TMALL 0141 Presentation v 1.0 Kvantitativ petrografisk analys av bergmaterial TDOK 2014:0575

2 Bakgrund TRV saknade en bra petrografisk metod som kunde hänvisas till vid upphandling Arbetet med metoden påbörjades 2009 av Vti, TRV och SGU 2012 Vti Rapport 714 (har använts av TRV vid upphandlingar sedan 2012)

3 Omfattning Metoden omfattar en kvantitativ petrografisk analys av bergmaterial där mineralogiska och mikrostrukturella parametrar hos bergarten redovisas. Resultatet från analysen ska utgöra en grund för bedömning av bergmaterialets egenskaper för olika användningsområden i samband med infrastrukturprojekt.

4 Omfattning forts Definitioner och förkortningar 1 Utrustning 2 Provtagning och provberedning 3 Metodik 3.1 Makroskopisk analys 3.2 Mineralogisk bestämning 3.3 Kornform och kornfog 3.4 Kornstorleksfördelning 3.5 Mineralorientering, foliation 3.6 Mikrosprickor 4 Rapportering

5 Provtagning Ballast : enl eller motsvarande Vägskärning eller häll: Borrkärna, släggprovtagning (sprängning), koordinatsättas Provberedning Ballast krossas och 2-4 mm fraktionen gjuts in i epoxy för tillverkning av tunnslip Stuff eller borrkärna, provet sågas vinkelrät eventuell mineralorientering. Om mikrosprickor ska ingå i analysen skall provet impregneras med fluorescerande epoxy alt. Infärgas med spritpenna innan tunnslipet tillverkas

6 Metodik Makroskopisk beskrivning - Makroskopisk analys genomförs enligt SS EN Förenklad petrografisk analys. Mikroskopisk beskrivning - Provets mineralogiska sammansättning bestäms genom punkträkning. Minst 500 punkter ska räknas. Om problem uppstår med att identifiera mineralen i tunnslip kan röntgendiffraktion eller svepelektronmikroskop användas som alternativa metoder för mineralogisk bestämning. Om sekundära omvandlingar återfinns i provet, exempelvis sercitisering av fältspater så ska detta redovisas. Utifrån den mineralogiska sammansättningen görs bergartsbestämningen. För namngivning används nomenklatur enligt SS-EN Magmatiska bergarter kan klassificeras enligt Streckeissen (1976).Om opaka mineral identifieras kan detta ge anledning att misstänka förekomst av sulfidmineral.

7 Metodik forts. Kornform och kornfog Euhedral Subhedral Anhedral Nålformad /flakig

8 Kornform och kornfog forts. Skala 1-5 för att numeriskt bedöma kornformen BenämningFörklaring Polygonal rakRaka korngränser Flikig oregelbundenOregelbundna flikiga sammanväxta korngränser JämnkornigAlla korn i ungefär lika storlek Bimodal fördelningTvå kristallstorlekar t.ex. jämnkornigt matrix med större strökorn OjämnkornigGradering av många kornstorlekar från finkorniga till grovkorniga GranoblastiskMosaik av likformade kristaller. LepidoblastiskMikrostruktur med en dominans av tabulära mineral med tydlig orientering. PorfyroblastiskOjämnkornig mikrostruktur med stora korn som vuxit till vid metamorfos. MylonitiskOrienterad mikrostruktur, där mineralkornen utsatts för kraftig duktil deformation. KataklastiskBergarten har blivit utsatt för spröd deformation utan att den blivit uppsmällt. Tabell 1: Nomenklatur och förklaring av några vanliga termer för mikrostrukturer (Passchier, C. W., Trouw 1995, kapitel 3).

9 Kornstorlek Kornstorleken och kornstorleksfördelningen bestäms kvantitativ genom mätning av de mineralkorn som skär traverslinjer

10 Kornstorlek

11 Foliation, mineralorientering Kvantitativt: Foliationsindex, FIX FIX beräknas enligt: FIX =  (PL)  /  (PL)II FIX bestäms genom att räkna antalet korngränser på tunnslipet som skär en bestämd analyssträcka parallellt (PL)II och vinkelrät (PL)  foliationsriktningen. De korngränserna som skär hårkorset (PL)II parallellt och vinkelrät(PL)  räknas.

12 Foliation forts Ett FIX < 1,10 motsvarar en isotrop bergart

13 Foliation forts Utifrån resultatet från mätningen klassas foliationen i en fem gradig skala (Tabell 2) I bilaga 3 redovisas mikroskopibilder med mikrostrukturer med olika foliationsindex. Dessa kan användas om petrografen väljer att göra en kvalitativ bestämning av foliationen. Vid bedömningen ska det anges om foliationen består av kontinuerliga plan Vilka mineral som utgör foliationsplanen. Om tunnslipet består av krossat bergmaterial kan foliationen bara bedömas kvalitativt. Skala12345 Fix1-1,10 (massformig) 1,10-1,301,30-1,501,50-1,80>1,80 (Kraftigt folierad)

14 Mikrosprickor Typ av mikrospricka avgörande för funktionsegenskaperna Intragranulär (inuti mineralkornet) Transgranular (korsar flera mineralkorn) Korngränsspricka

15 Mikrosprickor forts. Antal och typ av mikrosprickor bestäms genom linjetraverser Exempel på redovisning Korngränssprickor: 0,56 st./ mm Intragranulära: 0,53 st./ mm (spaltplan i fältspat) Transgranulära: 0,06 st./mm

16 Rapportering I Rapporten ska minst följande uppgifter ingå: Namn och adress på provtagningslaboratoriet Identifikation och datum på rapporten Uppdragsgivarens namn och adress Uppdragets syfte Uppgifter om provtagningens utförande Beskrivning av provet och dess märkning Provets ankomstdatum till provningslaboratoriet Provningsdatum Resultat (se mall nedan och exempel i bilaga 1) Signatur med titlar

17 Resultatmall