UDK 553.635.1(497.18) Ležište gipsa Slane Stine kod Sinja Jožef Škerlj Geološki zavod, Ljubljana, Parmova 33 U 1972. godini autor je istraživao rezerve gipsa u ležištu Slane Stine kod Sinja. Sedimentacija sulfata u širem području Sinja vršila se vero-vatno paralelno u više manjih laguna permskog ili verfenskog mora. Medutim, na terenu nigde nije zapažen neposredni kontakt izmedu sul-fatne serije i njene krovine. Njena prvobitna krovina, verovatno verfen-ske starosti, potpuno je erodovana, a sulfatne stene pokrivene su terci-jarnim sedimentima. Zbog tih uslova starost i položaj sulfatne serije različito se tumače. Ležište sadrži gips u asociaciji sa anhidritom i drugim, prelaznim mineralima. Odnos gips/anhidrit variira izmedu 77,89.' 22.11 o/o u donjem nivou površinskog kopa i 83,05/16,95 °/o u gornjem nivou. Prvobitno nataložena supstanca je anhidrit, koji je kasnije hidratacijom pretvoren u gips. Uvod Prvi začetci istraživanja i eksploatacije gipsa na brojnim pojavama u široj okolini datiraju več iz početka dvadesetog stoleča i vezani su za izgradnju cementne industrije u Splitu. Ovu prvu i zanatsku proizvodnju obavljali su me-štani na svojim parcelama iz več prirodno otvorenih izdanaka. Nešto intenzivnija proizvodnja započeta je u toku 1929. godine, kada se javlja veči interes za gipsom, kao sirovinom za cementnu industrij u. Tom pri-likom Vlada Stuparič, apotekar iz Sinja otvara prvi manji površinski kop na lokalnosti Slane Stine i daje prvu normalnu proizvodnju gipsa za potrebe cementne industrije. Od toga perioda se eksploatacija na lokalnosti Slane Stine sa kračim ili dužim prekidima obavlja do naših dana. Ova lokalnost nesumnjivo pretstavlja, bar na osnovu postoječih podataka, najznačajnije ležište gipsa u ovome području. Ostale pojave, kao što su: Podvaroš, Stipanoviči, Jadrijeviči, su svakako podredenog značaja. Prvi sistematski intenzivni j i eksplaatacioni radovi započeti su na ležištu Slane Stine neposredno posle II. svetskog rata, dck su prvi detaljni istražni radovi započeti u toku 1966. godine. Iz ovog posleratnog perioda postoji veči broj raznih izveštaja i projekata, koji obraduju pojedine geološke i rudarske probleme, pa smo jih pri obradi ležišta uspešno- koristih. U toku 1972. godine Geološki zavod Ljubljana preuzeo je na zahtev Industrij skog gradevnog preduzeča »Sadra« iz Sinja istraživanje ležišta Slane Stine i na osnovu svih postoječih podataka izradio odgovarajuči elaborat o rezervama i kvalitetu gipsne supstance. Geološke karakteristike ležišta Teren šire okoline ležišta Slane Stine izgraduju različite tvorevine, medu kojima smo obzirom na naš zadatak razlikovali: sedimente perma, sulfatnu serij u, sedimente triasa, terciara, kvartara, aluvijum i eruptivne stene. Sulfatna serija, anhidrit i gips, odgovara verovatno permu, ali ne isključu-jemo ni mogučnost verfenske starosti. Posle stvaranja sulfatne serije, koja je nesumnjivo oborena u plitkoj vodi, dolazi do produbljivanja dna i taloženja povlatnih sedimenata, verovatno verfena. Medutim, na terenu nigde nismo zapazili neposredni kontakt izmedu podine i sulfatne serije, kao i sulfatne serije i povlatnih sedimenata. Takode, izvedene bušotine nigde nisu prošle kroz po-vlatne sedimente, celu sulfatnu serij u i ušle u podinske sedimente. Nedostatak ovih dokaza dozvoljava različita tumačenja starosti, pa čak i položaja sulfatne serije. Ležište sulfatnih stena se u svojim na površini ispoljenim delovima javlja u obliku zone orjentisane u pravcu NW—SE. Njena dužina iznosi oko 5 km, dok širina variira od 1—2 km. Rudarskim radovima zona je otvorena na lokacijama Kojič, Slane Stine i Bukva. Današnja eksploatacija obavlja se samo na lokaciji Slane Stine, gde se nalazi postoječi površinski kop (si. 1). Obzirom na naš zadatak, detaljnom istraživanju podvrgnut je samo mali deo ležišta, tj. oko-lina postoječeg eksploatacionog polja. Sulfatna formacija nalazi se otvorena u postoječim eksploa taci onim radovima i u brojnim izdancima vidljivim na površini. Pored toga, ona je konstatovana i u znatnom broju bušotina na različitoj dubini od površine. Na osnovu svih dosada izvršenih istražnih i eksploatacionih radova uočava se da je prvobitna krovina serije, verovatno triaske starosti, potpuno erodovana, te da je masa sulfatnih stena prekrivena mladim sedimentima. U otvorenim profilima površinskog kopa se vidi da je gornja granična površina sulfatnih stena vrlo> neravna, sto< je posledica intenzivne erozije; Zadobijeni reljef u znat-noj meri potseca na kraške oblike u krečnjacima, koji liče na škrape i štrče iz sulfatne mase u vidu večih ili manjih »gipsnih zuba«. Prostor izmedu ovih oblika zapunjen je glinovitim materijalom. Razlikovali smo dve osnovne vrste materijala: anhidrit i gips. Anhidrit pret-stavlja primarnu suptancu ležišta i danas se nalazi uglavnom u njegovim dubljim djelovima. U višim delovima on je pod dejstvom vode prešao u gips. Granična površina je vrlo neravna, što je posledica pretvaranja anhidrita u gips. Iz izvršenih istražnih radova se vidi da je gips u najvišim delovima relativno homogen, dok se u nižim delovima ležišta ponegde naizmenično' sme-njuju gips i anhidrit. Pojave anhidritskih uklopaka u gipsu pretstavljaju relikte, koji nisu još potpuno transformisani. U ostalom, uopšte se može zaključiti da nigde u ovome ležištu nije izvršena potpuna transformacija anhidrita, jer se u gipsu svuda u večoj ili manjoj meri nalazi i anhidrit. Odnos i položaj gipsa i anhidrita u pojedinim delovima ležišta prikazan je na slici 2. Ležišna tektonika. U neposredno'] bližini ležišta več A. T a k š i č (1969) je pretpostavio postojanje dva veča raseda. Prvi stariji, pravca SW—NE je jednim mladim rasedom raskinut na dva dela. Mladi rased se pruža NE—SW i prostire se duž severoistočnog oboda ležišta. Postojanjem ovih raseda objašnjavamo situaciju u krajnjem severoistočnom delu istraživanog terena. Bušotina B-16 (si. 2) i B-17 izvan profila, nisu nabušile sulfatnu seriju. Ova činjenica ukazuje na dejstvo tektonike i dozvoljava pret-postavku da je deo ležišta spušten duž spomenutih raseda (Profil a, si. 2). U svim otvorenim profilima površinskog kopa gips se javlja kao masivna stena bez izražene slojevitosti. Veče prisutstvo glinovite komponente u pojedi-nim partijama daje utisak prividne slojevitosti. Uzimajuči ovo u obzir izgleda da cela masa strmo pada ka severoistoku. Lokalna manja rasedanja su vrlo česta tako da je celokupna masa izpucala i delimično potpuno zdrobljena. Brojna povijanja u gipsu (si. 3) imaju takode lokalni značaj. Ona su nastala prilikom pretvaranja anhidrita u gips, pri čemu se razvijaju znatni pritisci, jer se povečava obim ležišta u procesu hidratacije. Kvalitet ležišne supstance U ovome ležištu nastupaju, kao- što je to več pomenuto, dve vrste materi-jala, gips i anhidrit. Obzirom, na sadašnji način prerade samo gips pretstavlja korisnu supstancu, dok je anhidrit jalova i štetna komponenta. Gips iz ovoga SI. 1. Pogled na površinski kop »Slane Stine« (slikano sa jugozapada) Fig. 1. Open pit Slane Stine, view from SW 27 — Geologija 17 N-65° N--^70° B- 8/66 I.V /I llovača ' v I Loam Siva1 glina, mjestimično lapor 1--—-j Grey clay, partly marl J' .".■.' 1 Gips prevladuje v——-—J Gypsum prevailing j 1 Anhidrit prevladuje ' Anhydrite prevailing t t B-1/66 Gips i anhidrit u približno istim procentima Gypsum Qnd anhydrite contents about equal Rased Fault Busotina Borehole 10 5 0 10 20 30 40 50m SI. 2. Geološki profili ležišta gipsa Slane Stine Fig. 2. Geological sections of Slane Stine showing the relationship between gypsum and anhydrite SI. 3. Lokalna povijanja gipsa, u južnom delu površinskog kopa (foto Lj. Tolič) Fig. 3. Gypsum deposit Slane Stine affected by local tectonic (photograph by Lj. Tolič) ležišta se več čitav niz godina eksploatiše isključivo za cementnu industriju od čijih potreba i zavisi nivo produkcije u postoječem kopu. Več sama ova činje^ niča u d o volj noj meri svedoei da je kvalitet gipsa zadovoljavajuči za pred-videnu namenu. Iz ovog razloga sva do sada izvršena ispitivanja odnosila su se pre svega na kvalitet gipsa. Tekom istražnih radova, paralelno sa hemijskim ispitivanjem gipsa ispitano je i više uzoraka anhidrita, tako da u odredenoj meri poznajemo kvalitet i ove komponente. Makroskopski i mikroskopski opis gipsa i anhidrita. Gips i anhidrit ovoga ležišta pretstavljaju stene svetlosive boje. Cesto se zapažuju i partije smede boje, koja verovatno potice od oksidacije organskih primeša. Krupnog su zrna i kompaktnog izgleda. Glinovita komponenta se javlja u vidu tankih pruga, tako- da pojedine partije pokazuju zonalni sastav. Ponekad su brečastog habi-tusa, sa fragmentima crnog glinca i rede krečnjaka. Veličina ovih fragmenta retko prelazi 5 cm u prečniku. Gips se od anhidrita makroskopski razlikuje isključivo po manjoj tvrdini i manjoj specifičnoj težini. Inače, u ležištu vrlo retko se nalaze čisti pretstav-nici gipsa ili anhidrita, jer postoje postepeni prelazi jedne supstance u drugu. Mikrosko-piranju je podvrgnut jedan uzorak anhidrita. i pri tom je konsta-tovano da je osnova sastavljena iz alotriomo-rfnih zrna anhidrita, koja su srasla, te grade mo-zaičnu strukturu. Pojedina zrna anhidrita do-stižu do 1,8 mm. Zma su duguljasta i paralelno orjentisana. Opaža se izrazita cjepljivost i uporedno potamnenje. Uzorak je kompaktan. Mikroskopsko* ispitivanje jedno-g uzorka gipsa je pokazalo da je osnova uzorka pretstavljena krupnim delimično vlaknatim zrnima gipsa. Medu alo-trio-morfnim zrnima nalaze se i duguljasti prizmatični kristali. Zrna su medu sobo-m srasla. Po-neka, retka zrna sadrže vrlo- sitne uklopke karbonata, vero-vatno kalcita. Zapažaju se i retka zrna anhidrita. Izrada i obrada preparata izvršena je u Geološkom zavodu u Ljubljani (pe-trograf S. Orehe k). Fizične osobine ležišne supstance. Gips i anhidrit o-voga ležišta i pored znatne ispucanosti pretstavljaju materijal u kome je moguče otvaranje površinskog kopa bez nekih večih te-ško-ča u odnosu na geo-mehaničke osobine sedimenata. Ova činjenica konstatovana je tokom dugo-go-dišnjih eksploatacionih radova u površinskom kopu Slane Stine. U toku 1970. godine rezultati prakse potvrdeni su izvršenim ispitivanjima u Institutu gradevinarstva Hrvatske u Zagrebu, kada je na 6 uzoraka utvrdeno- da prirodni ugao opita iznosi 75° sa oscilacijama od 73° do 78°. Zapreminska težina gipsa iz ovo-g ležišta ispitivana je u dva navrata i to: 1965. godine u preduzeču IGP »Sadra« — Sinj i 1966. godine u Institutu gradevinarstva Hrvatske — Zagreb, ispostava Split. Na osnovu ovih ispitivanja izvršenih na više uzoraka, kao srednja vrednost za zapreminsku težinu gipsa iz ovog ležišta preuzeta je vrednost od 2,19kg/dms (2,19 kg/dm8 do 2,22kg/dm3). Hemijska ispitivanja sulfatne supstance vršena su u više navrata. To* su pre svega ispitivanja izvedena u toku istražnih geoloških radova u kampanji 1966. i 1972. godine. Zatim, hemijska ispitivanja koja se stalno vrše radi kontrole tekuče proizvodnje, bilo> za potrebe rudnika ili kupaca gipsa. Izvedeni istražni radovi imali su za cilj istraživanje samo gipsnog tela, pa su bušotine uvek obustavljene ili na več unapred odredenom nivou ili u masi u kojoj se sadržaj anhidrita naglo povečavao. Na osnovu vehkog broja izvršenih hemijskih analiza uočljivo je da ovo le-žište sadrži dva krajnja pretstavnika sulfatne supstance, gips (tabela 1), anhidrit (tabela 2), kao i čitav niz postepenih prelaza jedne supstance u drugu (tabela 3). Variiranje sadržaja anhidrita u gipsu nije vezano za odredene nivoje, več se on nalazi tamo gde su se za to stekli povoljni uslovi (tabela 4). Sve u nastavku prikazane analize uradene su u laboratoriji Zasavskih premogovnika Trbovlje. Na prikazanim tabelama pored broja bušotina (B-2) označen je broj uzorka (B-5,/5). Uzorci su oprobovani iduči od površine ka dubini. Manji broj uzorka znači da je oprobovani interval bliži površini i obratno-. Dok se u bušo-tini B-21 anhidrit nalazi u gornjem delu, uzorak B-21/1, do-tle se u bušotini B-l on nalazi negde- u sredini o-probovanog profila, uzorak B-15/5. Ove anhidritske partije u relativno- čisto j masi mogu u znatno-j meri uticati na opadanje kvaliteta pri eksploataciji gipsa. Na osnovu svih izvršenih radova, uključivši i ispitivanje kvaliteta, uočljivo je da istraživani deo sulfatnog tela pretstavlja ležište gipsa, dok veče mase anhidrita treba očekivati u dubini. Kvalitet ležišta gipsa najbolje karakterišu podaci o sadržaju gipsa i anhidrita na pojedinim nivojima, koji se u stvari odnose na kvalitet istražnim radovima utvrdenih rezervi. Na kraju možema zaključiti da je: — kvalitet gipsa iz ovoga ležišta u dovolj noj meri upoznat zahvaljuči obim-nim istražnim radovima, — primenljivost ove sirovine (gipsa) u industriji je dokazana u toku dugo-godišnje proizvodnje. Medutim, ovo se odnosi samo za primenu u industriji cementa, — primenljivost ovog materijala za prodzvodnju gradevinskog gipsa nije dokazana i ako ima elemenata koji govore u prilog ove mogučnosti, — osnovna štetna komponenta pri upotrebi gipsa iz oVog ležišta u cement-noj industriji je anhidrit. Ostali elementi pretstavljuju, u granicama u kojima su ovde zastupljeni, uglavnom inertne komponente. Tabela 1 Srednji sastav uzoraka gipsa, uzetih u 1972 god. u Krist. SiOs Br. Anhi- Vlaga voda + Gub. žar. bušot. Gips drit na 45° 230 °C net. R2O3 SOs CaO MgO na 900°C B-ll 82,00 18,00 0,08 17,14 0,86 0,17 41,20 33,20 1,32 23,18 B-12 93,51 6,48 0,07 19,54 1,27 0,61 42,65 33,60 0,36 21,60 B-13 89,98 10,01 0,11 18,81 3,46 0,51 42,35 31,30 1,22 21,04 B-14 89,34 10,66 0,11 18,67 4,26 0,48 41,50 31,60 1,00 21,28 B-15 78,07 21,93 0,10 16,32 4,18 0,53 42,35 32,35 0,96 19,30 B-19 90,15 9,84 0,11 18,84 3,92 0,25 42,40 31,00 1,15 21,30 B-20 87,83 12,17 0,10 18,36 4,50 0,45 31,20 41,45 0,65 21,28 B-21 88,08 11,92 0,09 18,40 4,80 0,64 40,65 31,10 1,32 21,30 B-22 91,56 8,43 0,09 19,14 3,22 0,53 42,55 31,90 0,58 21,32 B-24 83,54 16,46 0,10 17,46 3,18 0,36 43,50 32,00 1,07 19,20 Tabela 2 Hemijske analize anhidrita iz 1966 god. u l0/o Br. bušot. SiOž i br. Anhi- Krist. + uzorka Gips drit Vlaga voda net. R2O3 SOa CaO MgO B-l/2 5,25 94,75 0,22 1,10 29,67 0,52 41,03 27,30 0,22 B-l/4 6,3 93,7 0,22 1,32 34,35 0,45 36,26 26,80 0,55 B-3/1 20,00 80,00 0,30 4,18 16,20 0,75 44,85 32,81 0,42 B-4/6, 7 22,00 78,00 0,18 4,66 14,80 0,61 45,60 33,40 0,42 Tabela 3 Analize prelaznih partija anhidrita u gips iz 1966 god. Br. bušot. SiOs i br. Anhi- Krist. + uzorka Gips drit Vlaga voda net. R2O3 SOs CaO MgO B-2/2, 3 58,50 41,50 0,28 12,29 4,27 1,05 47,40 32,50 2,32 B-5/5 55,00 45,00 0,36 11,62 15,63 — 42,36 29,00 0,84 B-6/6 36,00 64,00 0,17 7,50 18,13 — 44,11 29,00 0,84 B-6/8 54,00 46,00 0,24 11,32 23,05 0,50 37,15 26,05 1,24 B-7/6, 7, 8 61,50 38,50 0,08 12,95 10,68 0,18 44,76 29,67 1,89 B-8/ 33,00 67,00 0,24 6,90 22,62 0,30 40,05 20,25 1,02 Tabela 4 Kretanje sadržaja anhidrita po vertikali u dve bušotine, B-21 i B-15 u «/0 Br. bušotine Br. bušotine i br. uzorka Gips Anhidrit i br. uzorka Gips Anhidrit B-21/1 75,89 24,11 B-15/1 89,76 10,24 B-21/2 85,17 14,93 B-15/2 87,03 12,97 B-21/3 87,32 12,68 B-15/3 87,18 1 ',82 B-21/4 92,39 7,61 B-15/4 88.37 11,63 B-21/5 92,63 7,37 B-15/5 52,11 47,89 B-21/6 91,77 8,23 B-15/6 89,28 10,72 B-21/7 91,72 8,28 B-15/7 89,00 11,00 B-21/8 91,00 9,00 B-15/8 62,73 37,27 B-21/9 90,43 9,57 Tabela 5 Sadržaj gipsa i anhidrita na pojedinim nivojima u '»/« Nivo Gips Anhidrit 368 83,05 16,95 358 81,16 18,84 348 77,89 22,11 The Gypsum Deposit of Slane Stine at Sinj Jožef Skerlj Geološki zavod, Ljubljana, Parmova 33 During 1972 the gypsum deposit of Slane Stine was surveyed, for evaluation of the quantity and quality of the producible reserves. The sulfate formation seems to have been deposited in late Permian or early Werfenian age. The contact between the sulfate and its original hanging wall probably of Triassic age, however, could not be found anywhere in the field, as the whole Triassic has been removed, and the worn and irregular surface has been covered by late Tertiary sediments. A large number of chemical analyses proved that the deposit contains gypsum associated with anhydrite and transitional minerals. The ratio gypsium/ anhydrite varies between 77,89/22,11 percents in the lower level of the open-cut and 83,05/16,95 percent in the upper level. The gypsum originat-ed by hydratation of anhydrite. In the wider vicinity of Sinj in Dalmatia there are many sulfate occurrences. The most noted gypsum deposit is that of Slane Stine, where exploitation took plače since the beginning of the century in connection with the cement produc-tion at Split. The gypsum is associated with anhydrite and transitional minerals, therefore it requires very careful sampling. During 1972 the Geological Survey Ljubljana surveyed the gypsum deposit with the aim to evaluate the quantity and quality of producible gypsum reserves up to depths 20—30 m. The sulfate formation is underlain by Permian dolomite and limestone. Th: original hanging wall of probably Triassic age, however, cannot be found any where in the field, as the whole Triassic has been removed and the worn and irregular surface has been covered by Tertiary sediments. Anhydrite is found today mainly in the deeper parts of the open cut (Fig. 1). Gypsum, the only substance of commercial importance, prevails in the upper parts of the deposit. There is no clear and continuous boundary between both minerals. Fig. 2 shows the relations between anhydrite and gypsum in some parts of the deposit. Gypsum and anhydrite occur in massive ročk; but when associated with clay, they give an impression of an apparent stratification. Gypsum varies in texture from granular to compact, and it is light yellow in colour. In some places it is brecciated, containing fragments of black clay-stone, more rarely of limestone. Gypsum can be roughly distinguished from anhydrite by its lower hardness and specific density, that amounts to 2,19 to 2,22 kg/dm3. Microscopic examination reveals a mosaic texture of allotriomorphic an-hydrite grains. Cleavage and parallel development of oblong grains are distinc-tive. Between allotriomorphic grains there are elongated prismatic crystalls. Gypsum contains minute carbonate inclusions, probably calcite, and scarce anhydrite grains. The gypsum deposit is of sedimentary origin, formed in lagoonal environ-ments. The primary substance was anhydrite, that gradually changed into gypsum by hydratation, which is proven by larger and smaller anhydrite inclusions in the masses of gypsum. During the alteration processes the volume of the gypsum deposit increased considerably due to absorbtion of H„0, which caused local teetonic processes (Fig. 3). The alteration of anhydrite into gypsum has not been completed, as even the purest masses of gypsum contain stili more than 5 % of anhydrite; the anhydrite content increases in greater depths considerably. Literatura Barič, Lj. 1969, Eruptivne stjene (Albitizirani diabazi) iz okolice Sinja. Geološki vjesnik, Sv. 22, Zagreb, str. 349—410. Margetič, M. 1947, Tektonski poremečaji kao temelj postanka kraških polja Srednje Dalmacije. Geološki vjesnik. Sv. 1, Zagreb, str. 68—110. Takšič, A. 1968, Die Vertebratenfauna aus dem Goručatal bei Sinj. Bulletin scientifique, Section A, T-13, 3—4, Zagreb, str. 74—75. Tolič, Lj. 1958, Geološka i tehnološka ispitivanja sadre — Sinj. Konstrukcioni biro gradevne industrije — Zagreb, Arhiv IGP »Sadra« — Sinj.