Skały ilaste czwartorzędu

Skały ilaste czwartorzędu surowcowo nie reprezentują najlepszych odmian. Stąd ich wyko-rzystanie ogranicza się w zasadzie do wytwarzania wyrobów ceramiki budowlanej. Wynika zaś  m.in. ze składu mineralnego – obecności i charakteru minerałów ilastych. Nie są to odmiany  w nie obfitujące. Ta sama sytuacja sprawia również, że ich wykorzystanie do budowy przesłon  hydroizolacyjnych jest ograniczone (tab. 24). Przy formułowaniu tej oceny okazało się ponad-to, że w wielu przypadkach wiedza na ten temat jest ograniczona. Bardzo często brakowało  informacji na temat ich właściwości sorpcyjnych – pojemności jonowymiennej czy intensyw-ności i kolejności sorbowania kationów. Stąd też decyzja na temat przydatności tych kopalin do  budowy przesłon w niektórych przypadkach miała charakter orientacyjny.

Z tabeli 24 wynika, że ilaste kopaliny czwartorzędowe w zasadzie nie spełniają kryte-riów „Aprobaty technicznej...” (2002). Dotyczy to glin i mułków aluwialnych, lessów, glin  zwietrzelinowych. W przypadku iłów zastoiskowych i glin zwałowych tę przydatność można  określić jako średnią. 

Rozszerzając i uzupełniając to stwierdzenie w przypadku niektórych odmian ilastych ko-palin czwartorzędowych wykonano badania testujące dla: 

— lessów zalegających w nadkładzie złoża porfiru i diabazu w Zalasie (fot. 11),

— mad rzecznych ze żwirowni „Bielany przy Sole” i „Wola Batorska” (fot. 12),

— glin zwałowych obecnych w złożach iłów krakowieckich „Harasiuki” i „Wola Rzę-dzińska” (fot. 13a, b, 14). 

Charakterystyka  przydatności  ilastych  skał  czwartorzędowych,  stanowiąca  częściowo  treść pracy P. Bożęckiego i G. Rzepy (2012) wygląda następująco. 

Tabela 24 Przydatność czwartorzędowych kopalin ilastych do budowy przesłon hydroizolacyjnych wg kryteriów „Aprobaty technicznej...” (2002) Table 24 The usefulness of the Quaternary clay mineral resources to construction of diaphragms waterproofing by the „Technical Approval...” (2002) WłaściwościOdmiana kopalin i charakterystyka przydatności gliny i mułki aluwialneiły zastoiskowemułki zastoiskowegliny zwałowelessygliny  zwietrzelinowe Skład mineralny, podstawowe  minerały ilasteillit, kaolinit,  montmorillonit  (podrzędnie)illit, montmorillonit,  kaolinit, chlorytillit, kaolinit,  montmorillonitmontmorillonit,  illit, kaolinit

kaolinit,  montmorillonit  (składnik  podrzędny)

kolinit, illit,  podrzxędnie  montmorillonit Zawartość ziarn poniżej 5 µm8–12% wag.30–78% wag. (55 % wag.)1,7–13,4% wag. (7,6% wag.)38% wag.13,8–18% wag. (16% wag.)7 - 21% wag. (15% wag.) Zawartość ziarn powyżej  50 µm20–24% wag.0,1–1,7% wag. (0,7% wag.)3–35% wag. (19% wag.)7% wag.1,2–6,4% wag. (2,5% wag.)1,3–2,4% wag. (8,4% wag.) Zawartość SiO275–76% wag.41–67% wag. (53% wag.)51–74% wag. (61,2% wag.)51–83% wag.66–83% wag. 72–85% wag.) Zawartość Al2O36–12% wag.9–21% wag. (15% wag.)8–14% wag. (11% wag.)4–13% wag.5–13% wag.7–12,5% wag. (9% wag.) Pojemność jonowymienna7,8–8,2 mval/100 g13–14 mval/100gb.d.13–40 mval/100  g7–13 mval/100 g8–12 mval/100 g Skład kationów wymiennychCa > Mg > K > NaCa > Mg > K > NaCa > Mg > K > NaCa > Mg > K  > NaCa > Mg > K > NaCa > Mg > K  > Na Klasa przydatnościnieprzydatneśrednianieprzydatneśrednianieprzydatnenieprzydatne Uwaga: w nawisach podano wartości średnie; b.d. – brak danych.

Lessy

Wszystkie  z  oznaczanych  parametrów  tzn.  skład  mineralny  i  chemiczny,  uziarnienie,  pojemność  jonowymienna,  kolejność  sorbowania  kationów  w  przypadku  lessów  z  Zalasu  wskazują na brak ich przydatności do budowy przesłon hydroizolacyjnych (tab. 25).

Fot. 11. Złoże porfiru i diabazu w Zalasie. Rdzawo zabarwione lessy zalegające pod warstwą gleby (fot. P. Bożęcki)

Phot. 11. The porphyry and diabase deposit in Zalas. The rust-colored loess, flat under a soil layer (P. Bożęcki photo)

Fot. 12. Złoże kruszywa „Bielany przy Sole”. Nadkład mad rzecznych zdejmowanych w celu udostępnienia  pokładu żwiru (fot. P. Bożęcki)

Phot. 12. The “Bielany at Sola” aggregates deposit. The river alluvial overburden removal to provide bed gravel  (P. Bożęcki photo)

Mady rzeczne

Uzyskane rezultaty wskazują, że odmiany mad zalegające w nadkładzie obydwu żwirow-ni („Bielany przy Sole”, „Wola Batorska”) należy uznać za nieprzydatne do budowy przesłon  hydroizolacyjnych (tab. 26).

Gliny zwałowe

Wykonane w przypadku złoża iłów krakowieckich w Woli Rzędzińskiej badania nadle-głych glin zwałowych poddają w wątpliwość ich wykorzystanie w charakterze przesłon (tab. 

27). Jedynie wartości pojemności jonowymiennej spełniają obowiązujące kryteria. Pozosta-łe – skład chemiczny i mineralny oraz uziarnienie – od nich odbiegają. 

Fot. 13a, b. Złoże iłów krakowieckich „Harasiuki”. Nadkładowe gliny zwałowe (fot. P. Bożęcki) Phot. 13a, b. The “Harasiuki” deposit of Krakowiec clays. The boulder clay in overburden (P. Bożęcki photo)

Fot. 14. Złoże iłów krakowieckich „Wola Rzędzińska”. Gliny zwałowe z nadkładu (fot. P. Bożęcki) Phot. 14. The “Wola Rzędzińska” deposit of Krakowiec clays. The boulder clay in overburden (P. Bożęcki photo)

Wyniki  analiz  zmierzające  do  wykazania  przydatności  hydroizolacyjnej  wykonane  w przypadku odmian glin zwałowych ze złoża iłów krakowieckich w Harasiukach kształtują  się różnie. Ich skład chemiczny i uziarnienie można określić jako średnie. Wielkość pojem- ności jonowymiennej jest natomiast niska. Stwierdzono też nieprawidłową kolejność sorbo-wania kationów. Również skład mineralnych tych glin – charakter minerałów ilastych i ich 

Tabela 25 Przydatność lessów z Zalasu jako kopaliny ilastej stosowanej do budowy przesłon hydroizolacyjnych

wg kryteriów „Aprobaty technicznej...” (2002)

Table 25 The usefulness of loess from Zalas as clay minerals used by the “Technical Approval...” (2002)

Właściwości Charakterystyka przydatności

Skład mineralny, podstawowe minerały ilaste kaolinit, montmorillonit (składniki podrzędne)

Zawartość ziarn poniżej 5  µm 9,23–15% wag.

Zawartość ziarn powyżej 50  µm 28–44% wag.

Zawartość SiO₂ 60–83% wag.

Zawartość Al₂O₃ 5–11% wag.

Pojemność jonowymienna 0,8–1,3 mval/100 g

Skład kationów wymiennych Ca > Mg > K > Na

Klasa przydatności nieprzydatne

Według T. Ratajczaka red. (2012).

Tabela 26 Właściwości mad rzecznych ze żwirowni „Bielany przy Sole”  i „Wola Batorska” jako kopalin przydatnych do 

budowy przesłon hydroizolacyjnych wg kryteriów „Aprobaty technicznej...” (2002)

Table 26 The properties of fluvial alluvial from the gravel-pits of “Bielany near Soła” and “Wola Batorska” as resources

for construction of diaphragms waterproofing by the “Technical Approval...” (2002)

Właściwości Złoże mad rzecznych oraz charakterystyka przydatności Bielany przy Sole Wola Batorska Skład mineralny, podstawowe minerały ilaste kaolinit, illit, montmorillonit (podrzędnie)

Zawartość ziarn poniżej 5  µm 8% wag. 12% wag.

Zawartość ziarn powyżej 50  µm 20% wag. 24% wag.

Zawartość SiO₂ 76% wag. 75% wag.

Zawartość Al₂O₃ 6% wag. 12% wag.

Pojemność jonowymienna 8,2 mval/100 g 7,8 mval/100 g

Skład kationów wymiennych Ca > Mg > K > Na

Klasa przydatności nieprzydatne

Według T. Ratajczaka red. (2012).

ilość nie gwarantują takiej przydatności. Wynika to stąd, że badane gliny zwałowe można  uznać za kopalinę nienadającą się do budowy przesłon hydroizolacyjnych lub co najwyżej  w bardzo ograniczonym zakresie i to po modyfikacji właściwości fizykochemicznych. 

Iły zastoiskowe

Iły zastoiskowe zalegające w nadkładzie złoża węgla brunatnego „Bełchatów” stanowiące  przedmiot badań R. Wyrwickiego (1995), od dawna z uwagi głównie na swój skład mineralny  budziły zainteresowanie w kontekście wykorzystania do izolowania składowisk odpadów. Przy-puszczenia te potwierdziły wartości ich powierzchni właściwej czy pojemności jonowymiennej  (niewiele mniejszej  od bentonitów) cytowane przez autora. Stąd też pozytywnie można było  prognozować szanse wykorzystania tych kopalin do budowy przesłon hydroizolacyjnych.

Jak wynika z tabeli 28., przydatność tej odmiany kopaliny do budowy przesłon hydroizo-lacyjnych można ocenić jako średnią.