TMALL 0141 Presentation v 1.0
Kvantitativ
petrografisk analys
av bergmaterial
TDOK 2014:0575
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)
2
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.
3
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
4
Provtagning
• Ballast : enl. 932-1 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
5
Metodik
• Makroskopisk beskrivning - Makroskopisk analys genomförs
enligt SS EN 932-3 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 932-3. Magmatiska bergarter
kan klassificeras enligt Streckeissen (1976).Om opaka mineral
identifieras kan detta ge anledning att misstänka förekomst av
sulfidmineral.
6
Metodik forts. Kornform och kornfog
Euhedral
/flakig
7
Subhedral
Anhedral
Nålformad
Kornform och kornfog forts.
• Skala 1-5 för att numeriskt
bedöma kornformen
Tabell 1: Nomenklatur och förklaring av några vanliga termer
för mikrostrukturer (Passchier, C. W., Trouw 1995, kapitel 3).
Benämning
Polygonal rak
Förklaring
Raka korngränser
Flikig oregelbunden
Oregelbundna flikiga sammanväxta
korngränser
Alla korn i ungefär lika storlek
Två kristallstorlekar t.ex. jämnkornigt matrix
med större strökorn
Jämnkornig
Bimodal fördelning
Ojämnkornig
Granoblastisk
Lepidoblastisk
Porfyroblastisk
Mylonitisk
Kataklastisk
8
Gradering av många kornstorlekar från
finkorniga till grovkorniga
Mosaik av likformade kristaller.
Mikrostruktur med en dominans av tabulära
mineral med tydlig orientering.
Ojämnkornig mikrostruktur med stora korn
som vuxit till vid metamorfos.
Orienterad mikrostruktur, där mineralkornen
utsatts för kraftig duktil deformation.
Bergarten har blivit utsatt för spröd
deformation utan att den blivit uppsmällt.
Kornstorlek
• Kornstorleken och kornstorleksfördelningen bestäms kvantitativ
genom mätning av de mineralkorn som skär traverslinjer
9
Kornstorlek
Kornstorleksfördelning
Medelkornstorlek: 2,7 mm
100%
90%
70%
60%
50%
40%
20%
10%
Grovkornig
Medelkornig
30%
Finkornig
Kumulativ fördelning
80%
0%
0
2
4
Maxdiameter (mm)
10
6
8
10
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.
11
Foliation forts
Ett FIX < 1,10 motsvarar
en isotrop bergart
12
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.
Skala
Fix
13
1
2
1-1,10
1,10-1,30
(massformig)
3
1,30-1,50
4
1,50-1,80
5
>1,80
(Kraftigt
folierad)
Mikrosprickor
•
•
•
•
14
Typ av mikrospricka avgörande för funktionsegenskaperna
Intragranulär (inuti mineralkornet)
Transgranular (korsar flera mineralkorn)
Korngränsspricka
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
15
Rapportering
I Rapporten ska minst följande uppgifter ingå:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
16
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
Resultatmall
Prov
Provtagning
Bergartsbeskrivning
Provmärkning, provtagningsplats
Kommer provet från stuff, borrkärna eller
kross. Antal tunnslip
Makroskopisk bild av provet
Klassificering enlig SS-EN 932-3 eller
Streckeisen (1976)
Tabell
Mineral vol%
Punkträkning
Sekundära
Beskrivning i fri text
omvandlingar
T.ex. klorit, sericit
lermineral
Kornstorlek och
Diagram enligt figur 2, samt största minsta
kornstorleksfördelning och medelkornstorlek ska anges
Kornform och
Kornfog
Klassificering enl. Bilaga 1 samt bild av
provet
Foliation
1-5 skala enligt bilaga 3
Foliationsindex (FIX)
Typ av Antal sprickor per mm
Mikrosprickor
17
