Możliwości zastosowania wybranych metod badawczych do określania własności i cech strukturalnych soli kamiennych

Występowanie soli kamiennych na obszarze Polski związane jest z dwoma głównymiformacjami solonośnymi: cechsztyńską i mioceńską. W monografii zaprezentowano wynikianaliz materiału rdzeniowego wykonanych dla wybranych utworów solnych pochodzącychz obydwu wspomnianych formacji.W pierwszej części przedstawiono opracowaną na podstawie literatury charakterystykęgeologiczną głównych formacji solonośnych Polski, uwzględniającą stosowane podziałylitostratygraficzne i ogólną charakterystykę paleośrodowiska sedymentacji.W rozdziale 2 zawarto charakterystykę litologiczną i wyniki badań makroskopowychanalizowanych rdzeni wiertniczych, reprezentujących różnego typu skały solne.Przeprowadzone obserwacje makroskopowe miały na celu określenie możliwie wszystkichdostrzegalnych cech litologicznych, strukturalnych i teksturalnych analizowanychutworów solnych, takich jak: wielkość kryształów, typ strukturalny soli, barwa, stopieńprzezroczystości, obecność i forma występowania innych minerałów, obecność i typ laminacji,zaburzenia plastyczne soli itd.W rozdziale 3 opisano stosowane metody badawcze wraz z analizą i interpretacjąuzyskanych wyników. Generalnie wykorzystano kilkanaście różnych technik badawczych.Do metod pozwalających określić własności fizyczne skał należały: pomiar naturalnejpromieniotwórczości gamma, pomiar propagacji fal ultradźwiękowych, pomiar współczynnikaprzewodności cieplnej, wyznaczanie gęstości i gęstości objętościowej, określenieparametrów wytrzymałościowych i odkształceniowych. Do ustalenia składu chemicznegoi mineralogicznego badanych utworów solnych wykorzystano: analityczne oznaczenia zawartościwybranych pierwiastków, metodę atomowej spektrometrii emisyjnej (ICP-OES),fluorescencję rentgenowską (technologie EDXRF oraz WDXRF), metodę dyfrakcji rentgenowskiej(XRD). Do określenia cech struktury wewnętrznej skał solnych użyto metody rentgenowskiej tomografii komputerowej (CT) (wizualizacja całych metrowych odcinkówrdzeni wiertniczych) oraz rentgenowskiego mikrotomografu komputerowego (micro-CT)(próby o wysokości 5–10 cm). Ponadto wykonano analizę wybranych prób za pomocąskaningowego mikroskopu elektronowego (SEM).W rozdziale 4 przeprowadzono dyskusję wyników badań uzyskanych przy zastosowaniuróżnych metod badawczych. Porównanie wyników pozwoliło na szczegółową charakterystykęposzczególnych typów litologicznych przebadanych skał solnych, reprezentującychróżne ogniwa litostratygraficzne i różniących się cechami makroskopowymi.Zastosowanie omówionych w opracowaniu metod dostarczyło dużej ilości szczegółowychinformacji na temat badanych soli kamiennych. Zbiory wyników uzyskane przywykorzystaniu tak wielu uzupełniających się metod pozwoliły na wzajemną weryfikacjęposzczególnych parametrów, dając w efekcie spójny i precyzyjny obraz opisujący badaneutwory solne.

Salt rocks occur in Poland in two main salt-bearing formations: Zechstein (Permian)and Miocene (Neogene). The results of core material analysis, done for selectedsalt samples, originating from both mentioned formations, have been presented in thismonograph. The geological characteristics of Poland’s main salt-bearing formations, onthe basis of professional literature, and including the lithostratigraphy of the Zechsteinand the Miocene as well as the general paleoenvironment characteristics, are presentedin the first chapter.Chapter 2 contains the lithological characteristics and the results of the macroscopicexamination of drilling cores representing various types of salt rocks. Macroscopic observationswere done in order to identify all possible lithological, structural and textural featuresof analyzed salts, such as crystal size, salt type, color, degree of transparency, presence andform of other minerals, presence and type of lamination, etc.Chapter 3 describes the research methods as well as their results. Several differentresearch techniques were used in our research project. Methods of determining the physicalproperties of the rocks included: natural radioactivity measurement by using Gamma Logger,ultrasonic wave propagation measurement, thermal conductivity measurement, densityand bulk density determination, resistance and deformation rock properties. Methods ofdetermining the chemical and mineralogical composition included: the classical analyticalchemistry identification, inductively coupled plasma optical emission spectrometry(ICP-OES), X-ray fluorescence spectrometry (EDXRF technology and WDXRF technology),X-ray diffraction (XRD). In order to determine the characteristics of the internal structureof salt rocks, X-ray computer tomography (CT) (visualization of whole meter sections ofcores) and the micro CT scanner (micro-CT) (5–10 cm samples) were used. In addition,scanning electron microscopy (SEM) analysis were performed. Chapter 4 discusses the results of the research. Comparison of the results allowed toimplement detailed characterization of the individual lithological types of salts representingdifferent macroscopic features, as well as lithostratigraphic units.The application of the methods discussed in this study provided a large amount ofdetailed information on the studied salt rocks. The results, obtained with the use of somany methods, allowed to verify each parameter, resulting in a coherent and precise imagedescribing the examined salt rocks.