, nastaje metamorfozom

glina na srednjem i visokom stepenu metamorfizma, u epidot amfibolitskoj i amfibolitskoj

faciji, tj. na temperaturama iznad T > 400 – 650 oC i pritiscima većim od 5 kilobara (P: 4-8

kb).

Sastoji se pretežno od kvarca i liskuna. Od gnajsa se razlikuje odsustvom feldspata i većom

škriljavošću, a od filita po višem kristalinitetu. U mikašistima kvarc je mestimično nakupljen

u „hrpice“, pa mu je površina preloma grbičasta, ponekad je i pločast. Može biti beo

(muskovitski), siv (dvoliskunski) i crn (biotitski). Osim liskuna i kvarca, kao glavnih

komponenata, mikašisti sadrže i tipske metamorfne minerale kao što su granati, disten i sl.

Mogu da sadrže i do 5% feldspata.

Mikašisti su lepdoblastične strukture, sa elementima granoblastične i porfiroblastiče.

Izrazito su škriljave stene, često se

kidaju u tanke ploče, sreću se i

varijeteti sa porfiroblastima granata,

distena, staurolita itd. Sjaj mu je

sedefast. Vrlo je otporan prema

hemijskom raspadanju, ali je vrlo

podložan mehaničkom raspadanju,

naročito na strmim padinama. U

mikašistima na strmim padinama često

se formiraju klizišta, naročito na

padinama koje nisu pokrivene

vegetacijom.

Sl. 272. Mikašisti, Lebane

Čvrstoća na pritisak upravno (normalno) na škriljavost je oko 30-50 MPa, a paralelno

škriljavošću je redovno znatno manja. Zapreminska težina je 25 – 27,2 kN/m3.

Mikašisti skoro da nemaju nkakvu građevinsku upotrebu. Zato treba obratiti pažnju u svim

fazama izvođenja objekata na stabilnost terena u

pogledu klizanja. Vrlo je loš kao podloga u

veštačkim akumulacijama jer zbog škriljavosti

kroz njega se oceđuje voda. Za mali i kratkotrajan

saobraćaj pogodan je kao podloga ali u vlažnim

uslovima brže se raspada i deformiše.

Sl. 273. Mikašisti, Vranje i Stalać

Zastupljenost mikašista u našoj zemlji je u istim terenima gde i gnajsevi sa kojima se javljaju

udruženo - Srpsko-makedonski kristalasti masiv, Rodopski masiv, Istočna Srbija, Banat,

Stalać, Bujanovac, Vranje, Lebane, Vršac...


203 /400


Argilošisti - stena koja nastaje na niskim temperaturama i pritiscima, metamorfizmom

glinovitih sedimenata.Izgrađeni su od čestica liskuna i kvarca, koji usled delovanja pritiska,

počinju se preobražavati u sericite (vrsta liskuna) i hlorit i ređe pirit. Čestive sericita i hlorita

su tako sitne da se ne mogu uočiti okom. Struktura im je lepidoblastična, a tekstura savršeno

škriljava. Zbog zaostalih (često organskih) primesa boja ovih stena je tamnosiva do crna,

zelenkasta, ređe i tamnomrka a blaga sedefasta sjajnost na površinama škriljavosti potiče od

sericita.

Sl.274. Argilošisti – kamenolom raznoliki uzorci

Čvrstoća na pritisak upravno na škriljavost retko dostiže 30 MPa, zapreminska težina je od

25 - 26 kN/m3.

Kao radna sredina i material za građenje približno su isti ili nešto malo povoljniji od

mikašista. Strmi zaseci u ovoj radnoj sredini moraju se podgraditi. Ukratko, u građevinarstvu

nemaju neku veću primenu.

Argilošisti se lako cepaju na ploče, pa se koriste kao krovni škriljci, a mogu se upotrebiti i

za popločavanje. U krajevima gde su zastupljeni često se koriste umesto crepa za pokrivanje

zgrada.

U našoj zemlji ih ima u mlađepaleozojskim formacijama, u okolini Ivanjice, u zapadnoj

Srbiji i dr.


204 /400


Filiti su najtipičniji predstavnici škriljaca nižeg kristaliteta. Nastaju intenzivnom

metamorfozom glinaca i argilošista u epi-zoni. Filiti su sitnozrne stene, niskog kristaliniteta

i dobro izražene škriljave teksture. Izgrađeni su, uglavnom, od sericita, hlorita i kvarca,

koji je znatno manje zastupljen. Ljuspice sericita imaju izrazitu planarnu i linearnu

orijentaciju. Osim sericita, hlorita i kvarca u ovim stenama sreću se albit, rekristalisana

organska materija, i retko, biotit.

Izrazite su škriljavosti i karakterističnog svilastog sjaja i svetlucanja po površini. Boje su

sive, sivozelene, do sivomrke ili zelenkaste.

Struktura filita je lepidoblastična. Teksture su škriljave, često ubrane ili plisirane. Cepaju

se lako po ravnima škriljavosti. Tada obrazuju tanke, ravne ploče, koje su zbog prisustva

sericita uvek sjajne, zbog čega imaju karakterističan svilast sjaj.

Filiti nastaju metamorfozom glinovitih stena. Između

glinaca i filita postoji prelazna grupa stena argilošisti.

Stene pelitske do metapelitske strukture, tamnosive do

crne boje, zemljastog preloma i škriljave teksture. Na

ravnima škriljavosti, nemaju sjaj koji je karakterističan za

filite jer još uvek sadrže minerale glina dok je količina

sericita u njima uglavnom mala.

Sl.275. Filit i prelazna stena – argilošist

Čvrstoća na pritisak im je mala, koja retko prelazi 30

MPa. Slabije su porozni i praktično vodonepropustljivi.

Zapreminska težina im varira od 24 do 27 kN/m3.

Nižeg su stepena kristaliteta. Manje su postojane na dejstvo mraza i atmosferilija, a u dodiru

sa vodom osetno omekšavaju. Stoga je njihova

građevinska primena ograničena ali ne i

bezznačajna. Naime, filiti sa dobro izraženom

cepljivošću u ploče, i ako su još postojani na

mraz i vodonepropusni, koristite se za pokrivanje

krovova kuća zbog čega su nazivani i „krovni

škriljci“, popločavanje i kao izolacioni materijal.

Kao materijal koji se lako kopa i drobi vrlo često

se koristi i kao podloga za seoske i šumske

puteve. Vojna i druga teška mehanizacija može

se bezbedno kretati po filitskim naslagama.

Sl.276. Filiti, Ivanjica

Filiti su rasprostranjene stene. Starosti su paleozojske, rifeo-kambrijum, karbon, devon.

Najčešće su asocirani sa metapeščarima, metaalevrolitima i zelenim stenama. Najviše ih ima

u Drinskom paleozoiku, gde su i na nekoliko mesta eksploatisani kao krovni škrilci (Golija),

ima ih i u Istočnoj Srbiji (Kučaj), na jugu Srbije itd.

Od kristalastih škriljaca koji imaju značaj sa aspekta građevinske upotrebe i uopšte u

građevinarstvu, izdvajaju se: hloritski škriljci, talkšisti i amfibolski škriljci.


205 /400


Ako ove stene sadrže do 10%

bituminozne materije nazivaju se

uljani škriljci i imaju potencijalno

veliki značaj kao energetska sirovina.

Sl.277. Kuća pokrivena filitom

Zeleni škriljci – predstavljaju veliku grupu, mahom ortometamorfnih stena, nastalih pod

sličnim uslovima. Zajednička im je škriljava tekstura, dok im struktura zavisi od

preovlađujućih minerala i može biti i granoblastična i lepidoblastična i nematoblastična.

Najvažniji minerali koji se u njima pojavljuju su epidot, hlorit, albit, talk, amfiboli, kvarc i

dr. Ime dobijaju prema mineralnom sastavu (hloritski, albitski, talkni...).

Hloritski škriljci su niskog stepena metamorfizma. Izgrađeni su od hlorita, albita i

kvarca. U ovim stenama često se sreću: sericit, epidot, cojsit, stilpnomelan, aktinolit,

leukoksen, kalcit, ponekad i manganov granat, spesartin.

Strukture su lepidoblastične, sa elementima granoblastične i porfiroblastične. Teksture su

škriljave, retko masivne. Hloritski škriljci su karakteristične zelene boje zbog čega se često

nazivaju i zelene stene ili zeleni škriljci (greenschists). Veoma su mekane

stene, naročito ako imaju malo kvarca.

Hloritski škriljci (tab.27) nastaju metamorfozom bazičnih magmatskih stena, bazalta,

dijabaza, spilita, kada su orto porekla, i piroklastičnih stena, vulkanskih breča, aglomerata,

tufova odnosna dolomitično-laporovitih

sedimenata kada su para porekla. Hloritski

škriljci su česte stene. U našoj zemlji su

paleozojske starosti, ima ih i u mezozoiku, u

okviru ofiolita kada su nastali u toku

zatvaranja okeanskog prostora,

metamorfozom stena okeanske kore.

Hloritski škriljci paleozojske starosti

najčešće su asocirani sa filitima,

metapeščarima, kristalastim krečnjacima.

Javljaju se u Drinskom paleozoiku,

Kučajskom teranu, kod Rama na Dunavu,

području Vlasine, u Istočnoj Srbiji itd.

Hloritskih škriljaca u okviru ofiolita ima na

Zlatiboru, Povljenu, Brezovici, na Šari itd. Sl.278. Hloritski škriljci, Ram


206 /400


Masivne metamorfne stene

Mermeri je masivna stena nastala kontaktnim i regionalnim metamorfizmom kalcitskih i

dolomitskih stena. Najčešće je kalcitska, ređe dolomitska stena. Kod minerala dolomita, koji

je nestabilan na visokoj temperaturi, hemijski proces dedolomitizacije se odvija tako da

nastaje mermer (kalcitski), a magnezijumov oksid pri prijemu vode prelazi u mineralnu vrstu

brucit. CaCO3x MgCO3CaCO3+ MgO + CO2.

Mermer najčešće nastaje metamorfozom u epizoni i mezozoni, ređe i u katazoni zemljine

kore. Strukture je granoblastične – zrnaste, a teksture masivne. Zbog uvećanja kalcitsko-

dolomitskih zrna pri metamorfozi stene, zrna se najčešće vide golim okom. To je jedan od

bitnih elemenata za makroskopsko razlikovanje mermera od krečnjaka i dolomita. Kod

krečnjaka, za koje je uobičajeno da se definišu kao jedre stene, zrna se ne vide golim okom,

kriptokrsitalasta su. Pored kalcita i dolomita u mermerima se često nalaze i sporedni

minerali: kvarc, liskun (cipolinski mermer), hlorit, grafit, organska materija i dr. Najčešće je

mlečno bele boje, ako je prisutna organska

materija stena je nijansi crne. Pojedine primese

mermerima mogu dati vrlo lepe boje slonove

kosti, zelenkaste nijanse, sive, žute. Nasuprot

tome prisustvo pojedinih nepoželjnih minerala

u mermerima (npr. kvarc, muskovit) čini ih

lošijim nego što bi bili bez njih.Mermeri u

kojima se javljaju ljuspice liskuna nazivaju se

cipolintima, dok se mermeri sa primesama

serpentinita nazivaju ofikalcitima.

Sl.279. Krečnjak je matamorfisani ekvivalent mermera

Čvrstoća na pritisak može biti vrlo različita, 54-266 MN/m2, najčešće oko 120 MN/m2

(MPa). Zapreminska težina mermera je 26,5-28,2 kN/m3. Ukupna poroznost je u granicama

0,3-4,3%, najčešće manja od 1%.

Jedri mermeri predstavljaju odličnu podlogu i radnu sredinu za građevinske radove. Zbog

dobrih fizičko-mehamničkih svojstava, relativno lake eksploatacije i dobre obradivosti,

mermeri imaju široku primenu, naročito kao ukrasni kamen u arhitekturi (za spoljašnje i

unutrašnje ukrasno oblaganje zgrada - zidne i podne ploče), za izradu spomenika, u

hemijskoj industriji, vajarstvu itd. Mogu se seći u tanke ploče koje se lako glačaju i dobro

poliraju, pa se stoga rado upotrebljavaju za oblaganje fasada, stubova, kamina, za stubišta i

sl.

Ispucale partije mermera koriste se kao tehnički kamen. Mlevenjem čistih kalcitskih

mermera dobija se fina kamena prašina sa upotrebom u hemijskoj, prehrambenoj i

kozmetičkoj industriji.

Pri izboru mermera kao građevinski materijal treba posvetiti posebnu pažnju njegovoj

poroznosti, upijanju vode, kao i otpornosti na mraz i postojanosti boje. Naime, zbog

podložnosti promene boje i brzog gubljenja politure pod uticajem atmosferilija za spoljnu


207 /400


dekoraciju nisu pogodni obojeni varijeteti mermera. To nastupa kod mermernih ploča koje

su sa većom količinom organske materije ili se nalaze u industrijskim područjima gde na

njih utiču CO2 i H2S.

Mermeri se lako raspoznaju po zrnastom izgledu, srednjoj tvrdoći (3-3,5 Mosove skale-

mogu se zaparati nožem), i po penušanju kada se preliju razblaženom sonom

(hlorovodoničnom) kiselinom. Dolomitski mermeri, koji su veoma retki, preliveni sonom

kiselinom ne penušaju. Mermer izložen kiselinom iz kiselog kupusa (rasola) kruni se (troši)

ako je neprekidno izložen duže od tri meseca.

Uslovi rada u mermerima i na mermerima su najčešće povoljni, kako na površini, tako i u

podzemlju.

Nalazišta:

- beli mermer: Venčac -Aranđelovac,

- beli, sivi, brečasti: Studenica,

- dolomitski mermeri: Batočina - Lapovo.

U našoj zemlji rasprostranjenost mermera je velika. Eksploatiše se na više mesta na

Kosmetu, Studenici, Novom Pazaru, Užičkoj Požegi, Batočini i dr. Veliki kamenolom sa

površinskom eksploatacijom kvalitetnih, belih u manjoj količini sivobelih, mermera je na

Venčacu kod Aranđelovca, u okolini Studenice i Batočine - Lapova.

U svetu su najpoznatiji mermeri sa grčkog ostrva Faros, iz okoline Atine, prutasti mermer

cipolino sa grčkog ostrva Eubeja, Malaga - Španija, Vermont - SAD, Svazilend i dr.

Najčuveniji mermer na svetu je iz kamenoloma Karara u Toskani, Italija.

Sl.280. Mermer, Venčac, Aranđelovac


208 /400


Kvarciti – su metamorfne stene u kojima kvarc čini više od 80% mase stene. To su

izrazito para stene nastale metamorfozom kvarcnih peščara sa silicijumskim vezivom ili od

rožnaca. Metamorfoza peščara u kvarcit dešava se usled velikog pritiska i temperature. Takvi

termodinamički uslovi vezani su za tektonsku kompresiju u orogenim pojasevima. U

tehničkoj literaturi ovim stenama se pribrajaju i mnoge druge silicijske stene (dijagenetski

stvoreni kvarciti, hidrokvarciti i dr.) ali petrografski pojam kvarcita obuhvata samo

metamorfne stene nastale od peščara i rožnaca. Osim kvarca, kao bitnog minerala, u njima

se mogu nalaziti i sporedni minerali: liskuni, hloriti, feldspati, oksidi gvožđa, granat i dr.

Ako se poveća količina liskuna u njima, kvarciti postaju prelazne stene prema mikašistima;

sa hloritima su prelazne stene prema hloritskim škriljcima; sa feldspatom su prelazne stene

prema gnajsevima.

Kvarciti su granoblastične strukture (zrnasta). Ponekad mogu imati sačuvanu strukturu

kvarcnih peščara (blastopsamitsku). U tim slučajevima primarna klastična zrna kvarca su

nešto krupnija a rekristalisala silicijumska vezivna masa obrazuje sitnozrne vence oko

primarnih zrnaca (heteroblastična struktura).

Teksture su masivne mada ima i škriljavih kvarcita. Kvarcna zrna su u ovim stenama često

zupčasto srasla što steni daje veliku čvrstinu.

Kvarciti su monomineralne stene izgrađene od

kvarca. Čisti kvarciti su bele boje ali su najčešće,

zbog primesa, sivi, mrki ili crni. Kvarcit u čiji je

sastav samo mineral kvarc (čist kvarcit bez

primesa) naziva se dinas kvarcit i koristi se za

izradu dinas opeka koje imaju primenu pri

oblaganju topioničkih peći.

Sl. 281. Kvarcit je matamorfisani ekvivalent kvarcnog peščara

Tvrdi su, krti, oštrih ivica na prelomima, malo porozni. Čvrstoća na pritisak je najčešće oko

200 MN/m2, varira u granicama 100-300 MN/m2.Zapreminska težina im jeod 25-26,8 KN/m3.

Sl. 282. Kvarcit, Užice


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B0

209 /400


U terenu se najčešće javljaju u vidu kvarcnih sočiva unutar

različitih vrsta škriljaca. Izrazito su nepovoljne stene za rad u

njima. Kao građevinski materijal imaju malu i ograničenu

primenu iako su dosta čvrsti, upravo zato - zbog velike čvrstine

jako teško se obrađuju. Naime, zbog oštrih ivica na prelomima

nije pogodan za spravljanje tucanika za zastore pruga jer znatno

haba pragove, na putnim zastorima se ređe upotrebljava jer se

teško može uvaljati, osim kada mu se doda krečnjačka sitnež.

Može se upotrebiti samo za grube građevinske radove.

Prohodnost u njima je sigurna i dobra ali se gume i ostali

„hodajući“ delovi vozila mnogo habaju. U pogledu stabilbosti

objekta su odlična podloga i radna sredina, ali se u njima teško

izvode radovi zbog znatne tvrdoće (vrlo velika potrošnja bušećih

alatki). Sl. 283. Kvarcit- tehničke osobine

Kvarciti se koriste u metalurgiji za pravljenje dinas vatrostalnih opeka i abraziva. U

hemijskoj industriji primenjuju se u izradi različitih materijala otpornih prema kiselinama.

Pojavljuju se u svim terenima izgrađenim od metamorfnih stena, kod nas, ima ga na više

mesta u terenima sa kristalastim škriljcima. Eksploatišu se u rejonu, Užica,Gnjilana, Vranja,

Južnoj Srbiji i dr. U Makedoniji se eksploatiše u Gostivaru, Zletovu...

Amfiboliti – su masivne metamorfne stene izgrađeni od amfibola, hornblende i

intermedijarnog do bazičnog sastava, andezina, labradora, bitovnita. Od sporednih minerala

karakteristični su sfen, ilimenit i magnetit. U ovim stenama mogu se javiti granat, piroksen,

epidot, cojsit, a od sekundarnih kalcit, hlorit, leukoksen.

To su stene visokog kristaliniteta i

visokog stepena metamorfizma.

Nastaju metamorfozom bazaltoidnih

magmatskih stena – gabro magme

(orto amfiboliti) ili na račun bazičnih

tufova i laporaca (paraamfiboliti).

Međusobno se teško razlikuju jer imaju

isti ili sličan hemijski sastav, strukturu

itd. pa se prilikom njihovih

proučavanja mora biti izuzetno

obazriv, naročito prilikom definisanja

primarne stene od kojih su nastali. Boje

su zelene, tamno zelene do crne.

Sl. 284. Amfiboliti, Tulare

Amfiboliti imaju nematonblastičnu strukturu, sa elementima granoblastične i

porfiroblastične, ako sadrže krupna zrna granata. Teksture su škriljave ili masivne. Sreće

se i trakasta, kada se smenjuju nagomilanja svetlih feldspata (intermedijarnog ili bazičnog


210 /400


plagioklasa) sa partijama tamnih, zelenih do crnih amfibola ili piroksena, ako su prisutni. U

amfibolitima se ponekad uočavaju i dobro sačuvane reliktne strukture, blastoofitska,

blastoporfirska, blastopsamitska itd. koje ukazuju na primarni sastav i poreklo stene od kojih

su amfibolita nastali.

Sl.285. Amfiboliti i amfiboliti sa mikašistom

Amfiboliti su vrlo čvrste i žilave stene. Čvrstoća im je 200-370 MN/m2, zapreminska težina

28-31 KN/m3, ukupna poroznost od 0,1 -5,7% ali je, kod jedrih i svežih, do 1%. Upotrebljava

se kao i sve sveže dubinske magmatske stene. Ukoliko su sveži, mogu biti interesantan

građevinski kamen.

Vrlo su dobra podloga i povoljna radna sredina za građenje, ali je u njima teško izvoditi

radove zbog znatne trvdoće (6 -7 Mosa) i žilavosti. Pri radu u njima mora se upotrebljavati

eksploziv. Tehnička upotrebljivost im je ista kao I dubinskih magmatskih stena, iako se teško

obrađuju. Posebno su pogodni za tucanik, kocku, ivičnjake i sl.

Amfiboliti su stare stene. Javljaju se u Proterozoiku i Starijem Paleozoiku, u asocijacji sa

drugim metamorfnim stenama, gnajsevima, mikačistima itd. Ovih stena ima i u ofiolitima

gde su nastale metamorfozom bazičnih stena iz okeanske kore na visokim pritiscima i

temperaturama, najvećim delom u toku zatvaranja okeanskog prostora.

Pojavljuju se nešto ređe, a najviše su rasprostranjeni u Srpsko-makedonskom terenu gde se

javljaju kao proslojci, debljine od nekoliko santimetara do preko jednog metra u gnajsevima

i mikašistima, kod Lebana, Tulara itd. Veoma retko grade veće, samostalne masive, u okolini

Bujanovca.


211 /400


Serpentiniti - su masivne metamorfne stene koje nastaju dejstvom vode na peridotite –

preobražajem bazičnih i ultrabazičnih (orto stena). Serpentiniti nastaju procesom

autometamorfoze peridotita. Autometamorfoza je proces metamorfoze stene ostatkom

sopstvenog rastopa, čija je temperatura oko 400 °C.

Kada posle kristalizacije ultrabazične magme i obrazovanja peridotitskih stena, zaostane

izvesna količina lakoisparljivih komponenata (vode, pre svega), na temperaturi od oko

400oC otpočeće hidrotermalni preobražaj primarnih minerala. Glavni sastojci peridotita

olivin i ortopirokseni u ovakvim uslovima, primajući vodu, prelaze u serpentinske minerale.

Tako će kompletna peridotitska masa biti transformisana u serpentinite. Kako minerali

primarne stene nisu menjali svoju veličinu i odnose, serpentinit ima blastozrnastu (zrnastu)

strukturu, a tekstura pretežno masivna.

Sl.286. Serpentinit ibarska dolina,

Preobražaj peridotita u serpentinite nastaje i pod uticajem hidrotermalnih rastvora ili

regionalnom metamorfozom a u prisustvu vode kada nastaju velike mase ovih stena.

Boja serpentinita je svetlozelena ili, češće, tamnozelena do crna, sa pegama ili prugama

beličaste, žućkaste do mrke boje (kada nisu sveži).

Sl. 287. Serpentinit ibarska dolina i Mnt. Avic (Aosta), Italija

Mase serpentinita su često izlomljene i ispresecane mnogim prslinama duž kojih se, naizgled

kompaktni monoliti, lako razlamaju. Duž ovih prslina serpentin je obično uglačan, sjajan, i

posut, beličastim, žućkastim i zelenkastim mrljama. Prsline su prožete žilicama magnezita,

azbesta i opala.


212 /400


Čvrstoća na pritisak je zavisna od stepena isprskanosti i ispucalosti, a kreće se najčešće od

70 do 250 MPa. Zapreminska težina im je oko 26 kM/m3.

Zbog ispucalosti nemaju primenu i čak ih treba izbegavati kao građevinski kamen. Izuzetno,

dobro vezane serpentinske breče mogu biti veoma dekorativne i cenjene kao arhitektonski

kamen.

Rad u serpentinitima je veoma težak. U rudnicima sa podzemnom eksploatacijom i tunelima

serpentiniti, usled procesa serpentinizacije, povećavaju svoju zapreminu (bubre), usled čega

se drobe i lome, pri čemu otežavaju eksploataciju u samom rudniku i predstavljaju veliku

opasnost za rudare.

Serpentiniti su značajni kao nosioci korisnih mineralnih sirovina. U njima se javljaju ležišta

hrizotila, azbesta, talka i magnezita. Sva naša nalazišta hroma nalaze se u serpentinitima.

Talk se koristi kao sirovina za industriju guma, kao punilo, zatim u kozmetici, elektro i

mašinskoj industriji.

U našoj zemlji ove stene su veoma rasprostranjene. Uglavnom su jurske, ređe paleozojske

starosti (u istočnoj Srbiji) mahom uz lokalnosti sa ultrabazičnim stenama. Najveće mase

serpentinita kod nas nalaze se na Maljenu, Suvoboru, Kopaoniku, dolini Ibra, Povlenu i

Zlatiboru.

Manje ili više isprekidane zone serpentinita protežu se duž celog Balkanskog poluostrva, od

Alpa pa sve do Jegejskog mora.

* Dinamo-metamorfne stene - nastaju duboko ispod površine Zemlje delovanjem visokih

pritisaka i temperatura (eklogit, granulit).

- Eklogiti - su masivne dinamo metamorfne stene. Nastaju metamorfozom bazičnih stena u

odsustvu vode (u tzv. suvim sistemima), na vrlo visokim pritiscima i temperaturama, u

eklogitskoj faciji, na temperaturama iznad 7000C i pritiscima većim od 8 kbara. Stene

bazičnog karaktera, visokog kristaliniteta i stepena metamorfizma, orto porekla, boje zelene

Eklogiti nastaju pri visokim pritiscima (>10 kbar) u širokom rasponu temperatura. Po

postanku razlikuju se tri tipa eklogita:

A-tip: stabilni u gornjem omotaču pri temperaturama većim od 1000 °C i pritiscima većim

od 20 kbar. Nalaze se kao ksenoliti u alkalnim bazaltima i uz peridotite. Granoblastični su,

homogene teksture

B-tip: stabilni pri temperaturama 600°C - 800°C, pritisci 12 kbar - 20 kbar . Nalaze se kao

sočiva, šlire, zajedno s amfibolitima u kristalastim terenima, a mogu biti i škriljave teksture.

Smatra se da nastaju iz različitih protolita za vreme kontinentalne kolizije. Pokazuju

retrogradne reakcije i prelaze u amfibolite.

C-tip: stabilni pri temperaturama 400°C - 550 °C i pritiscima 12 kbar - 20 kbar. Imaju

škriljavu teksturu, a mogu, pored minerala kritične parageneze, sadržati još kvarc, disten,

epidot ili cojsit. Smatra se da nastaju u zonama subdukcije.


https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Hrizotil&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Azbest

https://sh.wikipedia.org/wiki/Magnezit

213 /400


Izgrađeni su od granata i omfacita (natrijumskog piroksena). Eklogiti su teške stene,

specifične gustine preko 3, zbog velikog sadržaja granata.

Sl. 288. Metamorfni facijesi:eklogitni facijes-ofmacit i granat

Od granata javlja se almandin

ili pirop (retko) koji su obično

idiomorfno razvijeni i veoma

krupni. U eklogitima Ogošta,

kod Bujanovca granati su

veličine ljudske šake.

Sveži uzorci imaju veoma

upadljiv izgled, sa crvenim do

rozim granatom (almandin -

pirop) u zelenoj osnovi koja je

građena od Na-piroksena –

omfacita.

Sl. 289. Eklogiti:nastanak od peridotita i razni oblici

U ovim stenama mogu se javiti male količine plagioklasa, hornblende, biotita i kvarca. Kao

sporedni sastojci prisutni su sfen, rutil, kvarc, magnetit itd.

Struktura eklogita je granoblastična sa elementima porfiroblastične i pojkiloblastične,

kada granat uklapa piroksen. Tekstura ovih stena je, kao što je pomenuto, masivna.


214 /400


Ekologiti se javljaju kao sočiva u gnajsevima (tzv. obični eklogiti) kada su nastali

metamorfozom bazičnih stena koji su izlivene ili intrudovane u sedimente.

Ove stene javljaju se i kao žice u peridotitima. Izgrađene su od piropa, hromnog piroksena i

pojedini autori ih ne svrstavaju u grupu eklogita već ih nazivaju granatskim piroksenitima.

Eklogiti se javljaju i u subdukcionim zona. Nastali su podvlačenjem okeanske litosfere pod

okeansku, ili kontinentalnu litosferu.

Praćeni sa asocijacijom metamorfnih

minerala karakterističnih za

područja visokih pritisaka i niskih

temperatura: lavsonitom,

glaukofanom, ribekitom itd. Nastaju

na znatno nižim temperatura u

odnosu na obične eklogite,

temperaturama do 5000C i pritiscima

iznad 8 kilobara.

Običnih eklogita ima kod Bojnika

(Lebane) i na Poslinskim planinama.

Sl.290. Eklogit, Bojnik

- Granuliti su stene koje nastaju pri veoma visokim pritiscima i temperaturama (slično

eklogitima), kada muskovit nije stabilan i zamenjuje se kalijskim feldspatom i aluminijskim

silikatima (distenom, silimanitom). To su temperature iznad 8000C i pritisci preko 8 kilobara.

Prema mineralnom sastavu dele se na dve grupe:

Leukokratni ili beli granuliti, nastali metamorfozom kiselih magmatskih stena, granitoida

ili klastičnih sedimentnih stena, peščara. Izgrađeni su od ortoklasa, distena, silimanita,

granata, piroksena i kvarca. Od sporednih minerala česti su rutil i cirkon.

Strukture su granoblastične, sa elementima porfiroblastične, bele boje, masivne teksture

Javljaju se kao trake, sočiva u gnajsevima, retko grade veće mase Melanokratni ili crni

granuliti, nastali metamorfozom bazičnih magmatskih stena ili, tufoznih do laporovitih

sedimenata. Izgrađeni su od bazičnog plagioklasa, ortopiroksena i granata. Od akcesornih

minerala sreću se klinopiroksen, kvarc, magnetit rutil. Boje su crne, strukture granoblastične

sa elementima porfiroblastične. Ove stene asocirane su sa amfibolitima.

Javljaju se kao trake, sočiva u gnajsevima (leukokratni granuliti), retko grade veće mase.

Crni granuliti asocirani su sa amfibolitima.

Kontaktno-metamorfne - prodiranjem magme u okolnu stensku masu, na njihovom

kontaktu dolazi do „prženja“ stena (korniti);


215 /400


- Korniti si termokontaktne stene koje nastaju na samom kontaktu magme i okolnih,

glinovitih stena, odmah iza zone injekcionih i mešanih stena. Prema stepenu metamorfizma

odgovaraju temperaturama iznad 6000C stepeni i pritiscima do 3 kbara.

Korniti su obično sitnozrne stene, tamne boje i veoma tvrde. Teksture su masivne ili trakaste.

Izgrađeni su od biotita, augita, kordijerita, andaluzita, feldspata (ortoklas, prelazni do bazični

plagioklas), hornblende, kvarca itd. U ovim

stenama sreću se i granati. Strukture su

granoblastične (koja se često naziva i

kornitska), ponekad porfiroblastične, kada se u

steni javljaju porfiroblasti andaluzite,

kordijerita i feldspata. Osnova stene (matriks)

izgrađen je od sitnih zrna feldspata, kvarca,

muskovita (sericita), biotita. u kojoj, kao

porfiroblasti, leže pomenuti minerali. U

kornitima koji su udaljeniji od kontakta,

naročito ako su nastali metamorfozom peščara,

uočavaju se i reliktne strukture, sačuvani klasti

kvarca, feldspata, liskuna itd.

Korniti se javljaju u kontaktnom oreolu

Kopaonika, Boranje itd.

Zona kornita udaljavajući se od kontakta

postepeno prelazi u zonu bobičavih škriljaca.

Sl.2921. Kornit, Radalj.

Kataklastično-metamorfne - delovanjem usmerenog dinamičkog pritiska (npr. smicanje

dva bloka stena (skarnovi, mermeri).

Skarnovi - nastaju na kontaktu kiselih, graintskih magmi bogatih lakoisparljivom

komponentom i krečnjaka. Za stvaranje skarnova sistem mora biti otvoren kako bi se

oslobodio CO2 iz karbonata a calcijum, magnezijum i gvožđe (zavisno od sastava karbonata),

ušli u reakciju sa magmom.

Skarnovi su srednjezrne do grubozrne

stene, masivne do trakaste teksture.

Boje su, zavisno od mineralnog

sastava, zelene, bele, crvene, ponekad

i crne. Zavisno od sastava magme i

vrste karbonata skarnovi imaju

raznolik mineralni sastav.

Sl.292. Skarn

Udaljavanjem od kontakta opada i temperatura zbog čega se javlja i zonarnost u mineralnom

sastavu.


216 /400


Zavisno od karaktera magme kao i vrste karbonata (kalcita ili dolomita) skarnovi mogu imati

veoma raznolik mineralni sastav. Pri tome se, zbog stalnog temperaturnog gradijenta u

kontaktnom oreolu javlja zonarnost u rasporedu određenih minerala koji grade skarnove.

U zavisnosti od karaktera i veličine intruzije u kontaktnim oreolima sa karbonatnim

stenama razlikujemo tri zone:

- zona neposrednog kontaktna:

sastav: pirokseni, plagioklas (anortit-bitovniz-labrador), granat, vezuvijan,

volastonit, kvarc, magnetit, kalcit

- zona srednjeg kontakta:

amfiboli ± piroksen, granat, volastonit, plagioklas (andezit, oligoklas), epidot,

± biotit, kalcit, kvarc, sfen, Fe-sulfidi, magnetit

- zona spoljašnjeg kontakta:

amfibol (aktinolit/tremolit), epidot, kvarc, kalcit, Fe-sulfidi, prenit, hlorit, magnetit

Skarnovi formirani neposredno uz kontakt sa velikim i dubokom intruzijama mogu biti

izgrađeni od augita, diopsida, hedenbergita, granata (grosularsko-andraditskog tipa),

feldspata, vezuvijana, volastonita, magnetita itd.

Skarnovi koji su stvoreni dalje od kontakta sadrže sledeće minerale: tremolit, aktinolit,

epidot, cojsit, plagioklas (albit do andezit), malo volastonita i granata, prenita itd.

Prilikom stvaranja skarnova sistem mora biti otvoren kako bi se oslobodio CO2 iz karbonata.

Strukture su granoblastične, retko nematoblastične porfiroblastične i pojkiloblastične.

Skarnovi su nosioci orudnjenja. U unutrašnjoj zoni skarnova, neposredno uz kontakt, mogu

se stvoriti značajna ležišta magnetita, volframit i molibdenit i obrazovati rudna ležišta.

Skarnovi mogu biti i nosioci sulfidnih ruda Cu, Pb-Zn, retkih metala.

Tako su, na primer formirana

skarnovska ležišta sa magnetitom na

kontaktu granodiorita i karbonatnih

stena na Kopaoniku (rudnici Suvo

Rudište, Suva Ruda) i na Boranji u

zapadnoj Srbiji. Između skarnova i

kornita postoje postupni prelazi.

Takve stene nazivamo skarnoidi.

Sl.293. Skarnovi, Jaram, Kopaonik.


217 /400


Sl. 294. Važnije metamorfne stene

3.5.4. Građenje u terenima izgrađenim od metamorfnih stena

Prilikom opisa pojedinih vrsta stena napomenuto je da one, u zavisnosti od strukturno-

teksturnih karakteristika, mogu biti korišćene u građevinske svrhe.

Pošto su strukturno-teksturne osobine već prikazane uz petrografske opise stena na tome se

neće ponovo zadržavati – prikazaće se neke druge osobine koje su od značaja za

upotrebljivost stena.

Među metamorfitima je najmanji broj ekonomski korisnih stena pogotovu ako im je

tekstura izrazito škriljava (izuzetak čine argilošisti).

Gnajsevi su po sastavu stene srodne granitima ali im teksturne karakteristike a sa njima i

primenljivost varira. Tipovi masivne i ujednačene krupnoće zrna upotrebljivi su kao

građevinski kamen. Eksploatišu se kod Vršca, u okolini Leskovca, itd.

Amfiboliti su stene izgrađene od amfibola i plagioklasa i tamnozelene do potpuno crne boje.

Masivni amfiboliti su dobar građevinski kamen ali se ne javljaju u većim masama.

Mikašisti su veoma škriljave i liskunom bogate stene koje nemaju primene.


218 /400


Argilošisti i filiti su niskometamorfne stene finog zrna, tamnosive do crne boje i javljaju se

u tankim pločama koje se lako cepaju. Upotrebljavaju se kao krovni škriljci jer imaju malu

poroznost i otporni su na atmosferilije. Ima ih kod Ivanjice.

Kvarciti su monomineralne masivne metamorfne stene, veoma čvrste i nepogodne za

obradu te u građevinarstvu praktično neprimenljive. Upotrebljavaju se u industriji silicijskih

opeka, abraziva i dr.

Škriljci imaju promenljiv mineralni sastav i škriljavu teksturu, a uglavnom su

lepidoblastične, ređe granoblastične strukture. Prema vodećem mineralu razlikujemo,

amfibolske, talkne, hloritske, epidotske i dr. varijetete. Talkni škriljci imaju primenu u

kozmetičkoj, hemijskoj, industriji guma, hartije i pestiticida.

Mermeri su veoma značajne pretežno monomineralne kalcitske ili dolomitske stene.

Strukture su mozaične, teksture masivne, boje bele, sive, zelenkaste, rumene. Koriste se kao

izvanredan građevinski, arhitektonski i skulptorski kamen, specijalno ako se mogu dobiti

krupniji blokovi. U našoj zemlji se eksploatišu na Venčacu, kod Studenice, kod Pirota, kod

Dečana. Mermeri slabo naglašene škriljave teksture sa liskunom - cipolini mogu

predstavljati lep arhitektonski kamen. Ima ih kod Kačanika.

Skarnovi i korniti su kontaktno metamorfne stene ograničenog obima pojavljivanja. One

su po pravilu kompaktne i velike čvrstine. Primena postoji samo kod nekih vrsta, kao što su

na primer korniti koji se koriste u industriji vatrostalnih materijala i volastonitski skarnovi

kojih ima na Kopaoniku.

Serpentiniti su stene nastale preobražajem peridotita. Masivne su, tamnozelene boje, veoma

često ispucale i prožete žilicama magnezita ili azbesta. Ako su lepih boja i sveži da se od

njih mogu dobiti ploče ili veći blokovi serpentiniti se mogu koristiti kao arhitektonski

kamen.

3.5.4.1. Građenje u terenima metamorfnih stena

Tereni izgrađeni od serpentinita zbog ispucalosti su nepogodni i za površinske i podzemne

radove. Oni su zbog toga jako podložni eroziji te se kosine u njima brzo obrušavaju. Ako se

u takvom terenu mora graditi, a u Srbiji i bivšoj Jugoslaviji je to veoma čest slučaj, mora se

vršiti obezbeđenje zaseka i useka. Prohodnost za vozila i mehanizaciju je dobra pogotovu u

suvi serpentinitima.

Tereni izgrađeni od gnajseva, amfibolita i amfibolskih škriljaca imaju povoljne

karakteristike i za temeljenje i za podzemne radove. Ako su pak škriljave teksture stabilnost

im se jako smanjuje.

Škriljci nižeg stepena kristaliniteta imaju dobra svojstva za izradu temelja ako su sveži,

izrada podzemnih prostorija i zaseka je teža a kao građevinski materijali ove stene se i ne

koriste.

Mermeri imaju sve dobre karakteristike potrebne za izgradnju, kako površinskih, tako i

podzemnih objekata. Naravno, kao i kod krečnjaka, karstifikacija smanjuje stabilnost

ovakvih terena.


219 /400


Ponovimo:


220 /400



221 /400


Deformacione struktre u metamorfizmu su rezultat uticaja povišenog pritiska - pri

povišenom pritisku stena prolazi kroz nekoliko faza deformacija:

a) krta deformacija (T < 250°C),

b) duktilna deformacija (250°C < T < 800°C) i

c) tačka loma zavisi od temperature, pritiska, napregnutosti i sastava materijala


222 /400



223 /400


Protolit (prekursor) - pimarna - ishodišna stena, čijom metamorfozom nastaje metamorfna

stena. Protolit može biti: orto (magmatska stena), para (sedimentna stena) i orto-para (već

metamorfisana stena).

Sl.295. Vrsta protolita: orto, para i orto-para


224 /400



225 /400


Sl.296. Razvoj – faze metamorfizma škriljaca

Progradni i retrogradni metamorfizam

Progradni metamorfizam:

Rast stepena metamorfizma sa vremenom kako stena dolazi pod više metamorfne uslove.

Retrogradni metamorfizam:

Smanjenje stepena metamorfizma zbog hlađenja stena (“oporavak“ od metamorfnog ili

magmatskog događaja) ili zbog njihovog izdizanja u pliće nivoe.

Donja granica metamorfizma

- Donja temperaturna granica metamorfizma prelazi u dijagenezu, granica nije čvrsto

određena (180 - 200 0C).

- Procesi dijageneze i alteracije se teško razlikuju od metamorfnih procesa.

- Metamorfizam počinje u temperaturnom rasponu od 150 - 180 0C za najnestabilnije

tipove protolita.

- Neki od minerala iz grupe zeolita su dijagenetskog porekla, a neki metamorfnog -

granica je nejasna.


226 /400


Sl.297. Metamorfni facijesi - granice između facija

Na grafikonu su označene oblasti sa imenina facija, predstavlja približan opseg temperature

i pritiska u kojima se stvaraju mineralne grupe sa istim karakteristikama. Na primer, stena

podvrgnuta pritisku i temperaturi u tački A (4,5 kbara i 400 0C) ima karakteristike facije

„zelenih škriljaca“.

Sa grafikona vidi se da se granice pritiska i temperature između facija ne mogu precizno

odrediti, a prelazi između facija su postepene i lagane.


227 /400


4. GELOŠKA ISTORIJA ZEMLJINE KORE

U toku svog razvoja Zemlja je evoluirala i prošla kroz različite transformacije, koje su

ostavile vidljive tragove u stenama koje danas grade litosferu. Mnoge promene su ostavile

jasne tragove i na kontinentima i u morima, na osnovu čega se, pažljivim izučavanjem, može

doći do određenih zaključaka i utvrđivanja redosleda događaja i zakonitosti. To je doprinelo

da se danas sa dosta objektivnosti ima slika o evoluciji zemljine kore, mada ima pojava koje

nisu dovoljno ubedljivo razjašnjene.

Složenost tih istraživanja uslovljena je i činjenicom da se čovek pojavio tek u poslednjem

stadijumu razvoja, a da pisanih tragova ima u toku zanemarljivo kratkog vremena (2 - 3

hiljade godina).

Mnoge promene uslovljene snažnim tektonskim pokretima usložnjavaju izučavanje

prethodnih stanja i promena koje su dovele do sadašnjeg.

Činjenica je da se istraživanja u okviru Istorijske geologije u najvećoj meri zasnivaju na

istraživanju sedimentnih stena i njihovih slojeva, što je uslovilo da se istorijska geologija

ponekad poistovećuje sa stratigrafijom. Ona međutim, u središte proučavanja stavlja

evoluciju sedimentnih sredina u kojima su pod raznim uslovima živeli razni organizmi i

nastajali sedimenti, njihovi kompleksi, formacije i drugi vidovi genetskih celina, kao i sve

procese i promene koji su se na dugom putu razvoja litosfere stalno smenjivali.

Izučavanjima evolucije zemljine kore (ili stratisfere kao najvišeg dela litosfere) utvrđeno je

da se taj razvoj odigravao kroz više odvojenih vremenskih celina - epoha, koje imaju svoje

specifičnosti i da je razvoj išao po nekim zakonitostima, te da u prirodi nema haosa i

slučajnosti. Proučavanjem starosti Zemlje bavi se istorijska geologija ili stratigrafija.

Sl.298.Geološko

vreme - epohe i živi

svet – paleontološka

metoda


228 /400


4.1. Pregled geoloških razdoblja

Istorijski razvoj Zemlje podeljen je na epohe slično razvoju ljudske civilizacije. Kao što se

istorijski razvoj čovečanstva deli na prastaro, staro, srednje i novo doba ili ere, tako se i

razvoj Zemlje deli na slične epohe, ali sa neuporedivo dužim trajanjem. Dok se razvoj

ljudske civilizacije meri hiljadama godina, istorijski razvoj Zemlje se deli na epohe koje su

trajale desetine i stotine miliona godina - početak pre 4,6 milijardi godina.

Istorija Zemlje je, uglavnom na osnovu razvoja živog sveta, podeljena na nekoliko odeljaka,

(na ere, periode, epohe, katove i potkatove). Proučavanjem starosti Zemlje bavi se istorijska

geologija ili stratigrafija. U geološkoj hronologiji (tabela 28) ere se dele na manje vremenske

jedinice, tj. periode, a one dalje na epohe. Sedimentne stene stvarane za vreme jedne ere

nazivaju se grupe, što znači da svakoj eri odgovara grupa sedimenata. Geološkim periodama

odgovaraju manje naslage sedimenata koje se nazivaju sistemi slojeva, koji se dalje dele na

serije slojeva, koje opet odgovaraju manjim vremenskinm razdobljima, tj. epohama. Odeljci

serija nazivaju se katovi, koji se dalje dele na potkatove, a ovi na zone, koje su najmanje

stratigrafske jedinice slojeva. Tabela 28

EON GEOLOŠKA ERA PERIODA EPOHA PERIOD-

TRAJANJE

(miliona godina)

FA

NE

RE

ZO

IK

KENOZOIK (Kz)

(Novo doba)

Kvartar (Q) Holocen (Q2)

1 do današnjeg

dana Pleistocen (Q1)

Neogen (Ng) Pliocen (Pl) 10

15 25 Miocen (M)

Paleogen (Pg)

Oligocen (Ol)

30 Eocen (E)

Paleocen (Pc)

MEZOZOIK (Mz)

(Srednje doba)

Kreda (K) Gornja kreda (K 2)

70

45

40 155

Donja kreda (K 1)

Jura (J)

Gornja jura (J3)

Srednja jura (J2)

Donja jura (J1)

Trijas (T)

Gornji trijas (T3)

Srednji trijas (T2)

Donji trijas (T1)

PALEOZOIK (Pz)

(Staro doba)

Perm (P)

345

Karbon (C)

Devon (D)

Silur (s)

Ordovicijum (O)

Kambrijum (Cm)

PREKAMBRIJA

(P)

ALGONKIJA Proterozoik(Ptz)

545 x 106

1700 x 106 Arheozoik (Ar)

ARHAIK >2600 x 106

KOSMIČKA ERA 3300 x 106


229 /400


Podela Zemljine istorije na eone, ere, periode, itd. nije ista svuda u svetu. Isto tako postoje

razlike i u tumačenjima, odnosno, određivanju apsolutne starosti Zemlje. Ipak, generalno

gledano, eoni su najkrupnije jedinice podele (osim supereona koji se u stranoj literaturi

koristi za prekambrijum zbog dužine trajanja), potom u okviru eona se izdvajaju ere, u okviru

jedne ere izdvajaju se periode a u okviru jedne periode epohe.

U Srbiji usvojena je i praktikuje se sledeća podela fanerozoika (tabela 28).

Debljina stena stvaranih u prekambriji iznosi nekoliko desetina kilometara. Od njih su

izgrađeni veliki delovi postojećih kontinentalnih blokova, a mahom su potpuno

metamorfisane.

Kvartar se svrstava u fanerozoik i to je perioda koja još uvek traje. Karakteristično za kvartar

(Q) je da se u svetu vode polemike oko toga da li kvartar treba izdvojiti kao posebnu eru

zbog svoje specifičnosti.

Kosmička era je trajala oko 1.200.000.000 godina i bez pouzdanih podataka je. Obuhvata

složen proces izdvajanja pramagline (gasne nebule) u sistem planeta i gravitacionu

diferencijaciju protoplanete Zemlje na koru, omotač, jezgro i redukcionu atmosferu.

Prekambrijski period je obeležen stvaranjem sedimentnih stena, nastankom anaerobnih

bakterija, stvaranjem kiseonika u atmosferi i zelenih algi (na kraju prekambrijuma).

Prekambrija je najstarija i najduža era u istoriji Zemlje (trajala je 3,9 milijardi godina).

Podeljena je na tri periode - rifej, arhaik (period bez života) i algonkiju („zora života“).

Pretpostavlja se da je organski svet počeo da se razvija pre oko 3,5 miliojardi godina. Činile

su ga najjednostavniji oblici života – bakterije

Tokom prekambrije na Zemlji je bilo veoma malo kopnenih površina.

Paleozojska era je trajala oko 345 miliona godina a podeljena je na šest perioda: kambrijum,

ordovicijum, silur, devon, karbon i perm. U početnoj fazi paleozoika šire se primitivne

vodene biljke a kasnije ih smenjuje veliko papratoliko drveće koje je u periodu karbona

omogućilo formiranje ležišta uglja. Od životinja pojavljuju se školjke, korali, morske zvezde

a pred kraj ove ere i ribe kao prvi predstavnici kičmenjaka.

U paleozoiku (stari život) nastaju prve kopnene biljke, ribe, vodozemci i gmizavci, da bi u

mezozoiku (srednji život) nastale ptice i dinosaurusi kao najdominantniji kičmenjaci na

kopnu. Krajem mezozoika pojavljuju se prvi sisari, koji će biti dominantna vrsta tokom

kenozoika (savremeni život). U ovoj eri postojalo je jedinstveno kopno Pangea koje se

sastojalo iz delova današnjih kontinenata.

Pangea (jedinstveno kopno) i Pantalasa, jedinstveni okeanski prostor su postojali do kraja

trijasa, kad se otvara novi okeanski prostor - Tetis (Mediteransko more), koji razdvaja

Pangeu na Lauraziju (današnja Evropa, Azija i Severna Amerika) i Gondvanu (Australija,

Afrika, Južna Amerika, Antarktik i Indija južno od reke Gang).


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BE%D0%BD_(%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%98%D0%B0)

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%88%D0%BA%D0%B5_%D0%B5%D1%80%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B0_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B3_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%80

230 /400


Sl.299. Pangea i njen “raspad”

Krajem jure (pre nekih 140 miliona godina) Gondvana se razdvaja na Južnu Ameriku, Afriku

(uz koju su i dalje Antarktik i Australija) i Indiju.

Krajem krede otvara se

Atlanski okean koji

razdvaja Australiju i

Antarktik.

Sl. 300. Nalazišta fosila u

Vreme raspada Pangee

Najstariji fosilni ostaci savremenog čoveka (Homo sapiens idaltu) su otkriveni u istočnom

delu Etiopije. Delovi kostura starosti oko 160.000 godina potvrdjuju teoriju da su naši preci

poreklom sa Afričkog kopna odakle su se proširili po celom svetu. Naučnici su dali ime

“idaltu" što znači “starac". Tri otkrivene lobanje pokazuju veliku sličnost sa lobanjama

današnjih ljudi, osim po malo više naglašenim obrvama. Pre ovog otkrića najstariji ostaci su

bili stari oko 100. 000. godina.


231 /400


Stene stvarane u paleozojskoj eri su sada najvećim delom metamorfisane, a manjim delom

su ostale nepromenjene, tj. slojevite, masivne i većinom čvrste i dobro vezane. U njima se

mogu naći fosilni ostaci koji karakterišu doba starog organskog sveta i koji su ponekad dobro

sačuvani. U kambrijumskim sedimentima ima najviše ostataka izumrlih zglavkara

(trilobita) i crvuljaka (brahiopoda). Ordovicijum karakteriše pojava krečnjačkih algi,

korala, a u devonu prve prave kopnene biljke. U karbonu se jako razvija niže bilje, gde su

tadašnji paprati dostizali visinu sadašnjih stabala listopadnog bilja (do 30 m), a u

životinjskom svetu javljaju se vodozemci. Perm karakteriše pojava četinara i gmizavaca.

Sl.301.Geološko vreme- epohe i živi svet - radiometrijska (izotopska) metoda

Mezozojska era je trajala oko 155 miliona godina. Deli se na tri periode: trijas, juru i kredu.

U ovoj eri intenzivno se razvija oganski svet – ptice i sitni sisari, dok gmizavci dostižu svoj

nejveći razvitk. Od živog sveta za mezozojsku eru naročito je karakterističan razvoj

gmizavaca.

U velikim morskim basenima nataložena je ogromna količina sedimentnog stenovitog

materijala – krečnjak i dolomit. Nabiranjem ovih stenovitih slojeva obrazuju se mlade

venačne planine u sadašnjoj Evropi, Severnoj i Južnoj Americi Aziji i seveozapadnoj Africi.

Stene stvarane u mezozoiku su većinom čvrste i dobro vezane, mestimično metamorfisane.

Krajem mezozika nastupaju značajne promene u organskom svetu – izumiru dinosaurusi.


232 /400


Kenozojska era trajala je oko 56 miliona godina. Obuhvata dve periode: tercijar (paleogen

i neogen) i kvartar, kome pripada i današnje doba. Za tercijarni period naročito je

karakterističan razvoj kičmenjaka i kopnenog bilja (cvetonoša). U pleistocenu (starijoj epohi

kvartarnog perioda) postaje čovek. Iz tog vremenskog razdoblja pronađeni su ostaci (vilica)

i najstarijeg fosilnog pračoveka u blizini Pekinga, za koga se smatra da je živeo pre milion

godina. Ova era je karakteristična po pojavi sisara koji se dele na biljojede i mesojede, kao i

po daljem oblikovanju kopna tj. izdizanju planina (Alpi, Himalaji, Kavkaz, Andi, Pirineji,

Apenini, Dinaridi, Karpati...).

Kvartar je počeo pre oko 2 miliona godina a deli se na dve epohe – pleistocen (poslednje

ledeno doba) i holocen. U ovoj periodi se pojavio čovek pa kvartar često označavaju i kao

antropogen. Najstariji pronađeni fosilni ostaci peronađeni su u istočnoj Africi, između

planine Kilimandžaro i jezera Viktorija. Kvartar je počeo intenzivnim zahlađenjem koje je

dovelo do formiranja debelog ledničkog pokrivača.

Sedimentne stene stvarane u kenozoiku su većinom slabije vezane i meke, ili su potpuno

nevezane. Izuzetno one mogu biti i metamorfisane u kontaktnima sa magmatskim

probojima.

Tačno utvrđena starost stenskih masa u sklopu terena, kao i njihovi međusobni odnosi, u

značajnoj meri olakšavaju preciziranje litogenetskih jedinica od površine terena do neke

dubine. Na bazi tih elemenata moguće je relativno puzdano prikazati litogenetske jedinice

kako u prvoj projekciji, na karti, tako i u vertikalnom ili bilo kom drugom preseku.

Profili terena koji su urađeni na bazi litogenetskog sastava terena predstavljaju opšte

geološke profile terena. Kada se osim tih litogenetskih podataka poseduju i podaci koji su

rezultat istražnog bušenja, pregleda iskopa istražnih galerija, istražnih okana ili drugih

istražnih radova, mogu se uraditi precizniji profili terena, koji se uobičajeno nazivaju

inženjerskogeološki profili ili preseci terena. Oni mogu biti opšte ili specijalne namene.

Dobro poznavanje litogenetske starosti sedimentnih tvorevina i to onih koje su nastale u

relativno velikim sedimentacionim basenima, omogućuje relativno jednostavno njihovo

prikazivanje na odgovarajućim litološkim profilima terena. Osnovna prirodna

zakonomernost je da su u dubljim delovima sedimentnog basena taloženi stariji sedimenti, a

potom mladji preko njih. Zanemarujući određene nepravilnosti koje mogu nastupiti

u priobalnim delovima sedimentacionog basena, u dubljim delovima basena su uslovi

taloženja relativno pravilni i istaložavani sedimenti su u prvobitnom položaju horizontalni,

ili približno horizontalni - subhorizontalni. Po nastanku sedimenata, u dugotrajnom

vremenskom periodu, dolazilo je do mnogobrojnih izmena prvobitno nastalih sedimenata -

slojeva, vršena je njihova konsolidacija ili drugi vidovi dijagenetskog očvršćavanja, kao

i procesi tektonskih poremećaja. Kao najbitnija posledica tih poremećaja je njihovo

dovođenje u nagnuti položaj, sa promenljivim padnim uglovima, koji variraju do vertikalnog

položaja.


233 /400


4.2. Stratigrafska hronologija

Sve do početka XX veka nije postojala mogućnost da se starost pojedinih mineral, stena i

geoloških formacija izražava u apsolutnom vremenskom trajanju, već su se geolozi služili

relativnim pojmovima “odgovara”, “mlađe” ili “starije” od neke već poznate geološke

tvorevine. To je tzv. relativna geološka starost, za razliku od apsolutne geološke starosti,

kod koje se protekli vremenski period izražava brojem godina.

Postoje razrađene metode za određivanje i jedne i druge geološke starosti. U tu svrhu koriste

se “dokumenti” dobijeni na tri osnovna načina:

Stratigrafska hronologija (litološka metoda) je najstarija metoda pomoću kojih se

određuje starost Zemljine kore. Zasnovana je na međusobnom položaju pojedinih geoloških

tela (slojeva, magmatskih proboja i sl.), njihovom sastavu i izgledu.

Za odredjivanje geološkog vremena razvoja Zemlje, koriste se termini vremenskih intervala,

počev od najdužih do najkraćih: eon, era, period, epoha, i doba.

Svrha geoloških istraživanja je određivanje geološke starosti stena i uslova u sredinama u

kojima su se stvarale. Geološka starost odredjuje se:

- kao relativna kroz relativne odnose između pojedinih vrsta stena u vertikalnom

profilu, i

- kao apsolutna starost koja se definiše godinama.

Za svaku od ovih određivanja starosti koriste se odgovarajuće metode. Osnovni preduslov

za što tačnije i celovitije rekonstrukcije redosleda događanja u razvitku života na Zemlji i

promena u prostornim odnosima između stena litosfere jeste poznavanje starosti stena.

Različitim metodama, sa manje ili više tačnosti, ta se starost može odrediti relativno i

apsolutno (radiometrijski).

Za određivanje relativne starosti najviše se koriste podaci iz sedimentnih stena – „dnevnik

svakodnevnog zapisa u životu sedimentnih stena“. Relativna starost magmatskih i

metamorfnih stena određuje se na osnovu njihovih odnosa sa sedimentnim stenama poznate

(takođe relativne) starosti. Pri tome se posebno koriste metode superpozicije, litološka

metoda i paleontološka metoda.

Starost ili hronološki sled geološke građe i događaja, kako je rečeno, može se odrediti i

izraziti putem:

1. Relativne starosti (odnos “mlađe-starije”) (npr. “granit je mlađi od okolnih metamorfnih

stena kroz koje je probio, a stariji je od pokrovnih sedimenata”),

2. Apsolutne starosti - radiometrijska (izotopska) metoda (u mil. god.) (“starost granita

je npr. 90 miliona godina”).

Utvrđivanje relativne starosti najčešće se zasniva na:

1. Principu superpozicije,

2. Fosilnom sadržaju (paleontološka metoda) i

3. Odnosu međusobnog probijanja i presecanja (litološka metoda).


234 /400


1. Princip superpozicije: u neporemećenom redosledu taložnih i/ili izlivnih vulkanskih

stena, najstarije su na dnu, a najmlađe na vrhu sleda

Sl.302. Princip superpozicije kod sedimentnih stena

SL. 303. Superpozicija- taložni kontakti:

- unutar taložnog toka; - između

formacija-eroziona; između formacija-

ugaona diskordancija

Sl. 304. Superpozicija: odnos starije-mlađe


235 /400


Sl. 305. Superpozicija: odnos starije-mlađe i problem u “poremećenim” slojevima

Sl.306. Tektonsko - eroziona

diskordancija na lokalitetu Siccar point

u Škotskoj

Superpozicija - unutar sleda

neporemećenih sedimentnih stena,

slojevi su mlađi idući odozdo prema gore

(prema vrhu profila).

Sl.307.Blok dijagram područja Velikog kanjona, SAD:1.Horizontalne naslage/slojevi; 2.

Slojevi pod uglom nagiba - kosi slojevi; 3. Stene koje se pojavljuju unutar slojeva pod

nagibom (magmatske i metamorfne stene); 4. Kanjon usečen u stene - dolina je mlađa od

sedimenta. Skinner Gulch Limestone Fm. je najmlađa; - za kose slojeve pretpostavlja se da

su izvorno bili u horizontalnom položaju u vreme taloženja; - Leet Junction Fm. je najmlađa,

a najstarija je Lutgrad Fm


236 /400


4.3. Paleontološka hronologija (metoda)

2. Fosilni sadržaji - anorganski ostaci (skeleti i ljušture) nekada živućih organizama koji su

sačuvani u stenama. Omogućavaju određivanje relativne starosti stena i njihovu korelaciju

budući da ih nalazimo u stenama stvaranim u vreme njihovog uginuća i taloženja na dnu

taložnog bazena. (Paleontologija - nauka o fosilima i razvoju života kroz geološku istoriju).

Tokom razvoja života na

Zemlji pojedine grupe

organizama ili pojedine

vrste, pojavile su se u

određeno vreme, doživele su

svoj maksimalan razvoj, a

potom su izumrle.

Sl.308. Fosilni - anorganski ostaci (skeleti i ljušture)

Sl. 309. Prepoznavanje

stena na osnovu fosilnih

ostataka po Wiliam Smith-u


237 /400


Sl. 310. Tok razvoja života na

Zemlji

4.4. Litološka metoda (3.)

Odnos međusobnog

probijanja i presecanja

(litološka metoda) - zasniva se

na litološkim karakteristikama

stena, na primer: boji, lomu,

hemizmu i stepenu dijageneze.

Rezultati su manje – više

pouzdani u slučajevima

upoređivanja istovremeno

nastalih stena sa poznatim

uslovima postanka, ali je

metoda praktično neprimenjiva

za upoređivanje na širim

područjima iz jednostavne činjenice što su litološke karakteristike rezultat mesta i uslova (a

ne vremena) postanka, koji mogu biti slični ili jednaki kod stena različite starosti, a vrlo

različiti kod stena jednake starosti.

a. Magmatske intruzije i žične magmatske stene mlađe su od stena u koje su ili kroz

koje su probile

Sl.311. Magmatske intruzije i žične magmatske stene

Proboj riolitnog dajka u gnajseve


238 /400


b. Rasedi (pukotine duž kojih postoji vidljiv pomak stena sa jedne u odnosu na

c. drugu stranu) su mlađi od stena koje presecaju (rasedaju).

Sl. 312. Odnos relativne starosti između sedimentnih stena u taložnom redosledu i raseda

4.5. Radiometrijska hronologija

Utvrđivanje apsolutne starosti zasnovana na radioaktivnom raspadu izotopa -

radiometrijska (izotopska) metoda zasniva se na poznatoj brzini raspadanja odredjenih

radioaktivnih elemenata (npr. U235 u Pb207, K40 u Ar40, ili Rb87 u Sr87). Analizom odnosa

izotopa u steni možemo dosta precizno da odredimo takozvanu apsolutnu starost stene.

Ovako određena starost se izražava u milionima godina.

Radiometrijsko datiranje – postupak određivanja starosti stena na osnovu radioaktivnog

raspada pojedinih elemenata – u širokoj je upotrebi već više od pola veka. Do danas je

usavršeno preko 40 ovakvih postupaka gde svaki koristi različit radioaktivni element ili

različitu metodu merenja njegovog sadržaja. Do danas je takođe postalo sasvim jasno da

različite metode daju međusobno saglasne rezultate te koherentnu sliku prema kojoj je

planeta Zemlja nastala veoma davno. Dalja potvrda njihove pouzdanosti potiče od potpune

saglasnosti rezultata dobijenih ovim metodama sa rezultatima drugih metoda određivanja

starosti kao što su godovi drveta ili ledena jezgra).

Zahvaljujući konstantnoj brzini radioaktivnog raspadanja urana, moguće je na osnovu

količine tako stvorenog uranskog olova (Uo) odrediti apsolutnu starost po obrascu:

t =1

k.

Uo

U, u godinama, gde je

t – starost stena u milionima godina,

1/k – koeficijent intenziteta raspada urana (1/k = 7,9 . 109 god.),

Uo – količina uranskog olova i

U – količina urana.

Na ovaj način je određena starost uranita iz Karelije, Rusija, koja iznosi 1,85 milijardi

godina. Istom metodom određena je najveća starost stena u Zemljinoj kori, radiometrijskom


239 /400


metodom pomoću stroncijuma 87 i rubidijuma 87, koja iznosi 4,6 milijardi godina. Za

izračunavanje starosti stenskih masa neophodno je poznavati sadržaj urana U 238, torijuma

Th232 i olova Pb u mineralu, odnosno, steni čija se starost određuje.

Tabela 29

Tabela- 30 Najčešće korišteni izotopi za apsolutno određivanje starosti

Roditelj Kćer Poluraspad (god.) 235U → 207Pb 4.5 x 109 238U → 206Pb 0.71 x 109 40K → 40Ar 1.25 x 109

87Rb → 87Sr 47 x 109 14C → 14N 5730


240 /400


Radiometrijsko datiranje je pokazalo da

prekambrij zauzima najveći deo

geološkog vremena (87%) - podeljen je na

arhaik i proterozoik koji su podignuti na

nivo eona (najveća jedinica geološkog

vremena); treći najmlađi eon je

fanerozoik (grč. - vidljiv život)

Sl.313. Tok razvoja života na Zemlji

Sl.314.Geohronološka klasifikacija

87

%


241 /400


4.6. Stratotip, geološka vremenska lestvica i stratigrafska klasifikacija

Stratigrafska klasifikacija ima za cilj određivanje sistema pomoću kojeg se može dati

vremenski tok geoloških dokumenata (stena) i zbivanja, ujednačeno za čitav prostor Zemlje.

Postoji litostratigrafski, biostratigrafski, hronostratigrafski i geohronološki sistem koje

izgrađuju različite jedinice stratigrafske klasifikacije.

Sl 315. Stratigrafska klasifikacija – forma obrasca


242 /400


5. GELOŠKI PROCESI U ZEMLJINOJ KORI I NA POVRŠINI

Stene Zemljine kore - litosfere stalno su izložene uticaju spoljašnih (egzogenih) i unutrašnjih

(endogenih) sila čija su delovanja suprotna. Dejstvom unutrašnjih sila stvaraju se raznovrsni

poremećaji stenskih masa u Zemljinoj kori, koji se ispoljavaju strukturnim deformacijama,

tj. ubiranjem i razlaganjem pojedinih delova Zemljine kore. Te deformacije Zemljine kore,

stvorene delovanjem tektonskih sila, nazivaju se tektonski poremećaji.

Procese i pojave koji su nastali uticajem spoljnih sila proučava egzodinamika, a one nastale

delovanjem unutrašnjih sila endodinamika.

Geodinamički procesi su skup procesa u litosferi koji su izazvani endodinamičkim i

egzodinamičkim silama, a manifestuju se na površini zemlje odnosno u reljefu. Endogenim

i egzogenim procesima nastaju stene koje se međusobno razlikuju svojim sastavom.

Egzogeni procesi oblikuju površinu Zemlje. Od stena na površini Zemlje nastaje tlo. Sastav

tla je različit s obzirom na stenu na kojoj se tlo razvija.

Dugotrajnim uzajamnim delovanjem spoljnih i unutarnjih sila menja se ne samo površinski

deo litosfere već i njeni dublji delovi.

Delovanje unutrašnjih sila rezultira jakim pokretima koji uslovljavaju nastajanje neravnina

na površini litosfere, uz globalne promene prostornih odnosa stenskih masa, dok spoljne sile

fizičkim razaranjem i hemijskim otapanjem stena, transportom razorenog i otopljenog

materijala i njegovom akumulacijom u nižim delovima terena stvaraju i oblikuju izgled

Zemljine površine - reljef.

Reljef je sveukupnost uzvišenja, udubljenja i ravnina raznih oblika i dimenzija, to jest,

ubrane, izlomljene, uzdignute ili spuštene stenske mase litosfere. To je granična površina

između litosfere i druge dve sredine: hidrosfere i atmosfere.

Sl. 316. Šematski prikaz geodinamičkih procesa


243 /400


Geološki procesi deluju u stalnim ciklusima preraspodeljujući hemijske elemente, minerale

i stene unutar Zemlje i na površini, sl. 317.

Sl. 317. Geološki procesi na Zemlji

Geološki procesi koji se odvijaju u Zemljinoj unutrašnjosti, kao što je magmatizam i

metamorfizam, pokreće Zemljina unutrašnja toplota.

Površinski procesi, kao što je raspadanje, izazivaju se sunčevom energijom ili drugim

atmosferilijama.

Na endogene procese čovek svojom tehnikom i tehnologijom ne može da utiče, niti može da

ih spreči. Manifestacije njihovog delovanja su u velikom dijapazonu: od onih lokalnog

karaktera, do onih koje zahvataju velika područja. U inženjerstvu je opšte prihvaćeno, da se

tim procesima ne treba niti može suprostavljati, već ih treba što bolje izučiti, predvideti i

prilagoditi objekte tako da štetne posledice budu što je moguće manje.

Procesi koji su doveli do obrazovanja reljefa na površini Zemlje, rasporeda kopna i mora,

nastanka vulkana i zemljotresa oduvek su interesovali naučnike. Vremenom je došlo do

izdvajanja nekoliko takozvanih “geotektonskih teorija", ustvari, hipoteza koje je trebalo da

objasne nastanak današnjeg reljefa i rasporeda kontinenata i okeana.

Sl.318. Prianjanje obalnih linija Afrike i Južne Amerike u doba „Pangee“ (slučajnost ili)


244 /400


5.1. Tektonske ploče

Površina naše planete nalik je šarenici ili puzla slagalici. Izgrađena je od velikog broja

litosfernih ploča različite veličine. One se neprekidno kreću, razdvajaju ili sudaraju.

Njihovim kontaktom nastaju najstrašnije sile na Zemlji:vulkani i zemljotresi.

Još 1912. godine, nemački geolog Vegener (Wegener), vođen očiglednom podudarnošću

izgleda kontinenata južne Amerike i Afrike, predložio je hipotezu o kretanju kontinenata.

Na osnovu ove hipoteze, engleski geolog Artur Holms (Arthur Holmes)

je 1930. godine, a zatim i Hari Hes (Harry Hess) koncipirali su ideju o

razmicanju okeanskog dna, koja je dopunila ideju o pomeranju

kontinenata. Nakon dugotrajnog prikupljanja brojnih geofizičkih i

geoloških podataka, koji su naučno potvrdili ove ideje, šezdesetih

godina, zaslugom brojnih istrazivača, oblikovana je konačna i

sveobuhvatna hipoteza o tektonici ploča, nazvana "nova globalna

tektonika". Prema ovoj teoriji, Zemljina kora je izdeljena na niz

fragmenata, koje čine i kontinenti, i koji se lagano kreću u određenim

pravcima relativno malim ali postojanim brzinama (između 1 i 12

cantimetara u toku jedne godine). Kretanjem, dolazi do sudaranja segmenata ovih ploča, pri

čemu se u zoni sučeljavanja javljaju dodatni tektonski procesi i njihovi pratioci - zemljotresi.

U zonama sučeljavanja okeanskih i kontinentalnih segmenata zemljine kore, često se

okeanska kora (koja je znatno tanja od kontinentalne) podvlači pod kopneni deo zemljine

kore i formira tzv. subdukcioni proces.

Sl. 319.Subdukcija: okeanska-okeanska ploča;okeanska-kontinentalna i kontinentalna-kontinentalna

Dakle, subdukcija predstavlja proces podvlačenja jednog dela Zemljine kore pod drugi deo.

Pudvučeni deo kore lagano tone u tzv. Zemljin omotač (omotač zemljinog jezgra) dostižući

dubine od nekoliko stotina kilometara, na primer: tri aktivne velike subdukcione ploče:

Apeninska, Helenska i Mizijska.

Dugo godina su svi endogeni procesi objašnjavani takozvanim “fiksističkim" hipotezama za

koje je zajedničko gledište o Zemljinoj kori kao čvrstoj ljusci, podložnoj deformacijama

samo u nekim “labilnim" zonama. Najznačajnije mesto među ovim hipotezama imala je

“teorija geosinklinala". Ona se zasnivala upravo na postojanju labilnih zona u kojima se


245 /400


tokom dugog perioda odvija taloženje materijala, da bi potom došlo do izdizanja i stvaranja

planinskih venaca. U ovim područjima javljaju se i značajni seizmički pokreti (zemljotresi),

a za neke od faza u razvoju geosinklinale karakteristična je i pojava vulkanizma. Iako je bilo

teško shvatiti funkcionisanje geosinklinala, svi geološki događaji na Zemljinoj površini

objašnjavani su na ovakav način. Dakle, bez obzira na razumevanje ili ne, sva razmišljanja

o pokretima u Zemljinoj kori i svim geološkim događajima prilagođavana su ovoj hipotezi.

Nažalost, i posle nekoliko desetina godina od kada je teorija geosinklinala odbačena, mnogi

u svetu “misle” po teoriji geosinklinala, odbijajući da prihvate nove teorije - tektonika ploča.

Teorijom tektonike ploča, 60-tih godina prošlog veka, tektonika dolazi do odgovora na

pitanja o nastanku, mehanizmu funkcionisanja i razvoju planete Zemlje. Posebna grana

tektonike koja se bavi proučavanjem recentnih ili mladih tektonskih pokreta i oblika naziva

se neotektonika.

Polazeći od stanovišta da je u davnoj geološkoj prošlosti postojao jedan jedinstveni kontinent

(Pangea -"Svezemlja") i jedan okeanski prostor (Pantalasa - prem grčkoj boginji mora),

analizirajmo kako je došlo do stvaranja većeg broja odvojenih ploča.

Tektonika (grč. „tekton“ - graditi) je grana geologije koja proučava strukture u Zemljinoj

kori. Sa posebnom pažnjom tektonika proučava poreklo tih struktura, odnosno sila koje su

zaslužne za njihovo stvaranje.

Tektonski pokreti su povezani sa kretanjem litosferskih ploča. Posebna sfera Zemlje u kome

je manifestacija tektonskih pokreta najintenzivnija i gde su tektonske strukture

najočiglednije naziva se tektonosfera. Tektonosfera obuhvata Zemljinu koru i gornji deo

Zemljinog omotača (astenosferu).

Spoljni deo je Zemljina kora, koja može biti

okeanska ili kontinentalna. Kontinentalna

kora je debela oko 45 kilometara i izgrađena je

pretežito od granita. Okeanska kora je gušća

(teža) od kontinentalne, debela je oko 8

kilometara i pretežito je izgrađena od bazaltnih

stena. Ispod Zemljine kore nalazi se mantl ili

Zemljin omotač koji ima drugačija svojstava

od kore. Gornji deo omotača i Zemljina kora

čine litosferu - čvrsta sfera Zemljine planete,

debela oko 100 km. Gornji deo omotača,

neposredno ispod litosfere naziva se

astenosfera - ona je u “tečnijem” stanju od

litosfere jer se nalazi na dubinama na kojima su

temperature blizu onih na kojima se stenski

materijal topi.

Sl. 320. Gornji omotač i kora

cca 45 km

cca 8 km


246 /400


Sl. 321. Položaj granica ploča na preseku Gornjeg omotača i kore

Kako je rečeno, Zemljina litosfera nije jedinstvena ploča, već je podeljena u nekoliko većih

i manjih, čvrstih ploča (sl. 324). Danas postoji sedam velikih i dvadesetak manjih,

međusobno odvojenih ploča koje se neprekidno kreću. Sve ploče se nalaze u stanju

izostazije, tj „plutanja“ na relativno tečnijoj astenosferi. Astenosfera svojim strujanjima

prouzrokuje kretanje litosfernih ploča. Zbog svog kretanja, ploče reaguju jedna sa drugom,

odnosno sudaraju se, udaljavaju se jedna od druge ili se smiču jedna pored druge. Teorija

tektonike ploča zapravo tretira kretanje ploča i njihovu međusobnu interakciju.

U predhodnom pasusu videli smo šta je Zemljina litosfera i kako je ona podeljena na manje

ploče. Glavno pitanje na koje teorija tektonike ploča treba dati (daje) odgovor je - „šta

uzrokuje kretanje litosfernih ploča?“ Zbog velikih temperatura koje vladaju u Zemljinoj

unutrašnjosti (oko 5000 °C u jezgru), dolazi do prenosa toplote (energije) prema površini.

Deo energije prenosi se procesima kondukcije. Međutim, ovaj proces je vrlo spor i ne pruža

objašnjenje za neki od fenomena koji se dešavaju danas na površini. Drugi način prenosa te

ogromne količine energije je da se taj istopljeni stenski materijal fizički penje u hladnije

delove Zemlje (prema zakonima o prenosu energije). Uzburkana masa u ovakvim uslovima

teži da se probije naviše i vrši pritisak na čvrste delove gornjeg omotača i samu Zemljinu

koru. Kontinentalna kora iznad ovih toplih tačaka (“hot spots") neko vreme se lagano izdiže,

a zatim dolazi do njenog razlamanja i tonjenja duž ovakvih sistema pukotina. Istopljeni

materijal iz dubine sada može da se probije na površinu i svojim utiskivanjem stvara pritisak

koji uslovljava razmicanje blokova kore. Izbijanje ovog istopljenog, magmatskog materijala

nije ništa drugo do vulkanizam, a njegovim hlađenjem nastaje nova okeanska kora.

Šta pokreće ploče - konvekciono strujanje astenosfere

Kretanje uzrokovano razlikom u temperaturi naziva se konvekciono strujanje (sl. 322) i

generalno se vezuje za fluide. Toplija voda je lakša a hladnija teža zbog čega dolazi do

njenog kretanja tj. konvekcionog strujanja. U velikim basenima, jezerima morima i

okeanima kretanje vode je važno za njihov opstanak. Pomenimo Golfsku struju gde voda,

zbog razlike u temperaturi, “putuje” više hiljada kilometara. Sličan proces je cirkulacija


247 /400


vazduha u atmosferi. Gušći, hladniji vazduh tone a lakši, topliji se izduže stvarajući jako

strujanje, ponekad i vremenske nepogode. I mi se svakoga dana srećemo sa konvekcionim

strujanjima kuvajući kafu kada zagrejana, toplija voda kao lakša isplivava na površinu a

hladnija tone ka dnu.

Konvekciono strujanje je prihvatljivo i za objašnjenje mehanizma kretanja stena.

Osim temperature konvekciono strujanje u stenama zavisi i od razlike u njihovoj gustini.

Teorija tektonike ploča koja bazira na konvekcionom strujanju, podrazumeva kretanje

okeanske ili kontinentalne litosfere po astenosferi, njihovo razmicanje, podvlačenje ili

sučeljavanje. Subdukcija omogućava podvlačenje, smeštaj "hladnijih i težih" stena na

velikim dubinama, njihovo zagrevanje i stapanje kada se stvorena magma i zagrejane stene

kao lakše tektonskim pokretima izdižu i ponovo vraćaju na površinu. One se hlade, postaju

teže i proces se ponavlja. Konvekciona strujanja i tektonska akivnost omogućavaju

neprekidno kretanje delova naše planete. I dok energija iz unutrašnjostu stvara planinske

vence i okeane dotle Sunce, voda i vazduh svojom energijom eroduju kako bi Zemlja bila

ravna. Ova neprekidna borba unutrašnjih i spoljašnjih sila omogućava život kakvog

poznajemo na Zemlji.

Konvekciona strujanja u mnogim tektonskim sredinama prouzrokuju i magmatsku aktivnost.

U početku se smatralo da se ploče litosfere kreću kao ”pasivni putnici” na stenosferi, pri

čemu je mesto riftova i subdukcionih zona određivano položajem i veličinom konvekcionih

strujanja u omotaču. Novija, prihvaćena saznanja, potvrđuju pretpostavku da su i same ploče

aktivni učesnici ovih procesa.

Konvekciono strujanje u omotaču je, kako

pomenusmo, intenzivnije ako je veća razlika

u temperaturi i gustini stena. Postoje dve

hipoteze o konvekcionom strujanju:

jednoslojni model strujanja i dvoslojni model

strujanja.

U jednoslojnom modelu strujanje se javlja u

celom (donjem i gornjem) omotaču a u

dvoslojnom modelu konvekciono strujanje se

javlja u dva sloja, jedan sloj ispod 670 km, u

Donjem omotaču a drugi iznad 670 km. u

Gornjem omotaču. Teorijska i laboratorijska

proučavanja o konvekcionim strujanjima se

slažu sa dvoslojnim strujanjem u omotaču, ali

većina geofizičkih ispitivanja ukazuje na

jednoslojno strujanje u omotaču.

Sl.322. Konvekciona strujanja u omotaču, jednoslojni model (A) i dvoslojni model (B)


248 /400


Konvekciona strujanja u omotaču su važna za razumevanje geoloških procesa na našoj

planeti. Bez dovoljne količine toplote unutar Zemlje nema kretanja ploča litosfere ili dizanja

kapljica magmi, nema magmatzma, vulkanizma, metamorfizma ili tektonike. I kao što

rekosmo nebi bilo života na Zemlji.

Sl. 323. Konvekciona strujanja i osnovni oblici kretanja litoloških ploča

Ovo je vrlo efikasan proces u prenosu energije kroz Zemlju i predstavlja jedan od osnovnih

„motora“ u kretanju litosferskih blokova.

Da zaključimo, ovo je glavni uzročnik kretanja kontinenata i njihove međusobne

interakcije, što obrađuje (i dokazuje) teorija tektonike ploča!

Kao što smo videli, litosferske ploče kreću se po astenosferi. Prilikom tog kretanja ploče

reaguju jedna sa drugom, odnosno one se sudaraju, smiču jedna pored druge ili međusobno

udaljavaju. Vrsta njihove interakcije definiše tip granice između dve ploče, odnosno tip

njihove margine.

Na Zemlji postoji sedam velikih ploča: Severnoamerička, Južnoamerička, Afrička,

Pacifička, Evroazijska, Australijska i Antarktička (sl. 324). Najveća je Pacifička ploča,

koja se nalazi u bazi Pacifičkog okeana i izgrađena je samo od stena okeanske litosfere i

pripada grupi okeanskih ploča. Većina ploča, međutim, izgrađena je od stena kontinentalne

i okeanske litosfere (Afrička, Južnoamerička itd.) i pripadaju tzv. kontinentalnim pločama.

Ploče srednje veličine su: Karibska, Naca, Filipinska, Arabijska, Kokos i Skotia.


249 /400


Tabela 30

Ime ploče Površina 106 km²

Kontinent

1. Tihookeanska ploča 103.3 Tihi okean

2. Severnoamerička ploča 75.9 Severna Amerika i

severoistočni Sibir

3. Evroazijska ploča 67.8 Evropa i Azija

4. Afrička ploča 61,3 Afrika

5. Antarktička ploča 60.9 Antarktik

6. Indo-australijska ploča 47.2 Australija i Indija

7. Južnoamerička ploča 43.6 Južna Amerika

Tercijarne tektonske ploče

African Plate – Afrička ploča

1. Madagascar Plate – Madagaskarska ploča

2. Nubian Plate – Nubijska ploča

3. Seychelles Plate – Sejšelska ploča

4. Somali Plate – Somalijska ploča

Antarctic Plate – Antarktička ploča

1. Kerguelen microcontinent – Kergelenski

mikrokontinent

2. Shetland Plate – Šetlandska ploča

3. South Sandwich Plate - Južna sendvič ploča

(Sendvička ploča)

Sekundarne tektonske ploče

1. Arabian plate – Arapska ploča

2. Caribbean plate – Karipska ploča

3. Cocos plate – Kokosova ploča

4. Juan de Fuca plate – Huan de Fukova ploča

5. Scotia plate – Skotija (Škotska ploča)

6. Nazca plate – Naska ploča

7. Philippine plate – Filipinska ploča


250 /400


Sl. 324. Sedam velikih – (glavne) i više malih – (sporedne) litosferne ploče Zemljine litosfere


251 /400


Sl. 325. Glavne litosferske ploče Zemljine litosfere sa strelicama koje ukazuju na smer

kretanja pojedinih ploča (karakter interakcije između litosferskih ploča, odnosno tip granice).

Postoji nekoliko načina na koji jedna ploča može interagirati sa drugom što proizvodi

nekoliko tipova granica (margina ploča) između dve litosferske ploče: divergentni (ploče

se kreću jedna od druge), konvergentni (ploče se kreće jedna ka drugoj, tj. sudaraju se) i

transformni tip granice (jedna ploča se smiče pored druge) (sl.326.) Postoji i kolizija

kontinentalnih ploča kada grade visoke planinske vence

Sl.326. Pregled tipova granica između litosferskih ploča.

(izvor:


252 /400


Divergentni tip granice - divergentna margina može se predstaviti kao velika fraktura, tj.

sistem fraktura od kojih se litosferne ploče kreću jedna od druge (sl. 326 A.). Divergentni

tip granice se može javiti ili na okeanskoj, ili na kontinentalnoj kori. Ako je prisutan na

okeanskoj kori, onda se ovaj tip granice manifestuje kao srednjeokeanski greben (kao što je

to slučaj na Atlantiku). Duž ovog grebena dolazi do izlivanja novih magmatksih stena koje

se utiskuju u one starije, predhodno izlučene. Na ovaj način okeansko dno se širi i dolazi do

kretanje kontinenata. Divergnetni tip granice na kontinentalnoj kori se javlja kao sistem

pukotina i raseda koje formiraju velike doline, odnosno tzv. strukturu rifta (kao Istočno-

Afrički riftni sistem). Duž rifta, dolazi do istanjivanja kontinentalne kore i do odmicanja

jednog kontinenta od drugog. Krajnji rezultat „riftovanja“ je formiranje novog okeana (sa

pravom okeanskom korom). Dakle, prvobitna faza svakog okeana je faza riftovanja. Za

divergentni tip granice je karakteristična vrlo jaka vulkanska i trusna aktivnost.

Termin koji se koristi za ovaj proces razlamanja kontinentalne kore je “rifting" ili riftovanje,

a velike sisteme raseda koji se stvaraju u ovoj fazi nazivamo riftovima. Ako posmatramo

današnje geotektonske odnose, početna faza riftovanja (bez vulkanizma) je u toku duž

Crvenog mora, a neke tendencije razlamanja postoje i u istočnim delovima Afrike.

Konvergentni tip granice - ovaj tip granice predstavlja mesto duž koga se dve litosferske

ploče međusobno sudaraju. S obzirom da postoje okeanski i kontinntalni tip ploča, možemo

imati tri tipa interakcije: okean-okean, kontinent-kontinent i okean-kontinent (sl. 326 B).

Okenanska kora je teža (gušća) od kontinentalne pošto je izgrađena, izmeđuostalih, od

bazaltnih stena, dok je kontinentalna izgrađena od granitnih stena. Ovo znači da kada se

sudari okeanska kora sa kontinentalnom, okeanska kora će se, kao teža, “podvući” ispod

kontinenatalne kore. Ovaj proces naziva se subdukcija, a zone gde se ovaj proces dešava

nazivaju se zonama subdukcije. Okeanska ploča može se podvući (subdukovati) ili ispod

kontinentalene ploče (primer Andi) ili ispod druge okeanske ploče (pimer Indonezije). Za

subdukcione zone karakteristična je snažna vulkanska i trusna aktivnost.

Subdukcija se završava kada se sva okeanska kora konzumira, tj “podvuče” ispod

kontinenta. Tada dolazi do sučeljavanja jedne kontinentalne ploče sa drugom

kontinentalnom pločom. Ovaj proces se naziva kolizija (sl. 326 C.). Kolizijom dva

kontinenta stvaraju se ubrani planinski lanci kao što su Himalaji ili Alpi. Primer kod nas su

Dinaridi, koji čine deo Aplskog orogenog lanca. Za kolizione zone karakteristična je snažna

trusna aktivnost.

Transformni tip granice - ovaj tip granice je predstavljen velikim frakturama i rasedima u

Zemljinoj litosferi duž kojih se jedna litosferna ploča kreće (smiče) pored druge (sl.326 D.).

Primer ovakog tipa granice je San Andreas rased u Kaliforniji duž koga se smiče Pacifička

ploča pored Severno-Američke ploče. Ovaj tip granice prate vrlo intenzivni potresi.


253 /400


Sl. 327. Transformni tip granice - San Andreas rased u Kaliforniji

Sl. 328. Glavne litosferske ploče Zemljine litosfere sa strelicama koje ukazuju na smer

kretanja pojedinih ploča – granice između granica ploča.


254 /400


Sl. 329. Osnove tektonike ploča - šematizirano


255 /400


5.2. Tektonski pokreti Zemljine kore

Dakle, kretanjima ploča mogu se tumačiti i objašnjavati svi endogeni procesi koji su samo

njihova prateća manifestacija. Položaj vulkana na Zemljinoj površini i oblasti sa izraženom

seizmičkom aktivnošću se (sa nekim retkim izuzecima) jasno podudaraju sa granicama ploča

litosfere.

Površina naše planete nalik je slagalici ili puzla slagalici. Izgrađena je od velikog broja

litosfernih ploča različite veličine. One se neprekidno kreću, razdvajaju ili sudaraju.

Njihovim kontaktom nastaju najstrašnije sile na Zemlji:vulkani i zemljotresi.

Geodinamički procesi su skup procesa u litosferi koji su izazvani endodinamičkim i

egzodinamičkim silama, a manifestuju se na površini zemlje odnosno u reljefu.

Geotektonika se bavi proučavanjem pojava koje su posledica delovanja pokreta u Zemlji.

Tektonika je vrlo bitna grana geologije jer izučavanjem tektonskih procesa i oblika dolazimo

do odgovora kao što su: zašto dolazi do potresa, gde se formiraju vulkani, zašto se stvaraju

planine, zašto i gde dolazi do formiranja naftnih rezervoara ili ležišta mineralnih sirovina.

Znači, poznavanjem i razumevanjem tektonike možemo dobiti odgovore bitne ne samo za

geologiju i fundamentalnu nauku, već tektonika može imati i svoju primenu u svim delovima

ljudske delatnosti, najviše i najvažnije u građevinarstvu.

Tektonski pokreti su povezani sa kretanjem litosferskih ploča. Posebna sfera Zemlje u kome

je manifestacija tektonskih pokreta najintenzivnija i gde su tektonske strukture

najočiglednije naziva se tektonosfera. Tektonosfera obuhvata Zemljinu koru i gornji deo

Zemljinog omotača (astenosferu).

Tektonske pokrete možemo klasifikovati na razne načine. Tektonski pokret ima svoju

dinamiku i kinematiku. Po dinamici, tektonski pokreti mogu biti spori, brzi, ritmički itd.

Po kinematici tektonski pokreti mogu biti vertikalni, horizontalni, silazni, talasasti…

Jedna od popularnijih je i klasifikacija Žilbera (G. Gillberta -1890) koji je tektonske pokrete

klasifikovao na epirogene i orogene. Epirogeni pokreti su pokreti stvaranja kojim su nastali

kontinenti ili okeani. Orogeni pokreti su tektonski pokreti kojima nastaju planinski venci.

5.2.1. Endodinamički pokreti

Najznačajniji endodinamički pokreti su: magmatski, metamorfni, tektonski i seizmički

pokreti.

Unutrašnje (endogene) sile stvaraju i

uzrokuju nastanak najvećih reljefnih

oblika. Unutrašnje sile prouzrokovane su

neprestanim kretanjem litosfernih ploča a

to su: vulkani, potresi, bore i rasedi.

Dejstvom unutrašnjih sila stvaraju se

raznovrsni poremećaji stenskih masa u

Zemljinoj kori, koji se ispoljavaju Sl. 330. Endodinamičke aktivnosti


256 /400


strukturnim deformacijama, tj. ubiranjem i razlaganjem pojedinih delova Zemljine kore.

Deformacije Zemljine kore, stvorene delovanjem tektonskih sila, nazivaju se tektonski

poremećaji.

Geološki procesi deluju u stalnim ciklusima preraspodeljujući hemijske elemente, minerale

i stene unutar Zemlje i na površini, sl. 317.

Procesi koji se odvijaju u Zemljinoj

unutrašnjosti, kao što je magmatizam i

metamorfizam, pokreće Zemljina unutrašnja

toplota.

Površinski procesi, kao što su raspadanje,

izazivaju se sunčevom energijom i drugim

atmosferilijama.

Sl. 331. Izvor spoljašnjih sila - sunce

Strukturne oblike u stenskim masama najlakše je izučavati u slojevitim sedimentnim

stenama. Činjenica da se slojevi lako vizuelno prate, da se geološkim kompasom može

dovoljno pouzdano meriti njihova orijentacija, kao i u tome da se drugi elementi sklopa i sve

druge planare mogu orijentisati u odnosu na slojeve.

5.2.1.1. Magmatski pokreti

Stopljeni materijal (magma) iz dubine Zemlje, koji se pokreće usled promena toplotnog

režima, teži da se penje ka Zemljinoj površini, ili biva utisnut u stene litosfere pa se tu hladi

ili se izliva na površinu. Stene nastale konsolidacijom rastopa u dubini, nazivamo

plutonskim, a ceo proces plutonizmom. Izlivanje magmatskog rastopa na površinu Zemlje

nazivamo vulkanizmom, a stene obrazovane na ovakav način vulkanskim stenama. Glavne

magmatske površinske manifestacije su: vulkani, izlivi, gejziri i topla vrela, sulfatare....

5.2.1.1.1. Vulkanizam

Vulkani nastaju kao posledica tektonske aktivnosti Zemljine unutrašnjosti. Tektonska

aktivnost najizraženija je u graničnim zonama pojedinih tektonskih ploča na mestima

subdukcije (podvlačenja) i spreadinga (razdvajanja-razmicanja). Sve procese vezane za

izbacivanje čvrstog, tekućeg i gasovitog užarenog materijala na površinu Zemlje nazivamo

vulkanizam.

Vulkanizam je jdna od pojava na Zemlji koja je verovatno najviše privlačila čovekovu

pažnju od njegovog postanka pa sve do današnjih dana. Izlivanje usijane mase na površinu

Zemlje, često praćeno snažnim eksplozijama, u čoveku izaziva strah, ali i stalnu želju da

sazna nešto više o ovoj pojavi. Danas, na osnovu proučavanja savremenih vulkana ili

produkata nastalih delovanjem onih iz geološke prošlosti, možemo dati neke odgovore o

uzrocima i mehanizmu vulkanskih erupcija, kao i o područjima na Zemlji na kojima do njih

dolazi.


257 /400


Sl.332. Nastanak vulkana u zoni subdukcije

Kada pritisak rastopljenih stena ispod

površine zemlje postane prevelik, starije

stene, obično u pratnji lave i gasova, izlaze

kroz pukotinu ili otvor u Zemljinoj kori.

“Vulkan” je pojam koji opisuje pukotinu i

tipičan kupasti oblik planine nastao kao

posledica prelivanja lave, starijih stena i

vulkanskog pepela kroz milione godina. Više od 80% materijala od kojeg je građena

Zemljina kora dolazi iz vulkana. Tokom geološke istoriju nebrojene vulkanske erupcije

formirale su morsko dno i neke planine, a izduvni gasovi iz vulkana zaslužni su za formiranje

Zemljine atmosfere. Smatra se da pojam “vulkan” dolazi od imena Vulcano koji predstavlja

vulkansko ostrvo u Italiji. Ipak, originalno, sam pojam vulkan potiče od imena Vulcan (bog

vatre i kovačkog zanata u rimskoj mitologiji). Deo geologije koji proučava vulkane naziva

se vulkanologija (eng. vulcanology).

Vulkan uglavnom ukratko definišemo kao završetak dugačke pukotine duž koje lava izbija

na površinu. Pri tom, lava se može izliti na kopno - to su subaerski ili na dno mora ili okeana

- submarinski vulkani.

U opštem slučaju vulkan poseduje vulkansku kupu, krater (ili grotlo), dovodni kanal i

vulkansko ognjište. Oko postojanja ognjišta postoje različita mišljenja, ali jedna od ključnih

činjenica koja ide u prilog njegovom postojanju su potpuno različiti tipovi vulkanskih

erupcija kod lokacijski bliskih vulkana.

Ovakva slika je krajnje uopštena, s obzirom da neki vulkani i nemaju izraženu kupu. Ukoliko

je ima, ona može biti različitih dimenzija,

od veoma niskih (stotinak metara), do

gigantskih, kakvu ima havajski vulkan

Mauna-loa. Kupa ovog vulkana izdiže se

preko 4.100 m iznad nivoa mora, a može se

pratiti još 4-5.000 m ispod mora. Inače,

najveći evropski vulkan je Etna na Siciliji,

sa kupom prečnika oko 40 km i visine

3.280 m. Kupe nekih vulkana mogu biti

raznete eksplozijom ili delimično urušene,

pa se tako formiraju široki krateri - kaldere,

kod drugih, pak, kupe skoro i da ne postoje

- lava se izliva duž pukotina koje mogu biti

dugačke i preko 100 km.

Sl. 333. Vulkan – osnovni elementi


258 /400


Vulkani se na površini Zemlje ne pojavljuju bez nekakvog reda i smisla. Najčešće je

vulkanizam vezan za granice ploča litosfere. Najintenzivniji vulkanizam, što je jasno ukoliko

poznajemo kretanje ploča, javiće se u zoni srednjookeanskog grebena (atlantski greben i dr.).

Ovi vulkani su submarinski i retko se vide na površini. Vulkanizam na konvergentnim

granicama ploča, kao što su subdukcije okeanske pod kontinentalnu i okeanske pod

okeansku ploču, lakše se registruje na površini i to su poznate zone na primer u takozvanom

„Vatrenom pojasu Pacifika". Postoje i vulkani koji se pojavljuju iznad usamljenih „toplih

tačaka" (zona poremećenih toplotnih tokova ispod Zemljine kore), kao što su havajski ili

neki vulkani na kontinentalnim pločama.

Vulkanske zone su:

- Vatreni pojas Pacifika,

- Atlanska vulkanska oblast,

- Sredozemna vulkanska oblast i

- Istočnoafrička vulkanska ploča.

Sl. 334.Glavne vulkanske oblasti

Vulkani su vidljivi dokazi aktivnosti planete koji izbacuju magmu iz Zemlje. Magma je

užarena žitka masa rastopljenih stena koja se diže kroz pukotine i pod uticajem pritiskaka

izbija na površinu. Vulkani nastaju na mestima gde se dve ploče razmiču, a erupcije vulkana

su vrlo snažne i razorne.

-Najviši vulkan na svetu je Mauna Loa na ostrvu Havaji (Hawai) čija visina iznosi 17 km

od morskog dna.

-1883. godine eruptirao je vulkan

Krakatau u Indoneziji, a to je najjača

erupcija zabeležena do danas.

Tabela 31

NAZIV ERUPCIJA MESTO

Mauna Loa stalne erupcije ostrvo Hawaii, SAD

St. Helens stalne erupcije SAD

Piton De La Fournaise stalne erupcije ostrvo Reunion


259 /400


Tipovi vulkana

Prema načinu postanka, kao i prema obliku kupe i kratera, vulkane razvrstavamo u 3 grupe:

Eksplozivni tip - vulkani koji postaju eksplozijom lave,

gasova i pare, pri čemu je lava zastupljena u manjoj meri.

Izbačeni materijal je raspršen u komade, blokove, pa i prašinu,

koji se zajedno sa gasovima sliva (posle eksplozije) niz padine

vulkana, formirajući kružni prstenasti bedem oko kratera.

Lavični tip - vulkani kod kojih se

aktivnost vulkana ogleda pretežno u

izlivanju lave, dok su erupcije odsutne.

Ovaj tip vulkana najčešće formira ploče i

platoe oko kratera, tako da su kupe skoro

sasvim odsutne. Ovaj tip vulkana je na

Havajima (npr. Mauna Kea).

Mešoviti tip ili stratovulkan - tip vulkana kod koga se

javljaju i eksplozivni i lavični vid vulkanske aktivnosti.

Njegova kupa je zato složenog karaktera: u njenom

sastavu se javljaju naizmenično naslagani lava i

eksplozivni materijal (Vezuv, Etna).

Razni autori i izvori proučavanja vulkana vrše podele

po više faktora ispitivanja i proučavanja, jedno od

podela vulkana prikazana je na slici 335.

Sl. 335. Tipovi vulkana – jedna od mogućih podela


260 /400


Podela vulkana po aktivnosti:

Aktivni – koji danas rade,

Pritajeni - koji su u privremenom mirovanju i

Ugasli - koji su radili u praistorijskom vremenu Zemlje.

Sl.336. Podela vulkana po aktivnosti

Po mestu izbijanja lave Tabela 32

Po mestu izbijanja lave

1.

Podmorski-koji se javljaju na dnu mora i okeana. Vulkani koji

nastaju ispod nivoa mora ili okeana nemaju izgleda da zadrže

svoj oblik duži vremenski period nakon prestanka erupcije, jer ih

nagriza slana morska voda, a kupe (vrhovi) koje izađu iznad

nivoa vode postaju žrtve kretanja talasa (erupcija podmorskog

vulkana Marsili)

2. Kopneni - koji se javljaju na površini kopna

Najveći kopneni vulkan Kalimandžaro

3. Priobalni - koji se javljaju duž kopnenih i okeanskih oboda

Primer priobalnog vulkana

Mauna Loa


261 /400


Tabela 33

PODELA VULKANA PO VRSTI ERUPCIJE

Rb Tip erupcije vulkanske lave Slika

1.

Strombolski tip - male, ali česte erupcije

2. Vulkanološki tip - gusta lava

formira kratke tokove

3.

Havajski tip - kada se lava lagano izliva preko ruba vulkana

4.

Vezuvski tip - snažne erupcije nakon dugog perioda mirovanja

5.

Pelaški tip - burne erupcije

propraćene izbacivanjem materijala

koji se velikom brzinom

kreće niz vulkansku

kupu

6. Banjdajsanski tip - odlikuje se

izuzetno razornim erupcijama, bez

pojave lave

7. Islandski tip - kada lava lagano

ističe iz pukotina


262 /400


Prema radu sadašnjih vulkana sve erupcije mogu se grupisati u sedam osnovnih tipova:

1. Strombolski tip (po vulkanu Stromboli u Sredozemlju) se odlikuje ritmičkim kretanjem

lave u krateru i ritmičkim obnavljanjem erupcija.

2. Vulkanološki tip (po vulkanu Vulkano u Sredozemlju) odlikuje se jakim erupcijama koje

izbacuju na površinu ogromne količine vulkanskog materijala.

3. Havajski tip (po vulkanima na Havajima) odlikuje se mirnim erupcijama, odnosno

izlivima bazične lave.

4. Vezuvski tip (po Vezuvu u Italiji) je složeni tip rada vulkana. Odlikuje se naizmeničnim

izlivima lave i eksplozijama koje daju raskomadani vulkanski materijal, stvarajući na taj

način složeni tip vulkanske kupe.

5. Pelaški tip (po vulkanu Mon Pele na Karibima) ogleda se u formiranju igličaste stubaste

lave, koja se konsoliduje kao stub iznad kratera. Ovaj tip odlikuje se snažnom eksplozijom i

pojavom užarenih oblaka pare i gasova iz kojih se zatim konsoliduje stubasto telo na vrhu

kratera.

6. Banjdajsanski tip (po vulkanu Banjdajsan u Japanu) odlikuje se izuzetno razornim

erupcijama, bez pojave lave (Krakatau 1883).

7. Islandski tip (po Islandskim vulkanima) kada lava lagano ističe iz pukotina.

Sl. 337. Vulkanska zona havajskih vulkana


263 /400


Na tip vulkanske aktivnosti posebno utiču gasovi:

- izbijanje magme na Zemljinu površinu naziva se erupcija, može biti mirna (Havaji), ali

i eksplozivna - to zavisi od količine vodene pare u lavi,

- ako magma sadrži velike količine vodene pare (90% svih gasova čini vodena para),

erupciju prati tutnjava i lakši potresi (eksplozija),

- iz vulkana izbija ogromna količina piroklastičnog materijala,

- od velikih količina vodene pare nastaju veliki oblaci iz kojih, uz munje i gromove, pada

kiša,

- kada se ta kiša pomeša sa pepelom, stvara vrelu kašu koja putuje niz padinu (lahari),

- nakon toga svega izbija magma (lava) i

- ako je magma gusta, hladi se i nastaje čep u krateru, pritisak raste = eksplozija.

Lakoisparljivi sastojci mogu u zonama ugašenih vulkana da izbijaju na površinu u obliku

takozvanih fumarola, kao što je to slučaj u Dolini deset hiljada dimova na Aljasci. Specifičan

vid ovih pojava su sulfatare - mesta izbijanja sumporvodonika. Ovom prilikom dolazi do

stvaranja naslaga elementarnog sumpora na površini Zemlje. Nekada ove koncentracije

mogu biti i ekonomski značajne.

Blizina nedovoljno ohlađenog magmatskog tela može da prouzrokuje pojavu toplih izvora.

Vode koje potiču od lakoisparljivih magmatskih komponenata (juvenilne) ili vode

atmosferskog porekla koje poniru u dubinu i tamo se zagrevaju (vadozne), mogu da se pojave

na površini u vidu toplih izvora. Specifičan vid ovih izvora su gejziri, kod kojih topla voda

povremeno izbija pod velikim pritiskom koji stvaraju gasovi kojima je ona obogaćena u

dubini. Najpoznatiji gejziri su oni u Jeloustonskom parku (SAD) i na Islandu, a „gejzir" koji

se nalazi kod nas u Sijarinskoj banji ustvari je nastao veštački (topla voda izbija duž istražne

bušotine).

Važno je poznavati prirodne opasnosti (eng. natural hazards), kao što su poplave, suše i

oluje (uragani, tajfuni), a medu njima značajno mesto zauzimaju geološke opasnosti (eng.

geological hazard). Tri su prirodne opasnosti geološkog tipa. To su potresi, vulkanske

erupcije i klizišta i odroni. Zato je za njihovo prognoziranje, praćenje i procenu rizika, kao

i tehničko savetovanje i kontrolu, neophodno poznavanje geonauke.

Postvulkanske pojave

To su pojave koje označavaju završnu fazu vulkanske aktivnosti u jednoj oblasti. Među

njima treba izdvojiti: gejzire, fumarole, solfatare, termalne izvore, sufione...


264 /400


5.2.1.1.2. Gejziri

Gejzir (islandski. geysa - vrtlog, tok) je geotermalni izvor na Zemljinoj površini koji u manje

ili više redovinim vremenskim razmacima izbacuje kipuću vodu i paru kao fontanu u vazduh.

Ime gejzir je dobio po Islandskom izvoru Geysir. Gejziri se nalaze uglavnom na vulkansko

aktivnim područjima (Island, Novi Zeland, Čile, Nacionalni park Yellowstone u SAD- u.

Sl.338. Gejzir

Mnogi naučnici ovu pojavu upoređuju sa pojmom fontane kako bi na što jednostavniji način

objasnili funkcionisanje rada gejzira. Gejziri su oblik prirodne pojave koja za svoj „rad“

zahtevaju kombinaciju topline, vode i podzemnih tunela koji zajedno deluju poput cevi.

Kako su gejziri vrlo retka pojava treba napomenuti da se nalaze u blizini aktivnih vulkanskih

područja. Jedan od glavnog razloga zbog kojeg dolazi do samog efekta gejzira je blizina

magme. Do eksplozije gejzira dolazi kada površinske vode dođu u kontakt sa vrućim

stenama gde započinje zagrejavanje vode. Deo vode koji je u dodiru sa vrućom stenom

pretvara se lagano u paru i nastaje jak pritisak (povišeni pritisak), dolazi do podizanja kipuće

vode/pare kroz pukotine na površinu. Iz raznih razloga erupcije gejzira mogu nestati ili se

promeniti. Neki su izbacivali vodu u visinu do 500 metara, iako taj postotak čini manji broj

gejzira.

U svetu je poznato više od 1000 gejzira od kojih se 50% nalazi na teritoriju SAD-a, a nalaze

se uglavnom na vulkansko aktivnim područjima. Najpoznatiji američki gejzir zove se Old

Faithful smešten u Nacionalnom parku Jelouston (100 gejzira i 3.400 termalnih izvora, na

površini od oko 8.000 km²) u američkoj saveznoj državi Vajoming. Njegove erupcije su

uobičajena pojava i pojavljuju se otprilike svakih 60-ak minuta. U nacionalnom parku

Jelouston nalazi se najviši aktivni gejzir na svetu - gejzir "Parobrod" sa maksimalnom

visinom mlaza od 60 do 115 metara.

Ostali poznati gejziri su: Dolina Gejzira (poluostrvo Kamčatka, Rusija, Azija), El Tatio,

(Čile, Južna Amerika), Vulkansko područje Taupo (Severno ostrvo, Novi Zeland, Okeanija),

Haukadalura (Island, Evropa) i ostali manji. Generalno - najpoznatiji su gejziri na Islandu.

Manji postotak gejzira ima mogućnost erupcija do visine od 500 metara. Ovakav termalni

izvor u pojedinim zemljama može služiti kao voda koja se upotrebljava za centralno grejanje


265 /400


kao što je to na Islandu. Osim za grejanje koriste se za grejanje dvorana i staklenika. Takođe,

gejziri su postali zanimljiva atrakcija koja oduševljava turiste širom sveta.

Gejzir Vaimangu nalazi se na Novom Zelandu, a poslednja erupcija bila je 1904 i tada je

postigao rekordnu visinu mlaza od 457 m, dok je masa izbačene vode iznosila 800 tona.

5.2.1.1.3. Fumarole

Fumarola (od latinskog fumus - dim) je pukotina (ventil) na zemljinoj površini iz kojih šište

vulkanske pare i gasovi. U zavisnosti od hemijskog sastava gasova, dele se na: sulfatare i

mofete.

Magma koja leži relativno blizu površine, je uzročnik vodene pare jer ona zagrejava

podzemne vode, koje pod pritiskom pronalaze put da izbiju na površinu. Sa druge strane

gasovi kao ugljen dioksid, sumporni dioksid i sumporovodik najčešće se emituju direktno iz

magme. Fumarole su često prisutne u blizini aktivnih vulkana za vreme razdoblja njihovog

relativnog mirovanja između dveju erupcija.

Fumarole su usko povezane s termalnim izvorima i gejzirima. U područjima gde se nivo

podzemnih voda diže blizu površine, fumarole mogu postati vruća vrela. Fumarola bogata

sumpornim gasovima zove se sulfatara, a fumarola bogata ugljenim dioksidom zove

mofeta.

a) Sulfatare, str. mesta gde pored vodene pare izbija i sumporna kiselina, kao i sumpor-

vodonik. Sublimacijom iz pare i gasova izdvaja se sumpor i tako deponuje oko mesta

izbijanja, formirajući sulfatare. Najznačajnije sulfatare nalaze se u bližoj okolini Vezuva,

poznata kao Pucuola. Jedna manja sulfatna nalazišta nalaze se u Koselju kod Ohrida. Zbog

karakterističnog mirisa - na pokvarena jaja, su vrlo prepoznatljive. Predstavljaju eshalacije

pregrejane vodene pare i drugih vulkanskih gasova, pre svega CO2 i H2S. Ime su dobile po

vulkanu Sulfatari u Flegrejskim poljima, gde iz pukotina sa dna kratera izbija vodena para

(temperature od 130 - 165 0C) i vulkanski gasovi. Neposredno oko pukotina obara se i

nagomilava sumpor.

Sl.339. Šematski prikaz gejzira i fumarole

b) Mofete su mesta gde iz pukotina izbija uglavnom hladnija ugljenična kiselina, čija je

temperatura niža od 100 ºC. Ako ugljenična kiselina nije slobodna, već je rastvorena u

običnoj ili mineralnoj vodi, javljaju se kiseljaci. Poznata je mofeta Pseća pećina u okolini


266 /400


Napulja, u kojoj se pas brzo uguši, pošto se ugljen dioksid, kao teži, nagomilava na

pećinskom podu. Za čoveka nema opasnosti, pošto je viši od sloja ugljen dioksida.

Sl.340. Šematski prikaz sistema hidrotermalnih vulkana – postvulkanske pojave.

5.2.1.1.4. Sufioni - mesta gde izbijaju vodena para udružena sa metanom, ugljenom i

sumpornom kiselinom. Od drugih postvulkanskih, gasnih pojava se razlikuju po tome što

gasove izbacuju visoko, gde se oni kondenzuju i vraćaju u omanji basen najčešće kružnog

izgleda. U ovim basenima se izdvaja borna kiselina pogodna za eksploataciju. Temperatura

sufiona kreće se od 100 do 175 ºC.

Sl.341. Šematski prikaz sufiona, gejzira i fumarole

5.2.1.1.5. Termalni izvori - izvori koji imaju temperaturu višu od srednje godišnje

temperature vazduha određenog mesta. Voda termalnih izvora može biti juvenilnog porekla

(nova ili mlada voda - nastala kondenzacijom iz magme) ili vodoznog (od atmosferske vode

koja je dospela na dubinu, zagrejala se i vratila na površinu). Ove vode obično su bogate

mineralnim materijama, pa se koriste kao lečilišta - banje. Srbija je veoma bogata termalnim

vodama što svedoči o jakoj vulkanskoj aktivnosti u prošlosti. Po visokoj temperaturi poznate

H2SO4

CH4,

C2, SO2

Suf


267 /400


su Vranjska Banja 94º, Sijarinska Banja 71º, Jošanička Banja 78º, Lukovska Banja 56-63 0C i dr.

Toplotna energija termalnih izvora koristi se u novije vreme i za pokretanje turboagregata i

dobijanje eklektrične energije: Italija u oblasti Toskane, Kalifornija (SAD), Kamčatka

(Rusija).

Izlučivanjem i taloženjem

mineralnih materija, rastvorenih

u vreloj vodi, oko kratera

gejzira, formiraju se raznovrsni

oblici. Najčešće se izlučuju

karbonatne materije i talože u

obliku bigrenih naslaga i

aragonita, koji se izlučuje samo

iz toplih izvora, čija je

temperatura veća od 30 0C.

Sl.342. Gejzir u Sijarinskoj Banji, srbija - 71 0C

5.2.2.Tektonski pokreti

Kretanja ploča litosfere uslovljavaju u graničnim područjima različite deformacije stena

Zemljine kore. Tektonskim pokretima nazivamo sva ona vertikalna, horizontalna i kosa

pomeranja stenskih masa, koja utiču na formiranje reljefa, a posledica su delovanja

unutrašnjih sila. Razlikujemo epirogene i orogene pokrete.

Sl. 343. Tektonski pokreti – podela

Endodinamika


268 /400


5.2.2.1. Epirogeni pokreti

5.2.2.1.1. Transgresija i regresija

Epirogeni pokreti (grč. epiros - kopno, genezis - postanak) - lagano i dugotrajno izdizanje i

spuštanje (kolebanje - vertikalni pokreti) kopnenih masa na velikim prostranstvima.

Epirogeni pokreti dovode do kontinenata i okeanskih basena, tj to su makroceline na Zemlji.

Ova kretanja najbolje se mogu registrovati u priobalnim oblastima. Kao posledice epirogenih

pokreta javljaju se nadiranje morske vode na kopno usled spuštanja kopna - transgresija i

povlačenje vode sa kopna usled njegovog izdizanja – regresija.

Sl.344. Epirogeni pokreti: 1- transgresija i 2 – regresija

Pri izdizanju stenskih masa kod epirogenih pokreta nastaju kontinenti ili geoantiklinale, a

spuštanjem nastaju okeanski bazeni ili geosinklinale.

Vertikalne oscilacije kopnenih masa odvijaju se i danas. U današnje vreme ova kretanja

mogu se pratiti preciznim instrumentima, pa tako znamo da se, na primer, severna obala

Baltičkog mora izdiže se prosečno 1 cm godišnje, a da se istovremeno južna obala spusta.

Skandinavsko poluostrvo izdiže i to u centralnim delovima dosta velikom brzinom od 1.5

cm godišnje. Zapadne obale Balkanskog poluostrva tonu, dok se istočne izdižu. Potopljene

zidine antičkih gradova, kako na jadranskoj obali, tako i na obalama Francuske, ukazuju nam

na transgresije iz istorijskog perioda. Epirogeni pokreti iz dalje geološke prošlosti mogu se

identifikovati na osnovu specifičnih stenskih tvorevina koje se formiraju u ovakvim

uslovima.

Treba zapamtiti i ne ispustiti iz vida da su epirogeni pokreti samo jedna od blagih sporednih

manifestacija koje prate globalne geotektonske procese.


269 /400


Sl.345.Skandinavsko poluostrvo

izdiže se u centralnim delovima

brzinom od 0,8 - 1,5 cm godišnje.

Sl. 346. Zapadne obale Balkanskog poluostrva tonu, dok se istočne izdižu

5.2.2.2. Orogeni pokreti

Orogeni pokreti (grč. oros - planina, genesis - nastanak) su oni endogeni horizontalni,

vertikalni ili kosi pokreti koji dovode do stvaranja nabora i formiranje planinskih venaca.

Pri ovim pokretima dolazi do nabiranja i razlamanja stenskih masa i formiranja

karakterističnih oblika reljefa, kao što su planinski venci, depresije, razlomi i sl. Oni se

odigravaju u geosinklinalama pod bočnim pritiskom čvrstih masa koje ograničavaju

geosinklinale.

Geosinklinalama nazivamo duboke prostrane okeanske bazene, kakvi su danas Tihi i

Atlanski okean, u kojima se neprekidno taloži materijal koji donose mnogobrojne reke sa

kontinenta - geoantiklinala.

Kao posledica odnošenja raspadnog materijala sa kopna i njegovog taloženja u morskim

dubinama, kao i usled drugih uzroka, dolazi do poremećaja ravnoteže između kontinenata i

mora. Usled toga kontinenti, svojim bočnim potiskom, sužavaju geosinklinalni prostor te

nastaje ubiranje slojeva, sl.345. Nabori vremenom, izbijaju iznad morske površine i trajanjen

potiska postaju sve viši, da bi, najzad, prešli u visoke planinske vence. Istovremeno, erozijom

istanjeni kontinentalni delovi pucaju i komadaju se, pri čemu neki tonu, a drugi se dižu. U

nastale depresije preliva se voda iz dotadašnje geosinklinalne oblasti i tako nastaje nova

geosinklinala. U tako stvorenoj geosinklinali počinje se taložiti materijal pod čijim teretom


270 /400


dno sve više tone, a suprotno - kontinenti se dižu. Ovaj proces je cikličan te se u tim

neprekidnim procesima sastoji evolucija Zemljine kore.

Sl. 347. Šema ubiranja u geosinklinali praćena vulkanskom erupcijom

Geološki najmlađu geosinklinalu Evroazijskog kontinenta predstavlja oblast mladih

venačnih planina: Pirineja, Alpa, Dinarida, Karpata, Balkana, Kavkaza, Kordiljera i planina

srednje Azije, čije je ubiranje počelo u mezozoiku i završilo se u pliocenu.

Prema pravcu delovanja, orogene pokrete delimo na tangencijalne - horizontalne i radijalne

- vertikalne. Svaka od ovih vrsta pokreta imaće za posledicu formiranje karakterističnih

oblika u Zemljinoj kori.

Sl.348. Poprečni presek jedne potpune (normalne) bore i njeno rasčlanjivanje na sastavne

delove

Tangencijalni (horizontalni) pokreti dovode do ubiranja, a radijalni (vertikalni) do

izdizanja i spuštanja masa duž vertikalnih i kosih pukotina raseda. Najčešće oba ova oblika

deluju istovremeno. Ubiranje i rasedanje je redovno praćeno pojačanom vulkanskom

aktivnošću.

Osnovni oblik koji nastaje delovanjem tangencijalnih (horizontalnih) pokreta jeste bora, a

radijalnih (vertikalnih) je rased.


271 /400


5.2.2.2.1. Sloj

Slojevitost je najvažnije strukturno obeležje sedimentnih stena. Čine je slojevi, odnosno

taložna tela ujednačenog litološkog sastava, odvojena od slojeva u krovini i podini

planarnim diskontinuitetom ili slojnom površinom. Elementi pada planare (ravnine

pukotine ili položaja sloja). Geološke planare: površine slojevitosti, površine škriljavosti,

površine mehaničkog diskontinuiteta (rupture, pukotine, rasedi, klizne površine) itd.

Sloj je geološko telo, izgrađeno od manje ili više istovetnog materijala. To je osnovni

element sedimentih stena, nastao kao rezultat jedne kontinuirane faze sedimentacije, čiji je

prvobitni položaj horizontalan ili subhorizontalan. Od podinskog i povlatnog sloja izdvojen

je površinama slojevitosti, koje predstavljaju granice mehaničkog diskontinuiteta. Normalno

rastojanje između donje i gornje površi slojevitosti je debljina sloja.

Prema debljini, slojevi se dele na:

liske (ispod 5 mm)

ploče (od 5 do 50 mm)

slojeve (5 do 60 cm)

banke (debljina veća od 60 cm).

Sl.349.Slojevi stenske mase sa osnovnim elementima

Sl. 350. Sloj, povlatni (krovina) i podinski (podina) slojevi

d


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%98%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%98%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%BE%D0%B2%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B0&action=edit&redlink=1

272 /400


Sl. 351. Pojave na podini i povlati jednog geološkog sloja

Sloj je u prostoru određen svojim elementima pada, azimutom i padnim uglom. Vrlo je

važno poznavati elemente pada sloja, zbog određivanja elemenata bora koje slojevi

izgrađuju. Tako je, u terenima koji imaju složen tektonski sklop, važno odrediti da li su

slojevi u prevrnutom ili normalnom položaju. To se najčešće radi na osnovu ispitivanja

karakteristika primarnih planara, pri čemu se najčešće koriste sledeći kriterijumi:

biostratigrafsko prostiranje, gradaciona slojevitost, kriterijum odnosa klivaža prema

slojevitosti, ispitivanje sedimentnih struktura, analiza bora nižeg reda, itd.

Osnovni elementi na osnovu kojih se odredjuje položaj sloja u prostoru su: azimut pravca

pruzanja, azimut pravca pada i padni ugao sloja.


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8_%D0%BF%D0%B0%D0%B4%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B7%D0%B8%D0%BC%D1%83%D1%82

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%B0%D0%B4%D0%BD%D0%B8_%D1%83%D0%B3%D0%B0%D0%BE&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%80

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%98%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%81%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%B6

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%80

273 /400


Azimut pravca pružanja sloja () je ma koja horizontalna linija povučena po njegovoj

površini slojevitosti.

Geometrijsko mesto tačaka sa istom kotom na jednoj geološkoj ravni zove se pružanje.

Normalno na pružanje u merenoj ravni stoji padna prava ravni.

Azimut i padni ugao:

- Azimut pada () je horizontalni ugao koji zaklapa geološka lineara (ili padna prava

geološke planare) sa pravcem severa, meren od pravca severa u smeru kazaljke na satu.

- Padni ugao () je vertikalan ugao izmedu horizontalne ravni i geološke lineare, odnosno

padne prave geološke planare.

Sl. 352. Osnovni elementi sloja - obeležavanje

Sl.353. Geološki kompas i način merenja elemenata sloja


274 /400


Sl. 354. Elementi pada sloja

Azimut pravca pada nagnutog sloja () je upravan na azimut pravca pružanja datog sloja

(pravac po kojem bi se slivala voda prosuta po nagnutom sloju).

Ugao pada () je ugao između horizontalne ravni i površine slojevitosti.

Elementi pada planare (ravnine pukotine ili položaja sloja). Geološke planare: površi

(površine) slojevitosti, površi škriljavosti, površi mehaničkog diskontinuiteta (rupture,

pukotine, rasedi, klizne površi) itd.

Prvobitni položaj sloja je horizontalan, naknadnim tektonskim pokretima slojevi su nagnuti

pod različitim uglovima.

Pojava sloja na površini terena naziva se izdanak (isklinjavanje).

Debljina sloja je vertikalna udaljenost izmedu krovine i podine.

Sl. 355. Isklinjavanje sloja (izdanak) i šematski prikaz elemenata sloja

Debljina


275 /400


Sl. 356. Šema obeležavanja sjoja na geološkoj karti

Konkordantni slojevi: medusobno paralelni slojevi, bez obzira na nagnutost i naboranost.

Diskordantni slojevi: ugaona diskordantnost.

Sl. 357. Konkordantnost i diskordantnost slojeva - slika

Sl. 358. Prividno konkordantni i diskordantni

slojevi:A i C - morski talozi, B - kopneni talozi: a -

konkordantni slojevi, b,c, d - diskordantni; - polegla

bora, debljina sloja i diskordancija


276 /400


5.2.2.2.2. Bora

Bore (nabori) su deformacijske strukture koje nastaju plastičnom deformacijom, savijanjem

ili nabiranjem planarnih strukturnih elemenata u stenama ili stenskim telima (npr. slojnih

površina, površina folijacije ili škriljavosti, pločastih magmatskih tela i sl.). Bore nastaju

usled bočnog ili vertikalnog delovanja sila na Zemljinu koru - nastaju pod uticajem bočnih

pritisaka ili kompresije koje dolaze iz dva suprotna smera u litosferi.

Na delovanje naprezanja stene se ponašaju kao elastične, plastične ili krte materije zavisno

od: vrste stene (petrografski sastav), veličini i brzini naprezanja i temperaturi. Na taj način u

stenama razlikujemo deformacijske strukture nastale:

- krtim lomom: pukotine i rasedi i

- plastičnom deformacijom: bore.

• Bora se sastoji od antiklinale i sinklinale.

• Antiklinala je izbočeni (konveksni), sinklinala (konkavni) udubljeni deo bore.

Osna ravan (simetrala) deli antiklinalu i sinklinalu na krila bore. Najizbočeniji deo

antiklinale naziva se teme, a najuvučeniji deo sinklinale naziva se dno bore.

Sl.359. Bore – nastanak i elementi bora – šematski prikaz.


277 /400


Sl. 360. Bore- osnovni elementi „in situ“

Antiklinala - izdignuti (konveksni) deo bore.

Sinklinala - udubljeni (konkavni) deo bore.


278 /400


Sl.361.Vrste bora: položaj osne ravni prema horizontalnoj ravni - uspravne, kose,

prebačene, polegle i utonule (zagnjurene)

Sl. 362. Bora - polegla bora sa

elementima obeležavanja i „in situ“

polegla bora u Kanadi.


279 /400


S obzirom na položaj osne površine prema krilima bore razlikuju se: normalne, izoklinalne

i lepezaste bore.

Sl. 363. Položaj osne površine prema krilima bore


280 /400


Prema odnosu dužine i širine razlikujemo 3 tipa bora:

- d/š = 1:3 tri puta duža nego šira - BRAHIANTIKLINALA

(d>>š) - BRAHISINKLINALA

- d/š<1:3

- d/š = 1:1 doma (antiklinala)

bazen (sinklinala)

Sl.364. Bore - odnos dužine i širine

brahisinklinala


281 /400


Sl. 365. Složene antiklinalne i sinklinalne forme (na)bora.


282 /400


Složene antiklinale (antiforme) velikih razmera nazivamo antiklinorijum, a složene velike

sinklinale - (sinforme) - sinklinorijum.

Sl.366. Bore - sinklinorijum i antiklinorijum.

Dakle, od snage bočnog pritiska i karakteristika stena zavisiće koliki će stenski kompleks

biti zahvaćen nabiranjem. Može biti nabran jedan ili više slojeva. Pravilnost i mogućnost

nabiranja zavisi od osobina, debljine i heterogenosti sastava stena.

Kod poleglih bora moguće je da, usled nastavka snažnih usmerenih pritisaka dođe do

njihovog otkidanja i kretanja, pa tako nastaju navlake ili složeni sistem navlaka šarijaži.

Dimenzije nab(o)ranih oblika mogu biti veoma različite - od nekoliko milimetara do

nekoliko kilometara.

Naprezanje i tipovi deformacija - sažetak: venačne planine, depresije i taložni bazeni

Sl. 367. Naprezanje i tipovi deformacija – bore i rasedi


283 /400


5.2.2.2.3. Rasedi

Rasedi su mehanički diskontinuiteti stenske mase, po kojima se odigralo kretanje. Nastaju

usled naprezanja u stenskoj masi. Rasedi su osnovne jedinice litosfere, čvrstog plašta

Zemljine kore, koje nastaju pucanjem i pomicanjem delova stenske mase pod uticajem sila

gravitacije, ekspanzije ili kompresije. U trenutku kad pritisak neke od ovih sila nadjača

elastičnost stena, dolazi do njihovog pucanja i stvaranja dva stenska bloka - krila. Prilikom

rasedanja dolazi do kretanja blokova (krila) raseda. Površina po kojoj su relativno kretani

blokovi, naziva se rasedna površina - paraklaza. Ukoliko je rasedna površina pod nekim

uglom u odnosu na horizontalu, razlikuje se povlatno krilo, iznad, i podinsko krilo, ispod

rasedne površine.

Sl.368. Elementi raseda – vektorski elementi

Ukupno odstojanje dve tačke, koje su pre rasedanja bile sastavljene, naziva se celokupno

kretanje, koje se predstavlja vektorom definisanim elementima: padom, dužinom i

smerom relativnog kretanja blokova. Horizontalna komponenta relativnog kretanja blokova

je hod, a vertikalna - skok

raseda.

Sl.369. Hod i skok raseda

Prema relativnom kretanju krila, rasedi se dele na:

1. normalne ili gravitacione rasede, kod kojih je jedno krilo spušteno;

2. reversne rasede, kod kojih je kretano povlatno krilo naviše, uz kosu rasednu

površinu;

3. rasede horizontalnog tipa (transformni – transkurentni rasedi), koji mogu biti

levi i desni. Njihovo kretanje se određuje na taj način što posmatrač zamišlja da blok

na kome stoji miruje, dok se blok sa druge strane raseda kreće na levo (levi

transkurentni rased) ili na desno (desni transkurentni rased). Transformni rasedi su

posebna vrsta raseda horizontalnog tipa u oblasti srednjeokeanskih grebena.


https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Napon_(mehanika)&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Stena

https://sh.wikipedia.org/wiki/Vektor

https://sh.wikipedia.org/wiki/Srednjeokeanski_greben

284 /400


Sl.370. Rasedi - prema relativnom kretanju krila


285 /400


Prema sklopu okoline, odnosno, prema odnosu na glavne strukture područja, rasedi se dele

na:

1. longitudinalne - paralelne sa pružanjem slojeva, odnosno, paralelne sa osama većih

nabornih struktura;

2. poprečne (transverzalne) rasede, upravne na pružanje slojeva;

3. kose (dijagonalne) rasede, koji su u odnosu na pružanje slojeva pod nekim uglom.

Prema padnom uglu rasedne površine, izvršena je podela raseda na: horizontalne i

subhorizontalne (0-10°), blagog pada (10-30°), srednjeg pada (30-60°), strmog pada

(60-80°) i subvertikalne i vertikalne rasede (80-90°). Posebni tipovi subvertikalnih raseda

a padom različitog smera u različitim tačkama duž pružanja, nazivaju se ezitativni rasedi.

Sl. 371. Razni tipovi raseda i bora koje se mogu javiti u Zemljinoj kori


https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Sloj&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Nabor

286 /400


Kod normalnih raseda dolazi do spuštanja krovinskog krila u odnosu na podinsko i pri tome

obično do širenja stenske mase. Obratno, kod reverznih raseda krovinsko krilo se izdiže, a

podinsko spušta pri čemu obično dolazi do koncentracije stenske mase.

Položaj paraklaze određuje se kao kod slojeva pružanjem, smerom nagiba i uglom nagiba.

Pomeranje krila po paraklazi može biti u različitim smerovima. Ako se pomeranje krila vrši

normalno na pružanje paraklaze, dolazi do međusobnog horizontalnog udaljavanja ili

približavanja krila - hoda raseda, te njihovog vertikalnog udaljavanja - skoka raseda (slika

371), h – hod raseda, s - skok raseda).

Kod nekih raseda javlja se samo horizontalni pomak krila duž paraklaze. Takvi rasedi

nazivaju se horizontalnim ili transkurentnim.

Paraklaza i krilne ravni mogu biti nagnute pod bilo kojim uglom prema horizontalnoj ravni.

Sl. 372. Paraklaza i krilne ravni i rotacija krovinskih krila listričkih normalnih raseda

Složeni rasedni oblici koji su u prirodi češći od usamljenih raseda, mogu biti: stepeničaste

strukture, tektonski rovovi i horstovi. Stepeničaste strukture nastaju istosmernim

kretanjem rasednih blokova po paralelnim ili subparalelnim rasednim površinama.

Tektonski rov (graben), je posledica spuštanja centralnih blokova u odnosu na periferne,

dok se horst (timor) formira relativnim spuštanjem perifernih blokova, dok centralni ostaje

izdignut.

Rasedanje dovodi do mehaničke dezintegracije i prekida u stenama i stenskim masama.

Rasedne ravni (površine) na površini Zemlje predstavljaju i zone intenzivnijeg fizičkog i

hemijskog raspadanja (trošenja - erozije). U reljefu se često prikazuju kao lokalne depresije

ili uske doline, odnosno uske zone sa naglom, skokovitom promenom reljefa.


287 /400


Sl. 373. Blok dijagram raseda sa horstom (grabenom) rovom- složeni rasedni oblici

Najbolje proučen rased je rased San Andreas u Kaliforniji.

Sl. 374. Rased San Andreas u Kaliforniji

Najviše planine na Zemlji su vrlo

mladi delovi reljefa i pripadaju

mladom gromadnom gorju, a nalaze

se na aktivnim mestima gde se

litosferne ploče dodiruju- rasedima.

Tabela - 34

PLANINA KONTINENT VISINA

Mt. Everest Azija 8.850 m

Aconacagua J. Amerika 6.960 m

McKinley Sev. Amerika 6.195 m

Kilimandžaro Afrika 5.965 m

Elbrus Evropa 5.642 m


288 /400


5.2.2.2.4. Navlake

Navlake su strukturni oblik litosfere nastao navlačenjem jedne stenske mase preko druge

delovanjem velikih i dugotrajnih horizontalnih naprezanja u Zemljinoj kori po položenoj

paraklazi ili reversnim rasedanjem bora.

Manje navlake nastaju iz poleglih bora ili reversnih raseda (sa blagim, skoro horizontalnim

padom rasedne površine i amplitudom kretanja stena do nekoliko kilometara) i gravitacionim

klizanjem.

Velike navlake nastaju istiskivanjem stenske mase u visinu, nakon čega se istisnuta masa

gravitacijski prostire na okolne

stenske komplekse. Tako pokrenute

naslage mogu biti navučene na veoma

veliku površinu.

Velike navlake nazivaju se šarijaži,

kada pokrenute naslage mogu biti

navučene na vrlo velikoj površini - od

nekoliko desetina, pa do više od

stotinu kilometara.

Sl.375. Navlaka

Pri navlačenju razlikuje se krovinski, relativno pokrenuti (navučeni) deo terena i podinski,

relativno nepokrenuti dio. Ishodišno područje pokrenute stenske mase naziva se korenom

navlake. On je najčešće veoma poremećen. Najudaljeniji deo navlake je čelo. Pojavu kad je

krovinski deo mestimično erodiran pa se vide naslage podine nazivamo tektonskim oknom.

Odvojeni ostatak navlake je navlačak ili tektonska krpa.

Sl. 376. Elementi navlake i navlačnih terena

Elementi navlake i navlačnih terena: - Autohton - podinske stene koje nisu doživele pomak,

- Alohton - stene koje leže iznad autohtona i tektonski su transportovane od svog izvornog

mesta nastanka,

- Navlaka (Nappe, Thrust sheet) - Navučena stenska masa iznad navlačnog raseda,

- Čelo navlake - današnja najperifernija granica glavnog dela alohtona,


289 /400


- Navlačak (Klippe) - erozionii ostatak alohtona na autohtonu ispred čela navlake i

- Tektonsko okno (Window) - mesto na kojem je erozijom uklonjen deo alohtona tako da na

površini izdanjuju stene podloge.

- Koren navlake - je deo navlake koji se nalazi u graničnom prostoru sa susednom jedinicom.

Obično je poremećen i pokriven drugim strukturnim jedinicama.

Navlačni rased (thrust fault, navlaka) je specifičan tip reversnog raseda sa izrazito blago

nagnutom rasednom površinom.

Tipične za kompresioni tektonski režim gde dolazi do sažimanja kore u horizontalnom smeru

- Krovinsko krilo se transportuje preko podinskog krila sa pomakom dominantno u smeru

nagiba (dip-slip)

- Navlake odlikuje relativno veliki horizontalni pomak (>5 km do nekoliko 10 taka i čak

do stotinu kilometara), ali se termin “thrust” često koristi i za strukture manjih razmera.

Navlake se retko kada javljaju izolovane.

Set navlaka koje dele iste litološke i/ill strukturne karakterisitke naziva se navlačni

kompleks.

Navlačni rased u bazi čitavog kompleksa

naziva se décollementili detachment fault.

Formiraju dugačke, linearne zone poznate kao

navlačni pojas (fold-and-thrust belt, thrust

belt).

Orogenetski pojasevi.

- Foreland bazeni uz orogenetske pojaseve.

- Akrecijske prizme uz subdukcijske zone.

Sl. 377. Elementi navlake: o - tektonsk okno, n- avlačak, č1- čelo navlake, č2- pretpostavljeno

čelo navlake, po - t ektonsko poluokno


290 /400


Sl. 378. Navlake - primeri

5.2.2.2.5. Pukotine

Pukotine su planarne deformacione strukture koje nastaju putem krtog loma u mineralima,

stenama i stenskim masama, čime se bitno smanjuje njihov primarni fizički kontinuitet,

odnosno kohezija. Pukotine nastaju kada sile kojima je stenska masa izložena prekorače

određenu granicu čvrstoće, i dolazi do loma. Te sile su najčešće tektonskog porekla.

Pukotine u stenskim masama čine grupe koje se nazivaju familije ili sistemi pukotina.

Pukotina je ravan diskontintinuiteta po kojoj nije, za razliku od paraklaze raseda, došlo do

većih pomaka u stenskoj masi. Po načinu postanka pukotine se dele na:

• primarne ili dijagenetske, nastale u fazi formiranja stena i

• sekundarne, nastale zbog endo i egzogenih uticaja na već formiranu stenu.

Pukotine su mehanički diskontinuiteti stenske mase, po kojima je kretanje toliko malo da se

ono može zanemariti u datom veličinskom području posmatranja. Dakle, za razliku od

raseda, pukotine su razlomi, po kojima „nije došlo“ do kretanja blokova stenske mase.

Sl. 379. Pukotine - planarne deformacione strukture u stenama - posledica krtog loma

Sistem pukotina je veća grupa diskontinuiteta koja obuhvata sve pukotine u odgovarajućem

području stenske mase. Čine ga grupe (familije) istih ili različitih pukotina koje se

međusobno presecaju. Ukrštanjem više grupa pukotina stenska masa se deli u manje ili veće

blokove. Takav deo stenske mase, oivičen sa svih strana pukotinama, naziva se monolit (grč.

monos - jedan, lithos - kamen, iz jednog komada).


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D0%B5%D0%B4

291 /400


Proučavanje i poznavanje ispucalosti stenskih masa ima veliki značaj kod izvođenja radova

u njima (bušenje, injektiranje...) kao i za prognozu razvoja savremenih geodinamičkih

procesa (površinsko raspadanje, klizanje, odronjavanje i sl).

U genetskom pogledu ispucalost može biti primarna, tektonska, ispucalost fizičko -

mehaničkog i hemijskog raspadanja, gravitacijska, tehnogena i druga ispucalost.

Primarna (dijagenetska) ispucalost - sedimentne stene odlikuje slojevitost. Ispoljava se

slojnim površinama pravilnog prostornog rasporeda, velikom dužinom pružanja i malim

razmakom između slojnih ravni (površina) bez pukotinskih ispuna.

Tektonska (sekundarna) ispucalost je najzastupljeniji vid diskontinuiteta. Javlja se u

rasedima ili pukotinama smicanja. Takve rupture mogu biti vrlo duge, široke i duboke.

Obično se pojavljuju pojedinačno ili u grupama ili sistemima, često uglačanih zidova sa

strijama.

Sl. 380. Tektonske koordinate i troosni ellipsoid deformacija

Prema načinu postanka - geneze pukotina, pukotine se dele (po kinematici njihovog

nastanka) na: tenzione, kompresione i pukotine smicanja.

Sl.381. Klasifikacija pukotina


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A2%D0%B5%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B0_%D0%BF%D1%83%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B0_%D0%BF%D1%83%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%83%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%86%D0%B0%D1%9A%D0%B0&action=edit&redlink=1

292 /400


Sl.382. Klasifikacija pukotina - opis

Sl. 383. Endokinetičke (primarne) pukotine


293 /400


Sl. 384.Pukotine u naboranim stenama

Sl. 385.Egzokinetičke (sekundarne) pukotine


294 /400


Tenzione pukotine (zatezanja) nastaju u ravni koja je normalna na ravan maksimalne

tenzije.

Sl. 386. Sistemi tenzionih pukotina zapunjenih kalcitom, Vardarska zona, zapadna Srbija

Kompresione (pritisne) ili relaksacione pukotine nastaju u ravni normalnoj na osu

maksimalne kompresije. Karakteriše ih to što zjape, ili je taj otvor zapunjen nekim

sekundarnim materijalom - kalcit, itd.

Sl.387. Konjugovani sistem kliznih pukotina u peridotitima, ofioliti Vardarske zone, zapadna

Srbija

Pukotine smicanja nastaju u h0l ravnima, koje sa osama maksimalne tenzije i

maksimalne kompresije (tektonske ose c i а) teorijski zaklapaju ugao od 45°.

Tipične konfiguracije međusobnog odnosa (sečenja) pukotina su:

• Y preseci, koji nastajaju pri kontrakciji stene (konfiguracija ivica je pod uglom 120° ima

najmanu moguću energiju).

• X preseci, nastaju, kada se pod oštrim uglom seku dve družine sistematskih pukotina i

• T preseci nastaju pri sečenju pravougaonih dužina pukotina. Pažnja: “presečena” pukotina

je mlađa i manja.

Pukotine u vidu manjih pukotina koje su simetrične ili asimetrične u vidu („konjskog

repa“).


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D1%82%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%84%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%92%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%B0%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B0_%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%80%D0%B1%D0%B8%D1%98%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Systems_of_tension_joints,_western_Serbia.JPG

295 /400


Peraste strukture su morfološki oblici koji liče na

ptičija pera, a javljaju se na površi pukotine

(plumose - perast).

Sl.388. Peraste structure pukotina

Klasifikuju se prema položaju u odnosu na sloj u

kojem se nalaze: poprečne, uzdužne,

dijagonalne.

Pukotine većih dimenzija su dijaklaze, a manjih,

leptoklaze.

Uzroci postanka su: ekspanzija, apsorpcija vode, hlađenje, stezanje i rastezanje, propratna

pojava drugih tektonskih pojava (rasedi, bore, navlake).

Ako su naknadno ispunjene drugom mineralnom masom nastaju žile ili žice.

Analizu rasporeda, orijentacije i učestalosti pukotina - definisanje setova, odnosno sistema

pukotina.

Osim podataka o orijentaciji i rasporedu setova pukotina, za potpunu analizu pukotina

potrebno je odrediti i

- dužinu pukotina,

- otvorenost pukotina,

- veličinu razmaka među pojedinim

pukotinama (odnosno učestalost pukotina) i

- gustoću pukotina, kao i ustanoviti menja li se

koji od ovih parametara s obzirom na:

- promenu petrografskog sastava stena,

- promenu debljine slojeva i dr.

Učestalost pukotina istog seta moguće je izraziti

pomoću prosečnog razmaka među pukotinama

toga seta, merenjem po pravcu normalno na

pružanje seta.

Takođe, učestalost pukotina istog seta moguće je

izraziti brojanjem pukotina tog seta unutar

određenog“standardnog”okvira posmatranja

(npr. unutar kruga, kvadrata i sl.).

Korištenjem ovakvog standardizovanog okvira

posmatranja moguće je izraziti i gustoću

pojedinog seta pukotina (ρp), kao odnos

kumulativne dužine pukotina odgovarajućeg

seta (L) i površine kruga posmatranja:

ρp = L / r2π

Sl. 389. Pukotine - elementi učestalosti


296 /400


Sl.390. Prikaz vrsta pukotina

„Y“ preseci, koji nastajaju pri

kontrakciji stene (konfiguracija

ivica je pod uglom 120° ima

najmanju moguću energiju).

„X“ preseci, nastaju, kada se pod

oštrim uglom seku dve družine

sistematskih pukotina

„T“ preseci nastaju pri sečenju

pravougaonih dužina pukotina.

Pažnja: “presečena” pukotina je

mlađa i manja!

Skup više manjih i jedne veće

pukotine koje su simetrične ili

asimetrične u vidu („konjskog

repa“).

„Peraste strukture“ su

morfološki oblici koji liče na

ptičija pera, a javljaju se na površi

pukotine (plumose- perast).

Vrste pukotina


297 /400


1. Tenzione (zatezne) pukotine: zidovi ovih pukotina orijentisani su normalno na najkraću

osu elipsoida naprezanja (osa σ ).

Sl. 391. Tenzione (zatezne - vlačne) pukotine u

krečnjacima

2. Kompresione (pritisne) ili stilolitske pukotine: zidovi ovih pukotina orijentsani su

normalno na najdužu osu elipsoida naprezanja (os σ1).

Sl.392. Kompresione (pritisne) ili stilolitske pukotine

Veličina oštrog ugla između perastih pukotina i rasedne površine najčešće je 45°. Pri tom

važi da smer zatvaranja ovog oštrog ugla odgovara i smeru pomaka rasednog krila u kojem

posmatramo taj ugao.


298 /400


3. Posmične pukotine: najčešće se javljaju kao konjugovani parovi pukotina čiji oštar ugao

razdeljuje najduža naprezanja (osa σ1).

Sl. 393. Posmične pukotine

5.2.2.2.6. Uticaj strukturno tektonskih elemenata na građevine

Slojevi, bore, rasedi, navlake i pukotine determinišu niz pojava kao što su pravci toka

podzemnih voda, raspodela podzemnih naprezanja, mogućnost klizanja, prevrtanja, odrona,

loma itd…

Upravo zbog toga je izuzetno veliki značaj definisanje prostornog odnosa objekta i svih

strukturno-tektonskih elemenata u njegovom okruženju.

Sl.394. Uticaj strukturno-tektonskih elemenata na građevine - usek na saobraćajnici

Bora koncentriše materijal na užem prostoru, stvara povoljne uslove za akumulaciju vode,

nafte i sl. Pojačava ili ublažuje napone, ponekad može stvoriti uslove za gorski udar.

Rased uvek komplikuje strukturu terena, razbija homogenost, smanjuje stabilnost, povećava

sekundarnu propusnost i sl. Zatvoreni rased omogućuje nagomilavanje vode ili gasa a

otvoreni poboljšava prohodnost gasova i tečnosti (izvori, terme, ponori) zavisno od ostalih

uslova. Rased pojačava delovanje potresa.

Navlaka je kombinacija bore i raseda, pa je i njeno delovanje takvo - kombinovano.

Pukotine rastresaju (razrahljuju) teren i kao takav je manje pogodan za građenje.


299 /400


5.2.3. SEIZMIČKI POTRESI - zemljotresi

Potresi su iznenadna i kratkotrajna podrhtavanja Zemljine površine (tla) prouzrokovana

poremećajima i pokretima u Zemljinoj kori i litosferi, a zbivaju se oko granica ploča na

mestima raseda. Na mestima dodira ploča dolazi do potresa i nastajanja vulkana.

Drugi naziv za zemljotrese su seizmički pokreti (grč. seizmos - potres).

Zemljotresi ulaze u red najstrašnijih prirodnih katastrofa koje se dešavaju na Zemljinoj

površini, zbog čega su još od iskona privlačili pažnju ljudskog roda. Usled toga podatke o

zemljotresima nalazimo u zapisima starim više hiljada godina. Nasuprot rasprostranjenom

uverenju da su to retke pojave, oni se dešavaju vrlo često, ali njihov najveći broj je slabog

intenziteta i javlja se na relativno malim površinama kopnenih prostora ili okeanskog dna.

Intenzivnije proučavanje zemljotresa počinje tek u 19. i 20. veku.

Osnovni uzroci nastanka zemljotresa vezani su za tektonske, odnosno geodinamičke procese

sučeljavanja (sudaranja) kontinenata. Na širem prostoru Mediterana (posebno njegovom

severnom obodu), na primer, manifestuje se efekat sučeljavanja Evropske i Afričke

megaploče, odnosno kontinenta. Kao posledica ovih procesa, u zoni sučeljavanja nastaju

enormno velika naponska polja u stenama, koja uslovljavaju lom stene u oslabljenim

zonama, u momentu kada dostignuti nivo napona prevaziđe čvrstoću stenske mase.

Pucanjem stene oslobađa se ogromna količina seizmičke energije u obliku seizmičkih talasa,

nastaju pukotine u steni (rasedi), kao i propratni efekti (posebno kod jakih zemljotresa) na

zemljinoj površi - rušenje objekata, aktiviranje klizišta u tlu, odrona stena na padinama,

cunami talasa na moru i sl.

Sl. 395. Posledice potresa u Northridgeu, Kalifornija 1994.

Zahvaljujući seizmologiji, nauci koja proučava uzroke pojavljivanja, kao i načine i posledice

podrhtavanja - trešenje tla, danas je omogućeno merenje zemljotresa, a u skorije vreme,

nadamo se, i njihovo predviđanje.


300 /400


5.2.3.1. Podela nastanka zemljotresa

Potresi mogu biti prirodni i veštački izazvani.

Na osnovu postanka ili uzroka pojavljivanja, zemljotresi ili trusovi dele se na: tektonske,

vulkanske, urvinske i veštačke (tehnogene).

Sl.396. Podela zemljotresa

Tektonski zemljotresi su najzastupljeniji - čine oko 90 % svih potresa i izazivaju najveća

rušilacka delovanja. Javljaju se (nastaju) u područjima za koja su vezani orogeni pokreti,

kao i na granicama tektonskih ploča.

Vulkanski zemljotresi se javljaju kao posledica vulkanskih aktivnosti (kretanje magme

prema površini), razaranja vulkanskih kupa ili kao neposredni prethodnici erupcija. Ova

grupa zemljotresa je druga po učestalosti (pojavljivanju) i učestvuje sa 7% u ukupnom broju

zemljotresa.

Urvinski (kolapsni) zemljotresi nastaju u kraškim predelima, odnosno u podzemnim

kraškim oblicima, kao što su jame, kaverne i pećine. Nastaju kao posledica obrušavanja

pećinskih tavanica pod uticajem podzemnih voda - proširujući šupljine u podzemnim

kraškim oblicima, zbog čega se njihova stabilnost narušava (smanjuje) i dolazi do

obrušavanja/urušavanja. Ovako nastali potresi prenose se na površinu. Lokalnog su značaja,

plitki, male energije - slabijeg intenziteta. Učestvuju sa oko 3% u ukupnom broju

zemljotresa.

Veštački (tehnogeni - antropogeni) zemljotresi su izazvani delovanjem čoveka. Nastaju

prilikom eksplozija, od kojih su najčešće podzemne atomske eksplozije, kao posledica

miniranja prilikom eksploatacije mineralnih sirovina ili izgradnje kapitalnih objekata. Ovi

potresi su sasvim slabog intenziteta - izazvani klasičnim eksplozivom (vrlo slabi) ili

nuklearnim eksplozijama (snažni).

Zemljotresi se ispoljavaju na površini Zemlje, ali nastaju duboko u njenoj unutrašnjosti.

Mesto u Zemljinoj kori gde nastaje potres naziva se hipocentar (grč. hypo - ispod) ili žarište

ili fokus. Obično se nalazi na dubini od oko 70 km. U žarištu (hipocentru) nastaju udarni

talasi (longitudinalni i transverzalni seizmicki talasi) koji se šire u svim pravcima. Snaga

potresnog udara zavisi od karakteristika stena, ...


301 /400


Mesto na površini neposredno iznad hipocentra, gde se zemljotres oseća najjače, naziva se

epicentar (grč. epi - na, iznad), a okolna oblast je epicentralna oblast.

Sl. 397.Elementi zemljotresa

Žarišta (hipocentre) delimo na:

- plitka do dubine 70 km, 85%

- srednje duboka od 70 do 300 km, 12%

- duboka od 300 do 700 km 3%

Pojava srednjih i dubokih potresa je samo (12 +

3) = 15% - jer su na toj dubini stene rastopljene

(„plastični“ tokovi stena) - nisu u mogućnosti u

takvom stanju iznenada otpustiti energiju kao

čvrste, tj. “krhke” površinske stene

Sl.398. Elementi zemljotresa - pukotine i talasi

Jačina zemljotresa meri se dvema skalama. Merkalijeva skala meri jačinu oštećenja i ima 12

stepeni. Rihterova skala meri jačinu - magnitudu (1- 9) samog zemljotresa.

Instrumenti kojima se meri jačina i trajanje zemljotresa nazivaju se seizmografi.

Sl.399. Seizmograf


302 /400


Zemljotresi često prouzrokuju ljudske žrtve i veliku materijalnu štetu.

- Najjači zabeleženi potres (9,3 po Richteru) pogodio je Indoneziju, Sumatra 2004.

- Veoma jak zabeleženi potres (8,6 po Richteru) pogodio je Čile 1960.

Ukoliko se zemljotres desi na dnu mora ili okeana izaziva kretanje ogromnih količina vode.

Ta pokrenuta voda se kao kakav veliki zid obrušava na obalu rušeći sve pred sobom. To je

CUNAMI.

Sl. 400. Cunami - nastanak

5.2.3.2. Vrste seizmičkih talasa

Potres je talasasto kretanje - nastaje više vrsta talasa dva različita tipa talasa:

- površinski talasi - seizmički talasi koji putuju po Zemljinoj površini iz epicentra (kao

vodeni talasi kad se baci kamenčić u vodu)

- dubinski talasi (body waves) - seizmički talasi koji putuju kroz Zemljinu unutrašnjost

šireći se iz epicentra u svim pravcima (poput zvučnih talasa u vazduhu.

Dakle, seizmički talasi se, prema načinu na koji se

prostiru kroz Zemljinu unutrašnjost, dele na

longitudinalne (ili undae primae), transverzalne (ili

undae secundae) i površinske talase.

Prilikom prostiranja longitudinalnih talasa, čestice

sredine osciluju u pravcu kretanja talasa. Drugačije se

nazivaju i P - talasi, ili undae primae, zbog toga što prvi

stižu do seizmoloških stanica.

Sl. 401. Prostiranje seizmičkih talasa kroz stensku masu


303 /400


Čestice litosfere, prilikom prostiranja

transverzalnih talasa, osciluju normalno

na pravac prostiranja talasa. Nazivaju se

i S - talasi, ili undae secundae, zbog toga

što oni u seizmološke stanice dolaze

posle longitudinalnih talasa.

Seizmički talasi se na seizmogramu

razlikuju po tome što transverzalni talasi

uvek kasne za longitudinalnim. Razlog

ovome je što se P - talasi prostiru kroz

sredine svih agregatnih stanja, dok se S -

talasi ne prostiru kroz jezgro i omotač

jezgra Zemlje.

Površinski, ili zapreminski, talasi

prostiru se na taj način što oscilovanje

čestica pokreće određenu zapreminu

Zemljine kore, i upravo oni su

najrazorniji talasi.

Sl. 402. P i S talasi - brzina širenja

Sl. 403.Vrsta seizmičkih talasa


304 /400


Intenzitet zemljotresa odražava rušilački efekat zemljotresa na površini Zemlje. Izražava se

različitim skalama, od kojih se u Evropi primenjuju MCS i MSK - 64 skale od 12 stepeni.

Intenzitet potresa u epicentru označava se sa I0, a

na bilo kojem drugom mestu sa Im. Linije koje

spajaju sva mesta jednakog intenziteta potresa

zovu se izoseiste.

Sl.404. Izoseiste - žarište potresa (hipocentar,

fokus)(H), epicentar (E), III - VI - razlike u

intenzitetu potresa (po Holmesu)

Magnituda zemljotresa predstavlja jedinicu mere količine oslobođene energije u

hipocentru. Izražava se magnitudnom skalom Richtera koja ima 9 stepeni.

M = log10A(mm) + 3 log10 [8Δt(s)] - 2.92

Na osnovu količine oslobođene energije jačina potresa u žarištu označava se magnitudom -

M. Tu meru definisao je Richter 1935. godine, pa se po njemu magnitudna skala naziva još

i Richterovom. Magnituda nekog potresa određuje se kao dekadni logaritam maksimalne

amplitude u odnosu na standardni (etalonski) potres, čija je magnituda 0 - odnosno, najslabiji

potresi sa oslobođenom energijom od oko 105 J imaju magnitudu 0. Sto puta jači potresi

imaju magnitudu 1, a 100x100 (10.000) jači magnitudu 2, i tako redom. Brojevi 0, 1, 2, 3,

.... u takvoj logaritamskoj skali označavaju magnitudu potresa. Najjači potresi zabeženi na

Zemlji u istorijsko vreme imali su magnitudu M = 9,5 (22.05.1960., u Čileu), dok potres koji

se jedva oseti ima magnitudu 1.5. Odnos magnitude M i intenziteta potresa u epicentru I0,

zavisno od dubine žarišta, prema S.V. Medvedevu (1965) moguće je odrediti formulom:

I0 = 1.5 M - 3.5 log h + 3

gde su: M - magnituda, h - dubina žarišta (km), I0 - intenzitet potresa u epicentru.

5.2.3.3 Seizmički moment

S obzirom da magnituda, kao parametar zemljotresa, ne izražava i spektralni sadržaj

seizmičkih talasa stvorenih u žarištu (jer je magnituda veličina koja zavisi od spektralnog

nivoa talasa na periodi bliskoj sopstvenoj periodi seizmometra na kojem je seizmički signal

detektovan), to je u seizmologiji definisan kompleksniji parametar relativne jačine u žarištu

zemljotresa, koji je nazvan seizmički moment (M0). Seizmički moment se definiše kao

apsolutna mera oslobođene energije, na tzv. spektralnom nivou nulte frekvencije seizmičkih

talasa, a numerički se izražava u obliku:

M0 = μ ⋅ A ⋅ d

gde :

- A označava površinu rasedanja u zemljotresu,

- d predstavlja veličinu pomeranja raseda (klizenja), a

- μ izražava modul smicanja stene u žarištu. Jedinica seizmičkog momenta je N-m

(Njutn-metar) ili Din-cm.


305 /400


Na primer, za zemljotres (Crna gora) od 15. aprila 1979. godine (sa magnitudom 7.0)

seizmički moment iznosio je 3.16•1020 Din-cm, što odgovara količini eksploziva TNT (tri-

nitro toluola) od 26 miliona tona.

Seizmički moment M0 i magnituda ML definišu u celosti amplitudni spektar dinamičkog

procesa u žarištu zemljotresa, a njihovo poznavanje omogućuje utvrđivanje ostalih

parametara žarišta: dimenziju žarišta, veličinu klizenja raseda, količinu oslobođenih

napona i količinu oslobođene seizmičke energije.

5.2.3.4. Energija zemljotresa

U cilju proračuna količine oslobođene seizmičke energije zemljotresa, u apsolutnom iznosu,

umesto u relativnom - preko magnitude, uspostavljene su brojne empirijske relacije koje

povezuju magnitudu i apsolutnu energiju zemljotresa, polazeći od teorijskih postavki o

širenju seizmičke energije iz žarišta zemljotresa. Jedna od takvih formula je, na primer:

log (E) = 9.15 + 2.15⋅ M

pri čemu je E - energija, izražena u ergovima, a M - magnituda zemljotresa.

Na osnovu rezultata korelacione analize podataka o upotrebljenoj količini klasičnog (TNT)

eksploziva (Y) i utvrđene magnitude (mx) takvih eksplozija (koji su tretirani kao zemljotresi)

uspostavljena je sledeća relacija:

mx = 5.4 + 0.4 ⋅ log (αY)

pri čemu je količina eksploziva (Y) izražena u tonama. Parametar α u ovom izrazu

predstavlja tzv. seizmički parametar eksplozije i na primer, za površinsku eksploziju iznosi

1 × 10-4 , a za eksploziju 300 m ispod Zemljine površi: 1 × 10-3 .

Udaljenost od epi - ili hipocentra

Na osnovu zapisa jedne stanice moguće je odrediti rastojanje od žarišta potresa. Rastojanje

od epi- ili hipocentra određuje se na osnovu kašnjenja S - talasa. Presecanjem udaljenosti sa

više stanica određuje se mesto žarišta potresa.

Sl. 405. Određivanje mesta potresa


306 /400


Karakter prvih potresa u žarištu

Na osnovu zapisa jedne stanice moguće je odrediti karakter i vrstu talasa koji prvi nailaze iz

žarišta. Na vertikalnoj komponenti vidi se da li je talas dilatacioni ili kompresioni. Na

horizontalnim komponentama vidi se odnos ovih pokreta u dva upravna pravca. Na osnovu

toga moguće je odrediti azimut nailaska talasa.

Prateće pojave zemljotresa

1. Zvučne pojave sa i bez potresa (brontidi)

2. Svetlosne pojave

3. Pojave vatre

4. Oscilovanje geomagnetskog i gravitacionog polja

5. Deformacije reljefa

6. Cunami talasi

Najpoznatija prateća pojava zemljotresa su cunami talasi. Ako je epicentar na morskom,

odnosno okeanskom dnu onda se javljaju podmorski (submarinski) trusovi. Brzina kretanja

seizmičkih talasa u vodi iznosi oko 1400 m/s, što je skoro ravno brzini zvuka u vodi.

Submarinski trusni udari izazivaju stvaranje ogromnog talasa na površini okeana. Njegova

visina dostiže i do 30 m, a kreće se brzinom od 20 do 100 metara u sekundi, čak i do 200

m/s u plićim delovima. Ovaj džinovski, rušilački talas naziva se ''cunami'' (na japanskom

jeziku talas). Cunami sa razornom snagom udara o obale uništavajući sve pred sobom. Pre

pustošnog nailaska talasa cunami, more se potpuno povuče iz obalskog područja, čak i više

kilometara. Ovaj period traje od 15 do 35 minuta, ređe nekoliko časova, posle čega usledi

džinovski vodeni zid cunamija.

5.2.3.5. Merenje jačine potresa - dva načina: intenzitet i magnituda potresa.

Jačina potresa u epicentru označava se stepenima, a na osnovu intenziteta. Prvu opisnu skalu

intenziteta dao je Pignatoro 1783. godine, a do danas ih je u upotrebi bilo 38. Koriste se još

svega četiri:

- Mercalli-Cancani-Siebergova skala (MCS) iz 1917. godine sa 12°, koristi se i dana,

- modifikovana Mercallijeva skala (MM) sa 12° iz 1931. godine (koristi se u SAD),

- japanska skala sa 7° iz 1950. godine,

- Medvedev-Sponheuer-Karnikova skala (MSK-64) ili UNESCO-skala sa 12° iz

1964. godine.

S obzirom na opisane karakteristike intenziteta potresa, skala MSK-64 najpotpunija je (i za

građevinarstvo najprihvatljivija) od svih do sada predloženih jer polazi od vrste građevina te

vrste i količine oštećenja nastalog potresom određenog stepena. Osnovne karakteristike od

kojih polazi MSK-64 skala, sa podelom i opisom potresa od V. do XII. stepena, prikazane

su u nastavku.


307 /400


Podela i opis u skali:

I. Tipovi zgrada (zgrade kod kojih nisu primenjene aseizmičke mere):

- Tip A - zgrada od neobrađenog kamena, seoske zgrade od nepečene opeke, kuće

oblepljene glinom.

- Tip B - obične građevine od pečene opeke, zgrade od blokova i montažne zgrade od

prirodnog obrađenog kamena, kao i one sa delimično drvenom konstrukcijom.

- Tip C - armirano-betonske zgrade i dobro građene drvene zgrade.

II. Količinske karakteristike (postotni odnos oštećenih građevina prema postojećem broju

građevina):

• pojedine - do 5%

• mnoge - do 50%

• većina - približno 75%

III. Klasifikacija oštećenja

1. Prvi stepen - laka oštećenja: sitne pukotine u malteru, osipanje komadića i ljuskica

maltera i boje sa zidova i plafona.

2. Drugi stepen - umerena oštećenja: manje pukotine u zidovima, opadanje krupnih

komada maltera, padanje crepa sa krova, pojava pukotina na dimnjacima i padanje

delova dimnjaka.

3. Treći stepen - teža oštećenja: veće i dublje pukotine u zidovima, rušenje dimnjaka.

4. Četvrti stepen - razaranje: pucanje zidova, otvorene pukotine, delimično rušenje

zgrada, razaranje konstruktivnih veza, rušenje unutrašnjih zidova.

5. Peti stepen - totalna oštećenja: potpuno rušenje zgrada.

IV. Grupna obeležja skale:

a) Ljudi i okolina koja ih okružuje

b) Građevinske konstrukcije

c) Prirodne pojave

Intenzitet potresa (izražen u stepenima od Vo do XIIo)

V° Dosta jak potres - potres koji budi iz sna

a) Potres toga stepena osete svi ljudi u kućama i mnogi pod vedrim nebom, mnogi se bude

iz sna. Životinje se uznemire. Zgrade se potresaju iz temelja. Predmeti koji vise jako se njišu.

Slike na zidovima se pomiču. U većini slučajeva zaustavljaju se satovi sa klatnom, ako je

udar normalan na ravan ljuljanja. Nepričvršćeni predmeti se pokreću. Nezatvorena vrata i

prozori se ljuljaju - njišu. Tečnosti iz otvorenih posuda se prolivaju.

b) Moguće su štete prvog stepena na pojedinim zgradama tipa A.

c) Moguća je promena izdašnosti izvora.


308 /400


VI° Jak potres - potres koji izaziva paniku

a) Potres osete svi ljudi u kućama i pod vedrim nebom. Ljudi istrčavaju iz kuća na ulicu, a

neki gube ravnotežu.

Domaće životinje beže iz štala. U mnogiin slučajevima lome se stakleni predmeti i posude.

Mala crkvena zvona počinju zvoniti.

b) Pojedine zgrade tipa B i mnoge zgrade tipa A trpe ostećenja prvog stepena. Pojedine

zgrade tipa A trpe oštećenja drugog stepena.

c) U nekim vlažnim tlima moguće su pojave pukotina širine do 1 cm. U planinskim

predjelima moguće su pojave klizanja. Menja se izdašnost izvora i nivo vode u bunarima.

VII° Silan potres - potres koji izaziva oštećenja građevina

a) Ljudi beže iz kuća u panici, a mnogi teško održavaju ravnotežu. Potres osećaju ljudi i u

vozilima koja se kreću. Velika zvona zvone.

b) Mnoge zgrade tipa C trpe štetu prvog stepena, a mnoge zgrade tipa B štetu drugog stepena.

Na mnogim zgradama tipa A nastaju štete trećeg stepena, a na nekim štete četvrtog stepena.

Na mestima gde su putevi zasečni u padine mogu se pojaviti klizišta i pukotine. Na

spojnicama cevovoda nastaju oštećenja, a u kamenim ogradama i zidovima pukotine.

c) Na vodenim površinama nastaju talasi, a voda se muti zbog dizanja mulja. Nivo vode u

bunarima se menja, kao i izdašnost izvora. Presušeni se izvori mogu obnoviti, a aktivni

presušiti. Ređe nastaju klizišta na šljunkovito glinovitim obalama.

VIII° Štetan potres - potres koji izaziva jaka oštećenja zgrada

a) Opšti strah i panika; potres se jako oseća i u automobilu u pokretu. Grane na drveću se

lome. Težak nameštaj se pomiče, a delimično i prevrće. Viseći predmeti (lusteri) delimično

se oštećuju.

b) Većina zgrada tipa C trpi štete drugog stepena, a poneke zgrade iz ove grupe trpe štete

trećeg stepena. Mnoge zgrade tipa B dobijaju oštećenja trećeg stepena, a pojedine četvrtog.

Mnoge zgrade tipa A imaju oštećenja četvrtog stepena, a pojedine petog. Iznimno dolazi i

do loma cevovoda na spojevima. Statue i kameni spomenici okreću se oko svog postolja, a

ponekad i prevrću. Kamene ograde i zidovi se ruše.

c) Dolazi do klizanja tla na bokovima i usecima puteva. Pukotine u tlu mogu imati širinu i

do nekoliko centimetara. Voda u jezerima se muti. Mogu se pojaviti novi izvori. Presahli

bunari pune se vodom, a puni mogu presušiti. Izdašnost i nivo vode se menjaju.

IX° Ograničeno razoran potres - potres koji izaziva opšta oštećenja građevina

a) Opšta panika; životinje beže na sve strane. Velike štete vidljive su na nameštaju.

b) Mnoge zgrade tipa C dobijaju oštećenja trećeg stepena, a pojedine i četvrtog. Mnoge

zgrade tipa B dobijaju oštećenja četvrtog stepena. Pojedine zgrade tog tipa trpe štete petog

stepena. Mnoge zgrade tipa A trpe štete petog stepena. Spomenici i stubovi padaju. Na

rezervoarima se javljaju ozbiljna oštećenja. Podzemne cevi delimično se lome. U ponekim

slučajevima se krive železničke tračnice, a putevi se oštećuju.


309 /400


c) U ravničarskim predelima sa visokim nivoom podzemne vode voda izbija na površinu i

izliva se. Sa vodom ili bez nje, mogu biti izbačeni pesak i mulj na površinu. Pukotine koje

se javljaju u terenu mogu imati širinu i do 10 cm.

Pored takvih, može se pojaviti i veći broj manjih pukotina. U brdovitim područjima učestali

su odroni i odvaljivanje velikih komada stena. Dolazi do aktiviranja mnogih klizišta. Nastaju

velike promene u režimu podzemnih voda.

X° Razorni potres - potres koji izaziva opšte rušenje zgrada

b) Mnoge zgrade tipa C dobivaju ostećenja četvrtog stepena, a pojedine zgrade toga tipa i

petog stepena. Mnoge zgrade tipa B trpe oštećenja petog stepena; većina zgrada tipa A trpi

oštećenja petog stepena. Na nasipima i branama dolazi do kritičnih oštećenja. Nastaju teška

oštećenja na mostovima. Železničke tračnice se krive. Cevi u podzemnim instalacijama se

savijaju i lome. Na površini puteva (asfalt, makadam) nastaju talasaste deformacije.

c) U tlu se pojavljuju otvorene pukotine širine od nekoliko centimetara do 1 m. Slabije

vezana tla klize sa padina. Na obalama reka moguća su formiranja velikih klizišta, a isto tako

i na strmim morskim obalama. Voda iz kanala, reka i jezera se izliva. Nivo vode u bunarima

se menja. Mogu nastati nova jezera.

XI° Pustošni potres - potres koji izaziva katastrofu

b) Teška su oštećenja na solidno građenim objektima. Mostovi, brane, železnički i putni

pravci postaju neuporabljivi. Cevi u podzemnim instalacijama se lome.

c) U tlu nastaje veliki broj otvorenih pukotina i raseda. Premeštaju se stenske mase u

horizontalnom i vertikalnom smeru. Nastaju velika klizanja i odroni stena. Određivanje ovog

intenziteta traži posebno izučavanje.

XII° Katastrofalan potres - potres koji izaziva promene reljefa

b) Štete su veoma velike, moguće je potpuno rušenje svih građevina iznad i ispod zemlje.

c) Bitno se menja površinski izgled Zemlje; nastaju velike pukotine u tlu i velika

horizontalna i vertikalna premeštanja stenskih masa, nastaju odronjavanja velikih razmera u

planinskim predelima ili na obalama reka i drugih vodotoka. Nastaju nova jezera, a reke

mogu promeniti smer svog toka.


310 /400


Kod nas jačina zemljotresa meri se dvema skalama. Merkalijeva skala meri jačinu -

intenzitet oštećenja i ima 12 stepeni. Rihterova skala meri jačinu - magnitudu samog

zemljotresa (1-9).

1. Mercalli-Cancani-Sieberg- ova (MCS) skala

To je empirijska, subjektivna skala - prikazuje intenzitet potresa, veličinu i vrste šteta,

učinak potresa na ljude, objekte i tlo, I – XII stepeni. Merkalijeva skala se koristi za

kategorizaciju zemljotresa. Nosi ime po italijanskom naučniku Đuzepe Merkaliju (Giuseppe

Mercalli). Dorađena je i nosi naziv MKS skala - Mercalli-Cancani-Sieberg-ova (MCS)

skala zasnovana je na razarajućim efektima zemljotresa na površini zemlje. To je opisna

skala koja ima 12 stepeni: Tabela - 35

Stepen Naziv Ubrzanje

(mm/s2) Opis (Merkalijeva skala - MCS)

I Mikroseizmički < 2.5 Registruju ih jedino seizmički aparati. Ne izazivaju nikakva razaranja.

II Veoma slabi 2.5 - 5 Mogu se osetiti samo u potpunoj tišini, na najvišim spratovima visokih zgrada.

III Slabi 5 - 10 Jedva primetni potresi. Većina ljudi ih uopšte i ne primeti.

IV Umereni 10 - 25

Na otvorenom su gotovo neprimetni, ali ih u kućama primeti većina ljudi.

Izazivaju krckanje nameštaja i pomeranje lustera. Slični su prolasku

teškog kamiona preko kaldrme.

V Osetni 25 - 50 Primetni su i na otvorenom i u kućama. Napolju se može primetiti ljuljanje tanjih

grana na drveću a u zgradama se ljuljaju lusteri i zaustavljaju satovi sa klatnom.

VI Jaki 50 - 100 Nikad ne ostanu neprimećeni. Ne izazivaju značajnija oštećenja, najčešće ništa

ozbiljnije od odpadanja maltera.

VII Veoma jaki 100 - 250

Izazivaju štetu na slabim građevinama. Na prosečnim zgradama mogu da se

pojave manje pukotine, padanje maltera i gipsanih ukrasa sa plafona. Ponekad

mogu da pokrenu klizišta ili odrone. Na rekama i jezerima uzrokuju intenzivno

talasanje.

VIII Rušilački 250 - 500 Mogu da sruše ili oštete i savremeno građene zgrade, fabričke dimnjake,

kamene ograde, itd. Na tlu nastaju pukotine, lome se slabije grane sa drveća.

IX Pustošni 500 - 1000 Izazivaju rušenja i znatna oštećenja većine savremenih zgrada. Javljaju

se oštećenja i na aseizmičkim objektima.

X Uništavajući 1000 - 2500

Zgrade se ruše do temelja. Pojavljuju se deformacije tla. Krive se železničke

šine. Prekidaju se vodovodne i kanalizacione cevi. Ruše se mostovi i dobro

građene drvene zgrade. Nastaju velika klizišta i odroni. Izliva se voda iz reka i

jezera.

XI Katastrofalni 2500 - 5000

Dolazi do drastičnog krivljenja železničkih šina. Ruše se brane, nosači mostova,

i skoro svi kameni objekti. U tlu nastaju velike pukotine. Podzemni cevovodi

bivaju uništeni.

XII Ekstremno

katastrofalni 5000 <

Objekti bivaju odbačeni u vazduh. Ruše se sve ljudske građevine. Menja se

reljef.


311 /400


2. Rihterova (Richter) skala - računa se na osnovu seizmograma pojedinog potresa,

izračunavanjem ukupne oslobođene energije u žarištu potresa. To je numerička skala,

energiju potresa izražava - magnitudom: 0 – 8.6 (9) (logaritamski se povećava; magnituda 5 oslobađa 31.5 puta više energije nego potres magnitude 4;

magnituda 6 – 1000 puta više nego potres magnitude 4 (31.5 X 31.5)). Tabela - 36

Tabela – 37

Magnituda Intenzitet - opis Broj potresa/god.

2 oseti se, bez šteta >100.000

4,5 šteta (vesti!) nekoliko hiljada

7 značajni 16-18

8 velikih razmera 1 ili 2

8,6 (9) zabeležen maksimum 9,3 Indonezija-2004.

Odnos Rihterove skale potresa (M) i oslobođene energije kod


312 /400


Tabela - 38

Najjači potresi:

1920. Kina, M = 8.6, 180.000 žrtava

1960. Čile, M = 8.5 – 8.7, 5.700 rtava

1964. Aljaska, M = 8.7, 114 žrtava

1976. Kina, M = 7.6, 650.000 žrtava

1992. Kalifornija, M = 7.4, 1 žrtva

2004. Indonezija, M = 9.3, > 220.000 ž

2005. Pakistan, M = 7.6, 80.000 žrtava

2008. Kina, M =7.9, > 87.000 žrtava

2010. Haiti, M=7.0, 40-50.000 žrtava

Sl.406. Magnitude nekih potresa

Sl. 407. Najsmrtonosniji zemljotresi od 1900. godine

Mesto Godina Po Richteru Žrtve

Indonezija,Sumatra 2004. 9,3 >220.000

Čile 1960. 8,6 5.700

Aljaska, SAD 1964. 8,4 131

San Francisco, SAD 1906. 8,3 500+

Kina 1976. 7,6 650.000

Duzce, Turska 1999. 7,2 260

Kobe, Japan 1995. 6,9 5.500

Northridge, SAD 1994. 6,7 51


313 /400


Sl. 408. Zemljoztresi, aktivni vulkani i tektonske ploče

Usled potresa u zadnjih 4.000 god. - 13 miliona ljudi je poginulo a 1 milion u zadnjem veku.

Posledice potresa: promene tokova podzemnih voda, promene nivoa podzemnih voda –

poplave, promene smera tečenja reka, presušivanje izvora, pojave novih izvora, pojave

mineralnih izvora, pukotine u tlu, odroni i pokretanje klizišta, oštećenja gasnih i vodovodnih

cevovoda, oštećenja električnih vodova, požari.....

Pomicanje tla: vibracije, potresi, podrhtavanje -

štete na objektima- kod velikih snažnih potresa:

vidljivo je pomicanje tla, ruše se mostovi,

zgrade...

Rasprostranjenost potresa u svetu - veza

epicentara potresa i tektonike ploča:

-80% potresa: cirkum-pacifički pojas;

-15%: Mediteransko-azijski (himalajski) pojas;

-5%: u unutrašnjosti ploča ili duž okeanskih

grebena.

Sl.409. Rasprostranjenost potresa u svetu - veza epicentara potresa i tektonike ploča


314 /400


Najveći zemljotresi koji su pogodili Srbiju dogodili su se:

-1982. god u Svilajncu,

- 1921. u Vitini,

- 1922. u Lazarevcu,

- 1927. na Rudniku,

- 1980. na Kopaoniku,

- 1998. u Mionici,

- 2002. u Gnjilanu i

- 2010. u Kraljevu.

Kraljevački zemljotres 2010. godine bio je magnitude 5,3 ili 5,4 koji se dogodio na oko 10

km severoistočno od Kraljeva, 3. novembra 2010. godine, u 01:56:56 časova po lokalnom

vremenu.

Hipocentar zemljotresa bio je na oko 10 km dubine. U zemljotresu je poginulo dvoje ljudi,

oko 180 je zadobilo lakše telesne

povrede, a izazvana je i velika

materijalna šteta. Neki vid oštećenja

pretrpelo je je oko 16 hiljada kuća, 8.500

stanova, 33 škole i nekoliko stotina

privrednih objekata. Posledice

zemljotresa osetilo je oko 80 hiljada

ljudi.

Materijalna šteta, samo na individualnim

stambenim objektima, procenjena je na

oko 2,5 milijardi dinara, što je, za ovo

siromašno područje, ogromna i

nenadoknadiva šteta.

Sl. 410. Posledice zemljotresa u Kraljevu od 3. novembra 2010. godine - selo Grdica


315 /400


5.3. EGZODIMANIČKI PROCESI I POJAVE

Osnovni morfološki oblici u terenu nastaju delovanjem unutrašnjih - endogenih sila. Njihovo

preoblikovanje (modifikovanje) izazivaju spoljašnje - egzogene sile.

Reljef oblikovan endogenim silama menja se delovanjem spoljašnih ili egzogenih sila.

Egzogene sile su: Sunčeva energija i sila gravitacije (Zemlje, Meseca i Sunca).

Sl. 411. Delovanje spoljašnih ili egzogenih sila

Glavni uzrok delovanja svih spoljašnjih sila je Sunce odnosno njegova toplotna energija.

Brojni procesi kao što su kruženje vode u prirodi, kondenzovanje vodene pare, vetar,

obrazovanje padavina, formiranje rečnih tokova i njihovo oticanje u okeane i mora direktno

utiču na izgled Zemljine površine. Dva osnovna procesa koji utiču na oblikovanje reljefa su

erozija i akumulacija.

Sl. 412. Dva osnovna procesa oblikovanja reljefa - erozija i akumulacija.

Geomorfološki agensi koji direktno deluju na završne oblike reljefa su voda, led, vetar,

vegetacija, životinje i čovek.

Deset je osnovnih egzogenih procesa: trošenje, padinski procesi, fluvijalni, karstni i

fluviokarstni, marinski i lakustrijski, eolski, sufozijski, glacijalni i periglacijalni, biogeni kao

i antropogeni procesi. Zajednički naziv za sva razorna delovanja spoljnih procesa koja

dovode do ogoljavanja terena je denudacija ili degradacija. Degradacione pojave su:

abrazija, korozija, erozija, pokreti masa na padinama, transport i trošenje.


316 /400


Rezultat svih egzogenih procesa je stvaranje destrukcionih i akumulacionih oblika, a kakav

će se reljef oblikovati, osim od aktivnih zavisiće i od pasivnih činioca koji obuhvataju

litološki sastav stena (vrsta, boja, tvrdoća, oblik), geološku građu i klimu.

Kako je rečeno, u značajnije savremene egzodinamičke procese spadaju: površinsko

raspadanje stena denudacija, abrazija, erozija (rečna-fluvijalna, marinska-jezerska,

karstna, lednička i eolska) i padinski procesi (odronjavanje, spiranje, osipanje, klizanje,

tečenje i puzanje). Neke od ovih procesa može izazvat i čovek, pa ih tada nazivamo

inženjerskogeološki procesi.

Sl.413. gzodinamički procesi u raspadanju stena

Tipovi reljefa oblikovani spoljašnim (egzogenim) silama:

- FLUVIJALNI (rečni) - oblikovan radom tekućica;

- PLUVIJALNI - nastao delovanjem kiše (usporena erozija);

- MARINSKI (morski) - oblikovan talasima, morskim strujama, menama;

- LAKUSTRIJSKI (jezerski);

- GLACIJALNI (lednički) - oblikovan radom leda;

- EOLSKI (pustinjski) - oblikovan radom vetra;

- KARSTNI (kraški) - oblikovan hemijskim otapanjem stena;

- BIOGENI (organogeni) - oblikovan radom organizama (biljke i životinje) i

- ANTROPOGENI - oblikovan radom čoveka.

Oblikovanje reljefa dejstvom spoljašnih sila - osnovni pojmovi

1. Denudacija - razaranje Zemljine površine pod uticajem spoljašnih (egzogenih) sila i

procesa - spiranje i odnošenje rastresitog materijala pod uticajem padavina.

2. Erozija - mehaničko razaranje stena delovanjem vode, vetra, leda.......

3. Derazija - mehaničko razaranje stena delovanjem gravitacije (odronjavanje, spiranje,

puzanje, klizanje, soliflukcija).

4. Korazija - čestice nošene vetrom udaraju u stenu i razaraju je....

5. Korozija - hemijsko razaranje rastvorljivih stena (krečnjak, dolomit, gips...).

6. Deflacija - oduvavanje, prenošenje i valjanje čestica rastresitog pokrivača u smeru duvanja vetra.


317 /400


5.3.1. Površinsko raspadanje (trošenje stena)

Stenske mase, u površinskom delu litosfere, izložene su dejstvu atmosferilija. Otkrivene

stenske mase neprekidno se mehanički razlamaju, usitnjavaju i hemijski menjaju u odnosu

na prethodno stanje. Zahvaćena zona ovim promenama naziva se kora raspadanja. Njena

debljina je različita i kreće se od nekoliko mm do nekoliko desetina metara., a ređe i više. U

ovim razmerama najvećim delom izvode se i građevinski radovi, te ove promene mogu

uticati i na izvođenje radova.

Intenzitet raspadanja nije isti po celoj debljini kore raspadanja. Naime, najveći je na površini

terena i opada sa povećanjem dubine, pri tome formirajući podzone sa različitim fizičko-

mehaničkim karakteristikama, sl.413.

Sl. 414. Podzone kore raspadanja u čvrstim stenskim masama: M - podzona monolita; B -

podzona blokova; D- podzona drobine; MP - mrvičasta podzona; GK - glineno-koloidna

podzona

Najjednostavnija podela kore raspadanja je na sledeće podzone: monolitna, blokovsla,

drobinska, mrvičasta i glineno-koloidna („zemljasta“).

Trošenje stena (površinsko raspadanje) je najrasprostranjeniji egzogenetski geomorfološki

proces koji se sastoji od:

- fizičkog raspadanja (dezintegracije) koja se sastoji u lomljenju, mrvljenju i

drobljenju stena;

- hemijskog raspadanja (dekompozicije) čija je posledica delimična do potpuna

promena mineralnog sastava matične stene;

- biološkog raspadanja koje je u biti kombinacija fizičkog i hemijskog raspadanja.

Fizičko ili mehaničko raspadanje - karakteristično za sušna područja sa velikim dnevnim

amplitudama temperature kao i za područja gde se temperatura spusta ispod 0°C (razaranje

stena ledom). Osnovni činioci fizičkog raspadanja su: temperaturne promene (dnevne i

godišnje), mržnjenje vode u pukotinama, kristalizacija i hidratacija soli u pukotinama i dr.


318 /400


Sl. 415. Površinsko raspadanje stena – osnovna podela

Sl.416. Osnovni faktori raspadanja stena

Hemijsko raspadanje - karakteristično je za topljive stene (krečnjak i dolomit - one koje

raspada voda) i tropska područja gde su visoke temperature i visoka vlažnost (česte

padavine). Osnovni činioci hemijskog raspadanja su: kišnica, kiseonik, ugljena kiselina i

organske kiseline.

Hemijsko raspadanje predstavlja hemijske izmene stenskih masa kao što su hidratacija,

oksidacija, hidroliza i rastvaranje.

- Korozija je proces kojim voda u karsnim područjima otapa stene.

- Topljenjem krečnjaka i dolomita nastaje crvenica - karakteristična za karsni reljef.

Biološko trošenje - kombinacija prethodna dva trošenja jer biljka svojim korenjem drobi

stenu, a istodobno je otapa svojim kiselinama.

Mrvljenjem stena nastaje regolit (erozija stena).

U prirodi sve vrste raspadanja deluju združeno, pa se takva izmena stenskih masa naziva

fizičko - hemijsko i biološko raspadanje.


319 /400


Pored navedenih procesa raspadanja stenskih masa, ne može se zanemariti ni čovek,

antropogeni faktor, koji svojim radom, u velikoj meri doprinosi ne samo razaranju

mineralnog dela litosfere već, u izvesnom smislu, menja i izgled reljefa. To čini obradom

zemlje, rudarenjem, eksploatacijom kamenoloma, peska, šljunka, izradom nasipa, zaseka,

useka, tunela, brana, objekata visokogradnje, objekata za vojna dejstva, razaranjem pomoću

klasičnog i nuklearnog eksploziva i dr.

Proces raspadanja, sa inženjersko-geološkog aspekta, je vrlo važan činilac za formiranje

geoloških svojstava površinskih delova Zemljine kore, za koje je pretežno vezana

građevinska delatnost. Treba imati u vidu činjenicu da raspadanje najčešće pogoršava

pogodnost stenskih masa za građenje. Naime, proces raspadanja može imati negativnu i

pozitivnu ulogu. Negastivna strana ogleda se u činjenici da stenske mase imaju manju

čvrstoću, pa su manje otporne na mehaničke uticaje i eroziju. Pozitivne strane su kada se u

okviru njih formira materijal (npr. glina) koji se koristi u građevinarstvu, razvijaju se

poljoprivredna dobra i povećavaju površine obrasle šumom i travom.

5.3.2. Denudacija

Denudacija (lat. denudare - ogoliti) predstavlja proces spiranja i odnošenja površinskog

rastresitog sloja zemljišta i ogoljivanje stenovite podloge pod uiticajem atmosferske i

kopnene vode i ostalih padavina. Pri tome vodene kapljice i slabiji mlazevi nose sa sobom

sitne mineralne čestice. Kao posledica nakupljanja materijala nošenog kišnim kapima i

mlazevima kišnice, javlja se deluvij. On se formira od eluvija, odnosno, materijala

formiranog u kori raspadanja stena.

Sl.417. Denudacija - Bedlends (SAD, Juta) i „Đavolja varoš“, Srbija

Intenzitet denudacije zavisi od količine padavina, nagiba terena, sastava podloge i vegetacije

- biljnom pokrivaču.

U geologiji - denudacija je zbirni naziv za sve destrukcione morfološke procese na reljefu

(erozija, derazija, abrazija, korazija...).

Veći deo razorenog i otopljenog stenskog materijala vodenim tokovima dospeva u more, u

količini od više milijardi metara kubnih godišnje.

Mehanička denudacija nekih velikih reka kao i odnos mehaničke i hemijske denudacije na

površinama kontinenata prikazani su u sledećim tabelama.


320 /400


(prema N.M. Strahovu) Tabela 39 (prema G. V. Lopatinu) Tabela 40

Reka Površina bazena

(*103 km2)

Mehanička

denundacija

(t / km2 / god)

Amazon 7050 60

Misisipi 3248 18

Nil 2800 31

Huang Ho 980 640

Dunav 816 101

Iravadi 410 850

Intenzitet mehaničke denudacije na Zemlji je zonskog rasporeda; znatno raste od prelaza

visoke geografske širine ka nižim geografskim širinama, srazmerno povišenju srednje

godišnje temperature i povećanju ukupnih godišnjih oborina, odnosno intenzitetu

egzodinamičkih faktora. U područjima iste geografske širine, u razlomljenim terenima sa

raščlanjenim reljefom jači je intenzitet mehaničke, ali i hemijske denudacije.

Ukoliko je nagib terena veći, podloga rastresitija, intenzitet padavina (kiša) veliki a

vegetacije nema, denudacija će biti vrlo izražena. Kao posledica ovog procesa obrazuju se

(pluvijalna erozija, nastala delovanjem kiše - usporena erozija) jaruge i vododerine a

krajnji rezultat je stvaranje potpuno ogoljenih, neplodnih površina koje se nazivaju „bad

lands“ - loša (rđava) zemlja.

U grupu erozionih oblika proluvijalnog procesa spadaju jaruge, vododerine, rđave zemlje

i zemljane piramide.

Sl. 418. Pluvijalna erozija, nastala delovanjem kiše - usporena erozija: jaruge, vododerine,“

rđave zemlje“ i zemljane piramide

Materijal erodiran, transportovan i akumuliran u proluvijalnom procesu nosi opšti naziv

proluvijum. Taj materijal gradi dve grupe akumulacionih oblika. Jednu čine plavinske

lepeze, a drugu deluvijalno - proluvijalni zastori.

Plavinske lepeze javljaju se na kraju većih

povremenih linijskih tokova, bujica, ili na kraju

manjih stalnih vodotoka koji povremeno menjaju

intenzitet i dobijaju bujični karakter. Prilikom

uslaska u ravnicu ili dolaskom na dno rečne doline,

kinetička energija bujičnog toka se naglo smanjuje.

Transportovan materijal, lebdeći ili vučeni, rasipa se

i odlaže, gradeći oblik kojiima izgled lepeze.

Sl.419. Fluvijalna plavina - plavinska lepeza

Kontinent Površina

(*106 km2)

DENUNDACIJA

(t/ km2/god)

Mehanička Hemijska

Evropa 9,67 43 32

Azija 44,89 166 42

Afrika 29,81 47 25,2

Sev. i Sred. Amerika 20,44 73 40

Južna Amerika 17,98 93 55

Australija 7,96 32,1 11,3


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A0%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BA%D0%B0_%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%98%D0%B0

321 /400


Materijal plavinske lepeze, kao tipičan produkt proluvijalne akumulacije, je slabo obrađen.

U zavisnosti od dužine transporta, vrlo je malo zaobljen i neklasifikovan po krupnoći.

Vododerine su erozioni žlebovi nastali radom voda, dubine do 2 metra a različite dužine

- od nekoliko desetina do nekoliko stotina metara.

Jaruge su erozioni produkti površinskih voda. Dubina usecanja im je veća od 2 metra.

Usecanje i razvoj vododerina i jaruga odvija se

relativno brzo, pri tom pogoršavajući uslove

izvođenja i eksploatacije građevinskih objekata.

Intenzitet denudacije padina zavisan od prirode

stenskih masa, kinetičke energije površinske

vode i postojanjem biljnog pokrivača. Erozijom

se najlakše razajaju prašinaste i peskovite gline,

a pogotovu makroporozni les i pesak.

Sl. 420. Pluvijalna erozija: potoci i jaruge

Sprečavanje razvoja procesa denudacije - erozije, zavisno od stepena erodiranosti, vrši se na

više načina, ali najcelishodniji su postupci preduzeti u početnom stadijumu. Na slici 418

prikazano je nekoliko rešenja sprečavanja erozije.

Bujice ili bujični tokovi su povremeni ili stalni prirodni vodotoci (jaruge, suvodoline, potoci

i rečice), čija su slivna područja zahvaćena erozijskim procesima. To su vodotoci kratkog

toka i relativno velikog nagiba sa promenjivom količinom vode i nesrazmerno velikom

količinom nanosa u odnosu na protok.

Bujica je nekontrolisan, stihijski agens promenljive količine vode i promenljive brzine. Oba

parametra imaju, po pravilu, velike vrednosti, pa je i kinetička energija izuzetno velika.

Karakterišu se sa naglim nadolascima poplavnih voda koje

nastaju neposredno posle jakih kiša ili ubrzanog topljenja

snega, kao i velikim količinama nanosa i razornom snagom

toka.

Bujična erozija kod nas je vrlo razvijena na mnogo mesta.

Pruga Beograd - Bar i put između Priboja i Prijepolja često su

ugroženi bujicama na više poteza. Reka Lepenac, u Kačaničkoj

klisuri, često ugrožava prugu Uroševac - Skoplje izdizanjem

aluviona reke usled intenzivnog nanošenja materijala u njeno

korito spranog sa Šar planine i Sirinićke župe (Brezovice).

Sl.421. Jaruge i vododerine

Denudacija nepovoljno utiče na uslove građenja i eksploataciju objekta, a efikasno se

umanjuje ili sprečava formiranjem vegetacionog sloja na ogolićenim terenima


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B0_%D0%BB%D0%B5%D0%BF%D0%B5%D0%B7%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%91%D1%83%D1%98%D0%B8%D1%86%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%B7%D0%B8%D0%BD%D0%B0

322 /400


Sl. 422. Sprečavanje razvoja procesa denudacije - erozije


323 /400


5.3.3. Erozija

Erozija je egzodinamički proces koji podrazumeva mehaničko razaranje i hemijsko otapanje

razorenog materijala dejstvom egzogenih prirodnih sila (delovanjem vode, vetra, leda...).

Erozija predstavlja prirodan proces pri kome se vrši intenzivno odnošenje raspadnutih delova

stenskih masa - od krupnih do najsitnijih čestica zemljišta sa površine ili u plićem podzemlju.

Osnovni izvor energije egzogenih sila su toplota, svetlost i druga zračenja koja od Sunca

dospevaju na Zemlju. Pod uticajem Sunca dolazi do različitog zagrevanja vazduha, vode

(mora, okeana, jezera, reka i dr.), kao i čvrste Zemljine kore. Toplota je uzrok insolacije

odnosno zagrevanja i hlađenja površine Zemlje, obrazovanja lednika i njihovog kretanja,

kruženja vode u prirodi, kao i strujanja vazduha odnosno obrazovanje vetrova. Dejstvo

egzogenih sila je uslovljeno, kako gravitacijom Zemlje, tako i privlačnim silama Meseca i

Sunca.

Pod uticajem Zemljine gravitacije nastaje kretanje vodenih tokova i lednika, pokretanje

stenskih masa sa visokih padina u podnožja planina. Dejstvom privlačnih sila Meseca i

Sunca javljaju se plima i oseka na okeanima, morima i jezerima. Najčešći vid erozije

predstavlja pomeranje mase terena usled dejstva obilnih kiša ili zemljotresa pri čemu dolazi

do odronjavanja zemljišta. Ovom vidu erozije su najpodložniji brdoviti tereni, odnosno

područja pod nagibom (padine) većim od 15°.

Sl. 423. Uzroci i posledice erozije

Intenzivna erozija padina može u kratkom roku učiniti teren neprohodnim za vozila i ljude

kao i za bilo koji građevinski rad.


324 /400


Glavni oblici erozije su:

- Eolska erozija - nastaje delovanjem vetrova.

- Fluvijalna ili rečna erozija - nastaje geološkim radom rečnih tokova.

- Bujična erozija - nastaje mehaničkim radom atmosferskih voda.

- Karstna (kraška) erozija - nastaje delovanjem atmosferskih, površinskih i podzemnih

voda.

- Marinska (jezerska) erozija i akumulacija.

- Glacijalna ili lednička erozija - nastaje radom lednika i snega.

- Abrazija - predstavlja rušenje obale kao posledica morskih i jezerskih talasa.

- Antropogeni - oblikovan radom čoveka.

Erozija je proces razaranja i razrušavanja postojećih oblika u reljefu pri čemu nastaju

erozivni oblici reljefa, a akumulacija je proces formiranja novih oblika reljefa od

erodiranog materijala pri čemu nastaju akumulativni oblici reljefa.

Prenos ili transport erodiranih čestica vrši se:

- gravitacijom: kotrljanje i klizanje

čestica niz padinu,

- vodom (najveća količina sedimenata):

u obliku vučenog nanosa, čestica u

suspenziji (prah i glina), turbiditnih

struja kao i pravih rastvora (katjoni i

anjoni),

- vetrom: eolski sedimenti,

- ledom: glacijalni sedimenti ili ledom i

vodom: glaciofluvijalni sedimenti.

Sl.424. Prenos ili transport erodiranih čestica


325 /400


Sl. 425. Šematski prikaz eroziono-akumulacionih oblika reljefa

5.3.3.1. Eolska erozija - deflacija i akumulacija (peščane ili kamenite pustinje; lesna

prostranstva; dine, barhani i živi (pokretni) peskovi)

Eol je u grčkoj mitologiji bio bog i gospodar vetrova. Eolska erozija ili deflacija nastaje kao

posledica rada vetra. Eolska erozija se pojavljuje u regionima koji se karakterišu čestim

jakim vetrovima, čija su zemljišta rastresita a nisu zaštićena gustim biljnim pokrivačem. Rad

vetra je najizrazitiji u suvim pustinjskim i polupustinjskim oblastima bez vegetacije.

Vetrovi su rezultat atmosferskih razlika pritisaka koji su delimično zbog globalne raspodele

temperature, i takođe, lokalnih varijacija u pritisku zbog temperature vodenih masa koje se

kreću od okeanskih struja, toplote koju apsorbuju kopnene mase i hladnog vazduha u

visokim glacijalnim planinskim područjima.

Vetar prenosi uglavnom najsitnije čestice zemljišta kao što je glina, prah i sitan pesak.

Intenzitet deflacije zavisi od od sledećih faktora:

• gustine biljnog pokrivača,

• eksponiranosti zemljišta vetru,

• jačine i učestalosti vetra,

• osobina zemljišta.


326 /400


Osobine zamljišta kao što su: mehanički sastav, struktura zemljišta i stepen vlažnosti

odnosno vezanost zemljišta utiču na pojavu eolske erozije. Vetar odnosi uglavnom sitne

čestice nestrukturnih, praškasto - sitnopeskovitih zemljišta i praškaste strukturne agregate u

suvom stanju kada su najslabije vezani.

Sl.426. Eolska erozija - rad vetra u pustinjskim uslovima

Odnošenje čestica je intenzivnije što je ređi pokrivač, veća eksponiranost zemljišta vetru,

kao i veća jačina i učestalost vetra. U zavisnosti od jačine vetra, veličine i težine čestica vetar

odnosi ponete čestice na manja ili veća rastojanja. Najsitnije čestice kao što su sitan prah i

glina mogu biti vetrom preneti na udaljenosti od nekoliko hiljada kilometara. Prilikom

prenošenja čestica peska vetar vrši i koroziju odnosno razaranje stena. Tom prilikom dolazi

do mehaničkog glačanja i raspadanja stena.

Sa prenošenjem čestica peska i praha dolazi do sortiranja i navejavanja (akumulacije) čestica

i stvaranja specifičnih oblika eolskog reljefa peščanih dina i barhana.

Sl. 427. Prikaz delovanja vetra i načina prenošenja čestica tla (peska) i nastanak dina


327 /400


Pustinje su područja na Zemlji koja godišnje primaju manje od 250 mm padavina. Čine 22%

površine svetskog kopna (1/10 cele Zemljine površine). Pored vetra, na formiranje reljefa u

pustinjama utiču i velika dnevna kolebanja temperature, zbog kojih dolazi do pucanja,

drobljenja i usitnjavanja stenske mase. Pustinje mogu biti peskovite, kamenite, šljunkovite,

glinovite i slane (sone).

U Sahari, od 9 miliona km2, oko 1,2 miliona km2 je pesak, dok je ostatak od kamena i

šljunka. Peskovite pustinje ili nepregledna mora peska, nazivaju se ergovi (kumovi),

kamenite pustinje su hamade a šljunkovite pustinje, kojih ima u Libiji, poznate su pod

imenom seriri, glinovite - takiri, lesne - adiri, slane - šori (keviri) i gipsne. Suva rečna korita

nazivaju se vadizi.

Sl. 428. Pustinje – vrste


328 /400


Eolski oblici reljefa dele se na erozivne i akumulativne.

Eolski erozivni oblici

Stvaraju se uglavnom u kamenitim pustinjama, ravnim i golim stenovitim predelima bez

vegetacije i vode pokriveni komadima stena nastali temperaturnim razaranjem.

Pustinjsko saće je sistem plitkih jajastih

udubljenja, koja su odvojena tankim stenovitim

zidovima. Nastaju selektivnom erozijom na

stenama koje se sastoje od čvršćih i mekših

minerala.

Intenzivnom selektivnom erozijom na

stenovitim grebenima i rtovima mogu nastati i

prozorci - otvori na stenama.

Sl.429.Pustinjsko saće - Tatakoa, Kolumbija

Sl.430. Pustinjski prozorac, Vadi Rum (Jordan) i prozorac, Sahara

Usamljene stene najviše erodiraju i postaju tanje pri dnu, poprimajući izgled pečurke jer

vetar nosi pesak i ostale materijale do visine 1-1,5m. Tako nastaju pečurkasti ili igličasti

ostenjaci.

Sl.431. Pečurkasti ostenjak (Gur), igličasti ostenjak- Australija


329 /400


Jardang je najveći eolski erozivni oblik. To je sistem paralelnih žljebova i brazdi

olučastog oblika između kojih su oštri rtovi. To su izvajani oblici koji mogu biti visoki

nekoliko desetina metara, dugački nekoliko kilometara, a izbrazdani su dejstvom vetra.

Prosečne visine (dubine) 1- 6 m, a dužine i po nekoliko stotina kilometara.

Sl. 432. Jardang u pustinji Gobi i Sfinga u Gizi (Egipat, pretpostavlja se da je naknadno izmenjeni

jardang

Uadi (vadizi) su suve rečne doline koje su nastale u vreme kada je kilma u pustinjama bila

vlažnija ili od današnjih vodenih tokova koji se obrazuju posle jačih kiša. Oni su poligenetski

oblici - nastali su radom dve sile, rečkom i eolskom erozijom.

Javljaju se u peskovitim pustinjama (erg u Africi, kum u Aziji). Imaju zatalasan brežuljkast

reljef koji se dinamično menja pod uticajem vetra.

Sl.433. Uad u pustinji Negev (Izrael)

Eolski akumulativni oblici

Dine Dine su tipični oblik reljefa u pustinji i predstavljaju peščane bedeme i brežuljke.

Peščane dine su kupasti oblici nanosa peska visine u proseku 10 do 20 m. U Libijskoj pustinji

dostižu visinu i do 200

m. Strana peščane dine

okrenuta uz vetar ima

nagib oko 10˚, dok je

suprotna strana strmija

sa nagibom od 30˚ do

40˚.

Sl.434. Dine


330 /400


Sl.435. Pustinja - rad vetra kod stvaranja dina

Peščane dine se mogu javiti u više različitih oblika:

poprečne (transverzalne) dine - zatalasani oblici, izduženi upravo na pravac vetra,

uzdužne dine (seifi) - pružaju se paralelno sa pravcem vetra., barhani - srpasti oblici

peščanih dina sa vrhovima okrenutim niz vetar i

deflacione dine - parabolični oblici peščanih dina čiji su vrhovi okrenuti uz pravac

kretanja vetra.

Varijacije oblika peščanih dina zavise od količine peska, brzine, pravca i stalnosti vetra kao

i od prisustva ili odsustva pustinjske vegetacije.

Sl.436. Transverzalne (poprečne) i parabolične (deflacione)dine

Barhani Barhani su male dine u obliku polumeseca ili srpa. Nastaju kada vetar duva stalno iz istog

pravca. Obično se nalaze na obodu peščanih pustinja. Kod barhana, strana okrenuta vetru je

blaga i izdužena, a suprotna (unutrašnja) je strma i kratka.


331 /400


Sl.437. Barhani, Pacifička obaka (Peru), Б

Seifi (uzdužne dine) poseban oblik dine, karakterističan za Saharu, nastaje delovanjem

vetra promenljivog pravca i brzine kretanja. Pružaju se paralelno sa pravcem vetra.

Sl.438. Seifi

Najveća i jedina prava reka u

Sahari je Nil. Protiče kroz Sudan

i Egipat i uliva se u Sredozemno

more, praveći veliku deltu.

Podzemne reke izviru i formiraju

oaze, koje su okružene bujnim

rastinjem. Takve su Baharija, Dakla i Siva u Egiptu, zatim Kufra u Libiji, Tidikept i Gurara

u Alžiru, Duz i Tozer u Tunisu....

Sl.439. Hidrografija pustinja

Brojna su i povremena slana jezera - šotovi, kojih ima najviše u Alžiru i Tunisu. Najpoznatiji

su Šot Džerid, Šot - eš Šergi i Šot el Hodna. U koritima nekadašnjih reka - vadizima ili

uadima mestimično se nakon iznenadnih pljuskova javljaju povremeni vodeni tokovi.


332 /400


5.3.3.2. Rečna (fluvijalna) erozija i akumulacija

Atmosferska voda pada na zemljinu površinu i, lijom manjeg otpora, otiče prema nižim

područjima ili ponire na vodopropusnoj podlozi. Voda (padavine: kiša, sneg, inje, rosa) koja

ponire popunjava međuprostore - pukotine u stenama naziva se temeljnica. Naišavši na

nepropusne stene izbija na površinu u obliku izvora.

Izbivši na površinu stvara tekućice koje otiču prema nižim delovima i mehaničkim

delovanjem - erozijom oblikuje rečne erozione i akumulacione reljefne oblike.

Dakle, rečna (fluvijalna) erozija predstavlja proces izgrađivanja oblika u reljefu radom

rečnih tokova. Rečna erozija (lat. erodere - odnošenje, skidanje) je razarački rad površinskih

tokova (potoka i reka) koji se sastoji u usecanju i podlokavanju korita i dolina. Za kretanje

vodene mase dovoljni su i mali nagibi rečnog korita, za razliku od padinske erozije. Rečna

erozija može biti dubinska i bočna.

Ova erozija prisutna je sve do ušća a zavisi od:

- nagiba terena - vodenog toka,

- količine vode,

- brzine proticanja vode,

- fizičkomehaničkim svojstvima stena i

- obraslosti terena i vrste stenske mase na „vodenom putu“.

Sl.440. Rečni sistem

Strmiji nagib i veća količina vode pojačavaju rad reka. Fluvijalna erozija je naročito pojačana

ukoliko se nosi - vuče veća količina nošenog - vučenog materijala kao što su kamenje, pesak,

mulj, glina i dr. U gornjem toku erozija je jača zbog strmijeg nagiba - bržeg oticanja. U

donjem toku jača akumulacija materijala zbog sporijeg toka.

Rečna erozija je najzastupljeniji i najbitniji proces posle tektonskih pokreta za formiranje

reljefa.

Tekući preko površine (litosfere) u pravcu najvećeg pada, a pod uticajem zemljine teže,

rečni tokovi stvaraju sopstvene oblike reljefa.


333 /400


Fluvijalni oblici mogu biti:

- erozivni, ako su stvoreni usecanjem rečnog toka i

- akumulativni, ako su izgrađeni nagomilavanjem (taloženjem) erodiranog fluvijalnog

materijala.

Sl. 441. Fluvijalna ili rečna erozija - rečno korito

Fluvijalnom erozijom stvaraju se karakteristični geomorfološki erozioni oblici (rečna

korita, rečne doline i rečne terase) ili akumulativni oblici (rečna ostrva-ade, delte i

aluvijalne ravni)

Prestankom sila transporta počinje taloženje mehaničkih čestica, najpre većih i gušćih, a

kasnije manjih. Puno suspendovanog materijala stvara veću gustoću rasrvora (vode) pa je

sporije obaranje čestica.

Promena fizičko-hemijskih faktora uzrokuje taloženje iz rastvora: obaranje flokula kod glina

i kristalizacija soli iz prezasićenih rastvora. Kod niže temperature veća je viskoznost i manja

brzina vode.

Eroziona snaga vode deluje na stensku masu te, zavisno od njenih fizičko - mehaničkih

svojstava, lakše troši i erodira mekše nevezane i poluvezane stene, a teže čvrste. Taj proces

naziva se selektivna erozija. Razoreni materijal krupniji je u gornjem delu toka, a prema ušću

nalazimo sve sitnije frakcije. Takva pojava uslovljena je smanjenjem kinetičke energije

tekuće vode - ako posmatramo proces

od izvora prema ušću.

Sl. 442. Taloženje mehaničkih čestica

- rad sila transporta

Sl. 443. Rečno korito - erozioni i akumulacioni oblici u rečnom toku


334 /400


Sl. 444. Zakonitosti i osobine kretanja vode vodotoka u meandru (prema Karolyi Z. 1957).

Podele vodotoka

Zbog problema koji nastaju zbog erozije u rečnim tokovima neophodno je preduzimati

mere zaštite- regulacije rečnih (vodenih) tokova. Sa aspekta pristupa rešavanja problema

vodotokova neophodno je poznavanje istih (u geografskom i hidrografskom smislu).

Osnovne podele vodotoka bitne su sa aspekta pristupa rešavanja problema. Tako neće biti

jednak pristup rešavanju problema ukoliko se, na primer, treba regulisati neki bujični

vodotok ili pak reka. Zato se u nastavku daju osnovne podele po različitim kriterijima.

Podela vodotoka u geografskom smislu razlikuje bujice, brdske potoke, potoke i reke. Prema

veličini (hidrografska podela) vodotoke delimo na brazde, jarke, jaruge, potočiće, potoke,

rečice, reke i velike reke.

Hidrotehničarima značajna je podela vodotoka u aluvijalnim dolinama prema

vodnoprivrednom tretmanu. Prema toj podeli razlikujemo sledeće tipove vodotoka:

• melioracioni kanali (širina dna b < 1 m)

• mali vodotoci (širina dna 1m < b < 20m)

• reke (širina dna b > 20 m)

Regulacije prirodnih vodotoka su skup gradnji, mera i postupaka kojima se menjaju prirodne

osobine na vodotoku i njegovom slivnom području radi:

• što racionalnijeg korištenja voda,

• što efikasnije zaštite od štetnog delovanja voda iz vodotoka i

• što efikasnije zaštite vodotoka od zagađenja.

Pri tome treba razlikovati regulacije korita vodotoka (morfološke regulacije) i regulacije

vodnog režima. Regulacije korita vodotoka bave se uređenjem korita i građevinama vezanim

uz samo korito. Prema klasičnom shvatanju regulacija vodotoka upravo su regulacije korita

te koje se opisuju tim terminom. Međutim, širi pojam regulacija vodotoka podrazumeva i


335 /400


regulisanje vodnog režima. Tu se radi o takozvanoj preraspodeli količina voda. Raznim

građevinskim zahvatima na slivu i vodotocima vodne količine se preraspodeluju prostorno i

vremenski.

Iako se korito prirodnog vodotoka može posmatrati kao celina, u poprečnom preseku

moramo znati njegove delove. To su: korito za srednje vode, korito za velike vode, glavno

korito.

Sl. 445. Osnovne definicije i delovi korita vodotoka - poprečni profil

Erozivni fluvijalni oblici - korita, doline i rečne terase.

Korito - rečno korito je olučasti žleb kojim otiče reka, može biti različitog izgleda u

zavisnosti od sastava podloge u koju je usečeno.

Tekuće vode svojom razarajućom snagom u stenama formiraju korita. U gornjem delu toka,

gde je nagib terena strmiji, preovladava vertikalna komponenta erozije. U srednjem delu toka

deluju podjednako vertikalna i bočna komponenta. U donjem delu, blizu ušća, preovladava

njena bočna komponenta erozije. Zbog toga korito u gornjem delu toka ima oblik slova "V",

u srednjem delu oblik slova "U", a u donjem delu (blizu ušća) ima oblik proširenog slova

"U".

Sl. 446. Erozija i profil rečnog korita zavisno od energije površinskog toka


336 /400


Sl. 447. Rečno korito - izgledi

Eroziona snaga vode deluje na stensku masu i, zavisno od njenih fizičko - mehaničkih

svojstava, lakše troši i erodira mekše nevezane i poluvezane stene, a teže čvrste. Razoreni

materijal krupniji je u gornjem delu toka - dubinska erozija - veći nagib, produbljivanje

korita (oblik slova V), veći komadi stena, a prema ušću nalazimo sve sitnije frakcije - bočna

erozija - srednji i donji tok, sitniji materijal, širenje dolinskih strana, nema produbljivanja.

Takva pojava uslovljena je smanjenjem kinetičke energije tekuće vode.

Na većim nagibima rečno korito je uže i dublje a na manjim šire, pliće i vijugavo.

Za reku sa vijugavim rečnim koritom kaže se da meandrira. Takvo rečno korito ima reka

Uvac, Srbija, Po, Italija, Büyük Menderes u Turskoj, po kojoj je ova pojava i dobila naziv.

Sl.448. Meandri - Uvac,Srbija i Büyük Menderes,Turska

Doline - rečna dolina je elementarni i najveći oblik rečne erozije u reljefu nastao usecanjem

rečnog toka, odnosno rečnog korita u topografsku površinu i širenjem njenih strana

denudacionim procesom. Dolina je izdužena, nagnuta i otvorena u pravcu oticanja vodotoka,

čijom erozijom delimično i nastaje. Morfološki elementi doline su dno, u kome je usečeno

rečno korito, i strane, koje se dižu iznad dna u vidu odseka ili blagih padina.

Doline se po izgledu međusobno razlikuju. Mogu biti plitke, sa širokim dnom i blagim

stranama (ravničarski predeli), ali i duboke, uske i sa strmim stranama (planinski predeli).

Meandri


337 /400


Duge, duboke doline sa uskim dolinskim dnom nazivaju se klisure. Duboke uske doline

vertikalnih strana, kod kojih je čitavo dno svedeno samo na rečno korito nazivaju se kanjoni.

Duboke, uske kratke rečne doline su sutjeske-klanci.

Sl.449. Sićevačka klisura, Đerdapska klisura na Dunavu, Grdelička klisura

Sl.450. Kanjon Jerme, Kanjon Drine, Kanjon Kolorada i Tare

Zbog promena geološkog sastava i tektonskih odnosa preovladavaju složene ili kompozitne

doline.

Prema odnosu na glavne smerove pružanja reljefa doline mogu biti longitudinalne

(uzdužne) i transverzalne (poprečne).

Rečne terase - erozione rečne terase formiraju se usecanjem reke u osnovne stenske mase.

Izgrađene su u potpunosti ravničarskih reka i predstavjaju ostatke starog dolinskog dna koje

je razoreno oživljavanjem rečne erozije.

Prema načinu postanka rečne terase mgu biti:

• erozione rečne terase,

• akumulacione rečne terase i

• rečne terase složenog postanka.

Erozione rečne terase nastaju u stenama, bez akumulacije nanosa na njihovoj površini.

Akumulacione rečne terase su u potpunosti izgrađene od rečnog nanosa različite starosti.

Složene rečne terase stvorene su taloženjem rečnog nanosa na stenama uz promenu nivoa

erozione baze.


338 /400


Sl.451. Aluvioni i aluvijalne terase

Ako su korita izgrađena od stena različite podložnosti eroziji ili kao posledica tektonskih

pokreta (rasedi), na rečnom toku, može doći do oblikovanja vodopada i slapova. Na manjim

prelomima u rečnom koritu nastaju brzaci a na većim vodopadi.

Vodopadi - mesta gde dolazi do naglog pada vode (survava sa visine zbog vertikalnih odseka

u rečnom koritu) iz višeg u niži deo korita. Mogu biti tektonski, erozivni i akumulativni.

Erozivni vodopadi nastaju na kontaktu stena različite otpornosti. Takav je vodopad Nijagare,

između jezera Iri i Ontario, visok 51 metar.

Akumulativni vodopadi su vezani za mesta na koijma se u rečnom koritu taloži bigar.

Najpoznatiji u Srbiji je vodopad Velikog Vrela u dolini Resave, visok 14 metara.

Sl.452. Akumulativni oblici rečne erozije - vodopadi

Slapovi - mesta gde voda otiče postupno preko niza kaskada - brzake i manje vodopade.

Sl.453. Veliko Vrelo, slapovi Krke i Plitvička jezera


339 /400


Kad oticanje postaje sporije jača bočna erozija,

korito se širi i počinje oblikovti rečne zavoje -

meandre.

Sl. 454. Uklješteni mendri, reka Uvac, Srbija

Brzaci su kraći delovi toka sa većim padom na uzdužnom

profilu, gde voda otiče velikom brzinom između blokova

stena koji pri niskim vodostajima strče iznad vode.

Sl.455. Brzaci

Akumulativni fluvijalni oblici (rečna ostrva - ade, delte i aluvijalne ravni).

Nošeni erodirani materijal reke može biti prenet na velika rastojanja, deponovan u rečnom

koritu ili na obalama reke. Tako naneti materijal - sedimenti predstavljaju aluvijum ili

aluvijalne nanose koji formiraju rečna ostrva - ade, rečne delte i aluvijalne ravni.

Aluvijalne ravni predstavljaju zaravnjena dna rečnih dolina. To su obale rečnog korita koje

su izgrađene od rečnog nanosa. Aluvijalne ravni najčešće se formiraju u srednjim i donjim

delovima rečnog korita. Pri visokom vodostaju reka se izliva iz korita, plavi rečnu dolinu, a

na poplavljenom terenu se taloži aluvijalni nanos. Razlikuju se dve vrste aluvijalnih

sedimenata: Aluvijum starača i aluvijum povodnja. Aluvijum starača predstavlja nanose

ispunjene glinovitim česticama i tresetom, dok je aluvijum povodnja predstavlja nanose koji

su u najvećem procentu izgrađeni od frakcija praha i finog peska.

Proučavanje aluvijalnih ravni (terasa) vrlo

je važno i potrebno pri projektovanju i

građenju saobraćajnica, brana i svih drugih

vrsta objekata koji se grade u aluvionima.

Pri proučavanju uticaja rečne erozije na

inženjersko geološke karakteristike terena

posebnu pažnju treba obratiti na

akumulacije (taloženja) rečnih nanosa jer

su vrlo heterogenog sastava.

Sl.456. Aluvijalna ravnica


340 /400


Rečna ostrva - ade obrazuju se u rečnom koritu od krupnoznih frakcija rečnog nanosa -

frakcija peska i šljunka. U koritima, na mestima gde postoje zapreke ili izbočenja, taloži se

materijal, koji se postepeno izdiže iznad vode, i oblikuje sprudove ili ostrva imenom ade.

Ade se stvaraju i na ušćima dveju reka, gde se sudaraju njihove struje, a tok usporava. Mnoge

reke na našim prostorima kao što su Dunav, Sava, Morava imaju veliki broj rečnih ostrva.

Sl.457.Veliko ratno ostrvo, Beograd

Rečne delte nastaju sedimentacijom rečnog

nanosa na ušću reke u more ili jezero, gde reka usporava rečni tok, a zatim rečni tok prestaje.

Rečne delte nastaju kao posledica prestanka transportne moći tekuće vode – rečne, gde se

taloži sav doneti materijal pri čemu se zasipa morski ili jezerski basen koji se postepeno

pretvaera u kopno, a reka se zbog velike količine nanetog materijala račva u veći broj

rukavaca. Pogoduji im plići i mirniji delovi mora gde nedostaju morske struje i jači talasi.

Rečne delte su izgrađene od najfinijih čestica

peska, praha i gline koji se talože u vidu

nagnutih slojeva velike debljine. Primer je

delta Nila čija debljina rečnog nanosa iznosi

oko 700 m. Svake godine delte se značajno

povećavaju. Delta Dunava se godišnje

uvećava za oko 1 km2 svake godine.

Sl.458. Delta Misisipija

Plavine - se stvaraju na mestima gde rečni

tok iz planinske oblasti izlazi u ravnicu,

usled čega njegova transportna snaga naglo

slabi. Tu se najkrupniji rečni materijal taloži

u vidu prostrane lepeze ili kupe blagih

strana. Stvaraju različita ušća: deltasta -

razgranato i levkasto ušće - estuarij.

Sl. 459. Plavine


341 /400


5.3.3.3. Glacijalna (lednička) erozija i akumulacija

Lednička (glacijalna) erozija (EGZARAZIJA) - predstavlja geomorfološki proces formiranja

oblika u reljefu kretanjem lednika preko Zemljine površine.

Glacijalni oblici na zemlji zauzimaju oko 16 miliona km2 (1/10 kopnenog dela Zemlje).

Područja na kojima se javlja glacijalni i periglacijalni reljef:

u područjima sa višom nadmorskom visinom (pada više snega nego se može otopiti),

u višim geografskim širinama (sve je prisutniji i u nižim nadmorskim visinama),

područja gde prevladavaju snežne padavine i

temperature niže od 0°C.

Na visokim planinama iznad snežne granice dolazi do formiranja stalnog snega i leda.

Snežna granica je oblast iznad koje padne više snega nego što se istopi u toku jedne godine.

Led je glavni pokretač egzogenog modelovanja - formira se iznad snežne granice (ona je na

nižoj nadmorskoj visini sa porastom geografske širine npr. uz ekvator na visini oko 6000 m;

Alpe 2500 - 3000 m; Aljaska 600 m, Grenland 90 m).

Lednički led se formira iznad snežne granice (prostor u kome se led zbog niskih temperatura

održava preko cele godine). On se stvara od snega koji se preko dana delimično otopi a preko

noći ponovo zamrzne, ali i pod pritiskom novog snega pa se iz njegovih nižih slojeva

istiskuje vazduh te tako zadobija zrnastu strukturu (takav led se naziva „firn“).

Sl.460. Lednička erozija - erozioni oblici.


342 /400


Firn je zrnasta struktura koja

nastaje kada se tokom dana sneg

delimično otopi a noću ponovo

zaledi što dovodi da se snežna

masa zbija.

Pod pritiskom većih količina

snega led se sabija, prekristalizuje

i postaje plastičniji - lednički led.

Sl.461. Lednička erozija-elementi

Posoje dva tipa ledene mase na

zemlji:

lednici (glečeri) - ledeni tokovi koji se kreću (npr. alpski glečeri, islandski glečeri),

ledeni pokrivač - akumulirane mase leda koje prekrivaju velike površine antarktičkih,

arktičkih i subarktičkih krajeva.

Zrnasta struktura snega je osnova za

formiranje leda. Iz ove forme nastaju cirkovi

- firn se akumulira u izvorišnim delovima

dolina.

Dok se spuštaju niz planinu, pod težinom

svoje mase, stvaraju korito kroz koje teče

lednik, polukružno se kreće, udubljuje

podlogu i formira polukružna udubljenja -

lednički valov ili npr. ledička jezera.

Sl.462. Lednička erozija- zone formiranja erozionih oblika

Til - iz cirka kreće ledeni tok niz

padinu pri čemu erodira podlogu i

nosi rastrošeni materijal - morenski

materijal. Dakle, lednici sa sobom

nose ogromne količine morenskog

materijala - šljunka, peska, sitnog

ili krupnog kamenja i blokove.

Led deluje na podlogu i bokove i

formira ledeničku dolinu - valov

(oblik slova “U”).

Sl. 463. Glacijalna ili lednička topografija


343 /400


Sl.464. Lednička erozija - šematski prikaz erozionih elemenata

PERMAFROST (trajno zamrznuto tlo) dubina i do nekoliko stotina m, za vreme kratkih

leta otapa se svega do 1 m dubine (npr. Sibir, Aljaska, sever Kanade) - subpolarana područja.

Ako je tlo izuzetno natopljeno vodom, pri nagibu >20° dolazi do gelisoliflukcije - (tečenje

zemljišta).

Kada se nagomila velika količina leda pod dejstvom gravitacije i sopstvene težine lednici

se počinju spustati na niže, kreće u vidu prave ledene reke, uništavajući postojeći i stvarajući

novi reljef (svojom masom grebe i razara površine preko kojih prelazi).

Lednici svojim kretanjem stvaraju erozione oblike, a na mestima gde se otapaju i gde se

erozioni materijal taloži nastaju akumulacioni oblici.

Lednici svojim kretanjem stvaraju erozione i akumulacione ledničke reljefne oblike:

- cirk,

- valov (lednička dolina) i

- morene.

Erozioni oblici ledničkog reljefa:

- cirk i

- valov.


344 /400


Cirkovi - su prostrana udubljenja okruglastog oblika

Sl. 465. Cirkovi

Valovi - su lednička korita kroz koje prolazi lednik. Drugi naziv za valov je lednička dolina.

Sl. 466. Valovi


345 /400


Akumulacioni oblici ledničkog reljefa:

- bočne morene

- čeone morene

- podinske morene

Lednici razaraju podlogu preko koje prelaze, a na njih se obrušava stenoviti materijal kao

posledica razaranja. Ta količina stenovitog materijala naziva se morenski materijal.

Postoje čeone, bočne i podinske morene.

Sl. 467. Morene

Krećući se lednik „grebe“ podlogu preko koje prelazi tako da se u sastavu lednika osim leda

nalazi velika količina stenovitog materijala različite veličine. Ovi odlomci stena koje lednik

nosi sa sobom nazivaju se morenski materijal. Krećući se ka snežnoj granici lednik se

smanjuje a kada se spusti ispod nje dolazi do njegovog otapanja. Na tom mestu stenoviti

materijal koji je lednik nosio taloži se u vidu lučnog bedema koje se zovu čeone morene.

U zaleđu čeone morene formira se akumulativni lednički oblik - terminalni basen u kome

se nakon otapanja leda obrazuje ledničko jezero.

Otapanjem lednika u cirkovima ili valovima nastaju lednička jezera „ gorske oči“.

Sl.468. Lednička jezera „ gorske oči“.


346 /400


5.3.3.4. Marinska (jezerska) erozija i akumulacija

Delovanjem (mehaničkim) talasa, mena (plima i oseka) i morskih struja nastaju marinski

reljefni oblici. Delovanjem mora i jezera ograničeno je na uzak pojas kopna - obalu.

U obrazovanju morskog-jezerskog reljefa veliku ulogu imaju talasi (do 70 t/m2). Rad talasa

i uticaj na obalu je ABRAZIJA (detaljnije u delu 5.3.3.6).

Morske mene (plima i oseka) imaju manji uticaj.

Sl. 469. Abrazija - nastanak klifa i tombola

Marinska erozija nastaje mehaničkim i hemijskim razaranjem obala hidrodinamičkim

delovanjem talasa i struja, struganjem pokrenutog materijala, hemijskim delovanjem vode i

radom organizama koji žive na obalama. Marinska erozija uslovljena je visinom i

učestalošću talasa, vrstom i količinom transportovanog materijala, kao i otpornošću stena na

obali.

Obalna erozija, je širi i složeniji proces od abrazije, dešava se iz sledećih razloga:

- lomljenja i otkidanja stena usled hidrauličkog delovanja talasa,

- habanja podloge pokrenutih čestica talasima,

- raspadanja stena usled sukcesivnog vlaženja i sušenja,

- otapanja zbog korozije morske vode,

- raspadanja stena usled smrzavanja,

- bioerozije.

Može se reći, da abrazija, odnosno mehaničko razaranje stena na obali izazvano delovanjem

talasa, nastupa kad je fw > fr. U slučaju fw < fr preovladavaju hemijsko raspadanje i

bioerozioni procesi. Osim toga, površinski sloj kamena je zbog korozijskih i bioerozionih

procesa oslabljen. Napadne sile talasa tako lakše lome i otkidaju sitne čestice, uzrokujući

mikroabraziju.


347 /400


5.3.3.5. Karstna (kraška) erozija i akumulacija

(Naziv kras, odnosno karst, uveo je u nauku naš poznat geomorfolog Jovan Cvijić)

Proces hemijskog raspadanja karbonatnih stena pod delovanjem atmosferskih, površinskih i

podzemnih voda naziva se karstna erozija. Ovaj proces je najizraženiji u čvrstim

krečnjacima, zatim u dolomitima, a najmanje je izražen u laporovitim krečnjacima. Proces

se, uglavnom, odvija duž raseda, rasednih zona i pukotina.

Karstnim (kraškim) procesom nastaju površinski i podzemni oblici. Površinski reljefni oblici

u krasu su: škrape, vrtače, uvale i karstna polja. Podzemni karstni oblici su: ponori, jame,

pećine i prerasti.

Sl.470. Šematski prikaz karstnih oblika reljefa

Škrape su uske i plitke, paralelne brazde - žljebovi na površini karbonantnih stena. Nastaju

korozivnim delovanjem vode i nemaju veći značaj u oblikovanju krasa. Širina i dubina

škrapa iznosi od nekoliko cm do nekoliko dm. Duboke i dugačke škrape u golom krasu

nazivaju se bogazi.

Sl.471. Karstni oblik reljefa - škrape


348 /400


Vrtače su prema Cvijiću, ’’univerzalni i najkarakterističniji oblik karsta’’. To su levkasta,

tanjirasta, čak bunarasta udubljenja u terenu kružnog ili eliptičastog oblika. Dno je obloženo

crvenicom ili glinom i crvenicom koja zaostaje pri rastvaranju krečnjaka. Veličina vrtača

varira - prečnika najčešće 10 do 50 m, a dubine 3 do 20 m.

Sl.472. Karstni oblik reljefa - vrtače i uvale

Uvale - spajanjem više vrtača nastaju uvale. To su veća izdužena udubljenja u karstnom

terenu sa neravnim dnom. Mogu biti duga i do nekoliko km, dok im je širina znatno manja.

Karstna (kraška) polja su najveći površinski karstni oblici imaju oblik velikih kotlina

(zatvorena ili poluzatvorena udubljenja) strmih strana i zaravnjenog dna.

Dužina im je i do 60 km, a širina 10 -15 km.

Nastala su kao poligenetski oblici u tektonskim rovovima ili uvalama i delovanjem karstne

erozije. Nekad su bila jezera, o čemu govore naslage jezerskih sedimenata.

Karstna polja su najplodniji tereni u karstu.

Sl.473. Karstni oblik reljefa - karstna (kraška) polja


349 /400


Podzemni karstni oblici su: ponori, jame, pećine i prerasti.

Naučna disciplina koja se bavi proučavanjem fizičkih, geoloških i bioloških aspekata

podzemnih oblika kraškog reljefa naziva se

SPELEOLOGIJA.

Ponori predstavljaju pukotinu na dnu vrtače ili

kraškog polja gde poniru površinski tokovi.

Jame su podzemni karstni oblici u vidu vertikalnih

kanala, koji nastaju proširivanjem pukotina u

krečnjaku. Ovi kanali mogu biti duboki do nekoliko

stotina metara. Jame (vertikalna udubljenja; dublja od

5 m; nagib >45°).

Sl.474. Karstni oblik reljefa - karstni ponori

Sl.475. Karstni oblik reljefa - karstne jame

Pećine nastaju radom podzemne vode, koja hemijski i

mehanički rastvara krečnjake stenske mase.

Pećine se sastoje mahom od horizontalnih kanala, prolaza i dvorana, koji su najčešće

ispunjeni pećinskim nakitom. Pećine (horizontalna udubljenja; duža od 5 m; nagib <45°),

kaverne (zatvorene šupljine).

Najduža pećina na svetu je Mamut u SAD-u sa dužinom od 590 km.

Sl.476. Pećinski nakit u Rajkovoj pećini, Majdanpek


350 /400


Prerasti - posebni kraški oblici, prirodni mostovi iznad reka nastali urušavanjem tavanica

nekadašnjih pečina. Veoma su retki, ali ih u Srbiji ima 12.

Sl.477. Prerasti - posebni kraški oblici

Akumulativni oblici kraške erozije su: stalagmiti, stalaktiti, sige i bigrene kade.

Ovi akumulacioni karstni oblici su veoma raprostranjeni u svetu a nalaze se i u brojnim

pećinama istočne i zapadne Srbije.

Taloženjem kalcijum-karbonata u koritima reka uz pomoć mahovine nastaju bigrene prečage

i barijere. Na njima nastaju vodopadi ili se uzvodno od njih formiraju mala jezera.

Sl.478. Bigrene naslage u Stopića pećini i bigrene prečage i barijere (vodopadi ili jezera)

Izlučivanjem kalcijum-karbonata iz vode koja se kreće niz zidove ili kaplje sa tavanica

pećina nastaje pećinski „nakit“ - stalaktiti, stalagmiti, stubovi, zavese, draperije... Ukrasi u

speleološkim objektima - stalaktiti (vise sa pećinskih svodova), stalagmiti (dižu se sa poda

pećina), stalagnati (pećinski stubovi).

Sl.479. Pećinski „nakit“ - stalaktiti, stalagmiti, stubovi, zavese, draperije...


351 /400


Taloženjem kalcita iz vode koja se sliva niz pećinske zidove može nastati i nakit u obliku

zavesa, draperija i travertinskih saliva.

Sl.480. Pećinski nakit - Resavska pećina, Srbija

Sl. 481. Pećinski nakit - zavese, draperije i travertinskih saliva

Po obliku karstnih oblika, hidrografskih i hidroloških svojstava, postoje dva osnovna tipa

karsta.

Holokarst - ljuti ili potpuni karst, stvara se na čistim krečnjacima sa malim procentom

nerastvorljivih materija i velike je debljine, gde su svi površinski i podzemni oblici potpuno

razvijeni. Holokarst podseća na kamenitu i bezvodnu pustinju u kojoj su karstna polja jedine

zelene površine. Rečni tokovi su retki i uglavnom u vidu ponornica.

Holokras se javlja u području Dinarida, u Grčkoj na Peloponezu, Likije u Maloj Aziji, u

južnoj Kini i Vijetnamu, na Kubi, Javi i Jamajci.

Merokarst - zeleni ili nepotpuni karst je razvijen na terenima od karbonantnih stena manje

debljine sa većim sadržajem nerastvorljive komponente zbog čega su kraški oblici reljefa

slabije izraženi. U karstu nema karstnih polja, a pećine su ređe i manjih dimenzija. Prisutan

je u blizini Beograda, u Sremčici, Barajevu, Maniću, u Engleskoj, Češkoj, severnoj

Francuskoj i u Belgiji.


352 /400


Sl.482. Oblici kraške erozije

Rb Površinski oblici kraške erozije - opis Slika

1.

Škrape su uski paralelni žljebovi

odvojeni oštrim grebenima koji se

formiraju na strmim padinama

krečnjačkih terena.

2.

Vrtače su tanjirasta, levkasta ili

bunarasta udubljenja kružnog ili

eliptičastog oblika, prečnika najčešće 10

do 50 m, a dubine 3 do 20 m. Njihova dna

su pokrivena – crvenicom.

3. Uvale su veća udubljenja sa neravnim

dnom nastala spajanjem više vrtača.

4.

KKraška polja su duboka zatvorena ili

poluzatvorena udubljenja sa ravnim dnom

formirana u krečnjačkim terenima.

Karstna polja su najplodniji tereni u

karstu.

PODZEMNI KARSTNI OBLICI

1.

Jame su proširene vertikalne pukotine

karstnom erozijom od površine terena pa

do više stotina metara. To su vertikalna

udubljenja; dublja od 5 m; nagib >45°).

2.

Pećine su podzemne prostorije nastale

hemijskim rastvarenjem krečnjačkih

masa dejstvom podzemnih voda. To su

horizontalna udubljenja; duža od 5 m;

nagib <45°), kaverne (zatvorene šupljine).

3.

Stalaktiti nastaju na tavanicama

podzemnih prostorija i vise.

4.

Stalagmiti nastaju na podu

podzemnih prostorija. Za razliku od

stalaktita stalagmiti su potpuno

ispunjeni


353 /400


5.3.3.6. Abrazija (zalivi i plaže, rtovi, klifovi i poluostrva, talasne potkopine, terase..)

U obalnom rubu mora, jezera, veštačkim akumulacijama i velikim rečnim tokovima, pod

uticajem morskih struja, talasa, plime i oseke, formiraju se talasi koji vrše razaranje delova

obala, odnose, a zatim talože tako srušeni materijal, sl.482. Taj destruktivni rad naziva se

abrazija.

Sl.483. Rušilačka snaga talasa - talasna potkopavanja (potkopine)

Talasi svojom snagom neprekidno menjaju reljef obala i pomeraju je na račun kopna.

Pored mehaničkog rada - otkidanja materijala talasi vrše i zbijanje vazduha u porama stena

o koje udaraju (oko 30-300 kN/m2). Na taj način povećava se intenzitet mehaničkog

razaranja. Pri povlačenju talasa, u jednom momentu stvara se vakum - isisavanje vazduha

iz pora, pri povlačenju zbijenog vazduha iz pora olakšava da se sa mlazevima vode iz pora

izčupa otkinuti materijal.

Intenzitet razvoja procesa abrazije zavisi od snage talasa i mehaničke otpornosti stenske

mase. U terenima izgrađenim od stenskih masa različitih mehaničkih karakteristika razvija

se tzv. selektivna abrazija. Na taj način obrazuje se, u zonama manje otpornim masama

(mekše stene) formiraju se zalivi, a u zonama mehanički otpornijim masama (čvrste stene)

rtovi i poluostrva.

Rušilačka snaga talasa je pomognuta još i stenovitim materijalom koji oni pomeraju i kojim

udaraju u obalu. Na taj način se menja prvobitni reljef i stvaraju karakteristični erozivni

oblici: talasna potkopavanja (potkopine), klif ili strmi odsek i abraziona terasa. Tako nastaju

erozivni oblici abrazije: klif (strmi obalski odsek), talasna potkopina i abraziona terasa.

Stene iznad talasne potkopine ostaju bez oslonca i pod svojom težinom se oburvavaju u

more. Time se stvara strmi odsek na obali koji se naziva klif.

Abrazivni oblici mogu biti erozivni i akumulativni, a veliki uticaj na stvaranje abrazionih

oblika ima prvobitni reljef i sastav stena, odnosno otpornost tih stena na eroziju.

Erozivni abrazioni oblici:

talasna potkopina,

klif ili strmi odsek i

abraziona terasa.

Akumulativni abrazioni oblici:

pribrežni sprudovi,

peščana kosa i

šljunkovito-peskovita prevlaka ili tombolo.


354 /400


Akumulativni oblici abrazije su prevlaka ili tombolo, laguna, sprudovi, kose a završni oblik

abrazije je žalo - divna peskovita plaža.

Sl.484. Erozivni oblici abrazije - klif i talasna potkopina

Sl.485. Akumulativni oblici abrazije - tombolo, laguna, sprudovi, kose

Kako je abrazija vrlo agresivan lokalni proces, neophodna je zaštita. Zaštita se može vršiti

na više načina. Najčešće se primenjuju talasoodbojni zidovi, gabioni, tetrapodi, izgradnja

obalnih molova, oblaganje obala kamenom, ili izrada, u priobalnom delu, talasoloma

(podvodne čvrste konstrukcije od kamena ili tsl.) od kojih se odbijaju talasi.


355 /400


5.3.3.7. Antropogeni reljef – reljef oblikovan radom čoveka

Čovek, manje - više, menja i oblikuje reljef.

Najintenzivnije tokom poslednjih 200 godina - seča šuma (spiranje, denudacija, erozija),

skretanje rečnih tokova (korita), regulacija velikih reka, gradnja nasipa, izgradnja brana

(hidroelektrane), izgradnja saobraćajnica, betoniranje obala, polderi - zaštitni nasipi

(Holandija).

Sl.486. Proces stvaranja poldera, Holandija

Uticaj antropogenog faktora može biti:

NEPOSREDAN - direktno utiče - menja i oblikuje reljef.

POSREDAN - čovek (ne)svesno vrši izmenu drugih faktora sredine, klimatskih,

zemljišnih ... koji su od neposrednog značaja za reljef i životnu okolinu.

Uticaj antropogenog faktora može biti:

POZITIVAN i

NEGATIVAN - nažalost, ovaj drugi vid je mnogo češći jer čovek svojom delatnošću

destruktivno deluje na živu i neživu prirodu i uništavanje ekosistema.

Kako bi olakšao život, čovek menja prirodu oko sebe. Na taj način dovodi do klimatskih i

reljefskih promena, koje negativno deluju na biljni (životinjski) svet. To podrazumeva

izgradnju saobraćajnica, industrije, gradskih naselja, eksploataciju ruda, degradacija

zemljišta, zagađenje vode...

Na primer, svaki put širine od 6 m sa

bankinama i deponijama, predstavlja

potpuno izmenjeni biotop (asfaltna podloga,

nagib, otpaci, ulje, naftna isparenja, buka...).

Koje su dimenzije ovih izmena, primer je put

Beograd - Novi Sad, koji zahvata površinu

od 900 000 m2.

Sl.487. Saobraćajnica - izmenjeni biotop

(asfaltna podloga, nagib, otpaci, ulje, naftna isparenja, buka)..


356 /400


Degradiranje zemljišta nastaje uništavanjem biljnog pokrivača, a nastavlja se uticajem

vodenih bujica, vetra i drugim atmosferilijima.

U početku dolazi do odnošenja plodog zemljišnog pokrivača, a zatim i svih ostalih elemenata

podloge.

Ovaj proces može teći brzo, ali su posledice dugotrajne (za obnavljanje površinskog sloja od

2,5 cm potrebno je 300 - 1000 godina i to pod uslovima postojanja vegetacije).

Zagađenje vode

Pod čovekovim uticajem danas se nalaze skoro svi oblici vode na Zemljinoj površini.

Naročito je značaj ekološki problem sposobnosti samoprečišćavanja voda.

Npr. ako se uzme i odnese 1 m3 vode tada se smanjuje, za istu količinu, raspoloživa rezerva.

Ali, ako se na istom mestu sipa 1 m3

otpadne vode zagađuje se 15 - 20 m3, što

znači da se rezerva upotrebljive vode

smanjuje za 15 - 50 puta.

Oko 99,5% sveže vode na Zemlji nalazi se

u ledenim bregovima i glečerima.

Sl.488. Tone đubra u more.....

Sl.489.“Kisele“ kiše - posledica zagađenja životne sredine


357 /400


Uticaj na pedosferu

Značajniji zahvati čoveka koji dovode do krupnih promena u pedosferi su:

1. Melioracija (odvonjavanje i navodnjavanje);

2. Agrotehničke mere (mehanička obrada zemljišta) i fertilizacija (korišćenje veštačkih

đubriva);

3. Kontaminacija zemljišta (pesticidima i drugim toksičnim materijama);

4. Erozija zemljišta - može biti: eolska i fluvijalna.

Navodnjavanje:

Pozitivni efekti:

Navodnjavanjem pustinjskih i drugih sušnih predela dolazi do toga da se Sunčeva energija

koristi u daleko većoj meri jer se povećava organska produkcija biljaka.

Navodnjavanjem poljoprivrednih površina ukupna produkcija biljaka može se povećati 10

puta.

Negativni efekti:

Ne adektvatno navodnjavanje može dovesti do zaslanjivanja zemljišta, zabarivanja terena i

osiromašenja zemljišta hranljivim materijama ...

Odvodnjavanje - isušivanje močvarskih oblasti i delova mora u cilju dobijanja obradivnog

zemljišta.

Npr. isušivanje močvarnih terena u oblasti južnog dela Panonske nizije, koji je do početka

ovog veka predstavljao oblast močvara, ritova i bara.

Odvodnjavanjem, danas je to područje isušeno i pretvoreno u obradivo zemljište.Time su

životi uslovi u ovoj oblasti znatno izmenjeni, a u skladu sa tim, došlo je i do izmene

autohtonih biocenoza. Tako su nastale livadske, stepske, šumske ... Životne zajednice, a

ostatak tog terena danas čine pančevački i koviljski rit.

Posledice - uništavanje biljnog pokrivača, pre

svega šumskog, ali i ostalih tipova vegetacije.

Sl.490. Erozivni oblici abrazije - desikacione

pukotine


358 /400


5.3.4. Padinski procesi ili derazijski procesi

Površinsko raspadanje je razaranje stena pod uticajem atmosferilija i drugih procesa koji

deluju na površini Zemlje. Dve spoljne (egzogene sile) - Sunčeva radijacija i sila gravitacije

imaju najveće značenje na padinama, fluvijalnim i ledeničkim reljefnim oblicima. Procesi

na padinama najčešće su potaknuti silom gravitacije Zemlje.

Kod padinskih procesa mogu se izdvojiti tri osnovne procesne grupe:

- tzv. ”čisti gravitacioni procesi” (osipanje, odronjavanje, urušavanje i stenske lavine),

- procesi fluidalnog kretanja masa (spiranje, klizenje, tečenje i puzanje stenskog

materijala i regolita) i grupa procesa koji se vežu za

- delovanje padavinskih voda i snežnice niz padinu.

Intenzivna erozija padina može u kratkom roku učiniti teren neprohodnim za vozila i ljude.

Narušavanjem prirodne ravnoteže padina ili kosina dolazi, pod dejstvom gravitacije, do

pokreta stenske mase. Njenim pokretanjem obavlja se erozija, tj. razaraju se postojeći oblici

padine i stvaraju novi, erozioni oblici. Materijal se transportuje na vrlo kratkom rastojanju i

odlaže se, prekrivajući postojeće i obrazujući nove, akumulacione oblike. Mali prostor na

kojem se ceo proces odvija, obično od metarskih do hektometarskih dimenzija, uslovljava

formiranje složenih oblika, koji sadrže najčešće međusobno neodvojive, erozione i

akumulacione oblike.

Gravitaciona kretanja stenske mase mogu biti spora, ili delapsiona i brza, ili kolapsiona.

Spora, ili delapsiona gravitaciona kretanja stenske mase imaju brzine koje, okvirno, variraju

u rasponu od 0.001 mm/dan do 10 m/dan. Po mehanizmu pokreta, izdvajaju se četiri vida

kretanja: klizenje, puzanje, tečenje i osipanje.

Brza ili kolapsiona kretanja podrazumevaju nagle pokrete stenske mase niz strme padine.

Brzine tih pokreta mere se metrima po sekundi. Kao primer kolapsionih kretanja izdvaja se

odronjavanje stenske mase.

S obzirom na kinematiku pojava razlikuju se:

- odronjavanje (trenutačni događaj),

- klizanje (događaj velikog vremenskog raspona trajanja),

- puzanje (dugotrajni događaj).

Česta je pojava prelaska iz jednog od navedenih stanja nestabilnosti u drugi, a njihovi uzroci

mogu biti prirodni i antropogeni. Nestabilnost kosina je uopšte izraženija u vlažnim

uslovima.

1) spiranje

- označava ispiranje materijala (regolita) padavinskim vodama na padinu,

- zavisi od sastava zemljišta, nagiba padina, intenziteta padavina i vegetacije,

- nastaju žljebasta udubljenja: vododerine (manje) i jaruge (veće).

2) puzanje

- javlja se kada se razdrobljeni - razmrvljeni materijal jako navlaži ili kada se ispod njega

nalazi zaleđeno zemljište

- godišnji pomak je 1-2 cm, uočava se „pijanim stablima“


359 /400


3) tečenje (soliflukacija)

- javlja se u područjima gde je u dubljim delovima tlo stalno zaleđeno (permafrost ili

merzlota)

- površinski sloj tog tla leti se otopi i teče, kreće se preko zaleđenog sloja- nabori na tepihu

4) klizanje

- javlja se na padinama gde se ispod površinskog sloja nalazi glina koja zbog padavinskih

voda postane klizava pa površinski sloj naglo sklizne

- klizišta su opasna u naseljenim područjima

5) odronjavanje

- javlja se na strmijim padinama, do njega dolazi ako se kompaktne stene nađu na mekoj

podlozi koja menja zapreminu zbog upijanja vode

6) osipanje

- na strmim ogoljenim padinama

- siparni materijal je veoma rastresit i slabo konsolidovan,

- proces osipanja najučestaliji je u strmim terenima

- materijal je izgrađen od karbonatnih stena, ili od serpentinita, škriljaca i u stenama

vulkanogeno-sedimentnog kompleksa, a ređe u terenima izgrađeni od eruptivnih stena

7) urušavanje

- karakteristično je za strmine, pri čemu dolazi do razaranja donjih stena, a gornje gube

oslonac i ruše se

- u podnožju padina nakupljeni materijal gradi blage kosine (uzvišenja koja zovemo

predgorske stepenice ili pedimenti).

8) sufozija

Sufozija je proces koji se odvija u koherentnim i nekoherentnim (nevezanim) stenama, a

posledice su ispiranje sitnih čestica radom tekućih podzemnih voda u terenu. To je spor, ali

u prirodi veoma zastupljen proces. Uslovi za razvijanje procesa sufozije slabiji su u

koherentnim (poluvezanim) stenama, jer voda najpre treba razbiti kohezione sile koje deluju

među česticama da bi ih mogla odnositi. Budući da u inkoherentnim (nevezanim)

sedimentima nema kohezionih sila, uslovi za nastanak i odvijanje procesa sufozije su

povoljniji. Ispiranjem sitnih čestica nastaje prirodno sleganje dela terena (često i urušavanje),

koje se povećava u slučaju opterećenja izgradnjom. Teren zahvaćen sufozijom najefikasnije

se sanira injektiranjem nastalih šupljina.

9) likvefakcija

Likvefakcija je proces koji nastaje u nekoherentnim (nevezanim) sedimentima zasićenim

vodom. Manifestuje se potpunim gubitkom čvrstoće zbog naglog porasta pornih pritisaka

(pod uticajem dinamičke pobude) i njihovim prelazom u tekuće stanje. Nagli porast pornih

pritisaka podzemne vode uzrokuje fizičko razdvajanje čestica nekoherentnih stenskih masa,

pri čemu se izgubi međuzrnski kontakt i trenje između zrna, a posmična čvrstoća teži nuli.

Pri tome teren se deformiše, a građevine se naginju i ruše.


360 /400


5.3.4.1. Spiranje

Među derazijskim procesima koji oblikuju padine najizraženije je spiranje i jaruženje

oborinskim vodama. Spiranje zavisi od više faktora. Najvažniji su sastav

zemljišta, nagib padina , vegetaci ja i in tenz i te t oborina . Do spiranja

( ispiranje rastresitog materijala - regolita) dolazi u s luča ju kada količina padavina

pređe kapacitet pukotina (šupljina) u tlu ili stenskoj podlozi, i dolazi do oticanja

niz padinu.

Deo padavina koji površinski otiče ne kreće se po površini kao jednoliki sloj neke debljine,

već u obliku malih vodenih (kišnih) mlazeva (curkova), koji se kreću kroz uske (1-2 cm) i

plitke (do oko 0,5 cm) žlebove - erozione (kišne) brazde. Ubrzo nakon prestanka kiše voda

u curkovima nestane, a potom se i erozione brazde izgube (kada se površinski sloj osuši

brazde se krune i osipaju). Kada bi erozione brazde bile stalne, mogli bi curkove nazvati

najmanjim vodotocima (povremenim). One to nisu, jer smo odredili da tekućicu ili vodotok

moraju činiti oba elementa - voda (koja se može pojaviti i samo povremeno) i korito.

Spiranje je izraženije na strmim padinama koje su prekr ivene ras t res i t im

pokrovom, nego na b lagim padinama I onim na č i jo j su površini tvrde stene.

Vegetacija u velikoj meri ublažava spiranje. Krošnje stabala, posebno lišće, smanjuje

snagu padavina, korenje veže tlo i usporavajući površinsko oticanje smanjuje

erozionu snagu vode. U slučajevima kad je oticanje oborinske vode površinsko to

je spiranje, a ako je oticanje linearno onda govorimo o bujičenju ili jaružanju.

Gde su kišni mlazevi jači i češće teku (na što utiče mikroreljef, odnosno prikupljanje vodenih

mlazeva) oni se usecaju sve jače i oblikuju vododerine. Od kišnih mlazeva još su jače bujice

(javljaju se za vreme obilnih kiša i za vreme prolećnog otapanja snega i leda) koje usecaju

jaruge. Vododerine se mogu javiti duž cele padine, a jaruge se uvek oblikuju već u podnožju

padina. Strogo uzevši, vododerine i jaruge su povremeni vodotoci (po pojavi vode).

Sl.491. Jaruge i vododerine

Raspadnuti materijal voda akumulira u podnožjima gde se smanjuje njena transportna

snaga u obliku kupastih uzvišenja - deluvijalnih (ispod vododerina) i

proluvijalnih ( i s p o d j a r u g a ) - kupa. T a k v o s p i r a n j e p o n e k a d o b l i k u j e i

d u b o k e vododerine i jaruge na maloj površini, poznate pod nazivom “badland” - loša

zemlja. Takve reljefne oblike imamo na flišnom području. U slučajevima kad se u

rastresitom pokrivaču nalaze veći kameni blokovi, oni podlogu ispod sebe štite od spiranja

te ona zaostaje u obliku zemljanih piramida.


361 /400


Sl. 492. Derazijski procesi - spiranje i jaružanje: 1-Jaruge, Zabriskie Point - Dolina smrti, SAD; 2-

Nacionalni park Bedlends u Južnoj Dakoti, SAD; 3- Chinle Badlands, Grand Staircase-Escalante National

Monument; 4 - Jaka erozija tla oblikovala je vovoderinu u polju pšenice u blizini Washington State

University, SAD; 5- Jaruga - Nowy Sacz, Poljska; 6 - Zemljane piramide - Đavolja varoš, Kuršumlija, Srbija

5.3.4.2. Puzenje (deflukcija)-sporo kretanje (dugotrajni događaj)

Puzenje se definiše kao sporo smičuće kretanje pojedinačnih čestica, bez jasno definisane

površine na kojoj se kretanje obavlja. Puzanjem je zahvaćen samo nevezan, rastresiti

materijal, eluvijum ili deluvijum, izgrađen od čestica i komada različite krupnoće. Pod

dejstvom gravitacije čestice i krupniji komadi materijala se pojedinačno translatorno kreću

niz padinu. Kretanje je najbrže na površini, gde je trenje najmanje. Puzanje se, zbog

karakterističnog načina kretanja čestica, vrlo često naziva i „suvo tečenje“. Godišnji pomak

je 1-2 cm, uočava se „pijanim stablima“ .

S obzirom na kinematiku pojave - puzenje je dugotrajni događaj.

Dužina puta koji materijal pređe pri puzanju, po pravilu,

je veoma mala. Na tako kratkom rastojanju, pri maloj

brzini kretanja, ne može doći do obrade materijala, niti

njegove klasifikacije po krupnoći. Erozija, transport i

akumulacija odvijaju se praktično na istom mestu.

Sl.493. Puzenje tla Puzanje je vrlo polagano kretanje naslaga niz padinu (spor i dugotrajan događaj), kada se formiraju plastične deformacije pri naprezanjima koja su manja od čvrstoće smicanja.

Godišnje ili sezonsko puzenje posledica je ekspanzije i stezanja tla pri samoj površini.

Nastaje samo na strmijim prirodnim padinama ili nasipima.


https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Nacionalni_park_Dolina_smrti&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Sjedinjene_Ameri%C4%8Dke_Dr%C5%BEave

https://sh.wikipedia.org/wiki/Erozija

https://sh.wikipedia.org/wiki/Tlo

https://sh.wikipedia.org/wiki/Sjedinjene_Ameri%C4%8Dke_Dr%C5%BEave

https://sh.wikipedia.org/wiki/Poljska

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%82%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D1%99%D0%B0_%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BE%D1%88

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%83%D1%80%D1%88%D1%83%D0%BC%D0%BB%D0%B8%D1%98%D0%B0

https://sh.wikipedia.org/wiki/Gravitacija

362 /400


Objašnjava se ovako:

- kada tlo ekspandira(expansion), čestice se pomiču približno normalno na padinu.

- kada se pak tlo steže (contraction), čestice putuju vertikalno prema dole.

Udaljenost između početne i krajnje tačke u jednom ciklusu zove se inkrement puzanja.

Prilikom puzanja sile smicanja su neznatno veće

od posmične čvrstoće. Brzina kretanja je obično

manja od 1 cm na godinu.

Puzište je moguće opaziti tek nakon nekoliko meseci ili godina.

Dva faktora značajno doprinose puzanju:

● voda u tlu i ● dnevni ciklusi smrzavanja i odmrzavanja.

Saniranje puzista izradom potpornih zidova koji su

fundirani u podlozi puzista.

Sl. 494. Sezonsko puzenje - posledica je ekspanzije i stezanja tla

Sl. 495. Puzenje-posledice su: krive bandere, kolenasto drveće,...


363 /400


5.3.4.3. Tečenje materijala - „blatni potoci“ i soliflukcija

Tečenje materijala - materijal na kosini koji postaje jako zasićen vodom gradi viskoznu

emulziju ili kašu. Tečenjem niz padinu mešavina može dostići vrlo veliku gustoću (2 t/m3) i

brzinu do 14 m/s, što joj daje veliku razornu moć, pa štete mogu biti enormne.

Inicirano je pre svega velikom količinom

vode (oborine, otapanje snega…)

Brzina toka zavisi od zasićenosti vodom i nagiba padine.

Kada se podzemna voda nakupi u depresijama nalik kašici, dolazi do iznenadnog,

hidrauličkog sloma i tečenja materijala.

Elementi tecišta: telo, povrsšina, podloga, nožica, talas.

Prema vrsti sedimenata (stene) tecišta mogu biti: jednorodne i raznorodne građe.

Prema stanju konsistencije tela tecišta: tečnog i plastičnog stanja.

Pojam tečenja materijala se često nepravilno

zamenjuje terminom soliflukcija. Taj termin se

originalno odnosi na pojave tečenja tla u

periglacijalnim oblastima, po obodima lednika.

Sl. 496.“Tečenje“ kosine

Promena konzistentnog stanja

Sl. 497. Promena konzistencije i blatno klizište - zemljani tok

Zemljani tok - tečenje mešavine nevezanog sitnozrnastog tla i drobine stena.

- Debritne čestice kreću se približno paralelno padini.

- Brzine su znatno manje od debritnog toka.


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%84%D0%BB%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%98%D0%B0

364 /400


Sl.498. Tečenje materijala - šematski prikaz i „in situ“

Prepoznavanje na terenu: ● Tečenje se odvija sukcesivno u vremenskim razmacima. ● Svaka nova generacija toka najahuje prethodnu.

Sl.499. Tečenje materijala (Aljaska)- šematski prikaz i „in situ“

Sl.500. Tečenje materijala - posledica iznenadnog hidrauličkog sloma


365 /400


Sl.501. Tečenje materijala - višebrojne klizne površine na jednoj padini

Topografski pokazatelji zemljanog toka:

Anomalije u rasporedu izohipsi:

- Divergentne izohipse - posebno u vršnom delu i na dnu - Topografski skok (prag) - Nazubljene i talasaste izohipse

Sl.502. Topografski pokazatelji zemljanog toka: divergentne izohipse, topografski skok (prag), nazubljene i talasaste izohipse

Soliflukcija - tečenje vodom saturiranog debrita preko nepropusne barijere. To je oblik

zemljanog toka (tečenje tla) vezan za klimatski hladnija područja - periglacijalne oblasti

(permafrost - trajno zaleđeno tlo). Čak je i blaga kosina osetljiva na soliflukciju.

Soliflukcijama nazivaju se specijalni slučajevi plitkog klizanja, većinom jako raskvašenih

zemljanih masa u prirodnim uvalicama i na veštačkim kosinama.


366 /400


Debljina pokrenute mase retko kada prelazi 0,50 m. Klizeća masa podseća na kiselo testo,

te se po tome razlikuje od klizišta. To su u stvari blatni potoci koji su izgrađeni od najfinijih

čestica stenskih masa. Ako su većih razmera, što se vrlo retko događa, mogu biti vrlo

neprohodni, kako za vozila, tako i za ljude i stoku. Vrlo su porozni i izvanredno stišljivi te

se i pod najmanjim opterećenjem znatno sležu ili istiskuju ispod građevinskih objekata. U

građevinarstvu često dobijaju naziv „slabo nosivo tlo“ te se u njima ne može graditi.

Sl.503. Soliflukcija (tečenje tla) - uticaj klimatskih područja

Debritni tok - tečenje materijala, uglavnom mešavine stenske drobine i fragmenata tla + voda.

Najčešće je posledica prekomerne zasićenosti materijala vodom. Može početi klizanjem male količine materijala, koji se postupno povećava. Česta je pojava na strmim kosinama u visokim planinama.

Sl.504. Debritni tok - tečenje materijala, mešavina stenske drobine i fragmenata tla + voda.

Debritni tok staje nailaskom na blage padine (< 10°) ili nailaskom na širi prostor u kojem

formira lepezu.

Debritni tok u strmijem delu kosine jako erodira podlogu, a u blažem delu talože se

transportovani sedimenti.

Sl.505. Soliflukcija (tečenje tla) - „delta“ nanosa


367 /400


Debritna lavina - posledica sloma debritnog materijala. Može značajno erodirati podlogu

Sl.506. Soliflukcija (tečenje tla) -

debritna lavina

Dakle, soliflukcija je zastupljena samo na onim teritorijama na kojima dolazi do

zamrzavanja tla. Ekspanzivna sila koja prouzrokuje klizanje pojavljuje se usled zamrzavanja

tečnosti u samom zemljištu, jer zamrznuta voda ima veću zapreminu nego ista težina vode u

tečnom stanju. Soliflukcija može da dovede do povećanja brzine kretanja materijala niz

padinu čiji nagib nije veći od 1°.

5.3.4.4. Klizenje (događaj velikog vremenskog raspona trajanja)

Klizenje, u najširem smislu te reči, nazivaju se sva lokalna otkidanja i lagana kretanja

geoloških masa, pod određenim uslovima, niz prirodne padine i veštačke kosine. Kretanje

otkinute mase vrši se po stabilnoj podlozi. Deo terena zahvaćen klizenjem naziva se klizište.

To je padinski gravitacioni proces. To je ustvari deo terena koji se translatorno ili rotaciono

pomera preko stabilne podloge, ili, pak, deo terena u kome su sačuvana strukturna i reljefna

svojstva stvorena procesom klizenja.

Sl. 507. Klizište i posledice


368 /400


Klizenje je jedan od najčešćih, i sa geotehničkog gledišta, najznačajnijih savremenih

lokalnih geoloških procesa. Može biti prirodni proces, ako nastaje spontano u prirodnim

uslovima, ili tehnogeni, ako nastaje kao rezultat - posledica delatnošću čoveka.

Sl.508. Geografsko (geološko) metodološko proučavanje klizišta

Klizišta su odraz neravnoteže (nestabilnosti) u tlu. Kao što svako telo teži da iz stanja labilne

ravnoteže pređe u stanje stabilne ravnoteže, tako i klizište klizenjem naniže teži da zauzme

ravnotežni položaj odnosno da pređe u stanje stabilne ravnoteže. Uslovi za nastanak i razvoj

klizišta su:

geološki (povoljan litološki sastav, slojevitost, stepen litifikacije, pukotine)

geomorfološki (nagib padine, dužina površine klizanja)

hidrogeološki (nivo i režim podzemnih voda)

klimatski i meteorološki (količina padavina, naglo topljenje snega)

vegetacioni (pošumljenost, ogoljenost, vrsta rastinja...)

antropogeni uticaji (zasecanje nožice padine pri građevinskim radovima,

natapanje zemljišta otpadnim vodama, nasipanje materijala na padinama, seča šuma)

drugi uticaji (zemljotres, podlokavanje nožice klizišta, uticaj promene nivoa

akumulacije, vibracije usled saobraćaja i dr.)

Kretanje otkinute mase, translatorno

ili rotaciono i translatorno, vrši se po

podlozi bez odvajanja od nje po jasno

ispoljenoj površini klizenja ili zoni

klizenja. Najčešće to je zona klizenja

debljina nekoliko santimetara, do

nekoliko desetina centimetara. Sl.509. Rotaciono klizište u glini sa

područjima graničnih stanja

naprezanja


369 /400


Sl.510. Translatorno klizište sa područjima graničnih stanja naprezanja

Sl.511. Klizanje (slides) - šematski prikaz rotacionog i translatornog klizišta u

raznorodnim materijalima sa područjima graničnih stanja naprezanja

Na stvaranje klizišta utiče više uzroka, uz postojanje, isto tako, velikog broja uslova i

povoda. Proces klizenja počinje onog momenta kada aktivne sile delovanja savladaju otpore

smicanja (koheziju - c i ugao unutrašnjeg trenja φ). Pri tom, ravnoteža aktivnih i pasivnih

sila se menja dejstvom samo jednog ili češće više uticaja. Na promenu naponskog stanja u

stenskim masama najčešće utiču aktivne sile, a pre svega dejstvo Zemljine teže,

hidrodinamički pritisci podzemnih voda (strujni pritisak, uzgon), potresi, zemljotresi,

usecanje, zasecanje, povećanje opterećenja, dinamički potresi - miniranje, kretanje vozila,

rad mašina i ređe druge sile.

Svi uzročni činioci koji dovode do pojave klizišta mogu se razvrstati u sledeće grupe:

činioci koji dovode do promene sklopa stenskih masa: izmena strukture i teksture stene;

mehanička dezintegracija usled gubljenja veziva; prskanja i usitnjavanja monolita;

mržnjenje i otkravljivanje i sl.


370 /400


činioci koji dovode do promene fizičkih svojstava stenskih masa: slabljenje kohezije;

smanjenje ugla unutrašnjeg trenja; raskvašavanje povećanjem vlažnosti; omekšavanje

uticajem klimatskih činilaca; povećanje zapreminske težine i dr.

činioci koji dovode do promene reljefa (konfiguracija terena): izvođenje „zemljanih“

radova (zasecanje, usecanje, podsecanje padina i kosina); promene nagiba terena

površinskih tokova ili udarom talasa (podlokavanje padina); izrada platoa, nasipa i

odlagališta (deponije i jalovišta) i tsl.

Dakle, uopšteno, na veličinu, oblik, vreme nastanka i svojstva klizišta, utiče veliki broj

faktora koji se mogu svrstati u dve osnovne grupe:

promene u sastavu i svojstvima stena (dolazi usled različitih uzroka od kojih su

najznačajniji fizičko i hemijsko raspadanje stena, te hemijska i mehanička sufozija),

prirodne i veštačke izmene konfiguracije padina (mogu biti izazvane: podrivanjem

rečnih obala, zasecanjem i usecanjem, intenzivnom denudacijom i erozijom,

nasipanjem materijala,..).

Elementi i morfologija klizišta

Pri izučavanju klizišta kao destruktivnog procesa u cilju opisa, izradi statičkih proračuna i

izrade projrkata za sprečavanje nastanka ili sanacije klizišta, nužno je znati: sastav, građu i

osnovna svojstva i druge specifičnosti klizenja. Potrebno je upoznati sve njihove elemente

kao i morfološka svojstva.

Sl. 512. Osnovni geometrijski elementi klizišta


371 /400


Sl. 513. Blok dijagram idealizovanog klizišta nastalog klizanjem tla (Varnes, 1978).

Sl.514. Elementi klizišta u osnovi i preseku: A-B- čeoni ožiljak, C - uvala ili depresija, D1-

D2 - sekundarni ožiljci, E - trbuh, F-G - nožica ili stopa, A’-D’- dužina klizišta po osi, H-

telo klizišta (crtkano-granica klizišta), I - klizna površina, J - površina klizišta, K-podloga

klizišta, L1-L2 - krila klizišta, Š - širina klizišta (maksimalna), df - dubina klizišta u tački F,

d1, d2 - debljina klizišta (maksimalna i prosečna)


372 /400


Elementi klizišta

Telo klizišta naziva se celokupna stenska masa koja je otkinuta od svoje podloge i

pokrenuta niz padinu ili kosinu. Po obliku i dimenzijama može biti veoma različito, sl.555.

Klizna površina ili površina klizenja je donja granična površina između pokrenute mase

i njene podloge koja se ne kreće.

Površina klizišta je vidljiva površina tela klizišta – površinski deo pokrenute mase.

Nožica ili stopa klizišta je hipsometrijski najniži deo tela klizišta, koji je, po pravilu,

manje ili više nagurana na stabilnu podlogu.

Krila klizišta su bočni delovi tela klizišta u odnosu na njegovu osu. Nazive dobijaju

prema stranama sveta.

Trbuh klizišta je ispupčeni deo tela klizišta. Kod većih klizišta može ih biti i po nekoliko

na istom telu klizne mase.

Uvala ili depresija klizišta je ulegnuti deo na telu klizišta. Često se mogu pretvoriti u

mala jezerca, odnosno bare koje još više mogu ugroziti kliznu masu.

Čeoni ožiljak klizišta predstavlja najviših, obično lučno povijenu, pukotinu koja se

formira otkidanjem tela klizišta od delova terena iznad njega koji nisu zahvaćeni

procesom klizenja.

Sekundarni ožiljci su pukotine duž kojih je došlo do naknadnog (sekundarnog) otkidanja

pokrenute mase.

Osa klizišta je zamišljena linija koja podužno polovi površinu tela klizišta pravcem

njegovog kretanja.

Dužina klizišta je rastojanje između hipsometrijski najviše tačke čeo nog ožiljka i najniže

tačke nožice klizišta.

Debljina klizišta je upravno rastojanje između površine i podloge klizišta.

Granica klizišta je linija kontakta nekretane podloge i tela klizišta po površini terena.

Građa (struktura) klizišta

Geološku građu tela klizišta čini litološki sastav i sklop stenskih masa, odnosno petrogena

vrsta stenske mase, način njenog pojavljivanja i prostorni položaj u odnosu na površinu

terena i površinu klizenja.

Naime, obrazovanje klizišta prouzrokuje promene reljefa, unutrašnje građe padine ili

veštačke kosine, položajem i oblikom površine terena ili klizne površine duž koje se vrši

pomeranje pokrenute mase. Na osnovu tih faktora P.P. Savarenski je predložio podelu

klizišta, zavisno od pravca razvoja kliznog procesa, na delapsivna i detruzivna i prema

geološkoj sredini u kojoj se klizište formira na: asekventna, konsekventna i insekventna.


373 /400


Prema P.P. Savarenskom, klizišta se prema geološkoj građi padine i obliku klizne površine, dele na:

Delapsivna klizišta ili regresivna

klizišta - su ona kod kojih se proces

klizanja razvija odozdo naviše. Obično

nastaju na padinama podlokanim

površinskim tokovima i veštačkim

zasecima. Najpre se pojavljuju pukotine i

obruši masa neposredno uz ivicu zaseka, a

zatim, zbog izgubljenog oslonca, nastaje

pucanje i otkidanje novih uzbrdskih masa.

To ide sve dotle dok se kliznom površinom

ne formira stabilan nagib kosine, koji je

blizak prirodmom uglu nagiba dotičnog tla.

Detruzivna klizišta ili progresivna

klizišta- su ona kod kojih se proces

klizanja razvija odozgo naniže. Najčešće

nastajuusled preopterećenja labilnih delova

padine materijala iz iskopa. U ovom slučaju

deformacije nastale u gornjem delu padine

prenose se naniže.

Sl.515. Podela klizišta prema geološkoj građi padine i obliku klizne površine


374 /400


Sl.516. Podela klizišta prema geološkom sklopu stena

Prema geološkom sklopu stena

Konsekventna klizišta - nastaju na padinama

gde već postoje predispozicije za njihovo

formiranje. Prirodne predispozicije, u ovom

pogledu, smatraju se međusobne površine,

pukotine, granične površine između površinskog

rastresitog pokrivača i čvrste podloge i dr.

Nastaju pretežno u raznorodnim stenskim

masama, a klizna površina je najvećim delom

formirana po granici između dva susedna sloja.

Oblik klizne površine je ravan, talasast ili

stepenast (kaskadni). Može se ustanoviti

relativno lako neposrednim vizuelnim

osmatranjem ili geološkim ispitivanjem.

Konsekventna klizišta su najzastupljenija u

odnosu na ostale dve grupe.

Asekventna klizišta - nastaju unutar

jednorodne neslojevite stenske mase, uglavnom

zemljaste mase. Klizna površina kod ovih

klizišta ima približno kružnocilindrični oblik, i

uslovljena je fizičko mehaničkim svojstvima

stenske mase. Položaj površine klizanja

određuje se statičkim uslovima narušavanja

ravnoteže u homogenoj sredini.

1- U homogenom glinovitom materijalu

2- U ispucalim čvrstim stenskim masama

Insekventna klizšta - nastaju pretežno u

raznorodnim (heterogenim) slojevitim stenskim

masama sa horizontalnim pružanjem, ili sa

padom suprotnim od nagiba padina, odnosno

kosine. Kod tih klizišta klizna površina seče više

slojeva stenskih masa, obično, je vezana za već

postojeće ili kose pukotine i prsline.

Sva tri tipa klizišta mogu biti delapsivna i detruzivna.


375 /400


Klasifikacija klizišta

Inženjerska geologija u delu koji proučava klizišta predlaže klasifikaciju klizišta po nekoliko

različitih kriterijuma.

Prema razvoju procesa klizišta se dele na: neaktivna - smirena ili fosilna i aktivna.

Prema brzini kretanja klizne mase, klizišta se dele na: smirena klizišta, kod kojih brzina

kretanja ne prelazi 5 cm godišnje i aktivna klizišta, kod kojih brzina iznosi 20 ili više metara

godišnje. Među aktivnim klizištima, izdvojena su:lagana - spora, brza i eksplozivna -

izuzetno brza klizišta. Svako od njih može se kretati ujednačeno ili sukcesivno u

pulzacijama.

Sem toga, aktivna klizišta se dele na:

- površinska (maksimalna debljina kliznog tela do 1m);

- plitka (debljina kliznog tela 1-5 m);

- duboka (debljina kliznog tela 5-20 m);

- vrlo duboka (debljina kliznog tela preko 20 m).

Prema položaju klizne površine u odnosu na podnožje kosine klizišta dele se na:

- nožična i

- podnožična.

Kod nožičnog klizišta ni jedna tačka klizne površine ne nalazi se ispod hipsometrijski najniže

tačke na nožici, dok se kod podnožičnog klizišta deo klizne površine nalazi ispod najniže

tačke na površini nožice.

Sl.517. Podela klizišta prema položaju kliznih površina: a- nožično klizište, b - podnožično

klizište

U tabeli 42 prikazana je podela klizišta po nekoliko različitih kriterijuma.

Prepoznavanje labilnih padina vrši se na osnovu različitih indikatora, kao što su:

- geološki (duboka površinska raspadnutost stena, intenzivna tektonska oštećenost stena,

nepovoljan litološki sastav..),

- geomorfološki (strm nagib padine, strmo podsečene padine, jako razuđen reljef..),

- hidrološki i hidrogeološki (jaka raskvašenost stena, česta pojava izvora, mnogo

pištevina, barica..),

- biološki (ogoljenost padina, pojavu krivih stabala-„pijanih“ šuma, vrsta rastinja..) i

- tehnički (prsline i pukotine na objektima, krivljenje objekata....).


376 /400


Najčešći geodinamički proces je klizenje, nakon kojeg kao posledica ostaju klizišta. Čak i u

slučaju kada nisu katastrofalna, klizanja predstavljaju ozbiljan problem gotovo u svim

delovima sveta, jer uzrokuju ekonomske ili socijalne gubitke, direktnene ili indirektne, na

privatnim ili javnim dobrima. Direktne štete nastaju u trenutku aktiviranja klizišta,

oštećivanjem objekata i ljudskim gubicima (smrt ili povreda) unutar granica prostiranja

klizišta. Indirektne štete se iskazuju i kroz dužu vremenski period: redukovanjem vrednosti

nekretnina u ugroženim područjima, gubitkom produktivnosti zbog oštećenja na dobrima ili

prekidom saobraćaja, smanjenjem produktivnosti prouzrokovamim smrću ljudi, povredama

ili psihološkim traumama i, konačno, troškovima sanacije šteta.

Podela klizišta

1. Podela prema dubini klizne površine - Prema dubini klizne površine klizišta se dele na:

1. povšinska (<1 m)

2. plitka (1-5 m)

3. duboka (5-20 m)

4. vrlo duboka (>20 m)

2. Podela prema količini pokrenute mase - Prema količini pokrenute (klizeće) mase

klizišta se dele na:

1. mala (do nekoliko hiljada m3)

2. srednja (do nekoliko desetina hiljada m3)

3. velika (do nekoliko stotina hiljada m3)

4. vrlo velika (do nekoliko miliona m3)

3. Podela prema mestu nastanka na padini - Prema mestu i uzroku nastanka klizišta se

dele na:

1. delapsivna - klizište nastaje u nožici padine usled podsecanja i razvija se (naviše)

uz padinu

2. detruzivna - klizište nastaje u višim delovima padine, vrši pritisak na niže

slojeve opterećujući ih i razvija se naniže

4. Podela prema vremenu nastanka - Prema vremenu nastanka klizišta se dele na:

1. primarna - na terenima koji nisu ranije bili zahvaćeni klizištima

2. sekundarna - u okviru terena koji je ranije bio zahvaćen klizanjem.

5. Podela prema strukturi i sastavu padine - Prema strukturi i sastavu padine klizišta se dele

na:

1. asekventna - u jednorodnim i neslojevitim stenama

2. konsekventna - pojava klizanja je predisponirana nagibom slojeva ili sistema

pukotina prema nagibu padine

3. insekventna - klizna ravan preseca slojeve različitog sastava bez obzira na

predisponiranost u sklopu terena.

6. Podela prema strukturi i veličini - Prema strukturi i veličini klizišta mogu biti:

1. klizišta čvrstih stena

2. klizajući blokovi


377 /400


3. klizni potoci

4. površinska tečenja male dubine pod uticajem padavina i podzemnih voda

5. površinsko tečenje male dubine pod uticajem samo atmosferskih padavina

6. manja otkidanja po zahvatu i dubini - blago zatalasane površine padina

7. Podela prema mehanizmu kretanja

1. klizanje

2. tečenje

3. složeno kretanje

8. Podela prema obliku klizne površine, reljefu i načinu kretanja - Prema obliku klizne

površine, reljefu i načinu kretanja postoje sledeći tipovi klizišta:

1. Slojna

2. Višeslojna

3. Rotaciona

4. Stepeničasta (kaskadna)

5. Blokovska

6. Potočasta.

9. Po mestu pojavljivanja

1. nadvodna

2. podvodna klizišta

Podvodna - podmorska klizanja

Sl. 518. Podmorska klizanja


378 /400


Način distribucije kretanja pokrenute mase stena/tala, tj. kinematika klizanja, jedan je od

osnovnih kriterijuma za klasifikaciju klizišta. Prema mehanizmu kretanja razlikuje se pet

tipova klizanja: odronjavanje, prevrtanje, klizanje (u užem smislu reči), širenje (razmicanje)

i tečenje.

Odronjavanje (eng. fall): Odvajanje mase sa strmih padina po površini, na kojoj ima malo

ili uopšte nema smicanja, već dolazi do slobodnog pada materijala, prevrtanja ili kotrljanja.

Prevrtanje (eng. topple): Rotacija (prema napred) odvojene mase oko ose koja se nalazi u

njenoj bazi ili u blizini baze; ponekad može biti izraženo kao još međusobno prislonjeni

odvojeni blokovi. Prevrtanje može prethoditi ili nastati nakon odronjavanja ili klizanja.

Klizanje (eng. slide): Kretanje manje ili više koherentne mase po jednoj ili više dobro

definisanih kliznih površina (površina sloma).

Tip

kretanja

Vrsta materijala

Stena Inženjersko tlo

Prevlast krupnozrne

frakcije

Prevlast sitnozrne

frakcije Slika -šema

Padanje,

odvaljivanje

(eng. fall)

Padanje,

odvaljivanje

stene

Padanje,

odvaljivanje

drobine

Padanje,

odvaljivanje tla

Prevrtanje,

prevaljivanje,

rušenje

(eng. topple)

Prevrtanje

stene Rušenje drobine Rušenje tla

Klizanje

(eng. slide) Klizanje stene Klizanje drobine Klizanje tla

Razvaljivanje,

raširenje

(eng. spread)

Razvaljivanje

stene Raširenje drobine Raširenje tla

Tečenje,

razlivanje

(eng. flow)

Tečenje stene Tečenje drobine,

detritni tok

Tečenje tla,

zemljasti tok


379 /400


Razmicanje ili širenje (eng. spread): Glavni način kretanja je bočno razmicanje blokova

usled čega nastaju smičuće ili tenzione pukotine.

Tečenje (eng. flow): Raznovrsna kretanja sa znatnim varijacijama brzine i sadržaja vode, a

iskazuje se kao prostorno kontinuirana deformacija. Tečenje često počinje kao klizanje,

odronjavanje ili kao prevrtanje na strmim padinama, pri čemu dolazi do brzog gubitka

kohezije pokrenutog materijala.

Veliko klizište u steni većinom je planarni ili klinasti slom po jednoj ili više planarnih

površina.

Malo klizište u steni najčešće je odron ili prevrtanje.

Klizište u glini većinom je pojedinačno ili višestruko rotacijsko, u idealnom slučaju po

kružnoj kliznoj površini.

Klizanje blata, tok blata ili tok debrita nastaje u slabim glinama ili pokretanjem prethodno

poremećenog stenskog materijala.

Složena klizišta su najčešća i uključuju višestruke procese; tanslacijska imaju čeonu

pukotinu koja je kružnog oblika, a zatim slede planarna klizišta. Tabela 41

Sl. 519.Vrsta klizišta - šematski prikaz

Rotaciona (cilindrična) klizišta oblikuju se na padinama u čijem sastavu dominiraju gline,

isprani les ili njemu slični sedimenti (glinovita ilovača).


380 /400


Klizna površina (ravan) ima školjkasti oblik, oblikuje se unutar samog glinovitog sloja.

Naime, zbog sabijanja materijala u jeziku, javlja se lažno boranje pa je jezik istaknut u

reljefu. Masa kliznog materijala je

ulegnuta pa se često u tom

kvazisinklinalnom obliku nakuplja

voda i dolazi do ujezerivanja.

Klizište u odnosu na padinsko

podnožje može biti položeno iznad

i ispod njega, ili u njegovoj ravni.

Tačnije, misli se tu na polojžaj

klizne baze koja je određena

mestom izbijanja klizne ravni na

površinu.

Sl. 520. Rotacioni (cilindrični) tip klizišta (prema D.J.Varnes-u 1958. g.)

Stepeničasta klizišta karakteristika su strmih lesnih odseka uz Dunav, Tisu i Dravu. Svakako

su najizrazitiji destrukcioni derazijski procesi, čija aktivnost nanosi najteže posledice

naseljima, komunalnim, vodosnabdevnim i vodozaštitnim objektima i saobraćajnicama

izgrađenim u neposrednom priobalju reka.

Uz bočnu eroziju reka, imaju odlučujuće značenje u morfogenezi i razvoju odgovarajućih

tipova lesnih strmih odseka. Prema svojim karakteristikama svi ti pokreti pripadaju tipu

urušno-kliznih pokreta.

Sl. 521. Stepeničasta klizišta (S.K. Abramov i I. V. Popov - 1956 i M Pecsiju - 1971): 1.

Slojevi lesa; 2. Kliznuti fragmenti: 3. Klizna ispupčenja, P1-peskoviti les, Cg-crvena glina,

na kojoj se razvila klizna površina, Fph- fosilni pedološki horizonti, Pg- panonska glina, O-

osuliina, Šg-šarena glina, Z-sprud

Osnovna karakteristika im je da se lesne naslage, u skladu sa svojim fizičkim

karakteristikama, gubitkom prirodne stabilnosti, stepeničasto urušavaju uz vertikalan zid

fronta (čela) klizišta. Istovremeno, razvojem vodoravnih kliznih pokreta iznad skoro


381 /400


vodoravne klizne površine, istisnuti materijal na prednjoj strani oblikuje lokalno ispupčenje,

tzv. jezik klizišta unutar kojeg se zbog zbijanja uočava naboranje kliznog materijala.

Negativni uticaji erozije u slučaju direktnnog podsecanja strmih lesnih odseka posebno su

opasni u slučajevima kombinacije sa nepovoljnim hidrogeološkim osobinama lesnog

odseka. Tu se misli na pojavu izvora na obalama u podnožju lesnih odseka, čija je aktivnost

direkto zavisna od vodostaja reke.

U slučaju složenih "stepeničastih" klizišta klizna površina je velikog nagiba. Obično se

oblikuje visoko iznad podnožja planine. Klizištem zahvaćen padinski materijal pokreće se

velikom brzinom pa zato ova vrsta klizišta izaziva katastrofalna razaranja. Ako padinske

naslage, odnosno slojevi, imaju sinklinalni tip građe, mogućnosti za oblikovanje "stenskih"

klizišta su veće. Dužina klizišta je obično velika i do nekoliko stotina metara. Osim klizanja,

tokom procesa mogu se uočiti i urušni pokreti. Karakteristični su za padine građene od

čvrstih i polučvrstih stena koje se odlikuju izraženom anizitropnošću fizičkih osobina

(Panjukov, 1965.). Kliznim procesom zahvaćene su, dakle, stenske mase supstrata.

"Stenska" klizišta su relativno retka u našoj zemlji.

Translatorna klizišta koja imaju planarnu kliznu površinu oblikuju se na padinama u čijem

sastavu dominiraju pukotine (blokovi ili ploče). Karakteristični su za padine građene od

čvrstih i polučvrstih stena koje se odlikuju izraženom anizitropnošću fizičkih osobina.

Kliznim procesom zahvaćene su, dakle, stenske mase supstrata. "Stenska" klizišta su

relativno retka u našoj zemlji.

Translatorna klizišta imaju kliznu površinu konsekventno položenu u odnosu na padinu. Ona

je, naime, blago nagnuta u smeru nagiba padine. Debljina kliznog materijala je relativno

tanka, u proseku 1-3 m. Jezik je obično nešto istaknut zbog sabijanja materijala. Front se

jasno vidi. Na masi kliznog materijala nalaze se poprečne pukotine u kojima se zadržava

voda. Zbog toga područje klizišta može kroz duže razdoblje postati zamočvareno.

Sl. 522. Translatorna klizišta prema Summerfieldu: a- klizanje blokova, b- klizanje ploča


382 /400


Tepih ill slojna klizišta oblikuju se u slučaju kad je glinovita klizna površina blago nagnuta

u pravcu padine. Propusni (permeabilni) sedimenti pokrivač iznad klizne površine relativno

je tanak. Klizna površina najčešće je

diskontinuiranog razvoja i njen pad se poklapa sa

nagibom osnovne - temeljne stene na kojoj je

oblikovana. Klizni pokreti su periodični i vežu se za

vlažnija razdoblja godine ili pak za veoma vlažne

godine. Klizna ispupčenja i otvorene pukotine

zatezanja kao i nagnut položaj stabala na padini

("pijana šuma") osnovni su vidljivi pokazatelji

kliznog procesa, koji se veoma lako prepoznaju.

Sl. 523. Tepih ill slojna klizišta

Blok klizišta predstavljaju srazmerno veoma spore padinske procese. Razvijaju se uz

granice strukturno-denudacijskih stepenica, kosina i to u slučaju ako veći odlomljeni komadi

- blokovi stena naležu na glinovitu podlogu. Svojom

težinom utiskuju se u glinu (fliš) koja, ako je proces

dugotrajan, postaje plastična a delimično bude i

istisnuta. Oblikuje se niz manjih kliznih površinaa duž

kojih se blok postupno kreće niz padinu. Klizni

pokreti ne prelaze vrednosti od nekoliko milimetara

godišnje. Sl. 524. Blok klizišta

Često su klizanja padinskog materijala koritastog tipa. Klizna ploha ima paraboličan oblik i

razvija se kao i kod prethodne vrste klizišta visoko iznad podnožja planine. To su tzv.

klizišta - potoci (naziv preuzet od Panjukova, 1965.). Klizni materijal se postupno premešta

niz padinu. Ukoliko je promočen vodama izvora, postaje plastičan i „otiče“ niz padinu

oblikujući jezik klizišta u njenom podnožju. Osnovna pretpostavka oblikovanja takvih

klizišta jeste srazmerno debeo pokrivač sličnih lesnim sedimentima ili siltovitog (glinastog

- ilovastog) materijala, veliki nagib padine, neko paleoudubljenje u kojem se nakuplja voda

temeljnica koja zbog debelog pokrivača već spomenutih naslaga ne može izbiti na površinu.

Voda temeljnica, otičući paleoudubljenjem, vlaži podinu pokrovnih naslaga koje time gube

na svojoj povezanosti i vertikalnoj postojanosti. Kao posledica takvog razvoja oblikuje se

preformirana klizna površin na kojoj pokrovni sedimenti, izgubivši stabilnost, klize na već

opisani način.

Sl. 525. Klizišta - potoci (naziv preuzet od Panjukova, 1965.).


383 /400


Tbela 42

KLASIFIKACIJA KLIZIŠTA I INDIKATORI KLIZANJA

Aktivnost procesa

klizenja

mogu biti aktivna - brza i nagla

neaktivna - smirena, fosilna

Podela klizišta prema

brzini kretanja klizne

mase, (K. Sharp)

izuzetno sporo < 0.006 mm/god.

veoma sporo 0.006 mm/god. - 1.5 mm/god.

sporo 1.5 mm/god. - 1.5 mm/mesec

umereno sporo 1.5 mm/mesec - 1.5 mm/dan

brzo 1.5 mm/dan - 0.3 mm/min.

veoma brzo 0.3 mm/min. - 3.0 mm/sek.

izuzetno brzo > 3.0 mm/sek.

Dubina klizišta

površinska - do 1m

plitka - 1 do 5 m

duboka - 5 do 20 m

vrlo duboka - preko 20 m

Veličina klizišta

vrlo mala < 100 m2/<100 m3

mala 100 – 1.000 m2/100 – 5.000 m3

srednje veličine 1.000- 10.000 m2/5.000 – 100.000 m3

velika 100.000 m2/– 1.000.000 m3

veoma velika - ogromna >50.000 m2/>1.000 000 m3

Smer razvoja klizenja delapsivna (regresivna) - proces klizenja odozdo naviše

detruzivna (progresivna) - proces klizenja odozgo naniže

Prema geološkom sklopu

stena

konsekventna

asekventna

insekventna

Prema nagibu padine

veoma blagim padinama, sa nagibom manjim od 5°

blagim padinama, sa nagibom od 5° do 15°

strmim padinama, sa nagibom od 15° do 45°

veoma strmim padinama, sa nagibom većim od 45°

Prema vrsti stena u

kojima se formiraju

u mehanički oštećenim čvrstim stenama

u poluvezanim ili koherentnim stenama

u nevezanim ili inkoherentnim sedimentima

u heterogenim stenama

Prema položaju klizne

površine u odnosu na

podnožje kosine

nožična

podnožična


384 /400


ZNAKOVI AKTIVNOSTI KLIZIŠTA (Crosier, 1984), tabela 43

Aktivno Neaktivno

Ožiljci, tragovi i pukotine oštrih ivica Ožiljci, tragovi i pukotine zaobljenih ivica

Pukotine i depresije bez sekundarne

ispune

Pukotine i depresije zapunjene sekundarnom

ispunom

Sekundarni pokreti masa na licima nagiba

na čelu

Nema sekundarnih pokreta masa na licima

nagiba na čelu

Površina sloma i granične posmične ravni

pokazuju sveža klizanja i strije

Površina sloma i granične posmične ravni

pokazuju stara klizanja i strije ili ih nema

Sveže ispucane površine na blokovima Procesi trošenja vidljivi na ispucanim

površinama blokova

Poremećen drenažni sistem; mnoge jame i

nedrenirane depresije Integrisani drenažni sistem

Brazde od pritiska na kontaktu sa ivicama

klizišta Ivične pukotine

Nema promena tla na izloženoj površini

loma

Stvaranje materijala tla na izloženoj površinii

loma

Prisustvo brzo rastuće vegetacije Prisutnost sporo rastuće vegetacije

Razlike u vegetaciji unutar i izvan granica

klizišta

Nema razlike u vegetaciji unutar i izvan granica

klizišta

Nagnuto drveće bez novih vertikalnih

izdanaka

Nagnuto drveće s novim vertikalnih izdancima

iznad nagnutih debla

Nema novih sekundarnih izbojaka na

deblima Novi sekundarni izbojci na deblima


385 /400


KLASIFIKACIJA KLIZIŠTA PREMA AKTIVNOSTI I POTENCIJALU (Crosier, 1984), Tabela 44

Klasa I Kosine sa aktivnim klizištima. Materijal se konstantno kreće, a reljef klizišta je

svež i jasno definisan. Pomaci mogu biti kontinuirani ili sezonski.

Klasa II

Kosine koje su često izložene novim ili ponovljenim aktivnostima klizišta. Pokret

nije pravilna, sezonska pojava. Pokretanje klizišta izaziva nestabilnost

povratnog perioda do 5 godina.

Klasa III Kosine retko izložene novim ili postojećim aktivnostima klizišta. Okidanje

klizišta izaziva nestabilnost povratnog perioda većeg od 5 godina.

Klasa IV

Kosine sa dokazima o aktivnosti klizišta u prošlosti, ali koje nisu bile izložene

klizanju u zadnjih 100 godina

Podklasa IVa: Erozioni reljef još uvek vidljiv

Podklasa IVb: Erozioni reljef više nije prisutan - na prošlu aktivnost ukazuju

naslage u klizištima

Klasa V

Kosine na kojima nema dokaza o klizanju u prošlosti, ali postoji verovatnost da

se dogode u budućnosti. Na potencijal klizanja ukazuju analize naprezanja ili

analogija sa drugim kosinama

Klasa VI Kosine na kojima nema dokaza o klizanju u prošlosti i koje se prema analizi

stanja naprezanja i analogiji sa drugim kosinama smatraju stabilnim


386 /400


Sl.526. Erozioni oblici u raznorodnim stenskim masama


387 /400


Istražni radovi i istražne metode na klizištima

Kompleksna priroda većine klizišta dovodi do potrebe za što detaljnijim ispitivanjima

njihovih karakteristika. Prilikom određivanja svojstava klizišta vrlo je važno saznati

unutrašnju strukturu samog klizišta kao i okolinu koji ga okružuje kako bi se dobili

neophodni pokazatelji o potrebnim radnjama koje treba provesti za pouzdanu stabilnost

terena na kojem se nalazi klizište (detaljnije u II delu).

Modeliranje struktura klizišta se tradicionalno određuje na osnovu geomorfoloških

posmatranja i, ukoliko je to moguće, sa ograničenim podacima iz podzemlja dobijenim

istražnim bušotinama ili iskopima. Takve tradicionalne metode uzorkovanja su najčešće, ali

i zahtevaju intenzivan i često skup rad sa mehanizacijom na terenu.

Primenom snimanja podzemlja georadarskom metodom, te na taj način kreiranjem snimaka

visoke rezolucije i njihovim višestrukim prekrivanjem moguće je dobiti visoko kvalitetne

podatke o stratigrafiji podzemlja do dubine od 50 metara.

Klizišta nije lako sanirati, posebno ne brzo ili za malo novca. To su skupi, opsežni i

dugotrajni radovi. Ali postoje određene mere koje se mogu preduzeti. Jedna od njih je sadnja

odgovarajućeg drveća u zonama potencijalnih

klizišta. Druga je projektovanje i izgradnja

potpornih zidova koji moraju uvek imati

odgovarajuću drenažu, treća je rasterećenje

(odterećenje) padine, četvrta je izgradnja

horizontalnih drenova - rupe koje će odvoditi vodu

iz padina, peta je sidrenje potencijalnih ili

pokrenutih stenskih masa i...

Postoji i hemijsko rešenje - u tlo se ubrizgavaju neke

supstance koje povećavaju koheziju tla.

Površinske vode se rešavaju obodnim kanalima, a

podzemne horizontalnim ili kosim bušotinama koje

će odvoditi vodu iz padine. Jedno od mogućih

rešenja prilikom same gradnje jest i temeljenje na

tzv. šipovima koji će prodreti kroz površinu (masu)

klizanja i tako učvrstiti objekat.

Sl.527. Klizište - neke od metoda sanacije

Da uprostimo - da bi se klizišta mogla uspešno sanirati, potrebno je otkloniti uzorke koji su

prouzrokovali klizanje. Standardnu nomenkaturu za opis svega navednog razradila je, tokom

devedesetih godina, Komisija za klizišta Međunarodnog društva za inženjersku geologiju.

Klizišta je moguće stabilizovati primenom jedne ili više sledećih metoda:

1- modifikacijom profila kosine, kada je to moguće;

2- podupiranjem ili sidrenjem postojećeg profila;

3- poboljšanjem ili dreniranjem materijala koji izgrađuje kosinu.


388 /400


NARAVOUČENIE:

„Onaj ko želi graditi na kosim padinama trebao bi izdvojiti više novca na osiguranje kuće

nego na njenu fasadu i izgled. Sanacija je uvek problematična i nema garancije da će biti

uspešna. Kuću koja je pukla besmisleno je popravljati ako se ne reši mehanizam klizišta“,

kaže (upozorava) praksa.

5.3.4.5. Odronjavanje - (rockfall) - (trenutačni događaj) osipanje i odron - urnisi

Odron (engl. Rockfall, nem. Absturz, rus. Обваль) je stenovita masa ili blok odvojen od

osnovne mase (sredine) i survan u njegovo podnožje. Odron je geomorfološki oblik nastao

koluvijalnim procesom, tj. naglim otkidanjem i stropoštavanjem stenske mase niz strme

padine.

Odroni predstavljaju iznenadna otkidanja kamenih blokova na strmim odsecima planinskih

strana. Događaju se, isključivo, u čvrstim stenskim masama. Nastaju na taj način što se

pojedini kameni blokovi, pod uticajem atmosferilija, mehaničkih udara ili potresa, odvaljuju

iz svojih prirodnih ležišta i pod dejstvom zemljine teže survavaju niz padinu.

Odbrušavanje stenskih masa, slično planinskim urnisima, događa se i na visokim i strmim

obalama mora, jezera i reka, usled dejstva talasa, odnosno vodenih tokova. Ovo se dešava i

u dubokim zasecima i usecima strmih strana.

Uzrok odronjavanja može biti endogeni ili egzogeni. Odroni se vrlo često javljaju prilikom

snažnih zemljotresa ili vulkanskih erupcija. Potkopavanje prirodnim procesima (fluvijalni,

proluvijalni, glacijalni, marinski) takođe često dovodi do odronjavanja.

S obzirom na kinematiku pojave - odronjavanje je trenutačni događaj.

Stari naziv za odron je urvina.

Sl. 528.Odronjavanje stenskih masa:1-labilan blok, 2-razlomljena stenska masa,3 -

odronjen material, 4- podloga odrona

Odronjavanje stenskih masa je proces otkidanja i njihovog kretanja niz padinu pod dejstvom

sopstvene težine. Najčešće se dešava na strmim padinama izgrađenim od čvrstih stena i u

obalama mora, jezera i reka, kada je čisto prirodni proces. Međutim, pojave odronjavanja

su dosta česte na kosinama saobraćajnica i površinskih kopova, izazvane ljudskim radom,

kada se ovaj proces naziva tehnogenim.


https://sh.wikipedia.org/wiki/Engleski_jezik

https://sh.wikipedia.org/wiki/Nema%C4%8Dki_jezik

https://sh.wikipedia.org/wiki/Ruski_jezik

https://sh.wikipedia.org/wiki/Geomorfologija

https://sh.wikipedia.org/wiki/Koluvijalni_proces

https://sh.wikipedia.org/wiki/Zemljotres

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Vulkanizam&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluvijalni_proces&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Proluvijalni_proces&action=edit&redlink=1

https://sh.wikipedia.org/wiki/Glacijalni_proces

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Marinski_proces&action=edit&redlink=1

389 /400


Osnovni preduslov za nastanak odrona je da je stenska masa ispucala, sa pukotinama koje

omeđuju labilne blokove, pri čemu najmanje jedna od tih pukotina treba da bude nagnuta ka

padini ili kosini. Mehaničko raspadanje stena, koje je popraćeno širenjem pukotina ili

ispiranjem materijala između zidova pukotina ubrzava ispadanje delova stenske mase koje

se može događati od osipavanja sitnih kamenih odlomaka, pa sve do kamene lavine pod

delovanjem gravitacije. Sitni ili krupniji komadi kreću se velikom brzinom zbog slobodnog

pada, a takođe mogu odskakivati ili se kotrljati niz padinu.

Sl.529. Odronjavanje: ispucala stenska masa -

preduslov za nastanak odrona

Tipovi nestabilnosti u stenovitim kosinama U stenama su pojave nestabilnosti prema obliku i

mehanizmu kretanja donekle drugačije nego u

inženjerskom tlu. Retko se događa pojava globalne nestabilnosti u smislu potpunog sloma

kroz stensku masu, a češće su pojave erozione nestabilnosti (osipanje odlomaka) ili lokalne

nestabilnosti (odroni blokova različitih dimenzija).

Vrste sloma u stenovitim kosinama su:

- planarni slom (planar failure),

- klinasti slom (wedge failure),

- odron (rockfall)

- prevrtanje (toppling).

Svaki od ovih tipova sloma odnosno dimenzije pokrenutog dela stene zavisne su od

prostornog rasporeda diskontinuiteta, odnosno od učestalosti pukotina (gušće pukotine daju

više manjih odlomaka ili blokova).

Mehanizam pomeranja odlomaka ili blokova po stenskoj kosini može biti:

- slobodni pad (falling),

- odskakivanje (bouncing),

- kotrljanje (rolling).

Slobodni pad će se pojaviti na gotovo vertikalnim ili podsečenim kosinama, a kotrljanje na

kosinama nagiba 300 ili manjim. Prilikom odskakivanja, odlomci ili blokovi mogu dobiti

značajan horizontalni pomak te pasti daleko od donje ivice (granice) kosine. Najveća

mogućnost odskoka je na čistim i glatkim površinama čvrstih neraspadnutih stena. Što je

površina kosine u steni hrapavija ili više raspadnuta, kapacitet zaustavljanja je veći. Manje

značajni faktori su veličina i oblik fragmenata.

Mržnjenjem vode u pukotinama i rastom korena drveća dolazi do nihovog širenja i

produbljavanja. U momentu kada težina bloka savlada otpore sile nastupa njegovo otkidanje

i kretanje niz padinu (kotrljanje, razbijanje, podskakivanje, kretanje kroz vazduh) i odlaganje

pri dnu padine gde nagib padine postaje blaži.


390 /400


Sl. 530. Odron - veliki problem

saobraćajnoj infrastrukturi

Vrste odrona - odroni se najčešće razvrstavaju prema površini i kubaturi tj. veličini tela

odrona.

Odroni se izučavaju radi utvrđivanja njihovog štetnog dejstva na objekte i ljude, a u cilju

prevencije ili saniranja posledica. Kao i kod kliženja i kod odronjavanja postoje preventivne

i akutne mere saniranja.

Vrste odrona prema veličini: tabela 45

Naziv odrona Površina ( m²) Zapremina ( m³)

Vrlo mali <10 <100

Mali 10 - 100 100 – 1.000

Srednje veličine 100 – 1.000 1 000-100 000

Veliki 1.00 100.000 100.000 – 1. 000 000

Ogromni >100.000 >1.000 000

Preventivne mere saniranja odrona sastoje se u sprečavanju pojave odrona, na mestima gde

su se u prošlosti dešavala odronjavanja. Najčešće se primenjuje kontrolisano mehaničko

čišćenje (“kavanje“) nestabilnih blokova na padini ili kosini upotrebom čekića, ćuskije ili

minimalnih količina eksploziva. Sastoji se u tome da nestabilni blokovi padnu kada mi

želimo tj. kada neće biti štete po objekte i ljude.

Akutne mere saniranja se primenjuju kada je već došlo do odronjavanja. U podsečenim

kosinama saobraćajnica i reka koriste se podupiranje i podziđivanje.

Sprečavanje odrona: automatska signalizacija, kavanje, pokrivanje čeličnim mrežama. Za

stabilizaciju pojedinačnih blokova najčešće se primenjuje sidrenje.

U građevinskoj praksi ponekad je potrebno sanirati mesta potencijalnih odrona pre izgradnje,

tako da se labilni delovi stena uklone priručnim alatom ili miniranjem sa malom količinom

eksploziva. Ako su već izvedeni objekti ugroženi procesom odronjavanja (npr.

saobraćajnice), labilni delovi stena učvršćuju se sidrenjem, potpornim zidovima,

injektiranjem pod niskim pritiskon i slično.


391 /400


5.3.4.6. Osipanje

Osipanje je rotaciono kretanje (kotrljanje) pojedinačnih čestica i krupnijih komada niz

strmije padine. Osipanje je padinski, gravitacioni proces odvajanja, kretanja i kotrljanja

odlomaka stena nastalih mehaničkim raspadanjem kamenitih stena. Kretani materijal se

zaustavlja na blažim nagibima ili pri dnu padine formirajući sipar.

Sl. 531. Akumulacioni oblik osipanja - sipar

*Akumulacioni oblik osipanja je sipar koji se formira nagomilavanjem ovog materijala.

*Inženjersko-geološke odlike tela sipara su: velika poroznost, laka i potpuna ocedljivost,

slaba konsolidovanost, velika stišljivost, mala nosivost,...

Pri osipanju dominira rotaciono kretanje. Mestimično se i povremeno materijal kreće i

translatorno. Striktna definicija načina kretanja nije moguća. Brzina kretanja pri osipanju

zavisi od nagiba padine i debljine pokrenutog materijala. U principu, brzina osipanja je veća

od brzine kretanja materijala pri klizenju i puzanju, i može iznositi i desetine metara na dan.

Sl.532. Presek sipara - dinamika i kinematika siparske mase:AC-prislona površina, BC -

baza sipara, AB - površina sipara. 1- sipar, 2 - stena, 3 - podloga

Veći fragmenti obično se nalaze u nožici sipara a sitniji pri vrhu, zato što je dužina kotrljanja

srazmerna veličini, to jest, masi fragmenta.

Sipar predstavlja nagomilanu drobinu i sitnije blokove, koji su nastali pre svega fizičkim

raspadanjem i osipanjem čvrstih stena sa strmih padina ili kosina. Sipari se najčešće

formiraju u terenima izgrađenim od krečnjaka, serpentinita i kristalastih škriljaca, a ređe u

drugim stenama.

Intenzitet osipanja zavisi od visine padine tj. kosine i nagiba. Što je nagib strmiji intenzitet

osipanja je veći, ali i odlomci krupniji. Radi analize stabilnosti sipara neophodno je

poznavanje njegovih inženjerskogeoloških svojstava i geometrijskih elemenata (dužina,

širina, debljina i nagib).


392 /400


Sl. 533.Osipanje - početno stanje

Vrste sipara

Prema obliku sipari mogu biti veoma različiti:

trouglasti, trapezast i složeni. Vrlo često na padinama

dolazi do spajanja više sipara kada se formiraju

siparska platna. Siparski materijal je u stalnom

laganom kretanju prema dnu padine. Pokretanje

siparskog materijala mogu izazvati:

- podizanje nožice sipara maticom reke ili talasa mora i jezera,

- izvođenje bilo koje vrste radova na siparu (usecanje, zasecanje, izgradnja nasipa i sl.),

- potresi od miniranja, zemljotresa i dr.

Sl. 534. Oblici sipara - osnova i presek

Sipari se najčešće dele prema debljini i prema veličini.

Prema debljini sipari su podeljeni na:

- plitke (manje od 1 m)

- srednje debele (od 1 do 5 m)

- debele (od 5 do 20 m)

- vrlo debele (preko 20 m)

Prema nagibu površine mogu biti:

- sipari blažeg nagiba, do 25 stepeni;

- sipari srednjeg nagiba, od 25 do 35 stepeni;

- sipari strmog nagiba, od 35 do 45 stepeni.

Sipari najčešće nastaju na strmim padinama i odsecima. Na našim terenima takve odseke

grade krečnjaci.

Kada su u pitanju sipari, kao morfološki elementi razlikuju se točilo, telo sipara i plaz.

Točilo je udubljenje, žleb niz koji se materijal osipa niz padinu. Taj žleb je redovno

predisponiran razlomnom strukturom, pukotinom ili rasedom. Niz takvo, tektonski

formirano, udubljenje kotrljaju se i osipaju uglasti odlomci. Materijal se „toči“ pa otuda i

naziv točilo. Točilo predstavlja erozioni oblik, iako je tektonski predisponirano i njegov

nastanak se ne može striktno vezati za koluvijalnu eroziju. Materijal transportovan niz točilo

akumulira se u podnožju padine u vidu konusa, koji se naziva telo sipara.


https://sh.wikipedia.org/wiki/Kre%C4%8Dnjak

https://sh.wikipedia.org/wiki/Pukotina

https://sh.wikipedia.org/wiki/Rased

393 /400


Kada je osipanje intenzivno i točila su raspoređena blizu jedna drugima, tela sipara se spajaju

u podnožju padine. Spojena tela sipara nazivaju se plaz. Materijal u telima sipara i plazevima

je rastresit, nevezan, oštrih ivica i uglast, neklasifikovan po krupnoći.

Kotrljajući se niz padinu, materijal, izgrađen od čestica i komada ponekad i decimetarskih

dimenzija, biva grubo obrađen, ali ne i zaobljen. Cementacijom (vezivanjem) tog materijala

nastaju padinske breče.

Povodi pokretanja sipara

Neposredni povodi pokretanja siparskog materijala mogu biti:

- pad kamena, stabla ili kojeg drugog predmeta na telo sipara;

- podrivanje nožice delovanjem matice vodotoka ili udarom talasa jezera i mora;

- potresi izazvani miniranjem, nailaskom vozila, lavinom, vetrom, gromom ili

zemljotresom;

- preopterećenje labilne zone sipara izgradnjom nasipa, nailaskom vozila ili ljudi;

- izvođenje „zemljanih“ radova, zasecanje tela sipara i sl.

Sprečavanje nastanka osulina vrsi se izradom potpornih konstrukcija, preraspodelom

stenskih masa i ublažavanjem nagiba.

Siparski materijal je slabo kosolidovan, a često i nestabilan pa se na siparu izbegava

gradnja, a ako se gradnja ne može izbeći, onda se nakon izvođenja odgovarajućih

istraživanja najpre pristupa sanaciji.

Pitanje:

Koja je razlika između klizanja, puzanja i tečenja, a koja između odronjavanja, urušavanja i

osipanja (padinski procesi)?

Osipanje, urušavanje (i odronjavanje) i stenske lavine čine pokrete na padinama izazvane

dominantno delovanjem gravitacije usled nestabilnosti stena i odvijaju se u vrlo kratkom

vremenu.

Osipanje nastaje kad se stena usled klimatskih ili nekih drugih uticaja počne mrviti i

prosipati niz padinu pa konačno nastaje sipar sa usitnjenim stenskim materijalom.

Urušavanje se odvija kad usled nestabilnosti dolazi do odronjavanja većih delova stena pa

niz padinu nastaje urušna kupa sa krupnim komadima stena.

Stenske lavine pak nastaju usled temperaturnih promena i destabilizacije stena na strmim

padinama pa nastaju brzi tokovi stenskog materijala koji se zaustavlja na manje strmim

delovima padine formirajući stenske kupe.

Klizenje, puzenje i tečenje su pak procesi koji se takođe odvijaju pod uticajem gravitacije,

ali se vremenski duže odvijaju i imaju vrlo destruktivne posledice. Usled tih procesa dolazi

do pomaka čitave površine reljefa niz padinu.

Puzenje zemljiša je vrlo sporo kretanje zemljišta niz padinu (1-2 cm godišnje) usled

vlažnosti površine. Prepoznaje se po kolenasto povijenim stablima.


394 /400


Tečenje zemljišta odnosi se na brže spuštanje

površinskog dela zemljišta koje je usled velike

količine vlage skoro u tekućem stanju. Prepoznaje

se prema stablima koja su ukošena, ali u različitim

smerovima.

Klizenje zmeljišta je najdestruktivnijiu proces koji nastaje kad se ispod površinskog sloja

zemljišta nalazi glina koja usled velike vlage nabubri i postane klizna podloga za površinski

sloj koji potom velikom brzinom počne kliziti uništavajući sve građevine i biljni pokrov koji

se nalazi na površini. Drveće je na klizištima uglavnom ukošeno u smeru u kojem se padina

klizila.

Klizišta su uvek posledica neke neravnoteže (nestabilnosti) unutar tla. Ona predstavljaju

"pokušaj" tla da dođe u ravnotežno (stabilno) stanje. Obično se aktiviraju posle velikih kiša

ili naglih otapanja snega.

Da bi nastalo klizište neophodna su 2 elementa:

1. Padina i

2. Voda

Sl.535. Potencijalne zone klizišta

5.3.4.7. Urušavanje je naglo i brzo kretanje rastresitog materijala niz padinu pod utjecajem

gravitacije u trenutku gubitka stabilnosti. To je jedini trenutni događaj među padinskim

procesima. Javlja se kod padina s nagibom većim od 32°.

Urušavanje je sezonski, povremeni i sporadični padinski morfološki proces, često vezan za

određene klizne procese. Delovanje im je vezano za eskarpmane (padine > 550) ili vrlo strme

nagibe padina od 32- 550, te za urušavanje fizičkim i hemijskim procesima rastrošenog

materijala (različitog promera).

Uzroci urušavanja mogu biti procesi zamrzavanja i odmrzavanja, rast ledenih kristala u steni

(sezonski uzroci), bočna erozija vodotokova (povremeni uzroci) i potresi (sporadični uzrok).


395 /400


Karakteristično je za strmine, pri čemu dolazi do razaranja donjih stena, a gornje gube

oslonac i ruše se (klifovi, potkopine...).

U podnožju padina nakupljeni materijal gradi blage kosine (uzvišenja koja zovemo

predgorske stepenice ili pedimenti).

Kod urušavanja se ne formiraju strogo određeni reljefni oblici. Javlja se reljefni oblik

kolapsium koji se sastoji od urušne niše na vrhu, urušnog koridora i urušne kupe na dnu.

Sl.536. Urušavanje - uzroci urušavanja - klif i talasna potkopina

4.1.6.8. Sufozija

Pojava ispiranja sitnih čestica iz rastresitih stenskih masa u vodonosnim slojevima na

obalama reka, jezera, mora, akumulacionih bazena, uz stvaranje ulegnuća i drugih oblika

deformacija - filtriranje podzemnih voda naziva se sufozija.

Ona je posledica mehaničkog i hemijskog rada, najčešće pod dejstvom filtracionog toka

(hidrauličkog toka) podzemnih voda. Pri ovom procesu dešava se dvojako delovanje vode.

Kada voda odnosi nerastvorljive mineralne čestice, takva sufozija naziva se mehanička, a

ukoliko voda rastvara mineralne čestice i odnosi ih u vidu rastvora, takva sufozija naziva se

hemijska.

Proces je vrlo lagan - spor (traje godinama), te ređe vrši nepovoljan uticaj na stabilnost

građevinskih objekata, ali je dosta rasprostranjen u prirodi.

Proces sufozije vrlo često narušava normalnu funkciju drenaža, filtera i vodozahvatnih

objekata.

Osnovna sila koja izaziva razvoj mehaničke sufozije, kako je već rečeno, je hidraulički

pritisak filtracionog toka. Ako je znatnog intenziteta može pokrenuti celokupnu masu tla.

Međutim ako je hidraulički pritisak manji on pokreće samo najsitnije čestice koje ulaze u

sastav sedimenata. Kretanje ovih čestica teško se može definisati jedinstvenom teorijom, jer

postoji više problema koji utiču na to (više detalja u II delu). Osnovni su:

- procena uticaja granulometrijskog sastava na pojavu sufozije,

- određivanje veličine kritične filtracione sile koja prouzrokuje pokretanje čestica -

hidraulički uslovi i

- procenat zrna koja se nalaze u pokretu - kinematički elementi.


396 /400


Sufozija je tipični stohastički proces, te se zbog toga kinematičke karakteristike procesa

sufozije mogu rešavati preko stohastičkih modela (II deo).

Uslovi nastanka i razvoja sufozije nisu isti u koherentnim i nekoherentnim materijalima.

Koherentni, prašinasti i glinoviti materijali

makroporozne strukture (les, lesna glina, gline

mrvičaste strukture) su manje povoljni zbog sile

kohezije. Najpre se mora razbiti kohezija pa tek

sve ostalo.

Nekoherentni materijali su znatno povoljniji za

nastanak sufozije jer se zrna skeleta samo dodiruju

(ugao unutrašnjeg trenja).

Sl.537. Sufozija - ispiranje sitnih čestica

Ispiranjem sitnih čestica nastaje prirodno sleganje dela terena (često i urušavanje), koje se

povećava u slučaju opterećenja izgradnjom. Sprečavanje pojava izazvanih sufozijom

prilično je teško. U tu svrhu najcelishodnije i najčešće se primenjuju injektiranje nastalih

šupljina ili izrada gijafragmi.

4.1.6.9. Likvefakcija

Likvefakcija je proces koji nastaje u nekoherentnim (nevezanim) sedimentima zasićenim

vodom. Manifestuje se potpunim gubitkom čvrstoće zbog naglog porasta pornih pritisaka

(pod uticajem dinamičke pobude) i njihovim prelazom u tekuće stanje. Nagli porast pornih

pritisaka podzemne vode uzrokuje fizičko razdvajanje čestica nekoherentnih stenskih masa,

pri čemu se izgubi međuzrnski kontakt i trenje između zrna, a posmična čvrstoća teži nuli.

Pri tome teren se deformiše, a građevine se naginju i ruše. Taj proces može nastati kao

posledica potresa, ali i vibracija izazvanih miniranjem i kretanjem teških vozila. Likvefakcija

je najučestalija u vodom zasićenim, sitnim - ujednačeno graduisanim pescima, ali u

određenim uslovima može nastati u polukoherentnim (poluvezanim) stenama.

Sanacija terena koji su podložni likvefakciji odvija se uspešno sniženjem nivoa podzemnih

voda, povećanjem stepena zbijenosti naslaga, promenom granulometrijskog sastava i

injektiranjem.

Planarna oslabljenja – površine (ravni) slojevitosti, pukotine i sl. – nagute u smeru nagiba

padine, kreiraju potencijalne klizne površine u svakoj steni. Padinu degradira svaka veća

pukotina čiji je nagib > φ (a može biti i < 20º u slučaju glinovite ispune; pri čemu su kohezija

i porni pritisak takođe značajni).

Gusto raspucane ili tanko uslojene stene troše se do nagiba padine od 20-40º.

Sl. 538.Razmicanje - širenje stenske mase - planarna oslabljenja


397 /400


Izvori literature, slika i crteža:

Acocella, V., Gudmundsson, A. & Funiciello, R. (2000): Interaction and linkage of extension fractures and

normal faults: examples from the rift zone of Iceland.- Journal of Structural Geology, 22, 9, 1233-1246.

AGS (2007a). Guidelines for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for land use planning,

Australian Geomechanics, Vol 42 No 1, March 2007. Landslide Zoning Guidelines.

AGS (2007c). Practice Note guidelines for landslide risk management, Australian Geomechanics, Vol 42

No 1, March 2007. Practice Note.

Allmendinger, R.W. (1999): Introduction to Structural Geology.- Cornell University, 279 str.

Anđelić M. (1990): Geomorfologija. Beograd, Vojnogeografski institut

A. Verruijt (2001: „Soil Mechanics“, Delft University of Technology.

Barazangi, M. & Dorman, J. (1969): World seismicity maps compiled from ESSA, Coast and Geodetic

Survey, epicenter data, 1961-1967.- Bull. Seism. Soc. Amer,. 59, 369-380.

Banjac Nenad (1994), SEIZMOLOGIJA, Petničke sveske br. 34, Istraživačka stanica Petnica, Valjevo

Basma, A. A. (2003.): Design of Reinforced Earth Walls. Advanced Foundation Engineering,

(www.sarajah....)

Bates, R.L. and J.A. Jackson (eds.), 1987, Glossary of Geology. American Geological Institute,

Alexandria, VA, 788 p.

Bauer (2004.): (www.bauer...)

Berza, T. (1997): A hundred years of tectonic studies in South Carpathians: the state of the art. International

Symposium “Geology in the Danube Gorges”; Geoinstitut special publication 25, Belgrade, p. 271-276

B. M. Das (2007): „Principles of Geotechnical Engineering“, Adapted International Student Edition,

International Thompson Publishing, Canada.

Bognar, A. (1987.): Reljef i geomofološke osobine Jugoslavije. Veliki geografski atlas Jugoslavlije, SN

Liber, Zagreb.

Burbank, D.W. & Anderson, R.S. (2001): Tectonic Geomorphology.- Blackwell Science Pub., Oxford, 274

str.

Collinson, J.D. & Thompson (1988): Sedimentary Structures.- Unwin-Hyman, London, 207 str.

Davis, G.H. & Reynolds, S.J. (1996): Structural Geology of Rocsk and Regions.-John Wiley & Sons, Inc.,

New York, 776 str.

D. Cruden and D.F. Van Dine (2013). Classification, Description, Causes And Indirect Eff ects-Canadian

Technical Guidelines and Best Practices related to Landslides: a national initiative for loss reduction,

Geological Survey Of Canada Open File 7359, 2013.

DeGraff, J.M. & Aydin, A. (1987): Surface morphology of columnar joints and its significance to

mechanics and direction of joint growth.- Geological Society of America, 99, 605-617.

D.F. Van Dine (2012). Risk Management-Canadian Technical Guidelines and Best Practices related to

Landslides: a national initiative for loss reduction, Geological Survey Of Canada Open File 6996.

Dimitrijević M. (1964): Strukturna geologija. Beograd, Rudarsko-geološki fakultet, Laboratorija za metode

geološkog kartiranja.

Dubrova, G.A. (1963.) Interaction of Soil and Structures. Izd. Rechniy Transport, Moskva

Donath, F.A. (1970): Some information squeezed out of rock.- American Scientist, 58, 54-72.

Dragutin Jevremović, Inženjerska geologija, Građevinsko-arhitektonski fakultet, Univerzitet u Nišu, Niš,

2003, strana 10

Encyclopædia Britannica Online (2012): Ockham's razor - http://www.britannica.com/ /Ebchecked

/topic/424706/Ockhams – razor

Eyal, Y., Gross, M.R., Engelder, T. & Becker, A. (2001): Joint development during fluctuation of the

regional stress field in southern Israel.- Journal of Structural Geology, 23, 2/3, 279-296.

Ford, D.C., Williams, P.W. (1989): Karst Geomorphology and Hydrology. Unwin Hyman, London, pp. 1-

601

Fossen, H. & Johansen, T.E.S. (2005): Structural geology: e-learning modules.


http://www.sarajah/

398 /400


Gavrilović,S. (1972): Inženjering o bujičnim tokovima i eroziji. Časopis "Izgradnja", specijalno izdanje.

Beograd.

Geologija Srbije VIII-2 Inženjerska geologija, Beograd, 1978, strana 1

Geološka terminologija i nomenklatura VIII-2 Inženjerska geologija, Zavod za regionalnu geologiju i

paleontologiju Rudarsko-geološkog fakulteta, Univerzitet u Beogradu, Beograd, 1978.

Gillespie, P.A., Walsh, J.J., Watterson, J., Bonson, C.G. & Manzocchi, T. (2001): Scaling relationships

of joint and vein arrays from The Burren, Co.Clare, Ireland.- Journal of Structural Geology, 23, 2/3, 183-

201.

Grass Concrete Limited: Erosion control systems, Wakefield, West Yorkshire, uputstva i prospekti, 96;

Grenerczy, G., Kenyeres, A., Sella, G. & Stein, S. (2005): Tectonic implications of the GPS velocity field

in the northern Adriatic region.- Geophys. res. Lett.,32, L16311.

Janjić,M. (1979): Osnovi geologije i inžinjerske geologije. Građevinski fakultet. Univerzitet u Beogradu.

Beograd.

Jovanović, V i Srećković-Batoćanin, D.: "Osnovi geologije" - Zavod za udžbenike i nastavna sredstva,

Beograd, 2006.

Keller, E.A. & Pinter, N. (2002): Active Tectonics: Earthquake, Uplift, and Landscape, 2nd ed.- Prentice

Hall, New Yersey, 362 str.

Kirschbaum, D. B., Adler, R., Hong, Y., Hill, S., and Lerner-Lam, A. A.: global landslide catalog for

hazard implications:method, results, and limitations, Nat. Hazards, 52, 561–575, 2010.

Handin, J., Hager, R.V., Friedman, M. & Feather, J.N. (1963): Experimental deformation of sedimentary

rocks under confining pressure: pore pressure tests.- Amer. Asocc. Petrol. Geol. Bull., 47, 717-755.

Highland, L.M., and Bobrowsky, Peter (2008). The landslide handbook-A guide to understan ding

landslides: Reston, Virginia, U.S. Geological Survey Circular 1325, 129 p.

Лазаревић, Р. и др. (1983). Карта ерозије СР Србије 1:500.000. Београд: Институт за шумарство и

дрвну индустрију.

Лазаревић, Р. (2000). Клизишта. Београд: Друштво бујичара Југославије.

Learning Geology, 2015, 2016: How Do Extrusive and Intrusive Environments Differ? Minerals, Petrography,

Rock Deformation, Classes of sedimentary rocks, Studying Rock, The Basis of Rock Classification, Movement and

Solidification of Molten Rock, Geometric description of folds, What Causes Earthquakes?, Types of Metamorphic Rocks,

Sedimentary Basins, Relation of Volcanism to Plate Tectonics, Groundwater Flow, Limestone, Siltstone, Dolomite,

Sandstone, Breccia, Conglomerate.... Lisowski, M., Savage, J.C. & Prescott, W.H. (1991): The velocity field along the San Andreas Fault in

central and southern California.- Journal of Geophysical Research, 96, 8369-8389.

Lowrie, W. (1997): Fundamentals of Geophysics.- Cambridge Univ. Press, CAmbridge,354 str.

Maksimović, (2008): Mehanika tla, Beograd AGM knjiga

Maksimović, M. i Santrač, P. (2010): „Zbirka Zadataka iz Osnova Mehanike Tla“, 6. Dopunjeno izdanje,

AGM Knjiga, Beograd

Marović, M., Grubić, A., Đoković, I., Toljić, M., Vojvodić, V. (1997): The Neoalpine tectonic pattern of

Djerdap region. International Symposium “Geology in the Danube Gorges”; Geoinstitut special publication

25, Belgrade, p. 111-115

Marković M., Pavlović R., Čupković T. 2003. Geomorfologija. Beograd: Zavod za udžbenike i nastavna

sredtsva

Maslov N.N. i grupa autora (1975.): Složeno fundiranje, stabilnost kosina i drenaže. Građevinska knjiga,

Beograd

McConaughy, D.T., & Engelder, T. (2001): Joint initiation in bedded clastic rocks.- Journal of Structural

Geology, 23, 2/3, 203-221.

Nelson, S.A. (2007): Petrology.- http://www.tulane.edu/~sanelson/geol212/intro&textures.htm

Netlon Limited: "Tensar" geogrids in civil engineering, Blackburn, uputstva i prospekti, 1996;

Nonveiller, E., Klajner, I. i dr. (1969-70): Mehanika tla (geomehanika) - autorizovana predavanja

kadetimaVojne akademije Inžinjerijskog školskog centra (IŠC), Karlovac-Zagreb


http://geologylearn.blogspot.rs/

http://geologylearn.blogspot.rs/2016/03/movement-and-solidication-of-molten-rock.html

http://geologylearn.blogspot.rs/2016/03/movement-and-solidication-of-molten-rock.html

http://www.tulane.edu/~sanelson/geol212/intro&textures.htm

399 /400


Nonveiller, E. (1979.) Mehanika tla i temeljenje građevina. Školska knjiga, Zagreb

Nonveiller, E. (1990): Mehanika tla i temeljenje građevina, Školska knjiga, Zagreb.

Panjukov,P.N. (1965): Inženjerska geologija. Građevinska knjiga. Beograd.

Passchier, C.W. & Trouw, R.A.J. (1996): Microtectonics.- Springer-Verlag, Berlin, 289 str.

Perry, B. (2008): Metamorphic Rocks Tour.-http://seis.natsci.csulb.edu/bperry/metarock/ HOMEPAGE. htm

Pešić L. (2001): Opšta geologija - Egzodinamika. Beograd, Rudarsko - geološki fakultet Univerziteta u

Beogradu

Pešić L. (2002): Opšta geologija - Endodinamika. Beograd, Rudarsko-geološki fakultet

Plummer, Ch.C.,McGeary, D. (1993): Physical Geology.WCB. USA.

Popov, I. V. (1959.): Inženjernaja geologija. MGU, Moskva.

Rawnsley, K.D., Peacock, D.C.P., Rives, T. & Petit, J-P. (1998): Joints in the Mesozoic sediments around

the Bristol Channel Basin.- Journal of Structural Geology, 20/12, 1641-1661.

Rey, F Patrice. (2016): Introduction to Structural Geology, Sidney

Roberts, J.L. (1989): The Macmillian Field Guide to Geological Structures.- The Macmillian Press Ltd.,

London, 250 str.

Rock Identification, lab-study-guide, geology.com

Roglić, J. (1959): Odnos riječne erozije i krškog procesa. Zbornik 5. kongresa geografa Jugoslavije, Cetinje,

p. 263-273

Roje-Bonacci, T. (2003.): Mehanika tla. Građevinski fakultet Sveučilišta u Splitu

Stanković, M.: Hidrotehnički radovi. Udžbenik za SVŠ i VA, VIZ, Beograd, 1979.

Stanković, M.: Projekat zaštite kosnina useka objekata "torkret" betonom. VP 4416 Split, 1980.

Stanković, M.: Izrada tunela "Greda" primenom eksploziva. Naše građevinarstvo, br.35,1981;587-594

Stanković, M.:Neeksplozivna sredstva za rušenje stena i betona - miniranje bez potresa. Naše

građevinarstvo, br. 45, 1991; 24-28.

Stanković, M.:Tehnologija iskopa podzemnih objekata tipa "Jastog", VP 4416 Split, 1981, 1984 i 1986.

Stanković, M.: Uloga ankera u podzemnim radovima. VP 4416 Split, 1985.

Stanković, M.:Zaštita kosina saobraćajnica savremenim materijalima. Put i životna sredina, II

jugoslovenski naučno-stručni skup, Žabljak '98.

Stanković, M.: Arhivski projekat kao osnova efikasnog i racionalnog građenja i održavanja saobraćajnica,

Magistarska teza, Beograd, 1994, 1-206;

Statut Međunarodne Asocijacije za Inženjersku geologiju (IAEG), Kjoto, 1992. Tandarić, N. (2010).: Opća geomorfologija, Zagreb, 2010

Terzaghi, K. (1972.): Teorijska mehanika tla, Naučna knjiga. Beograd

Tomlinson, M. J. (1980.): Foundation Design and Construction. Pitman Press,Boston, London.

Thompson, G.R. & Turk, J. (1999): Earth Science and the Environment. Saunders College Publishing, pp.

589, New York. Poglavlja: - I Earth Materials and Time (15-82 str.),- II Internal Processes (83-174 str.)

Tucker, M.E. & Wright, V.P. (1990): Carbonate sedimentology.- Blackwell Sci. Publ., Oxford, 482 str.

SchoIle, P.A. & Ulmer-Scholle, D.S. (2003): A Color Guide to the Petrography of Carbonate Rocks:

Grains, Textures, Porosity, Diagenesis.- AAPG Memoir 77, Tulsa, 474 str.

Sharifikia, M. (2008.) Landslide hazard zonation in hilly area of Southern Caspian Sea - Iran -bases on RS

& GIS tools. Department of Geology University of Delhi. Published in : (Map India 2008)

Varnes, D. J. (1988.): Landslide Types and Pmeesses. "Landslides and Engineering Practice" Highway

Research Board, Special Report 29, Washington, D. C.

Varnes, D.J., 1978, Slope movement types and processes, in Schuster, R.L., and Krizek, R.J., eds.,

Landslides - Analysis and control: Transportation Research Board Special Report 176, National Research

Council, Washington, D.C., p. 11–23 Source URL

V.N.S. Murthy (2003): Geotechnical Engineering : Principles and Practices of Soil Mechanics and

Foundation Engineering, Marcel Dekker Inc, New York

Worthington, S.R.H. (1991): The karst hydrogeology of the Canadian Rocky Mountains. McMaster

University, unpublished Ph.D. thesis, pp.1-227


http://seis.natsci.csulb.edu/bperry/metarock/%20HOMEPAGE.%20htm

http://www.iaeg.info/AboutIAEG/Statutes/tabid/65/Default.aspx

400 /400


Visual Dictionary Online, visual.merriam-webster.com

www.prevention web.net

http://www.geologija.org/articles/geo.php?t=2

http://www.google.com

http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/15/1821/2015/nhess-15-1821-2015.pdf

http://billy.geo.uib.no/struct/emodules.html

http://www.world-stress-map.org

http://landslides.usgs.gov/learn/prepare.php

http://www.ready.gov/landslides-debris-fl ow

http://www.redcross.org/prepare/disaster/landslide

https://www.achievesolutions.net/achievesolutions/en/Content.do?contentId=17630

http://landslides.usgs.gov/learn/prepare.php

http://www.ready.gov/landslides-debris-flow

http://www.redcross.org/prepare/disaster/landslide


http://www.scribd.com/doc/125871021/Eolski-reljef

http://www.nationalgeographic.rs

http://www.geologyin.com/2014/10/whats-difference-between-active-and.html#oz6vJhde8ZcMpvXs. http://www.seismo.gov.rs Prezentacija Republičkog seizmološkog zavoda Srbije.

http://www.soest.hawaii.edu/coasts/lecture/gg170/resources.html Elementi fizičke geologije.

http://www.geology.wisc.edu/courses/g594/Lectures/index.html Tekstovi i slike vezani za geologiju.


http://www.geo-online.org Geofizika.

www.nasa.gov

Wikipedia


http://www.google.com/

http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/15/1821/2015/nhess-15-1821-2015.pdf

http://billy.geo.uib.no/struct/emodules.html

http://www.world-stress-map.org/


http://www.nationalgeographic.rs/

http://www.geologyin.com/2014/10/whats-difference-between-active-and.html#oz6vJhde8ZcMpvXs
