GEOLOŠKI I INŽENJERSKO-GEOLOŠKI USLOVI FORMIRANJA … PR 20... · Sažetak: Proučavanje uslova za nastanak klizišta na PK "Filijala", fabrike cementa u Beočinu, bazira se na

Originalni naučni rad

GEOLOŠKI I INŽENJERSKO-GEOLOŠKI USLOVI FORMIRANJA KLIZIŠTA U CEMENTNIM LAPORACIMA

NA PK "FILIJALA", BEOČIN

Ganić Meri1, Lazić Mirko2, Knežević Slobodan3, Rundić Ljupko4 Sažetak: Proučavanje uslova za nastanak klizišta na PK "Filijala", fabrike cementa u Beočinu, bazira se na geološkim i inženjersko-geološkim karakteristikama panonskih laporaca, kao osnovnoj sirovini koja se eksploatiše. Morfotektonski i strukturni odnosi, litološki sastav i način pojavljivanja, kao i praćenje fizičko-mehaničkih svojstava, kako panonskih naslaga, tako i podinskih i povlatnih sedimentata daje uvid u proces pojave klizanja na površinskom kopu. Ključne reči: geologija, inženjerska geologija, klizište, panonski laporci, Beočin 1. UVOD Ležište cementnih laporaca "Filijala", na kome je razvijen istoimeni površinski kop, danas je glavno ležište u eksploataciji osnovne sirovine Beočinske fabrike cementa. Ono je poznato još od 1838. godine, a počelo je da se koristi od 1869. godine. Ležište se sastoji od tri eksploataciona revira nejednake veličine i stepena eksploatisanosti:

1. "Severno polje", najveće, najstarije i najviše eksploatisano polje; 2. "Srednje polje" ili "Međupolje" i 3. "Južno polje".

Istorija izučavanja geologije ležišta cementnih laporaca kod Beočina, kao i šire, Fruške Gore, bila je predmet stalnog interesovanja još od prve polovine XIX veka i to u raznim domenima geoloških disciplina: stratigrafije, paleontologije, tektonike, petrologije i mineralogije, rudnih ležišta i dr. Najpotpuniji podaci iz prve etape istraživanja geološke građe Fruške Gore nalaze se u radovima Hörnes (1874), Lentz (1874) i Koch (1896), koji su prvi dali prikaz geološke građe i tektonike ovog prostora. Nešto kasnije geološkom građom Fruške Gore bavila se čitava plejada poznatih geologa i geomorfologa, među kojima Laskarev (1951), Petković i dr. (1976), Čičulić, i dr. (1971), Čičulić (1977), Stevanović & Papp, (1985), Stevanović (1990) i dr. Problematikom istraživanja rezervi i kvaliteta laporaca kao sirovine na ležištu "Filijala" i geološkom građom bavili su se Čongradec (1975), Knežević (2007), Knežević i Lazić 1 Univerzitet u Beogradu, Rudarsko-geološki fakultet, Kamenička 6, 11000 Beograd, Srbija, E-mail: [email protected] 2 Geozavod, Karađorđeva 5, 11000 Beograd, Srbija 3 Univerzitet u Beogradu, Rudarsko-geološki fakultet, Kamenička 6, 11000 Beograd, Srbija, E-mail: [email protected] 4 Univerzitet u Beogradu, Rudarsko-geološki fakultet, Kamenička 6, 11000 Beograd, Srbija, E-mail: [email protected]

PODZEMNI RADOVI 20 (2012) 47-59 UDK 62 RUDARSKO-GEOLOŠKI FAKULTET BEOGRAD YU ISSN 03542904

48 Ganić M.; Lazić M.; Knežević S.; Rundić Lj.

(2008), Knežević i dr.(1997, 2002, 2008), Simić i dr. (2002), Simić (2004, 2006, 2007), Draško i dr. (1998). Na problematici inženjerske geologije i hidrogeologije na ležištu "Filijala", a posebno onim vezanim za pojave klizišta radili su u novije vreme Rakijaš (2007), Lazić i Rakijaš (2007). Kop "Filijala" obuhvata deo terena na severnim padinama Fruške Gore, iznad desne obale Dunava blizu Beočina (slika 1). Samo područje površinskog kopa obuhvata brežuljkaste terene koji se neravnomerno spuštaju ka obali Dunava, tako da se morfološki izdvajaju lokalni visovi (Belo brdo 236 m i Oštra glavica 190 m) i uvale, a srednja nadmorska visina terena iznosi oko 170 metara. U istočnom delu područja PK "Filijala", pruža se dolina potoka Časor, a na zapadu od ležišta, razvijena je dolina Kozarskog potoka. Danas, usled eksploatacije laporaca, prirodna morfologija terena je dosta promenjena. "Odneti" su delovi bivših visova, a dolina potoka Časor na području ležišta i deo područja "Međupolja" su većim delom zatrpani nasipom od bivše otkrivke kopa. Rudarskim radovima su delovi terena u "Severnom polju", a delimično i u "Južnom polju" gotovo geometrijski profilisani izradom eksploatacionih etaža i često zaravnjeni u vidu platoa, a svakodnevna ekspoloatacija na površinskom kopu utiče i na morfologiju terena koja se brzo menja.

Slika 1 - Geografska i geološka skica PK "Filijala" (Beočin) sa položajem istržnih bušotina

Geološki i inženjersko-geološki uslovi formiranja klizišta ... 49

2. GEOLOŠKE KARAKTERISTIKE U morfotektonskom pogledu, Fruška Gora predstavlja izduženi horst pravca pružanja istok-zapad, koji se izdiže iznad ravničarskog terena južnog pojasa Panonske nizije. Cementni laporci, koji predstavljaju produktivni nivo na PK "Filijala", su panonske starosti (gornji miocen) i najrasprostranjenija su geološka jedinica, naročito na najvećem eksploatacionom reviru "Severno polje". Sivi panonski laporci kao i podinski sarmatski sedimenti, čine jedinstveni strukturni sprat. Povlatu izgrađuju pontski peskovi i kvartarne (pleistocenske i holocenske, odnosno antropogene) naslage. U stratigrafskom smislu, panonski sedimenti su podeljeni na dva nivoa: stariji nivo - slavonski potkat (slavonijen) i mlađi nivo (serbijen). Slavonijen je razvijen na području "Južnog polja" gde sivi, slaboslojeviti i kompaktni laporci sadrži retke i sitne fosile među kojima se ističu Radix croatica, Gyraulus praeponticus, Limnocardium praeponticum, Paradacna cekusi, Undulotheca pancici i dr. Serbijen, koji je prisutan na "Severnom polju", u bistratigrafsko-paleontološkom pogledu obeležen je prisustvom sledećih vrsta mekušaca: Congeria banatica, Paradacna syrmiense, Paradacna lenzi, Provalenciennessius sp.,Gyraulus praeponticus i ostrakoda: Candona (Caspiola) alasi, Candona (Reticulandona) reticulata, Amplocypris major i dr. (Ganić et al. 2010). Merenjem elemenata pada laporaca utvrđeno je da: - u "Južnom polju" oni imaju padne uglove od oko 20°; - u otkrivenim slojevima panona u ožiljku klizišta u središtu "Međupolja", utvrđen

je padni ugao od 18°; - u severnom obodu "Međupolja" pad se međutim, uvećava dostižući iznos od 26°; - u "Severnom polju", idući po azimutu pružanja, padni ugao laporaca se postepeno

smanjuje tako da je na etažama severne kosine površinskog kopa izmeren padni ugao od 12-14°.

Gledano u prostoru kroz celo ležište, panonski laporci od južnog oboda "Južnog polja" konstantno padaju u pravcu SSZ, pa im se u tom pravcu i debljina stalno uvećava. Nekada je dostizala najveću debljinu na visu Oštra glavica, koja je iznosila oko 200 m. Međutim, posle dugogodišnje eksploatacije na velikom prostoru "Severnog polja", debljina laporovitih naslaga je jako smanjena do osnovne etaže sa apsolutnom kotom od 110 m. Najveća debljina od oko 109 m, utvrđena je novijim bušotinama u "Severnom polju" (B-19/06), pri čemu je bušenje završeno u panonskim laporcima (slika 2). Terenskim radom na kopu, u severnom delu "Severnog polja" uočeni su rasedi, koji utiču na morfostrukturni sklop terena. Ovde se oko diskordantnog kontakta panon/pont i u panonskim laporcima, javlja nekoliko raseda koji su jako uticali na formiranje vrlo specifičnog strukturnog sklopa. Detaljnija proučavanja na otvorenim profilima oko severne kosine "Severnog polja" i u izvedenim bušotinama unutar male morfološke uvale između najistaknutijih visova na brdu Oštra glavica (Knežević 2007), ukazala su na prisustvo više raseda na ovom prostoru. Neki od njih zatvaraju jedan po površini mali, ali relativno dubok tektonski rov. Tektonski rov je sa južne strane ograničen rasedom pravca pružanja ISI-ZJZ, zatim rasedom pravca SSZ-JJI sa


zapada i rasedom pravca pružanja IJI-ZSZ u istočnom delu ovog terena. Ovim rasedima je oblikovan rov koji u planu ima izgled raznostraničnog izduženog trougla (Ganić et al, 2010).

Slika 2 - Bušotina B-19/06 sa otkrivenim panonskim laporcima

u dubinskom intervalu 96 – 104 m U genetskom smislu, panonski laporci na severnim padinama Fruške Gore su nastali u ranoj fazi razvoja jezera Panon, kada je u njemu usled izolacije i priliva voda sa kopna nastalo slankasto jezero, tj. mezohalinska do oligohalinska vodena sredina (Ganić et al, 2010). U takvim uslovima, glavna masa kalcijum karbonata koji izgrađuje laporce, nastala je hemijskim procesima obaranja karbonata u toploj, slabo pokretnoj vodenoj sredini, zasićenoj rastvorom bikarbonata. Iako panonski laporci imaju naoko izgled jednoličnih sedimenata na širokom prostoru, oni se, gledajući slojeve, po nastanku stvaranja u geološkom stubu ipak razlikuju. Stariji laporci u "Južnom polju" su prvo pločasti, zatim slojeviti i relativno su tvrđi, mestimično su peskoviti sa pojavama tvrdih slojeva karbonatnih peščara i laporovitih alevrolita. Prosečan sadržaj CaCO3 u tim laporcima u "Južnom polju" iznosi oko 62,55%. Laporovite naslage mlađeg panona formiraju slojeve veće debljine, više su bankoviti pa i masivni i imaju u proseku manju čvrstoću od starijih panonskih naslaga. Prosečan sadržaj CaCO3 (u "Severnom polju"), je oko 64,42%. Ipak i u mlađim panonskim laporcima u "Severnom polju" postoje proslojci i sočiva koji se potpuno razlikuju od laporovite stenske mase u okruženju. Na otkrivenim delovima kopa u "Severnom polju", konstatovano je prisustvo proslojaka manjih od 10 cm debljine gvožđevitog alevritskog peska. U bušotini B-6 ("Severno polje") na dubini 61,0-61,1 m konstatovan sloj peskovito-laporovitih konglomerata sa valucima kvarca, rožnaca, serpentinita, krednih peščara i dr. (Ganić et al., 2010), a u bušotini B-8 (slika 3), na dubini 51,2-53,0 m sloj laporovitog peska u smeni sa šljunkovito-peskovitim laporcem. Ove male pojave peskovito-šljunkovitih proslojaka u laporovitim stenskim masama su lokalnog karaktera i sočivasto isklinjavaju u prostoru, ali s obzirom da su vodopropusne sredine, kroz njih se mogu infiltrirati podzemne vode, koje mogu imati


uticaj na rudarske radove pri ekslopataciji i predstavljaju, pod određenim okolnostima, aktivne činioce u formiranju klizišta.

Slika 3 - Stratigrafski profil bušotine B-8, ležište "Filijala - Severno polje" 3. INŽENJERSKO-GEOLOŠKE KARAKTERISTIKE Inženjersko-geološkim proučavanjima obuhvaćeni su neogeni kompleks i kvartarne naslage na površinskom kopu "Filijala", ali s obzirom da panonski laporci predstavljaju osnovnu sirovinu za eksploataciju, posebna pažnja je posvećena upravo laporovitom sedimentnom kompleksu. Laporoviti sedimentni kompleks predstavljen je: - korom raspadanja laporaca; - svetlo-žutim laporcima i - sivim laporcima.


Kora raspadanja laporaca je debela u proseku od 0,5 do 2,0m, sa postepenim prelazom u očuvanu, neizmenjenu stensku masu žutih i sivih laporaca. U ovoj zoni, stenska masa je jako ispucala i zdrobljena, mestimično do sitne drobine, izmešane sa glinovito-laporovitom korom raspadanja. Degradirana zona se postepeno razvija u dublje delove terena pod uticajem vode koja se infiltrira iz gornjih slojeva i u dužem vremenskom periodu zadržava preko laporaca. Iz tog razloga, ova zona se formira samo u delovima terena koji su pod većim uticajem vode iz gornjih, vodopropusnijih horizonata i utvrđena je skoro na svim istražnim bušotinama u zoni odlagališta "Časor", a u centralnom delu terena konstatovana je istražnim bušenjima (B-11/06, B-18/06 i B-19/06) (slika 1). Zbog loših fizičko-mehaničkih i inženjersko-geoloških svojstava i ova zona predstavlja pogodnu sredinu za periodično zadržavanje manjih količina vode koje se infiltriraju iz gornjih slojeva, kao i za dalju degradaciju i razvoj procesa kliženja terena. Izmerene vrednosti osnovnih parametara fizičko-mehaničkih svojstava (zapreminska masa, ugao unutrašnjeg trenja i kohezija) kore raspadanja laporaca su sledeće: γw = 18,00 kN/m3, φ = 16°, c = 15 kN/m2.

Svetlo-žuti laporci leže ispod glinovito-klastične serije, a iznad sivih laporaca. Žuti laporci sadrže glinovite primese, a uslojeni su u debele banke debljine 0,6-1,2 m i padaju prema severozapadu pod uglom manjim od 15°. Njihova utvrđena debljina je oko 9 m, ali u pojedinim delovima terena potpuno izostaju što govori o njihovom neujednačenom rasprostranjenju. Preovlađuju u južnom delu istražnog prostora (ležište "Južno polje"). U suštini, oni predstavljaju degradirane laporce, čija je izmena nastala usled delovanja vode duž pukotina, pa se njena debljina povećava u jače degradiranoj zoni, u uvalama. Žuti laporci su, u zoni do 3 m, jako ispucali sa sistemom pukotina duž ravni slojevitosti i upravnim na slojevitost. Pukotine duž ravni slojevitosti su stisnute, a upravne na slojevitost su zapunjene glinovito-laporovitom i karbonatnom raspadinom. Pukotine se lako šire na otvorenom profilu pri čemu se odlamaju i obrušavaju veći blokovi stenske mase. Duž pukotina su utvrđene limonitske i manganske skrame, a u pojedinim delovima su zapaženi i tragovi kretanja stenske mase (B-10/06, B-11/06, PIB-13/06, B-14/06, PB-17/06, B-18/06) (slike 1 i 5b). Stenska masa je slabo propusna (Kf < 10-8 m/s) dok se manje količine vode infiltrirane iz gornjih slojeva, povremeno zadržavaju u jače ispucaloj stenskoj masi. Izmerene vrednosti osnovnih parametara fizičko-mehaničkih svojstava svetlo žutih laporaca su sledeće: γw = 23 KN/m3, φ > 25°, c > 30 KN/m2. Čvrstoća na pritisak je σc = 6,57 MPa, a na istezanje σt = 1,25 MPa, dok je otpornost na smicanje u kompaktnoj stenskoj masi relativno dobra: φ > 250, c > 40 KN/m2.

Sivi laporci leže u podini žutih laporaca ili ispod glinovito-klastičnih neogenih sedimenata, a mestimično su utvrđeni direktno ispod sedimenata kvartara ili na površini terena. Sivi laporci predstavljaju veoma dobru sirovinu u cementnoj industriji, a njihova utvrđena debljina iznosi 80-100 m. Uslojeni su u banke debljine 0,6-1,2 m i generalno, imaju pravac pada prema severozapadu. U gornjoj zoni, do oko 3 m, stenska masa je ispucala (slika 5a), dok je u dubljim delovima kompaktna. Međutim, pukotine su stisnute pa se samo usled neadekvatnog zasecanja i promene naponskog stanja, šire i po njima se blokovi stenske mase odlamaju i gravitacionim putem odronjavaju niz kosinu. Veoma je izražena anizotropija stenske mase sa pukotinskim sistemima duž ravni slojevitosti i upravnim na slojevitost (slika 5b).


Odlamanje i kliženje stenske mase odvija se po pukotinama upravnim na ravni slojevitosti, a ređe po ravnima uslojenosti stenske mase koje su pod blagim nagibom prema severozapadu. Pri tome, na severnoj kosini PK "Filijala – Severno polje" slojevi laporaca padaju u brdo, dok na južnoj imaju blagi pad niz kosinu (padni ugao slojeva 12-15°). Ovo navodi na zaključak da je prostorni položaj primarnih struktura bio osnovni preduslov za pojavu nestabilnosti padine na južnoj kosini kopa, a da je stabilnost kosina na severnom obodu kopa "Severno polje" znatno bolja. Izmerene vrednosti osnovnih parametara fizičko-mehaničkih svojstava sivih laporaca su sledeće: γw = 26 kN/m3, φ > 30°, c > 30 kN/m3. U dubljim delovima, sivi laporci su kompaktni, slabo ispucali i relativno čvrsti (σc = 6,57 MPa, σt = 1,25 MPa). Stenska masa je slabo propusna (Kf < 10-8 m/s), sa manjim proceđivanjem vode duž pukotina u gornjoj zoni, koja se infiltrira iz povlatnih slojeva. Pod uticajem vode, laporci se postepeno razmekšavaju, pri čemu im se smanjuje čvrstoća na pritisak, a i otpornost na smicanje. Pretpostavka je da je uopšteni koeficijent postojanosti laporaca (usled otvorenosti stenske mase rudarskim iskopima) veći od 0,25, što znači da im se smanjuje čvrstoća i podložni su daljem raspadanju. Ispucalost laporaca ispitivana je na otvorenim profilima kao i u području lokacija bušotina. U laporcima i glinovitoj sredini odlagališta su izdvojene zone karakteristične po pukotinskoj anizotropiji (uzimajući u obzir prostornu orijentaciju, gustinu i karakter pukotina, kao i morfogenetske uslove terena otvorenih profila).

1. Stepen ispucalosti laporaca analiziran je na čeonom ožiljku aktivnog klizišta na južnoj kosini PK "Filijala - Severno polje". U ovoj zoni utvrđena su dva osnovna sistema pukotina i to: - pukotine po ravnima slojevitosti, EP = 350/10-15°, zatvorene i stisnute, a

aktviraju se gravitacionim putem, kada se odlamaju blokovi laporaca i obrušavaju prema dnu kopa. Stepen ispucalosti stenske mase Si > 10% – što znači da je jako ispucala stenska masa;

- pukotine upravno na ravni slojevitosti, pukotine zatezanja, po kojima se odlamaju blokovi laporaca i odronjavaju prema dnu kopa. Statistički EP = 80/85-90°. Stepen ispucalosti stenske mase Si > 10% - što znači da je vrlo jako ispucala stenska masa.

2. Stepen ispucalosti laporaca analiziran je i na jezgru istražnih bušotina B-10/06, B-11/06, PB-13/06, B-14/06, PB-15/06, PB-16/06, PB-17/06, B-18/06, B-4/07, B-5/07, B-3 /07, PB-2 /07 i B-1/ 07 (slika 1). Većina pukotina je sa tragovima kretanja, čije su površine sa prevlakama limonita i mangana, što ukazuje na cirkulaciju vode duž pukotina. Pukotine su pod uglovima različitog nagiba, od 45-90°. Prema pokazatelju ispucalosti stenske mase (RQD), utvrđeno je da je to srednje do jako ispucala stenska masa. Neujednačena ispucalost stenske mase uslovljena je morfogenetskim karakteristikama, kao i blizinom širokih rudarskih iskopa, tako da su u široj zoni iskopa, kako na južnom tako i na severnom obodu kopa "Filijala - Severno polje", laporci jako ispucali.

Stabilnost terena izgrađenog od laporaca ocenjena je na osnovu detaljnog inženjersko-geološkog kartiranja terena, kao i na osnovu pukotina kretanja utvrđenih istražnim bušenjem. Detaljnim kartiranjem definisana je granica aktivnog klizišta na južnoj padini PK "Filijala - Severno polje", kao i gornja granica potencijalne


nestabilnosti terena, kako na južnoj, tako i na severnoj kosini kopa (slika 4). Snimanjem i analizom pukotina kretanja stenske mase potvrđena je gornja granica potencijalne nastabilnosti terena u ležištu laporaca "Filijala - Severno polje".

Slika 4 - Inženjersko-geološka karta dela ležišta cementnih laporaca "Filijala - Međupolje"


Osim parametara fizičko-mehaničkih svojstava cementnih laporaca, vršena je i ocena čvrstoće stenske mase laporaca u odnosu na izvođenje rudarskih radova i njihovu stabilnost. Pored inženjersko-geoloških i fizičko–mehaničkih pokazatelja, za ocenu relativne čvrstoće stenske mase laporaca na ležištu "Filijala" korišćeni su i podaci posredne analize i to: - petografska i hemijska svojstva stenske mase: sastav stenske dijagenetske

konsolidacije (očvrslost stenske mase), sadržaj CaCO3 i dr., - stratigrafska pripadnost stenskih masa (geoloških jedinica) u sklopu terena. Na osnovu ovih ispitivanja, analize i korelacione povezanosti tih rezultata, dobijeni su podaci o relativnoj čvrstoći panonskih laporaca u odnosu na uslove njihove eksploatacije kao mineralne sirovine. Laporci ležišta "Severno polje" i "Međupolje" su kompaktni i relativno srednje čvrsti i predstavljaju dobru sirovinu za eksploataciju, i to zbog: male zapreminske težine (γw = 19 kN/m3, γd = 13-16 kN/m3), male čvrstoće na pritisak (σ c = 5,02 MPa), malog modula elastičnosti (Ee = 4,20 Mpa), kohezije (c = 65 kN/m2), ugla unutrašnjeg trenja (ϕ = 49°), modula stišljivosti (Mv = 30000 kN/m2). Ovi sedimenti se smatraju relativno srednje čvrstom stenskom masom (posmatrano u odnosu na ukupan masiv na ovom području), sa ujednačenim vrednostima parametara čvrstoće na pritisak i na smicanje. U pojedinim delovima terena, u površinskoj zoni (do dubine 10,0 m), zastupljene su znatno mekše partije stenske mase, što je uslovljeno njenim sekundarnim izmenama. Koeficijent razmekšavanja Kr laporaca je visok, jer stenska masa brzo prima veće količine vode (postaje vodozasićena) i njena čvrstoća se pod uticajem vode znatno smanjuje. Koeficijent postojanosti Kp je takođe visok (> 0,25), što pokazuje da laporac, u uslovima otkrivenosti i zaleganja u određenom vremenskom periodu, gubi znatan deo svoje prvobitne čvrstoće. Čvrstoća i postojanost laporaca uz uslove zaleganja, stepena ispucalosti i izmena, imaju veliki značaj na uslove otkopavanja i eksploataciju ležišta i u odnosu na otkopavanje, obradivost i bušenje pripadaju kategoriji polučvrstih stena. a) b)

Slika 5 - a) Sitno ispucali panonski laporci na kosini u ležištu PK "Filijala – Severno polje"

(foto: M. Lazić); b) Profil laporaca ispresecan vertikalnim pukotinama u ležištu PK "Filijala – Severno polje" (foto: Lj. Rundić)


4. DISKUSIJA Najveće rasprostranjenje na ležištu PK "Filijala" imaju naslage gornjeg miocena, panonskog kata. One su nataložene konkordantno preko sarmatskih sedimenata i sa njima čine jednistvenu strukturnu jedinicu. Panonski sedimenti su ovde prisutni u faciji laporaca koji predstavljaju osnovnu sirovinu u proizvodnji cementa. Na osnovu fosilne faune kao i nekih litoloških i strukturnih karakteristika, izdvojeni su sedimenti starijeg panona (slavonskog potkata) prisutni u reviru "Južno polje", dok su više rasprostranjeni sedimenti mlađeg panona (serbijena) otkriveni u reviru "Međupolje" i "Severno polje". Slojevi panonskih laporaca se ovde prostiru u dužini od oko 1,5 km, tonu ka SSZ pod uglom 12-26° i imaju debljinu koja je veća od 200 m. Peskoviti sedimenti ponta su nataloženi transgresivno i diskordantno preko panonskih laporaca i čine mlađu strukturnu jedinicu sa manjim padnim uglovima (uglavnom 5-10°). Preko njih su se taložili sedimenti kvartara, pleistocena i holocena (naročito antropogenih naslaga). Na području ležišta su prisutni elementi radijalne tektonike u vidu složenog rupturnog sklopa, pre svega sistema pukotina i malih raseda (sa manjim kretanjima duž rasednih površina). U severnom delu ležišta, na visu Oštra glavica i u njegovom podnožju, prisutni su i veći rasedi sa jačim diferencijalnim kretanjima razdvojenih blokova, te pojavama rovovskih struktura. Za naborne oblike, tzv. monoklinale i fleksure se pretpostavlja da su nastali u momentu kada su laporci bili još mlade, nekonsolidovane stene (verovatno u donjem pontu kada je postojao prekid u sedimentaciji usled izdizanja dela Fruške Gore) (Ganić et al., 2010). Upravo ovi strukturni oblici predstavljaju inicijalni preduslov za formiranje klizišta na površinskom kopu. Razmatrajući rezultate inženjersko-geoloških istraživanja uočava se da ispucalost i nekoherentnost laporaca koja je praćena u okviru kore raspadanja žutih i sivih laporaca, loše utiče na njihova fizičko-mehanička svojstva. Ova ispucalost je praćena infiltracijom površinskih voda u dublje delove ležišta, smanjuje se otpornost slojeva na smicanje, naročito u oblasti odlagališta. Uzimajući u obzir sve fizičko-mehaničke parametre, konstatovano je da stepen ispucalosti na "Severnom polju" PK "Filijala", u zavisnosti od položaja pukotina u odnosu na slojevitost, spada u kategoriju jako ispucale i vrlo jako ispucale stenske mase. U kategoriju jake ispucalosti, spadaju pukotine koje se formiraju po ravnima slojevitosti i aktiviraju se gravitacionim kliženjem ka dnu kopa. S druge strane, u kategoriju vrlo jake ispucalosti, spadaju pukotine koje se formiraju upravno na slojevitost (pukotine zatezanja), formiraju blokove laporaca i omogućavaju njihovo odronjavaje (pokretanje) (slika 6a, 6b). Osim toga, na osnovu male zapreminske težine, male čvrstoće na pritisak, malog modula elastičnosti, kohezije, ugla unutrašnjeg trenja i modula stišljivosti, laporci "Severnog polja" i "Međupolja" se smatraju srednje tvrdom stenskom masom. Međutim, usled infiltracije površinskih voda duž pukotina, dolazi do povećanja vrednosti koeficijenta razmekšavanja i postojanosti. Ovo dovodi do smanjenja čvrstoće laporaca i oni na taj način postaju podložniji deformacijama, što omogućava pojavu procesa kliženja.


a) b)

Slika 6 - a) Klizište sa blokovima formiranim duž pukotina paralelnim sa ravnima

slojevitosti i upravno na njih; b) Profil ispresecan sistemom pukotina u sivim laporcima (foto: Lj. Rundić)

5. ZAKLJUČAK Na osnovu rezultata istraživanja na PK "Filijala", utvrđeno je da na pojavu klizišta i nestabilnosti radnih kosina, sa geološkog i inženjersko-geološkog aspekta, utiču sledeći faktori: - strukturno-geološki odnosi u terenu, odnosno pad slojeva panonskih laporaca na

PK "Filijala", koji konstantno tonu ka SSZ, sa promenjljivim padnim uglom od 10°–26° i koji formiraju fleksuru;

- znatna ispucalost panonskih laporaca, sa izraženim sistemom pukotina upravnim na ravni slojevitosti, kao i sistemom međuslojnih pukotina, često ispunjenim glinovitom zapunom;

- degradiranost stenske mase u gornjoj zoni, kroz koju se periodično infiltriraju vode od atmosferskih padavina;

- podložnost stenske mase laporaca razmekšavanju pod uticajem vode i mraza, pri čemu joj se znatno smanjuju parametri čvrstoće na pritisak i smicanje;

- pokrivenost stenske mase laporaca, u pojedinim delovima terena, naslagama kvartarnih sedimenata, koje su podložne daljem pokretanju niz padinu, odnosno kosinu;

- promena naponskog stanja u stenskoj masi laporaca usled izrade širokih iskopa; - pri skidanju jalovine, vrši se otkrivanje stenske mase laporaca, nepostojanih

fizičko-mehaničkih svojstava, pri čemu je ona izložena uticaju spoljnih agenasa uz dalju degradaciju;

- u odlagalištu, klizišta nastaju usled slabe konsolidovanosti stenske mase često neujednačenog litološkog sastava, kao i usled naknadne ovodnjenosti sredine.

NAPOMENA Ovaj rad je realizovan u okviru projekta Ministarstva za prosvetu i nauku Republike Srbije broj 176015.


LITERATURA [1] Čičulić-Trifunović, M., i dr. (1971): Osnovna geološka karta 1:100.000 sa

tumačem list Novi Sad, Zavod za Geološka i geofizička istraživanja, Beograd. [2] Čičulić, M. (1977): Miocen Fruške gore-Geologija Srbije, Beograd, 286-294. [3] Čongradec, G. (1975): Izveštaj o geološkim istraživanjima laporaca na ležištu

"Filijala" ("Severno polje" i "Međupolje"), Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin.

[4] Draško, Z., i dr. (1998): Ležište cementnih laporaca Južno polje kod Beočina, Zbornik radova 13.Kongres geologa Jugoslavije, knj.IV-Mineralne sirovine, Herceg Novi, 641-648.

[5] Ganić, M., et al., (2010): The Upper Miocene Lake Pannon marl from the Filijala Open Pit (Beočin, northern Serbia): new geological and paleomagnetic data, Geološki anali Balkanskoga poluostrva, 71, 95-108.

[6] Hoernes, R. (1874): Tertiarstudien IV Die Valenciennesia-Mergel von Beocsin - Jahr. D.k.k. geol. R.A. Bd. ,XXIV, Wien.

[7] Knežević, S., i dr. (1997): Elaborat o klasifikaciji, kategorizaciji i proračunu rezervi cementnih laporaca "Južnog polja" kod Beočina, Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin, 139.

[8] Knežević, S., Simić, V. (2002): Elaborat o klasifikacijii proračunu rezervi cementnih laporaca "Severnog polja" i "Međupolja" kod Beočina, Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin, 139.

[9] Knežević, S. (2007): Izveštaj o geološkim proučavanjima klizišta na "Severnoj kosini" na PK "Filijala" kod Beočina, Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin.

[10] Knežević, S., Lazić, M. (2008): Izveštaj o osnovnim geološkim i inžinjersko-geološkim istraživanjima na klizištu revira "Međupolje" na PK "Filijala" kod Beočina, Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin.

[11] Knežević, S., i dr. (2008): Izveštaj o osnovnim geološkim i inžinjersko-geološkim istraživanjima na PK "Filijala" kod Beočina, Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin.

[12] Koch, A. (1896): Geologie der Fruskagora – Math. U Naturwiss. Berichte aus Urgam.bd XIII, Budapest.

[13] Laskarev, V. (1951): O stratigrafiji kvartarnih naslaga Vojvodine, Geol. Anali Balk. Pol., Beograd, 1-19.

[14] Lazić, M., Rakijaš, M. (2007): Elaborat detaljnih hidrogeoloških i inžinjersko-geoloških istraživanja ležišta cementnih laporaca "Filijala" kod Beočina, HidroGeoRad, Beograd.

[15] Lentz, O. (1874): Beitrage zur Geologie der Fruska Gora in Syrmien.- Jahrb.d.k.k. geol.R.A. Bd XXIV, Wien.

[16] Petković, K., i dr. (1976): Fruška gora - monografski prikaz geološke građe i tektonskog sklopa, Matica srpska, Novi Sad.

[17] Rakijaš, M. (2007): Izveštaj o izvršenim hidrogeološkim istraživanjima i ispitivanjima na PK "Filijala" - Beočin, HidroGeoRad, Beograd.


[18] Simić, V., i dr. (2002): Elaborat o klasifikaciji, kategorizaciji i proračunu rezervi cementnih laporaca na ležištu "Filijala" "Severeno polje" i "Međupolje" kod Beočina, Fond str.dok. LAFARGE,,BFC, Beočin.

[19] Simić, V. (2004): Elaborat o rezervama laporaca kao cementne sirovine u ležištu "Belo brdo" kod Beočina, Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin, 54.

[20] Simić, V. (2006): Elaborat o rezervama laporaca kao cementne sirovine u ležištu "Tancoš" kod Beočina, Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin, 53.

[21] Simić, V. (2007): Elaborat o rezervama laporaca kao cementne sirovine u ležištu "Filijala" kod Beočina, stanje na dan 30.06.2007., Fond str.dok. LAFARGE, BFC, Beočin.

[22] Stevanović, P., Papp, A. (1985): Beočin, Syrmien (Jugoslawien). In: Papp A.et al. (Eds), Chronostratigraphien und Neostratotypen, VII, Akademiai Kiado, Budapest, 442-453.

[23] Stevanović, P. (1990): Die Pontische halbrackicshe Molluskefauna aus Serbien und Bosnien. In Stevanović P. Et al. (eds), Chronostratigraphie und Neostratotypen, VIII. JAZU-SANU, Zagreb-Beograd, 462-536.

Documents

GEOLOŠKI I INŽENJERSKO-GEOLOŠKI USLOVI FORMIRANJA … PR 20... · Sažetak: Proučavanje uslova za nastanak klizišta na PK "Filijala", fabrike cementa u Beočinu, bazira se na