012_2_4

5/28/2018 012_2_4

1/16

Rudarsko-geoloko-naftni zbornik Vol. 25 str. 47-62 Zagreb, 2012.

UDK 551.781.4 Pregledni radUDC 551.781.4 Review

Jezik/Language:Hrvatski/Croatian

OSNOVNO O GENEZI, SASTAVU I TROENJU EOCENSKOG FLIAHRVATSKOG OBALNOG POJASA

SOME CHARACTERISTICS OF EOCENE FLYSCH GENESIS,COMPOSITION AND WEATHERING IN CROATIAN COAST BELT

ALEKSANDAR TOEVSKI1, DAMIR GRGEC2, BOO PADOVAN3

1Rudarsko-geoloko-naftnifakultetSveuilitauZagrebu,Pierottijeva 6, Zagreb,Hrvatska2Institut IGH d.d.,JankaRakue1, 10000 Zagreb,Hrvatska

3Geoarheod.o.o.,KnezaMislava 3, 10000 Zagreb,Hrvatska

Kljune rijei: i, bazen predgorja, olistoliti, lapor, mehanikotroenje, kemijsko troenje, Slani Potok, selektivna erozija, zona troenja

Key words:ysch, foreland basin, olistolith blocks, marl, mechanicalweathering, chemical weathering, Slani Potok, selective erosion, we-athering zone

SaetakNajzastupljeniji litotipovi eocenskog inog slijeda hrvatskog obal-

nog pojasa su bree, konglomerati, (bio)kalciruditi, (bio)kalkareniti, pje-enjaci, prahovnjaci, ejlovi i lapori. Sastavni dio eocenskog ia mogubiti i olistoliti, a na povrini su uoeni samo na irem splitskom podru-

ju. Mehaniko troenje inih stijenskih masa dominantno je u odnosuna kemijsko koje je za praktine potrebe skoro pa zanemarivo. Mehani-ko troenje uzrokovano je tektonikom te ponavljanjem procesa suenja ivlaenja. Dogaa se u inenjerskom vremenu, ne geolokom, to diktiranain iskopa, zatitu kosina i graevinskih jama u inim stijenskim ma-sama. Koliina erodiranog materijala moe premaivati 20000 m3/km2/god. Najpodloniji eroziji su litotipovi koji su dominantno izgraeni odklasta dimenzija praha i gline. Sliv Slanog Potoka u Vinodolskoj dolinidominantno izgrauju eocenski ini sedimenti. Karakteristian je potome to predstavlja za sada jedinu poznatu lokaciju u sklopu VanjskihDinarida u Hrvatskoj gdje kemijsko troenje ia prevladava u odnosuna mehaniko, a navedeno je uzrokovano kristalizacijom minerala tenar-dita. Precizno odreivanje debljine zone troenja inih, ali i svih ostalihvrsta stijenskih masa, od iznimnog je znaaja u geotehnici. Najee sezona troenja odreuje na slijedea etiri naina: vizualno na izdanku,kartiranjem jezgre buotine, analizom brzina primarnih seizmikih va-

lova te analizom otpornosti.

AbstractThe most common lithotypes of the Eocene ysch in the Croatian

coast belt are breccias, conglomerates, (bio)calcirudites, (bio)calcare-nites, sandstones, siltstones, shales and marls. Olistolithes also can beconstitutive part of Eocene ysch. On the surface they can be mapped

only in wider Split area. The mechanical weathering of the ysch rockmass is dominant in regard to the chemical weathering which is almostirrelevant for practical purposes. Mechanical weathering is caused bytectonic activities, and by repeated drying and wetting. It takes placein the engineering time, and not geological, which dictates the methodof excavation, protection of slopes and construction pits in ysch rockmasses. The quantity of the eroded material can extend 20000 m3/km2/yr. Most subject to erosion are lithotypes which are dominantly made ofclasts varying in size from silt to clay. The Slani Potok catchment in theVinodol Valley mainly consists of Eocene ysch sediments. Its featureis that it represents the so far only known location in the External Di -narides in Croatia where the chemical weathering prevails in relation tomechanical, and that is caused by crystallization of the mineral tenardite.The precise determination of the weathering zone thickness of ysch, aswell as other rock mass types is of great signicance in geotechnical en -gineering. The weathering zone is mostly determined in four following

ways: visually on the outcrop, by core mapping, analyzing the speed ofprimary seismic waves and analyzing the resistivity.

Uvod

Prema Bates and Jackson (1984) i je marinski se-dimentni facijes karakteriziran debelim sukcesijama kojesu predstavljene tankoslojevitim, graduiranim laporima,

pjeenjacima, kalcitinim ejlovima i muljnjacima u iz-mjeni s konglomeratima, krupnozrnatim pjeenjacima igrauvakama (starosti od gornje krede do oligocena) du

granice Alpskog pojasa istaloenih u depresijama isprednavlanog pojasa, a prije zavrne faze Alpske orogeneze umiocenu. Reading (1986) daje puno jednostavniju denic-iju, a koja u sebi objedinjuje sve relevantne imbenikekoji deniraju i pa je tako za njega i sedimentnifacijes koji opisuje debeli slijed gravitacijskim tokovima

5/28/2018 012_2_4

2/16

Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.A. Toevski, D. Grgec, B. Padovan: Osnovno o genezi...48

pretaloenih, dubokomorskih, klastinih sedimenata nast-alih u zadnjem stadiju orogena. Tektonsko razlamanjekarbonatne platforme i reverzna tektonska kretanja u

podruju Vanjskih Dinarida stvorili su bazen predgorja

sloenog paleoreljefa koji je najlake predoiti slikom 1(Swift and Thorne, 1991) u sklopu kojeg su taloeni inisedimenti. Detaljan opis tektonskih pokreta u VanjskimDinaridima na primjeru ireg podruja Vinodolske do-line dao je Blakovi (1999). U spomenutom radu autorobjanjava model plitke subdukcije kontinentalne kore

pod kontinentalnu koru sa detaljnim prikazom strukturnihi geomorfolokih karakteristika koje taj proces karakter-iziraju.

Flini tereni predstavljaju kompleksnu geotehniku isedimentoloku sredinu izgraenu od litoloki razliitihlanova. Pojedini litoloki lanovi zahvaljujui mineral-nom sastavu su izrazito skloni troenju i eroziji to su po -

jave koje diktiraju nain izvoenja zemljanih radova u timstijenama, zatitu kosina itd. Mehaniko troenje inihsedimenata dominira nad kemijskim, a pojava selektivneerozije bitna je znaajka inih stijenskih masa.

Iz same denicije slijedi da i nije samo deniranlitolokim lanovima koji ga izgrauju nego i genezomi geotektonskom pozicijom u sklopu koje su ti sedimen-ti nastali. U ovom radu e ukratko biti prikazane speci-nosti postanka, sastava i troenja eocenskih inihsedimenata hrvatskog obalnog pojasa koje su ponajvieistraivane na podruju Istre, ireg splitskog i ireg du-

brovakog podruja. Popis svih listova Osnovne geolokekarte Republike Hrvatske mjerila 1:100 000 na kojima se

na povrini nalaze ini sedimenti prikazan je u tablici 1.

Slika 1. Bazen predgorja (modicirano prema Swift and Thorne, 1991,djelomino modicirano)

Figure 1.Foreland basin (modied after Swift and Thorne, 1991, par-tially modied)

Geneza inih sedimenata

Prema paleotektonskim i paleomorfolokim uvjetimakakvi su prikazani slikom 2, unutar eocenskog talonog

prostora pretpostavlja se istovremeno postojanje plitkogelfa te dubljeg dijela bazena (tzv. inog bazena) koji su

bili odijeljeni meusobno kontinentalnim pragom i pro-stranom padinom.

U pliim dijelovima bazena pretpostavlja se taloenjeforaminiferskih vapnenaca (Herak, 1973 i mnogi drugi).Akumulacija numulita uz sam kontinentalni prag odgo-vara tzv. numulitnim vapnencima eocena koji se nalaze u

podini inih naslaga (Kerner, 1914; Marini et al. 1977;Marjanac 1991). Uz pretpostavljene dugotrajne uvjeteakumulacije naslaga numulitnih vapnenaca mogue je

pretpostaviti daljni razvoj bazena predgorja i to u smisludaljnjeg produbljivanja korita i/ili mogue opliavanjaelfnog (plieg) dijela uslijed tektonike, ili obilne akumu-lacije u pliem dijelu i na samom kontinentalnom pragu.

Tablica 1. Popis svih listova Osnovne geoloke karte mjerila 1: 100 000na kojima se nalaze eocenski ini sediment:

Table 1..List of all Basic geological map sheets scaled 1: 100 000 onwhich eocene ysch sediments are mapped

List Autori i godinapubliciranja

BiogradMamui i Nedela-Devide,

(1968)

Cres Maga, (1968)

Crikvenica unjar i dr. (1970)

Drni Ivanovi i dr. (1977)

Dubrovnik Markovi, (1971)

Gospi Soka i dr. (1974)

Ilirska Bistrica iki i dr. (1972)

Imotski Rai i dr. (1976)

Jelsa Marini i Majcen, (1975)

Korula Korolija i dr. (1975)

Labin iki i dr. (1969)

Metkovi Raji i dr. (1975)

Obrovac Ivanovi i dr. (1973)

Ogulin Veli i Soka, (1981)

Omi Marini i dr. (1976)

Ploe Marini i dr. (1977)

Primoten Marini i dr. (1971)

Rab Mamui i dr. (1969)

Rovinj Polak i iki (1969)

Silba Mamui i dr. (1970)Sinj Pape i dr. (1982)

Split Marini i dr. (1971)

Ston Rai i dr. (1980)

ibenik Mamui, (1971)

Trebinje Natevi i Petrovi, (1967)

Trst Pleniar i dr. (1969)

Vis Borovi i dr. (1975)

Zadar Majcen i dr. (1970)

5/28/2018 012_2_4

3/16

49Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.A. Toevski, D. Grgec, B. Padovan: Osnovno o genezi...

U uvjetima sinsedimentacijske tektonike te akumula-cije vapnenakog materijala u pliim elfnim dijelovima

bazena i naroito na kontinentalnom pragu, nadalje sepretpostavlja nestabilnost samog kontinentalnog praga,

formiranje podmorskih klizita, slampiranje, odlamanjeblokova i formiranje olistolita te premjetanje blokova irastresitog sedimenta kontinentalnog praga (ruba elfa)du padine u dublje dijelove bazena mehanizmima razli-itih gravitacijskih tokova. Upravo su tim gravitacijskimtokovima (najee turbiditima i debritima) tijekom sred-

njeg i gornjeg eocena u dubljim dijelovima bazena istalo-eni sedimenti koje danas zovemo i.

Unutar slojeva klastita inih naslaga ponekad sepojavljuju blokovi foraminiferskog vapnenca olistoliti

(slika 3). Marjanac (1991) tumai pojavu krupnog deka-metarskog blokovitog detritusa taloenjem iz debritnogtoka pretpostavljajui njegov postanak pri jednom sedi-mentacijskom dogaaju. Tok je bio pokrenut na gornjoj

padini kao podmorsko klizite, potom je preao u debritnitok da bi zavrio kao turbiditna struja.

Slika 2. Okolii taloenja u donjem i srednjem eocenu (Sartorio and Venturini, 1988)

Figure 2.Sedimentary environments in Lower and Middle Eocene (Sartorio and Venturini, 1988)

5/28/2018 012_2_4

4/16


Slika 3. Olistoliti foraminiferskog vapnenca uronjeni u debelu sukcesiju lapora (lokalitet Turska Kula u Splitu (estanovi et al. 2012))

Figure 3.Olistolith blocks of foraminiferal limestones which are submerged into thick succession of marls (locality Turska Kula, city of Split(estanovi et al. 2012))

Mogue je, meutim, i drugaije objanjenje. Izoliraniolistoliti numulitnog vapnenaca u inim klastinim sedi-mentima mogu se tumaiti degradacijom ve ovrsnulihstijena numulitnog vapnenaca kontinentalnog praga us-lijed formiranja lokalnih podmorskih kamenih odrona iklizita kako to objanjava Tiljar (2001).

Vano je naglasiti da se procesi odlamanja stijena kon-tinentalnog ruba dogaaju u uvjetima kad su te stijene ve

bile liticirane te da one s inim sedimentima u kojimase sada nalaze nisu u rasjednom kontaktu. Njihov sadanjiizolirani poloaj posljedica je sedimentacijskih procesa.Inenjerskogeoloko znaenje olistolita u graditeljskoj

praksi se sastoji u tome da isti znatno poveavaju hetero-

genost i anizotropiju stijenske mase u kojoj se neto gra-di. Situacija u kojoj je dio temelja graevine na vrstomforaminiferskom vapnencu, a dio na mekoj stijeni laporuza projektiranje je izuzetno nepovoljna. Naime, navedenestijene su kontrastnih ziko mehanikih znaajki toima za posljedicu razliitu nosivost stijene, razliito ke-mijsko i mehaniko troenje te razliit odziv materijalana seizmiku pobudu. Pojava olistolita predstavlja speci-kum inih terena. Flini sedimenti hrvatskog obalnog

pojasa su vrlo esto u navlanom kontaktu sa mezozoj-skim karbonatnim kompleksom zbog ega se na inim

padinama mogu nai i blokovi koji su zbog troenja ot-kinuti sa ela navlake i gravitacijski transportirani u nie

nadmorske visine. Neki od tih blokova se mogu interpre-tirati kao blokovska paleoklizita (Jurak i dr., 1995) ijastabilnost u dinamikim uvjetima je vrlo upitna. Isti autorisu to i dokazali analizirajui dvije lokacije i to lokacijuKostur u upi Dubrovakoj i lokaciju manastira Graditeu Crnoj Gori.

Petroloki sastav inih sedimenata

Litologija inih sedimenata vrlo je raznolika. Mag-daleni i dr. (1980) navode da su najvaniji i najei la-novi inog slijeda ejlovi, lapori, prahovnjaci i pjeen-

jaci dok su vapnenci i konglomerati znatno rjei. Jurak

i dr. (1987) na temelju rendgenskih, granulometrijskih imikroskopskih analiza uzoraka ia dubrovake regijedeniraju stijene kao prahovnjake, glinovite prahovnjake,

prahovitu glinu i krupnoklastini kalcisiltit, a za pjeen-jake, mikrobree i konglomerate navode da su vrlo rijet-ki. estanovi (1998) za naslage ia na podruju gradaSplita pie da se sastoje od breokonglomerata, brea,

pjeenjaka, detritinog vapnenca i lapora s razliitimudjelom CaCO

3komponente, a Maga i Marini (1973)

stijene ia ireg splitskog podruja klasiciraju kaovapnenake bree, breokonglomerate, kalcirudite, kalka-renite, pjeskovite kalkarenite, biokalkarenite i lapore. SlivSlanog Potoka koji je bio predmet istraivanja nekoliko

5/28/2018 012_2_4

5/16


autora (Aljinovi et al. 2010., Mileusni et al. 2004., Ju -rak et al. 2005, Jurak et al. 2006) izgrauju dominantno

pelitni sedimenti (lapori, prahoviti lapori, prahovnjaci,glinoviti prahovnjaci), a u podreenom udjelu su prisutni

pjeenjaci grauvaknog tipa i biokalkruditi (Aljinovi etal. 2010). Iz navedenog je oito da su ini sedimentiizgraeni od granulometrijski razliitih klastinih te bio-genih stijena koje s obzirom na dimenzije klasta pokrivajucijeli spektar veliine zrna to znai da su prisutni klastidimenzija ljunka, pijeska, praha i gline. Zakljuno semoe rei da su eocenski ini tereni hrvatskog obalnog

pojasa izgraeni od brea, konglomerata, kalcirudita,kalkarenita, pjeenjaka, prahovnjaka, ejlova i lapora(Hrvatski geoloki institut, 1999).

Za klasiciranje litotipova ia koji predstavljajuprirodne smjese kalcitne komponente, praha i gline u ra-zliitim omjerima, kao najprikladnija predlae se klasi-

kacijska shema prema Konti (1973), nadopunjena premaTiljar (1994).

Termin kalkarenit danas se koristi kao openiti nazivza mehaniki taloene karbonatne stijene, tj. detritine,klastine vapnence, koji sadre vie od 50% vol. odloma-ka karbonatnih stijena dimenzija pijeska (Carozzi, 1960).Takvi odlomci ili klasti obino su denirani kao klastiintrabazenskog postanka (intraklasti, ooidi, krje fosila;Pettijohn et al., 1972) ili kao litoklasti nastali erozijomvie ili manje ovrsnulih karbonatnih stijena unutar se-dimentacijskog bazena (Fchtbauer, 1974). Ukoliko bi-oklasti dimenzija pijeska prevladavaju u odnosu na ostaleintrabazenske klaste dimenzije pijeska, stijena je klasi-

cirana kao biokalkarenit (Fchtbauer, 1974). Ako pakstijenu izgrauju intrabazenski klasti dimenzija ljunka,stijena je klasicirana kao kalkrudit, odnosno biokalkru-

dit ako su dominantni bioklasti (Tiljar, 1994). Denicijespomenutih autora najbolje deniraju stijene ine serijekoje imaju klaste dimenzija pijeska ili ljunka.

Unutar inih sedimenata moe se nai i stijena koju

klasiciramo kao kalkarenacejski pjeenjak (Pettijohn etal. 1972). To su klastiti iz skupine mijeanih klastinih i

biokemijskih stijena sastavljeni od mjeavine klasta ek-strabazenskog porijekla (vie od 50% vol. siliciklasta, tj.kvarca, feldspata, litoklasta i tinjaca) i vapnenakih intra-

bazenskih klasta (10 50% vol. bioklasta, fosila, intrakla-sta, peleta, ooida i onkoida).

Slika 4 zorno prikazuje razliku izmeu pjeenjakaprema klasikaciji Pettijohn et al. (1972) i biokalkareni-ta iz ia ueg podruja grada Splita kako ga je opisaoFchtbauer (1974).

O mineralnom sastavu ia u sklopu Pazinskog sedi-mentacijskog bazena pisali su Bergant et al. (2003). Pre-

ma autorima rada, pjeenjaci su sastavljeni od silicikla-stinih i karbonatnih klasta te fosilnog krja. Meu silici-klastima dominiraju kvarc, litoklasti erta i kvarcita, doksu u podreenom udjelu feldspati, tinjci, granati, cirkon,rutil i turmalin. Karbonatna komponenta predstavljena

je fragmentima mikritnog vapnenca, kristalima kalcita isitnozrnatim kalcitnim matriksom. Magdaleni, Z. (1972)

je u pelitnim sedimentima paleogenskog ia Istre i Pri-morja determinirala slijedee minerale: ilit, hidrotinjac,septoklorit, kaolinit, montmorilonit i klorit. Jaarevi andLebo (1998) su u svom radu predoili rezultate minera-loke analize prahovnjaka inog slijeda na podruju Du-

brovnika i Rijeke gdje su izdvojene slijedee mineralne

faze: kvarc, plagioklasi, kalijski feldspat, kalcit, dolomit,montmorilonit, klorit, kaolinit, vermikulit i amorfna kom-

ponenta.

Slika 4.(A) Biokalkarenit s prevladavajuom komponentom krja fosila (foto Aleksandar Toevski); (B) pjeenjak s prevladavajuom komponen -tom kvarca (ljubaznou Uroa Barudije).

Figure 4.(A) Biocalcarenite with fossil fragments as most abundant allochems (photo Aleksandar Toevski); (B) sandstone with prevailing quartzcomponent (with kindness of Uro Barudija)

5/28/2018 012_2_4

6/16


Slovenec (1990) je za potrebe Instituta IGH d.d. izra-dio mineraloku analizu lapora iz tunela Makovac, Klis

Kosa i Mravinci na brzoj cesti Solin-Klis gdje navodislijedee minerale: kalcit, dolomit, kvarc, feldspati, pirit,

klorit, smektit, amorfna komponenta, nepravilno inter-straticirani losilikati i ilit. Udjeli pojedinih mineralnihfaza izraeni u postotku prikazani su u tablici 2.

Udio CaCO3komponente u laporima ia splitskog

podruja takoer je bio predmet zanimanja nekolicine au-tora. Prema Mieviu (1998) taj udio varira u rasponuod 49% do 81%, prema estanoviu (1998) od 31% do73%, dok Roje Bonacci i dr. (1985) navode da se tajudio kree u rasponu od 50% do 80%. Navedeni rezultatiukazuju na iroki raspon, ali i visoki udio kalcitne kompo-nente to je karakteristika lapora ireg splitskog podru-

ja, za razliku od prahovnjaka dubrovake regije u kojimaudio CaCO

3komponente varira u rasponu od 8% do 20%

(Jurak i dr., 1987).

Troenje ia

Sve stijene i tla litosfere podloni su procesu troenjakoje se moe denirati kao dezintegracija i/ili dekompozi-cija geolokog materijala (Gonzalez de Vallejo and Ferrer,2010). Ono moe biti mehaniko i kemijsko. Mehanikotroenje uzrokovano je agensima koji djeluju iz atmos-fere, hidrosfere i biosfere. Pritom ne dolazi do promje-ne kemijskog i mineralnog sastava stijene ve do njezinakomadanja i usitnjavanja, ponekad i do dimenzija praha.Takvo troenje olakano je sustavima pukotina i prslina

koje su posljedica dijagenetskih procesa, tektonskih na-

prezanja, insolacije, djelovanja vode, leda te organizamana stijenu ili tlo. Kemijsko troenje karakterizirano je

promjenom mineralnog sastava iste. Ono se svodi na ota-panje komponenata topivih u vodi ili u raznim uidima

magmatskog porijekla te na oksidaciju i hidrolizu (John-son and De Graff, 1988). U otopljenom stanju tvari mogudalje biti transportirane na velike udaljenosti ili mogu re-agirati meusobno, a rezultat su novi minerali kojih nemau stijeni koja je izloena kemijskom troenju. Mo otapa-nja vode ovisi o njezinom pH faktoru, koliini otopljenogCO

2, koliini organskih kiselina, kisika, nitrata, klorida i

drugih tvari koje djeluju agresivno na stijenu. I kemijskotroenje je intenzivnije u materijalima s razvijenim puko-tinama i prslinama.

Mehaniko troenje ia uzrokovano tektonikom

Fli u Hrvatskoj se nalazi u tektonski vrlo aktivnompodruju, kako tijekom geoloke prolosti tako i danas.Radi se o terenu koji je pod utjecajem kolizijskih kreta-nja izmeu Jadranske mikroploe i masiva Dinarida to jerezultiralo podvlaenjem ia pod karbonatni mezozojskikompleks. Primjer inenjerskogeolokog kartiranja sti-

jenske mase u zoni navlake ia i karbonata i to na trasibrze ceste Solin-Klis dan je u elaboratu koji se nalazi u ar-hivi Instituta IGH d.d. (Garai, 1987). O procesu podvla-enja svjedoe brojni potresi du nae obale ija aritase nalaze do dubine 30 km ispod mora (Kuk i dr., 2000),a o intenzitetu pomaka se vrlo lako moe zakljuivati uz

pomo ugraenih GPS postaja.

Tablica 2. Postotni udjeli detektiranih mineralnih faza u laporima tunela Makovac, Klis Kosa i Mravinci na brzoj cesti Solin-Klis (Slovenec, 1990)

Table 2.Precentage proportions od detected mineral phases in marls of tunnels Makovac, Klis-Kosa and Mravinci on Solin-Klis motorway (Slove-nec, 1990)

Kalcit

(Calcite)

Dolomit

(Dolomite)

Kvarc

(Quartz)

Feldspati

(Feldspars)

Pirit

(Pyrite)

Klorit

(Chlorite)

Smektit

(Smectite)

Amorfna

komponenta

(Amorphous

component)

Nepravilno

interstraticirani

losilikati

(Irregulary

stratifed

phyllosilicate)

Ilit

(Illite)

Tunel

Makovac(Tunnel

Makovac)

45 < 5 10

vrlo malo

(very lowpercen-

tage)

malo

(lowpercen-

tage)

< 5 - > 30

Tunel Klis-

Kosa

(Tunnel

Klis-Kosa)

65 - 10

malo

(low

percentage)

- - > 20

Tunel

Mravinci

(Tunnel

Mravinci)

55 < 5 8

malo

(low

percentage)

- 5 15 - 10

Tunel

Mravinci

(Tunnel

Mravinci)

30 - 15 < 5 - 5 25 20

5/28/2018 012_2_4

7/16


Yksel et al. (2006) su izmjerili pomake Jadranskemikroploe u iroj okolici Dubrovnika u rasponu od 6mm do 1 cm godinje. Generalni smjer pomaka je premasjeveroistoku.

Sedimentni kompleks ia je posebno pogodan zatektonsko oblikovanje. Lapor koji je esto dominan-tan litotip ia, je stijena sa malom jednoosnom tlanomvrstoom. Prema estanoviu (1998) jednoosna tlanavrstoa lapora splitskog podruja kree se u rasponu od6 do 26 MPa, a prema Roje Bonacci i dr. (1985) najvei

broj uzoraka, takoer splitskih lapora, ima vrstou od 10do 30 MPa. Na izdancima ia mogu se snimiti brojne

prebaene, izoklinalne i druge geoloke strukture pov-ezane s boranjem, odnosno prema Juraku i dr. (1987)i ima svoju internu tektoniku. Razmjeri te tektonikese vide na Osnovnoj geolokoj karti list Split (Marinii dr. 1971) te na tlocrtnom prikazu terena prema Google

Earth-u gdje se na podruju grada Katela izmeu plan-ine Kozjak i Jadranske magistrale lako moe uoiti velika

borana struktura unutar duktilnih inih naslaga koja senalazi u podnoju spomenute planine (krti vapnenakimasiv).Odgovor na pitanje kako su deformacije stijenskemase uzrokovane tektonikom povezane sa mehanikimtroenjem ia ilustriran je slikom 5. Zbog naprezan-

ja kojima je stijenska masa bila izloena tijekom svojegeoloke prolosti dolazi do savijanja i poveanja kutanagiba slojeva to dovodi do pojave pukotina okomitih naslojne plohe. Ovom procesu znatno su podloniji litotipo-vi ia koji imaju klaste dimenzije ljunka i/ili pijeskazbog svoje poveane krtosti u odnosu na duktilne pelitne

lanove. Na slici 5 vide se slojevi intenzivno razlomljenina manje blokove po pukotinama koje su okomite nanjihove slojne plohe. Navedeni proces u potpunosti je uskladu s denicijom mehanikog troenja stijene.

Mehaniko troenje ia uzrokovano ponavljanjemprocesa suenja i vlaenja

Stijene inog slijeda pokazuju izrazitu sklonost de-gradaciji nakon to bivaju izloene utjecaju vode i suenjunakon toga. Treba naglasiti da se ovaj proces reektirasamo na pelitne lanove ia (zbog njihovog mineralnogsastava), a kako su oni najee dominantni u itavom

kompleksu ia, moemo smatrati da je i slijed inih se -dimenata pod utjecajem ovog procesa. Za mehaniko tro-enje lapora uzrokovano suenjem i vlaenjem u literaturi

pisanoj na engleskom jeziku koristi se termin slaking , akvanticira se preko slake durability index-a. Spome-nuti indeks se rauna na nain na koji je opisan u prepo -rukama ISRM-a (International Society for Rock Mecha-nics, 1977), a njegove vrijednosti ukazuju na postojanoststijene koja sadri odreeni postotak glinovite kompo-nente. Navedeni proces Mievi (1998) ujedno smatrai glavnim uzrokom koji dovodi do degradacije lapora naterenu. Za potrebe svojih istraivanja autor je skupinu od24 uzorka lapora ueg splitskog podruja podijelio u tri

grupe. Prvu grupu uzoraka je nakon vaenja ostavio nasobnim uvjetima i na njima nisu obavljani nikakvi pokusi.

Nakon est mjeseci na uzorcima nisu uoene nikakve pro-mjene. Druga grupa uzoraka je est mjeseci bila potoplje -

na u vodi na sobnoj temperaturi. U toj grupi uzoraka suuzorci koji su imali manje od 60% kalcitne komponentedjelomino dezintegrirani. Trea grupa uzoraka je suenana 50 C 20 sati, nakon toga je hlaena 4 sata na sobnimuvjetima da bi potom uzorci 24 sata bili potopljeni u vodi.Trea grupa uzoraka koja je tretirana na opisani nain do-ivjela je potpunu dezintegraciju u sitnozrnati materijal(autor ne navodi nakon koliko ciklusa).

Slika 5.Razlomljenost boranih slojeva inog slijeda kao posljedica tek-tonskih naprezanja kojima je stijenska masa bila izloena tijekom svoje

geoloke prolosti. Rezultat je savijanje i poveanje kuta nagiba slojevato dovodi do nastanka pukotina okomitih na slojne plohe. (Trgovakicentar Katela, Katel Suurac, foto Aleksandar Toevski).

Figure 5.Fractured and folded ysch layers as a consequence of tecto-nic pressure during geological history. Result is folding and increasingof layers dip which is leading to joints development that are perpendi-cular to bedding planes (Shopping Mall Katela, Katel Suurac, photoAleksandar Toevski)

I praktina znanja i laboratorijska ispitivanja su poka-zala da se lapori troe u inenjerskom vremenu (Fookeset al. 1988) to je najbitnija injenica za geotehnikezahvate (Mievi, 2004). To znai da se izdanci laporau podzemnim ili nadzemnim iskopima moraju odmah

5/28/2018 012_2_4

8/16


zatiti od djelovanja vlage to se najee izvodi mlaznimbetonom. Prema Mieviu (1998) postoje dva oblikatroenja lapora uzrokovanog procesima suenja i vlaenja(slika 6). Jedan oblik je raspadanje uzorka na manje di-

jelove po nastalim pukotinama, a drugi je ljutenje laporaod povrine uzorka prema njegovoj unutranjosti. Iako jeobino jedan oblik dominantan, u pravilu se oba procesaodvijaju istovremeno.

Koji su mogui uzroci prevelike osjetljivosti lapora naprocese uzastopnog suenja i vlaenja? U prvom redu toje bubrenje minerala glina koji imaju svojstvo bubrenja udodiru s vodom, a sastavni su dio lapora. To su mineraliiz grupe smektita (najee montmorilonit) i nepravilno

interstraticirani losilikati koji u sebi sadre smektitneslojeve. Drugi razlog degradacije je naglo upijanje vodeu pukotine suhog lapora koja nagurava zarobljeni zrak

prema vrhu pore to stvara tlak koji poru dalje iri (Mie-

vi, 2004). Ova pojava u engleskom jeziku je poznata podnazivom airbreakage. Uzastopno ponavljanje suenja ivlaenja zbog navedenih razloga dovodi do slabljenja di-

jagenetskih veza u laporu i njegova raspadanja. Troenjelapora na izdanku koji nije zatien od djelovanja vlage

prikazano je slikom 7. U sluaju da se opisano troenjeodvija na terenu koji svojim nagibom omoguava zadra-vanje tronog materijala na mjestu nastanka, tada govori-mo o zoni troenja ili eluviju.

Slika 6.Oblici degradacijskog procesa na uzorcima lapora (a nastanak pukotina, b ljutenje od povrine prema unutranjosti uzorka, Mievi;1998)

Figure 6. Forms of degradation processes on marl samples (a - development of cracks, b exfoliation from the surface into depth of sample,Mievi; 1998)

Slika 7.Troenje lapora na kosini koja nije zatiena od utjecaja atmosferilija (lokalitet njan, Split; foto Aleksandar Toevski)

Figure 7.Weathering of marl on the slope which is not protected from atmospheric conditions (locality njan, city of Split; photo Aleksandar To-evski)

5/28/2018 012_2_4

9/16


Erozija ogoljele ine padine

Jurak i dr. (2002) su objavili vrlo zanimljiv rad natemu prekomjerne erozije ogoljelih inih padina u Istri.

Iz slike 7 je oito da je produkcija tronog materijala i nje-gova akumulacija u podnoju ine padine ili kosine ve-lika, a u spomenutom radu je precizno odreena koliinatog materijala metodom terestike fotogrametrije.

Lokacija koja je bila predmetom istraivanja nalazi sekraj mjesta Sv. Donat u Istri. Radi se o ogoljeloj inoj

padini izgraenoj od klastinih, srednjeeocenskih nasla-ga (Pleniar i dr., 1969, 1973) koje su prema Jurak i dr.(2002) predstavljene pjeenjacima, prahovnjacima, pra-hovitim laporima i laporima. Predmetna padina (slika 8) jemetodom terestike fotogrametrije snimljena 11. 12. 1997i 12. 2. 2001. Na temelju promjene u topograji terenamoe se izraunati razlika u volumenu materijala koji je

s padine erodiran. Geodetska analiza snimaka je pokazalada je sa izloene povrine od 4239 m2u razdoblju od 38mjeseci (1997 2001) erodiran 361 m3(Jurak i dr. 2002).Od toga je 314 m3 odneseno izvan podruja praenja, aostatak od 47 m3se zadrao unutar podruja praenja. Natemelju tih podataka izraunata je prosjena godinja pro-dukcija nanosa od 26890 m3/km2/god to jasno ukazuje naznatnu koliinu materijala koja nastaje erozijom. Premaautorima rada, gornji, strmiji dijelovi padine erodirani suosipavanjem, a u donji dijelovi spiranjem kiom. Bitno jenaglasiti da se ovakve pojave prekomjerne erozije sma-traju geohazardnim dogaajima zbog toga to erodiranimaterijal biva istaloen tamo gdje je predstavlja tetne

posljedice za ljude i materijalna dobra.

Slika 8. Ogoljela ina padina kraj Sv. Donata u Istri na kojoj je primije-njena terestika fotogrametrija u svrhu odreivanja koliine erodiranogmaterijala (ljubaznou Vlatka Gulama)

Figure 8.Eroded ysch slope near St. Donat on Istria Peninsula whichwas subjected to terrestrial photogrammetry for dening amount of ero-ded material (with kindness of Vlatko Gulam)

Fenomen Slani Potok

Slani Potok je mali vodotok povrine sliva 1,34km2 koji se nalazi u zaleu Crikvenice i pripada slivuDubraine koja se u Crikvenici ulijeva u more. SlivSlanog Potoka izgrauju ine naslage srednjeg i gornjegeocena (E

2,3) meu kojima pelitni intervali dominiraju nad

pjeenjacima i biokalkruditima (Aljinovi et al. 2010).Pelitni intervali su determinirani kao lapori, prahovitilapori, kalcitini glinoviti prahovnjaci, prahovnjaci i gli-noviti prahovnjaci (Mileusni et al. 2004., Jurak et al.

2005). Kao i sve ine terene, tako i sliv Slanog Potokakarakterizira erozija. Meutim, u slivu spomenutog vo-dotoka erozija je prekomjerna (ekscesivna), a teren sekao posljedica toga moe okarakterizirati kao badlands(slika 9). Uzrok prekomjerne erozije na ovom podrujusu istraivali Mileusni et al. (2004), Jurak et al. (2005),Jurak et al. (2006) te Aljinovi et al. (2010), a pojava je

povezana sa kristalizacijom minerala tenardita (Na2SO

4)

koji do sada nije pronaen ni na jednom lokalitetu u Hr-vatskoj, osim u slivu Slanog Potoka. Spomenuti mineralse lako uoava na izdancima u sunim razdobljima kao

pojava nazvana cvjetanje soli (Mileusni et al. 2004.,Jurak et al. 2005). Dodatnim upijanjem vode ternadit

se transformira u mirabilit (Na2SO4 x 10H2O) koji imaznatno vei volumen od tenardita to dodatno doprinosimehanikom troenju inih sedimenta zbog porasta nap-rezanja u stijeni. Osim ove injenice, prekomjernoj erozijidoprinosi i ion natrija (Na+) koji se zbog otapanja tenar-dita i mirabilita nalazi u sedimentu (Aljinovi et al. 2010).Kako je ion natrija antikoagulans za estice gline koje senalaze u pelitnim intervalima, efekt disperzije estica je

jako izraen to dovodi do daljnje degradacije stijene ipojave puzanja i klizanja tronih pelitnih sedimenata slivaSlanog Potoka. Zbog navedenog, resedimentacijski pro-cesi na ovom podruju su puno izraeniji nego na ostaliminim lokalitetima u Hrvatskoj. Kristalizacija minerala

tenardita u slivu Slanog Potoka je omoguena time toarenitni ini sedimenti sadre litoklaste mezozojskih i

paleozojskih stijena odreenih lokaliteta Gorskog kotarabogate natrijevim mineralima (Aljinovi et al. 2010).

Slika 9. arite prekomjerne erozije u slivu Slanog Potoka (foto Alek-sandar Toevski)

Figure 9. Focus of excessive erosion in Slani Potok catchment (photoAleksandar Toevski)

5/28/2018 012_2_4

10/16


Kemijsko troenje ia

Kemijskom troenju ia se ne pridaje velika vanostjer mehaniki procesi su ti koji su dominantni tijekom

procesa degradacije inih stijena. Meutim, ine stije-ne su zbog svog mineralnog sastava ipak podlone nekim

procesima koji u potpunosti zadovoljavaju deniciju ke-mijskog troenja stijene. To su okravanje i troenje pirita(FeS

2).

Okravanje je proces koji zahvaa terene izgraene odkarbonatnih stijenskih masa i soli. Za karbonatne stijen-ske mase se odvija prema slijedeoj kemijskoj reakciji:

CaCO3+ H

2O + CO

2 Ca(HCO

3)

2.

Ugljini dioksid otopljen u vodi dovodi do toga daje otopina blago kisela to uzrokuje otapanje mineralakalcita i soli. Pri tomu nastaju dobro poznati krki obli -ci reljefa i to krape, vrtae, ponori, jame, pilje, uvale ikrka polja. Kako svi litotipovi ia u sebi sadre kalcitnukomponentu, proces okravanja zahvaa i stijene ineserije. Kemijski sastav srednje i krupnozrnatih inih li-totipova nerijetko ukazuje na dominantno udio mineralakalcita, ali krki oblici na njima nisu razvijeni u opse-gu koji bi bio oekivan. Razlog tomu je to se te stijenenalaze unutar debelih paketa pelitnih stijena koje svo-

jom nepropusnou predstavljaju zatitu koja sprijeavaokravanje srednje i krupnozrnatih litotipova. Krki oblicinisu razvijeni ni na pelitnim lanovima inih sedimen-

ta. Naime, te stijene doivljavaju mehaniko troenje uinenjerskom vremenu pod utjecajem procesa suenjai vlaenja ime se stvara zona troenja koja se takoerodlikuje slabom propusnou i na taj nain titi svjeu sti-

jenu od daljnjeg utjecaja vode. Proces okravanja ne od-vija se u inenjerskom ve geolokom vremenu zbog egani posljedice tog procesa ne mogu biti vidljive na terenuzbog navedenih razloga.

U pelitnim sedimentima ia moe biti prisutan i pirit.Njegovom oksidacijom putem vode nastaje eljezni oksidi sumporna kiselina (preuzeto iz Johnson and De Graff,1988). Sumporna kiselina otapa kalcit i ostale karbonat-ne minerale i na taj nain pridonosi kemijskom troenju

stijene. Ovaj proces nije toliko izraen jer se mineral piritu pelitnim lanovima ia nalazi u malim koliinama.

Osim okravanja i troenja pirita, kemijskom troenjuia se moe pripisati i proces koji je registriran i opisanna podruju Slanog Potoka, a odnosi se na utjecaj natrije -vih iona na estice gline u pelitnim lanovima ia.

Pojava selektivne erozije u iu

Za ine sedimente karakteristina je pojava selek-tivne erozije koja se na terenu vrlo esto i lako uoava(slika 10). Srednje i krupnozrnati slojevi unutar inog

slijeda zbog svog mineralnog sastava su znatno otpornijina troenje nego to su to pelitni slojevi iji se intenzitettroenja praktiki moe pratiti iz dana u dan, naravno poduvjetom da su izloeni djelovanju atmosferilija. Zbog te

injenice na padinama i/ili kosinama gdje se troni ma-terijal vrlo lako erodira, slojevi otporniji na troenje streiz prola kosine i/ili padine u odnosu na slojeve koji nisuotporni na atmosferske uvjete.

Slika 10.Selektivna erozija u iu (lokalitet njan, Split. Izdanak saslike 7; foto Aleksandar Toevski)

Figure 10.Selective erosion in ysch (locality njan, city of Split, outc-rop from gure 7; photo Aleksandar Toevski)

Odreivanje zone troenja inih sedimenata

Zona troenja nastaje kao posljedica opisanihmehanikih i kemijskih procesa koji zahvaaju sti-oji zahvaaju sti-

jene inog slijeda. Njezina debljina ovisi o intenzitetutroenja, a moe varirati u rasponu od nekoliko centimet-ara do nekoliko metara. Precizno odreivanje debljinezone troenja od iznimnog je znaaja pri izradi temelja,

potpornih konstrukcija, stupova mostova i vijadukata tesvih ostalih objekata koji moraju biti temeljeni u svjeojstijeni, a ne tronoj. Kontakt izmeu zone troenja isvjee matine stijene u podini prema Juraku i dr. (1987)ne predstavlja diskontinuitet ve postupan prijelaz iztronog stanja u svjee stanje stijene.

5/28/2018 012_2_4

11/16


Zona troenja se najee odreuje na etiri naina: vizualno na izdanku, kartiranjem jezgre buotine, analizom brzina primarnih (uzdunih)

seizmikih valova analizom otpornosti

to znai vizualno odrediti zonu troenja na izdankunajlake je predoiti slikom 11. Na slici je crnom cr-tom predstavljen kontakt eluvijalnih tvorevina (zonatroenja) i lapora koji nije zahvaen procesima troenja.Sluaj kada na terenu postoji prol naslaga na kojem sevide svi relevantni imbenici povezani s problematikomkoja se rjeava, za geologa je najpoeljniji. Ukoliko ne

postoji kvalitetan prol, istraivako buenje jedna je odmetoda kojom se takoer vrlo pouzdano moe odreditidebljina zone troenja.

Slika 11.Zona troenja lapora snimljena na istonom prolu sjever juggraevne jame Sveuiline knjinice u Splitu (foto Aleksandar Toevski)

Figure 11.Marl weathering zone mapped on the eastern cross sectionnorth-south in construction pit of Split University Library (photo Alek-sandar Toevski)

Jurak i dr. (1987) su na primjeru upe Dubrovakepokazali da se i mjerenjem brzina uzdunih (primarnih)seizmikih valova takoer moe razlikovati trona sredi-na od one koja to nije. Naime, brzine uzdunih seizmi-kih valova u eluvijalnim tvorevinama upe Dubrovake

se kreu u rasponu od 700 do 2140 m/s, a u svjeim sti-jenama ia koje nisu zahvaene procesima troenja od2000 do 2700 m/s. Zbog toga je i na seizmikom prolutakoer mogue odrediti i procijeniti debljinu zone tro-enja. kolski primjer navedenog se moe vidjeti na slici12 koja predstavlja seizmiki prol na trasi budue brzeceste Stobre-Omi (poddionica Dugi Rat-Omi) od sta-cionae 10+323,00 do 10+378,00. Brzine primarnih seiz-mikih valova do 1500 m/s odgovaraju kvartarnom pokri-vau dominantno izgraenom od krja vapnenca i glinovi-to-prahovitog materijala deriviranog sa ela navlaka te insitu troenjem. Brzine od 1500 do 2000 m/s odgovarajuzoni troenja inih sedimenata predstavljenih laporom sa

proslojcima pjeenjaka dok brzine iznad 2000 m/s odgo-varaju svjeem laporu sa proslojcima pjeenjaka.

Slika 12. Refrakcijskiseizmiki prol na trasi budue brze ceste Sto-bre-Omi (poddionica Dugi Rat-Omi) od stacionae 10+323,00 do10+378,00. Prol predstavlja kolski primjer poveavanja brzine pri-marnih seizmikih valova sa porastom dubine to je s obzirom na ge -oloku grau spomenutog lokaliteta interpretirano na slijedei nain:brzine primarnih seizmikih valova do 1500 m/s odgovaraju kvartarnompokrivau dominantno izgraenom od krja vapnenca i glinovito-pra-hovitog materijala deriviranog sa ela navlaka te in situ troenjem.Brzine od 1500 do 2000 m/s odgovaraju zoni troenja inih sedimenata(lapor sa proslojcima pjeenjaka) dok brzine iznad 2000 m/s odgovara -ju svjeem iu (Institut IGH d.d., 2006)

Figure 12. Refraction seismic cross section on the rout of future mo-torway Stobre-Omi (subsection Dugi Rat-Omi) from chainage10+323,00 to 10+378,00. Cross section represents reference example ofvelocity amplication with depth increasing. According to local geolo-gical settings cross section is interpreted as follows: velocity of primaryseismic waves up to 1500 m/s corresponds to Quaternary supercial de-posits which comprised of limestone fragments and clayey-silty materialderivated from overthrust and in situ weathering. Velocity of primaryseismic waves from 1500 to 2000 m/s corresponds to ysch weatheringzone (marl with sandstone intercalation). Velocity of primary seismicwaves which exceeds 2000 m/s corresponds to fresh ysch rock mass(Institut IGH d.d., 2006)

Pored spomenuta tri naina, u svrhu odreivanja zonetroenja inih sedimenata, danas se esto koristi i jed-na od elektrinih geozikih metoda istraivanja, a to jeelektrina tomograja. Osim odreivanja zone troenja,elektrina tomograja daje odline rezultate i u istrai-vanju kontakta ia i karbonatnih stijenskih masa koji se

spomenutom metodom lako odredi.Elektrina tomograja bazira se na mjerenju otporno-

sti (m) u podzemlju. Stijene i tla se meusobno razlikujuprema otpornosti, meutim ista stijena moe imati otpor-nosti u vrlo irokim rasponima pa dolazi do preklapanjaotpornosti razliitih stijena. Priblini rasponi otpornostinekih vrsta stijena prikazani su slikom 13. Openito semoe rei da otpornost ovisi o koliini vode u materija-lu, njenoj mineralizaciji i temperaturi to objanjava i-njenicu da gline imaju najmanju opornost (do 60 m).Sukladno tome, otpornost tala e se smanjivati s povea-njem glinovite komponente u njima, a stijena poveavatis poveanjem razlomljenosti i stupnjem tronosti stijene.

5/28/2018 012_2_4

12/16


Uspjenost istraivanja elektrinom tomograjom ovisiponajprije o razlikama u otpornosti materijala, a dobre re-zultate daju slijedee kombinacije naslaga: glina-vapne-nac, glina-pijesak-ljunak, lapor-vapnenac, slana voda-

slatka voda u porama i pukotinama te suhe stijene-vlanestijene (umanovac, 2007).

Slika 13. Priblini rasponi otpornosti nekih vrsta stijena (umanovac,2007)

Figure 13. Resistivity approximate values of some rock types(umanovac, 2007)

Na slici 14 je prikazan prol nainjen elektrinomtomograjom [(trasa budue brze ceste Stobre-Omi(poddionica Dugi Rat-Omi) od stacionae 13+052,00 do13+212,00)] na kojem se jasno mogu izdvojiti tri zone s

obzirom na otpornost naslaga, a koje su s obzirom na geo-loku grau terena interpretirane na slijedei nain: zona 1odgovara zoni troenja lapora (otpornost do 30 m) iznadkoje se na desnom dijelu prola nalazi kvartarni pokrivaizgraen od krja vapnenca i glinovito-prahovitog mate-rijala deriviranog sa ela navlaka te in situ troenjemotpornosti od 50 do 300 m; zona 2 otpornosti od 30 do50 m m interpretirana je kao zona troenja inih sedi -menata; a zona 3 otpornosti od 50 do 150 m odgovarainim stijenama koje nisu zahvaene procesima troenja.

Osim odreivanja zone troenja, elektrina tomogra-ja daje odline rezultate u istraivanju kontakta inihsedimenata i karbonatnih stijenskih masa to se vidi na

slici 15. Navedeni kontakt je mogue lako utvrditi to-mograjom jer se radi o izrazito kontrastnim sredinama.Otpornost inih sedimenata koji nisu zahvaeni troe-njem iznosi do 150 m, a karbonatnih stijenskih masa ido nekoliko tisua m, pogotovo ako su karakteriziranekavernama bez ispune kada otpornost moe dosegnutivrijednosti i do nekoliko desetaka tisua m. Kaverne semogu nai i u inim terenima. Najvea pilja u iu na-lazi se u Istri, a rije je o pilji Pikovica duine oko 1090m (Garai, 2012, usmeno priopenje) koja se nalazi nateritoriju opine Viinada.

Slika 14. Prol nainjen elektrinom tomograjom na trasi budue brze ceste Stobre-Omi (poddionica Dugi Rat-Omi) od stacionae 13+052,00do 13+212,00. Analizom otpornosti, a s obziroma na geoloku grau terena, izdvojene su tri zone: zona 1 odgovara zoni troenja inih sedimenata(otpornost do 30 m) iznad koje se na desnom dijelu prola nalazi kvartarni pokriva izgraen od krja vapnenca i glinovito-parhovitog materijaladeriviranog sa ela navlaka te in situ troenjem otpornosti od 50 do 300 m; zona 2 otpornosti od 30 do 50 m m interpretirana je kao zona troenjainih sedimenata; a zona 3 otpornosti od 50 do 150 m odgovara inim stijenama koje nisu zahvaene procesima troenja (Institut IGH d.d., 2006)

Figure 14.Cross section made byelectrical resistivity tomography on the rout of future motorway Stobre-Omi (subsection Dugi Rat-Omi) fromchainage 13+052,00 to 13+212,00. According to local geological settings and resistivity values three zones can be distinguished: zone 1 correspondsto weathering zone of ysch rock mass (resistivity up to 30 m) with Quaternary supercial deposits (limestone fragments and clayey-silty materialderivated from overthrust and in situ weathering) above on the right side of cross section with resistivity from 50 to 300 m; zone 2 with resistiv-m; zone 2 with resistiv-ity from 30 to 50 m corresponds to weathering zone of ysch rock mass; zone 3 with resistivity from 50 to 150 m corresponds to fresh ysch rockmass (Institut IGH d.d., 2006)

5/28/2018 012_2_4

13/16


Slika 15. Prol nainjen elektrinom tomograjom na trasi budue brze ceste Stobre-Omi (poddionica Dugi Rat-Omi) od stacionae 15+689,00 do15+850,00. Predstavlja primjer odreivanja kontakta ia i vapnenca analizom otpornosti. Desnu stranu od rasjednog kontakta izgrauje karbonatna

stijenska masa okrena u povrinskom dijelu (otpornosti do 25000 m to moe ukazivati i na pojave kaverni), a lijevu stranu prola ina stijenskamasa otpornosti do 60 m iznad koje se nalazi kvartarni pokriva sa otpornostima do 2500 m (Institut IGH d.d., 2006)

Figure 15. Cross section made byelectrical resistivity tomography on the rout of future motorway Stobre-Omi (subsection Dugi Rat-Omi) fromchainage 15+689,00 to 15+850,00. It represents a reference example of mapping fault contact between carbonate and ysch rock mass using electri-cal resistivity tomography. Right side of the fault contact is built of carbonate rock mass karsticated near surface (resitivity up to 25000 m what canbe indication of solution cavity presence). Left side of the fault contact is built of ysch rock mass resisitivity up to 60 m with Quaternary supercialdeposits above with resistivity up to 2500 m (Institut IGH d.d., 2006)

Zakljuak

Krupnozrnati lanovi inog slijeda najee su pred-stavljeni (bio)kalkruditima i (bio)kalkarenitima, breama,konglomeratima i pjeenjacima, a pelitni lanovi, koji suujedno i dominantni, laporima i prahovnjacima. Olistolitiforaminiferskog vapnenca specikum su ia ireg split-skog podruja. Inenjerskogeoloko znaenje olistolita ugraditeljskoj praksi sastoji se u tome da isti znatno pove-avaju heterogenost i anizotropiju stijenske mase u kojojse neto gradi. Situacija u kojoj je dio temelja graevinena vrstom foraminiferskom vapnencu, a dio na mekojstijeni laporu za projektiranje je izuzetno nepovoljna. Na-ime, navedene stijene su kontrastnih ziko mehanikihznaajki to ima za posljedicu razliitu nosivost stijene,razliito kemijsko i mehaniko troenje te razliit odzivmaterijala na seizmiku pobudu.

Kao i druge stijene, stijene inog kompleksa su pod-lone mehanikom i kemijskom troenju. Mehaniko tro-enje uzrokovano je tektonikom i atmosferilijama od kojih

je za pelitne ine litotipove najznaajniji proces suenja ivlaenja. Spomenuti proces odvija se u inenjerskom vre-menu i diktira uvjete iskopa u inim terenima na nainda stijensku masu ia treba to prije zatiti od utjecajavlage. Zbog znaajne koliine tronog materijala, padinei/ili kosine u iu podlone su geohazardnom dogaaju

prekomjerne erozije koja se iskazuje putem osipavanja ispiranja kiom. Kemijsko troenje inih stijena ukljuujedva procesa, a to su okravanje i oksidacija pirita. Ovadva procesa meutim nemaju znaajniju ulogu u cjeloku-

pnom troenju inog kompleksa. Izuzetak je kemijskotroenje inih stijena sliva Slanog Potoka gdje je troenjeia uzrokovano kristalizacijom minerala tenardita izrav-no utjecalo na pojavu prekomjerne erozije. Erozija je do

te mjere razvijena da moemo govoriti o terenu koji imaznaajke badlands-a. Zbog razlika u mineralnom sasta-vu krupnozrnatih lanova u odnosu na pelitne lanove,na izdancima ia esto se moe uoiti pojava selektivneerozije u smislu da je troenje pelitnih mnogo izraenijeod troenja krupnozrnatih litotipova.

Precizno odreivanje debljine zone troenja inih, alii svih ostalih vrsta stijenskih masa, od iznimnog je znaa-

ja pri izradi temelja, potpornih konstrukcija, stupova mo-stova i vijadukata te svih ostalih objekata koji moraju bititemeljeni na svjeoj, a ne tronoj stijeni. Najee, zonatroenja se odreuje na slijedea etiri naina: vizualnona izdanku, kartiranjem jezgre buotine, analizom brzina

primarnih seizmikih valova te analizom otpornosti.U Hrvatskoj su objavljeni mnogi radovi na temu ia,

najee u podruju geotehnike, meutim malo je radovakoji tretiraju kompleksnu tektoniku, sedimentologiju i mi-neralogiju inog kompleksa, a neophodni su za njegovo

potpuno poznavanje to moe biti smjernica za buduaistraivanja.

Rad je izraen u sklopu bilateralnog hrvatsko-japanskog projekta Identikacija rizika i planiranjekoritenja zemljita za ublaavanje nepogoda kod od-rona zemlje i poplava u Hrvatskoj. Projekt je nan-ciran od strane Ministarstva znanosti, obrazovanja i

5/28/2018 012_2_4

14/16


sporta te SATREPS (Science and Technology ResearchPartnership for Sustainable Development) programa

japanske vlade. U sklopu SATREPS programa u pro-jektu sa japanske strane sudjeluju dvije dravne agen-

cije, JICA (Japan International Cooperation Agency)iJST (Japan Science and Technology Agency).

Literatura

Aljinovi, D., Jurak, V., Mileusni, M., Slovenec, D., Preseki, F. (2010):The origin and composition of ysch deposits as an attribute to theexcessive erosion of the Slani Potok Valley (Salty Creek), Croatia.Geologia Croatica, 63/3, 313-322.

Bates, R., L. Jackson, J. A. (1984): Dictionary of Geological Terms, 3rded., American Geol. Inst., Alexandria, Virginia, 571 str.

Bergant, S., Tiljar, J., parica, M. (2003): Eocene Carbonates andFlysch Deposits of the Pazin Basin. Field Trip Guidebook, 22ndIAS

meeting of Sedimentology, Opatija, Croatia, eds. Vlahovi and Ti-ljar, 57-63.

Blakovi, I. (1999): Tectonics of part of the Vinodol walley within themodel of the continental crust subduction. Geologia Croatica, 52/2,153 189.

Borovi, I., Marini, S., Majcen, ., Rafaeli, P., Mamui, P. (1975):Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000, list Vis, Savezni geolokizavod, Beograd.

Carozzi, A.V. (1960): Microscopic Sedimentary Petrography, John Wi-ley & Sons, Inc., New York London, 485 str.

Fookes, P.G., Gourley, C.S., Ohikere, C. (1988): Rock weathering inengineering time. uarterly Journal of Engineering Geology and

Hydrogeology, 21, 33-57.

Fchtbauer, H. (1974): Sediments and Sedimentary Rocks 1. Sedimen-tary Petrology, Part II. Schweizerbart, Stuttgart, 464 str.

Garai, M. (1987): Geoloko kartiranje brze ceste Solin-Klis. ArhivaInstituta IGH d.d. (elaborat).

Gonzalez de Vallejo, L.I., Ferrer, M. (2010): Geological Engineering.Taylor and Francis Group, CRC Press/Balkema, Leiden, 678 p.

Herak, M. (1973): Some tectonic problems of the evaporitic area in theDinarides of Croatia, Geoloki vjesnik, 26, Zagreb, 29 40.

Hrvatski geoloki institut (1999): Geoloka karta Republike Hrvatske,M 1:300000. Hrvatski geoloki institut, Zagreb.

Institut IGH d.d. (2006): Geoziki istrani radovi, brza cesta Stobre-Omi, poddionica Dugi rat-Omi. Radni nalog: 22100110 (elabo-rat).

ISRM (1977): Suggested methods for determining water content, po-rosity, density, absorption and related properties and swelling andslake durability index properties.

Ivanovi, A., Saka, K., Markovi, S., Soka, B. (1973): Osnovnageoloka karta, M 1: 100 000, list Obrovac, Savezni geoloki za-vod, Beograd.

Ivanovi, A., Sikirica, V., Markovi, S., Saka, K. (1977): Osnovnageoloka karta, M 1: 100 000, list Drni, Savezni geoloki zavod,Beograd.

Jaarevi, I., Lebo, . (1998): A contribution to geotechnical enginee-ring in HSSR of Adriatic coast area, The Geotechnics of Hard So -ils Soft Rocks, Evangelista i Picarelli (ur.), Balkema, Rotterdam,2723 2731.

Johnson, R.B., De Graff, J.V. (1988): Principles of Engineering Geo-logy, John Wiley & Sons, New York, Chichester, Brisbane, Toronto,Singapore, 497 str.

Jurak, V., Kovai, D., Garai, M. (1995): Procjena seizmike stabil-nosti nekih blokovskih paleoklizita. 1. Hrvatski geoloki kongres,zbornik radova, ur. Vlahovi et al., Opatija, 269-274.

Jurak, V., Matasovi, N., Cvijanovi, D., Jaarevi, I., Garai, M., Slo-venec, D. (1987): Deniranje prirodnih uvjeta terena na podrujuupe Dubrovake za potrebe geotehniko seizmikog mikro-zoniranja, Zbornik referata 9. jug. simp. o hidrogeologiji i inenjerskojgeologiji, knjiga 2, Inenjerska geologija, Pritina, 41 60.

Jurak, V., Petra, J., Gajski, D. (2002): Istraivanja ekscesivne erozijena ogoljelim inim padinama u Istri primjenom terestike fotogra -

metrije, Hrvatske vode, 10/38, Zagreb, 49 58.

Jurak, V., Slovenec, D., Mileusni, M. (2005): Pretjerana erozija ia Slani Potok. Excursion Guide Book, 3rdCroatian Geological Con-gress, Zagreb, 51-55.

Jurak, V., Slovenec, D., Mileusni, M. (2006): Excessive ysch erosion Slani Potok. Field Trip Guidebook, MECC06, Zagreb, 48-51.

Kerner, F. (1914): Geologische Spezialkarte der sterr-Ungar. Monar-Monar-chie 1:75000, zone 31 kol XV, Sinj und Spalateo. Wien.

Konta, J. (1973): Kvantitativni system rezidualnih hornin, sedimentuvulkanoklastickch usazenin. Univ. Karlova, Praha, 375, str.

Korolija, B., Borovi, I., Grimani, I., Marini, S. (1975): Osnovna

geoloka karta, M 1: 100 000, list Korula, Savezni geoloki zavod,Beograd.

Kuk, V., Prelogovi, E., Dragievi, I. (2000): Seismotectonically ActiveZones in the Dinarides. Geologia Croatica, 53/2, Zagreb, 295 303.

Maga, N. (1968): Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000, list Cres,Savezni geoloki zavod, Beograd.

Maga, N., Marini, S. (1973): Tuma Osnovne geoloke karte, M 1:100 000, listovi Split i Primoten (K 33-20, K 33-21), Savezni geo-loki zavod, 47 str., Beograd.

Magdaleni, Z. (1972): Sedimentologija ikih naslaga srednje Istre.Prir. Istra. 39, Acta geol. 7/2, Zagreb, 71-100.

Magdaleni, A., Crnkovi, B., Jaarevi., I. (1980): Problemi vezani zaradove u iu. Gen. izvjetaj, Zbornik radova 5. jug. simp. o meh.stijena i podz. rad., knjiga 2, Split, 93 109.

Majcen, ., Korolija, B. Soka, B., Nikler, L. (1970): Osnovna geolokakarta, M 1: 100 000, list Zadar, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Mamui, P. (1971): Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000, list ibenik,Savezni geoloki zavod, Beograd.

Mamui, P., Nedela-Devide, D. (1968): Osnovna geoloka karta, M 1:100 000, list Biograd, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Mamui, P., Milan, A., Korolija, B., Borovi, I., Majcen, . (1969):Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000, list Rab, Saveznigeoloki zavod, Beograd.

5/28/2018 012_2_4

15/16


Mamui, P., Soka, B., Veli, I. (1970): Osnovna geoloka karta, M 1:100 000, list Silba, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Marini, S., Maga, N., Borovi, I. (1971): Osnovna geoloka karta, M1: 100 000, list Split, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Marini, S., Maga, N., Borovi, I. (1971): Osnovna geoloka karta, M1: 100 000, list Primoten, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Marini, S., Majcen, . (1975): Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000,list Jelsa, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Marini, S., Korolija, B., Mamui, P., Maga, N., Majcen, ., Brki,M., Benek, . (1977): Tuma Osnovne geoloke karte, M 1: 100000, list Omi (K 33-22), Savezni geoloki zavod, 51 str., Beograd.

Marini, S., Maga, N., Benek, . (1977): Osnovna geoloka karta, M1: 100 000, list Ploe, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Marjanac, T. (1991): Evolucija eocensko - miocenskog inog bazenasrednje Dalmacije, doktorska disertacija, Prirodoslovno - matema-

tiki fakultet, Geoloki odsjek, Zagreb.

Markovi, B. (1971): Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000, list Du-brovnik, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Mileusni, M., Slovenec, D., Jurak, V. (2004): Thenardite-eforescenceindicating cause of the excessive ysch erosion, Slani Potok, Croa -tia. Acta Mineralogica-Petrographica, Abstract Series, Szeged, 75-75.

Mievi, P. (1998): The investigation of weathering process in Eoceneysch, The Geotechnics of Hard Soils Soft Rocks, Evangelista iPicarelli (eds.), Balkema, Rotterdam, 267 272.

Mievi, P. (2004): Uvod u inenjersku mehaniku stijena, Graevinsko arhitektonski fakultet, Split, 232 str.

Natevi, Lj., Petrovi, V. (1967): Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000,list Trebinje, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Pape, J., Marinkovi, R., Rai, V. (1982): Osnovna geoloka karta, M 1:100 000, list Sinj, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Pettijohn, F.J., Potter, P.E., Siever, R. (1972): Sand and Sandstone,Springer - Verlag, New York Heidelberg Berlin, 615 str.

Pleniar, M., Polak, A., iki, D. (1969): Osnovna geoloka karta, M 1:100 000, list Trst, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Pleniar, M., Polak, A., iki, D. (1973): Tuma osnovne geoloke kar-te, M 1: 100 000, list Trst, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Polak, A., iki, D. (1969): Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000, listRovinj, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Rai, V., Ahac, A., Pape, J. (1976): Osnovna geoloka karta, M 1: 100000, list Imotski, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Rai, V., Pape, J., Ahac, A. (1980): Osnovna geoloka karta, M 1: 100000, list Ston, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Raji, V., Pape, S., Behlilovi, S., Crnolatac, I., Mojievi, M.,Rankovi, M., Slikovi, T., orevi, B., Golo, B., Ahac, A.,Luburi, P., Mari, Lj. (1975): Osnovna geoloka karta, M 1: 100000, list Metkovi, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Reading, H. G. (1986): Sedimentary Environments and Facies, 2nd ed.,Blackwell Sci. Publ., Oxford London Edinburg Boston, 615 str.

Roje Bonacci, T., estanovi, S., agalj, M. (1985): Analiza odnosajednoosne vrstoe i postotka CaCO

3u inim naslagama, Zbornik

radova 6. jug. simp. o meh. stijena i podz. rad., knjiga 1, 104 107,

Titovo Velenje.

Sartorio, D., Venturini, S. (1988): Southern Tethys biofacies, Agip Stra-tigraphic Department, Milan.

Slovenec, D. (1990): Mineralni sastav uzoraka sedimenata s lokacijegradilita magistralne ceste M 11, dionica Solin Klis, tunel Mra-vinci, tunel Makovac i tunel Klis-Kosa (elaborat)

Soka, B., Nikler, L., Veli, J., Mamui, P. (1974)Osnovna geolokakarta, M 1: 100 000, list Gospi, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Swift, D. J. P., Thorne, I. A. (1991): Sedimentation on continental mar-gins. I: a general model for shelf sedimentation. In: Swift, d. S., P.,Oertel, G. F., Tillman, R. W., and Thorne, S. A. (eds), Shelf San -ds and Sandstone Bodies: Geometry, Facies and Sequence Strati-

graphy. Special Publication 14, Internal Association of Sedimento-logyists, 1 - 31.

estanovi, S. (1998): Engineering geological characteristics of marlfrom Eocene ysch in the City of Split, Croatia, The Geotechnicsof Hard Soils Soft Rocks, Evangelista i Picarelli (eds.), Balkema,Rotterdam, 311 314.

estanovi, S., Toevski, A., Mihali, S., Deman, A., Feri, P. (2012):Preliminary data for development of the engineering geologicalmap of the city of Split (Croatia). Environmental Earth Science,vol. 66, 1547 1556.

iki, D., Polak, A., Maga, N. (1969): Osnovna geoloka karta, M 1:100 000, list Labin, Savezni geoloki zavod, Beograd.

iki, D., Pleniar, M., parica, M. (1972): Osnovna geoloka karta, M1: 100 000, list Ilirska Bistrica, Savezni geoloki zavod, Beograd.

umanovac, F. (2007): Geozika istraivanja podzemnih voda, RGNfakultet Sveuilita u Zagrebu, Zagreb, 244 str.

unjar, M., Bukovac, J., Nikler, L., Crnolatac, I., Milan, A., iki, D.,Grimani, I., Vuli, ., Blakovi, I. (1970): Osnovna geoloka karta,M 1: 100 000, list Crikvenica, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Tiljar, J. (1994): Sedimentne stijene, kolska knjiga, Zagreb, 422 str.

Tiljar, J. (2001): Sedimentologija karbonata i evaporita, Institut zageoloka istraivanja, Zagreb, 375 str.

Veli, I., Saka, B. (1981): Osnovna geoloka karta, M 1: 100 000, listOgulin, Savezni geoloki zavod, Beograd.

Yksel, A., Marjanovi, M., Medved, M., Rasi, Lj. (2006): Activedeformation of the northern Adriatic region, Proceedings of theNATO advanced research workshop on the Adria Microplate: GPSgeodesy, tectonics and hazards, Veszprem, Hungary, April 4 7,2004, N. Pinter et al (eds), 257 267, 2006 Springer, Printed inNetherlands.

5/28/2018 012_2_4

16/16


SOME CHARACTERISTICS OF EOCENEFLYSCH GENESIS, COMPOSITION AND WE-

ATHERING IN CROATIAN COAST BELT

The paper briey outlines the genesis, compositionand weathering of Eocene ysch in the Croatian coast

belt. By its denition, ysch is a sedimentary facieswhich describes a thick succession of deep marine, cla-sstical sediment gravity ow deposits in the late stage ofan orogen. Coarse-grained lithotypes are mostly repre-sented by breccias, conglomerates, (bio)calcrudites, (bio)calacarenites and sandstones. Argillaceous lithotypes aremostly represented by marls and siltstones. Olistolithesof the foraminiferal limestone are specicity of the yschin the wider Split area. The engineering geological signi -cance of olistolithes in the engineering practice lies inthe fact that they increase heterogeneity and anisotropy of

rock mass in which something is being built. The situationin which one part of the building foundation is on solidforaminiferal limestone, and the other part on soft rockmarl, is extremely unfavorable for designing. The afore-mentioned rocks have contrastive physical and mechanicfeatures which results in a different bearing capacity ofrocks, different chemical and mechanical weathering anddifferent seismic response of the material. As all otherlithosphere rock masses, ysch is subject to mechani-cal and chemical weathering. Mechanical weathering iscaused by tectonic activities and atmospheric conditions,wetting and drying being the most signicant processes

for ysch rocks. The mentioned process takes place in theengineering time, and dictates the method of excavationso that the ysch rock mass needs to be protected fromthe inuence of moisture. Due to a signicant quantity

of weathered material, ysch slopes and/or cutt offs aresubject to geohazard event of excessive erosion whichmanifests itself through rain drift and rain-wash. The che-mical weathering of ysch rocks includes two processes,and they are karstication and oxidation of pyrite. Howe-ver, these two processes do not play a more substantialrole in the overall weathering of the ysch complex. Theexception is the Slani Potok catchment where the chemi-cal weathering of ysch caused by the crystallization ofthe mineral ternadite has directly inuenced the pheno-menon of excessive erosion. Erosion has been developedto the extent that we can talk about a terrain which has allthe characteristics of badlands. Due to the differences in

the mineral composition of coarse-grained lithotypes inrelation to argillaceous lithotypes, on the ysch outcropswe can often notice selective erosion. The precise deter-mination of the weathering zone thickness of ysch, butall other rock mass types as well, is of great signicancein building foundations, support structures, bridge piersand viaducts, and all other objects which have to be builton a fresh, and not weathered rock. The weathering zoneis mostly determined in four following ways: visually onthe outcrop, by core mapping, analyzing the velocity of

primary seismic waves and analyzing the resistance.

012_2_4

Documents

Transcript of 012_2_4