Od nedavno, svjedoci smo pojave otvaranja rupa u zemlji diljem Hrvatske. One su posljedica obilnih oborina, njihovog otjecanja u dubinu  i uslijed toga pojačanog trošenja slabijih podzemnih slojeva. Kad se određena količina materijala iz slabijeg podzemnog sloja ispere, dolazi do njegove nestabilnosti i urušavanja. Tada se “zemlja otvara” i dolazi do pojave rupe. Ovo su dobro poznati fenomeni karakteristični za krške terene. Ponekad, otvaranje rupa može biti i rezultat ljudske intervencije u prirodu, kao što su primjer naftne bušotine ili nesanirana rudarska okna.

Do sada je pojava takvih rupa medijski popraćena i zabilježena u Zagrebu, Međimurju, gdje je smrtno stradao mladić, Lovranu, gdje je također čovjek propao u rupu, na sreću bez ozbiljnih posljedica, Zadru i Kninu gdje se otvorila ogromna rupa – ponor veličine nekoliko desetaka metara.

Georadarskim istraživanjima je moguće otkriti šuplja mjesta i oštećenja u podzemlju prije nego dođe do urušavanja i na taj način spriječiti moguće žrtve i materijalnu štetu. Georadarom je vidljiva podzemna struktura, uočljiva su mjesta s viškom vode, šupljine, promjena u materijalu i slično. Iskusni stručnjaci mogu ovakvim istraživanjima procijeniti mogućnost i opasnost od incidenta.

Članak na Dnevnik.hr

Kada pritisak rastaljenih stijena ispod površine zemlje postane prevelik, starije stijene, obično u pratnji lave i plinova, izlaze kroz pukotinu ili otvor u zemljinoj kori. “Vulkan” je pojam koji opisuje pukotinu i tipičan stožasti oblik planine nastao kao posljedica prelijevanja lave, starijih stijena i vulkanskog pepela kroz milijune godina. Više od 80% materijala od kojeg je građena zemljina kora dolazi iz vulkana. Kroz dugu geološku povijest nebrojeno mnogo vulkanskih erupcija formiralo je morsko dno i neke planine, a ispušni plinovi iz vulkana zaslužni su za formiranje Zemljine atmosfere. Smatra se da pojam “vulkan” dolazi od imena Vulcano koji predstavlja vulkanski otok u Italiji. No ipak, originalno, sam pojam vulkan potječe od imena Vulcan (bog vatre u rimskoj mitologiji). Dio geologije koji proučava vulkane naziva se vulkanologija (eng. vulcanology).

Kako je građen vulkan?

Osnovni dijelovi vulkana su: magmatsko ognjište, glavni kanal i krater (slika dolje).

Postoji nekoliko tipova vulkana koji se međusobno prvenstveno razliku po izgledu, tipu lave koju izbacuju i eksplozivnosti erupcije, te tipu erupcije. Pa tako možemo razlikovati tri osnovna tipa:

Kompozitni vulkani (stratovulkani) su tip vulkana koji nastaju ponavljanjem eksplozivnih (riolitnih) i manje eksplozivnih (andezitnih do bazaltnih) erupcija tefre (bilo kakva akumulacija piroklastičnog materijala, a koji je taložen iz zraka i nekonsolidiran; tefra – grč.pepeo) i lave. Ovi vulkani su površinom jedni od najvećih i karakterizira ih blaži donji dio padine, no srmiji gornji, te predstavljaju vulkan konkavnog tipa s malim kraterom na vrhu. Za stratovulkane je karakterističan Plinian (Vezuvian) tip erupcije. Jedni od najpoznatijih stratovulkana su npr. Mt. Mayon na Filipinima, Mt. Agua u Guatemali (slika dolje) ili Klyuchevskaya Kamchatka u Rusiji.

Štitasti vulkani su tip vulkana koji nastaju kontinuiranim i jednoličnim neeksplozivnim izlijevanjem lave. Oni predstavljaju velike konveksne vulkanske strukture koje karakteriziraju duge blage padine gotovo u cijelosti izgrađene od tokova bazaltne lave i malim kraterom na vrhu. Za štitaste vulkane je karakterističan Havajski tip erupcije i velika jezera lave (slika lijevo). Najveći aktivni vulkan na svijetu ovog tipa je vulkan na Havajima koji se naziva Mauna Loa (slika dolje).

Scoria cone su tip vulkana koji nastaju umjereno eksplozivnim izlijevanjem lave većinom bazaltnog do andezitnog sastava i okarakterizirani su strmim padinama i velikim kraterom na vrhu. Za njih je karakterističan tzv. Strombolian tip erupcije. Jedni od najpoznatijih vulkana ovog tipa su npr. Mauna Kea na Havajima, La Poruna u Čileu ili Sunset Crater u SAD-u (slika dolje).

Što je to piroklastični materijal?

Piroklastični materijal nastaje prilikom, najčešće eksplozivnih, erupcija tijekom kojih dolazi do naglih erupcija ekspandirajućih plinova, a rezultat takvih erupcija je fragmentacija magme i okolnih starijih stijena, te nastajanje velike količine piroklastičnog materijala. Važno je napomenuti da što je veća eksplozivnost, veća je i fragmentacija, a kisele magme su eksplozivnije jer sadrže veću koncentraciju plinova i para. Klasifikacija piroklastičnog materijala temelji se prvenstveno na veličini piroklasta (individualnih eruptivnih fragmenata), pa tako razlikujemo: Nevezani vulkanski pepeo – to su vrlo sitnozrnati fragmenti (manji od 2 mm) (slika dolje lijevo) i većinom su predstavljeni krhotinama vulkanskog stakla sa različitim udjelima krhotina kristala ili sitnih dijelova starijih stijena. S obzirom na njihovu veličinu i oštre rubove vrlo su opasni za zdravlje ljudi, pogotovo za dišne puteve. Lapile – to su piroklastični fragmenti veličine od 2 (4) mm do 64 mm i čestopodsjećaju na žervicu (slika dolje u sredini). Vulkanske blokove i bombe – to su piroklastični fragmenti veći od 64 mm (slika dolje desno). Ovdje treba razlikovati vulkanske bombe od blokova. Bombe su izbačene za vrijeme erupcije kao užareni fragmenti lave koji se u zraku počinju hladiti, pa imaju aerodinamičan oblik, dok su blokovi izbačeni kao već stvrdnuti fragmenti nepravilnih oblika.

Osim prema veličini, tefra se može diskriminirati i prema fizičkim svojstvima, pa npr. tako imamo slučajeve da se fragmenti veličine lapila bazaltne lave mogu brzo hladiti dok su u zraku i na taj način formirati lapile od vulkanskog stakla (obsidijan) u obliku suza koji se nazivaju Peline suze (Pele-havajska boginja vatre) (slika dolje lijevo). Pod utjecajem jakog vjetra ovi rastaljeni fragmenti mogu se razvući u tanke filamente bazaltnog vulkanskog stakla koji se nazivaju Pelina kosa (slika dolje desno).

Neeksplozivne vulkanske erupcije Havajskog tipa mogu proizvesti fragmente veličine lapila ili vulkanskih bombi koji se nazivaju spatter (sitne kapljice) (slika desno). Za njih je karakteristično ostaju u zraku samo kratko vrijeme, tako da su još u likvidnom stanju kad padnu na tlo tvoreći na taj način kakakteristične diskoidalne oblike. Nadalje, piroklasti veličine lapila ili bombi mogu poprimiti pjenasti izgled (nastaje kao rezultat ekspanzije plinova i para), pa je stijena puna šupljina. Ovakva pojava vezana je i za mafitne (bazične) i za felsične (kisele) varijetete stijena, pa će tako nagla ekspanzija plinova i para kod felsičnih varijeteta rezultirati nastankom svijetle šupljikave stijene tzv. pumice (plovučac) (slika dolje desno) ili scoria kod mafitnih varijeteta (slika dolje lijevo).

U piroklastičnim stijenama najčešća su 3 tipa klasta (slika lijevo): a) vitroklasti – čestice stakla  b) litoklasti – čestice stijena i c) kristaloklasti – čestice minerala. Sama klasifikacija piroklastičnih stijena (stijene građene od piroklastičnog materijala) bazirana je na relativnim udjelima određenog tipa piroklasta, pa tako možemo razlikovati (slika desno prikazuje tuf):

Tuf – piroklastična srijena koja je većinom građena od litificiranog vulkanskog pepela.

Lapili tuf – stijena u kojoj su dominantni lapili.

Tuf breća – stijena koja sadrži 25% to 75% blokova i/ili bombi.

Piroklastična breća – stijena koja sadrži najmanje 75% blokova i bombi.

Aglomerat – stijena koja sadrži najmanje 75% bombi.

Aglutinat – stijena koja se sastoji većinom od kapljica (spatter) bazaltnih fragmenata.

i dr.

Izvori:

http://volcanoes.usgs.gov

http://pubs.usgs.gov

http://nides.bc.ca

http://www2.edc.org

Samorodni elementi – bakar, srebro, zlato, dijamant
Sulfidi – sfalerit, galenit, pirit
Halidi – halit, fluorit
Oksidi i hidroksidi – korund, hematit
Nitrati, karbonati, borati – kalcit, dolomit, malahit
Sulfati, kromati, molibdati – barit, gips
Fosfati, arsenati, vanadati – apatit, tirkiz
Silikati – kvarc, granat, topaz, biotit

Do danas je poznato više od 3000 minerala. Ovo su samo neki od njih…uživajte

Za one koji žele znati više…http://webmineral.com/

Georadar (Ground Penetrating Radar – GPR) podrazumijeva provjerenu nedestruktivnu mjernu tehniku za ispitivanja prirodnih i umjetnih medija debljine od nekoliko centimetara do skoro deset metara. Georadarska metoda temelji se na odašiljanju visokofrekventnih elektromagnetskih valova i zapisu njihovih odbijanja iz obližnje prostorno nadzirane okoline.

Uporaba georadara u građevinarstvu

Georadar je iznimno iskoristiv u građevinarstvu, na svim područjima gdje želimo ispitati strukture bez fizičkih zadiranja u prostor. On štedi i vrijeme i novac te ne zahtijeva posebne operativne pripreme. Rad s georadarom i tumačenje dobivenih rezultata obavljaju posebno za to osposobljeni stručnjaci. Prednosti i značajke georadarske metode u usporedbi s drugim ispitnim metodama za provjeru plitkih podpovršina su: nedestruktivnost, mjerenja »in situ« (tj. na licu mjesta), neometani pristup i mogućnost brzog ponovljenog mjerenja, spojivost i prostornost uzimanja podataka, racionalnost, te metoda koja omogućava brz odgovor naručitelju ispitivanja.

Georadarska mjerenja uspješno se mogu obavljati na najrazličitijim područjima:

-ispitivanja objekata (stanova, podova, stropova ili betonskih ploča),
-ispitivanja podova,
-određivanje položaja podzemnih voda,
-ispitivanja slojeva konstrukcije kolnika na cestama,
-ispitivanje sastava stijena,
-ispitivanja u kamenolomima,
-ispitivanja u probijenim dijelovima.

Georadarska provjera zidova, podova, stropova ili betonskih ploča

Georadarom možemo uspješno i dovoljno potanko provjeriti dijelove nastambi (zidove, stropove, podove) te omogućiti dvodimenzionalni presjek ili trodimenzionalnu sliku ispitivanog tijela, odrediti položaj pukotina unutar tijela, debljinu ugrađenih materijala (slojeva), promjene elektromagnetskih (geomehaničkih) osobina u jednom od slojeva, nepovezanost pojedinih slojeva ili vlažna područja. Možemo utvrditi i položaj ugrađenih cijevi i armaturne mreže.

Na slici 1 su prikazane georadarske snimke, izmjerene uzduž iste crte prije injektiranja zida zvonika te nakon njega. Mjerenjima prije injektiranja točno su bili određeni položaji praznina unutar zida. Mjerenja nakon injektiranja pokazuju njihovu zapunjenost injekcijskom masom i stoga se koriste za kontrolu uspješnosti injektiranja.   

Slika 1: Uzdužni presjek zida zvonika prije injektiranja i nakon njega
Georadarom je moguće uspješno ispitati i višeslojne konstrukcijske elemente (zidove, stropove, podove, ploče i drugo) te odrediti granice između pojedinih elemenata konstrukcije. Isto tako moguće je odrediti mjesta na kojima je neki sloj slabiji ili prekinut.

Na slici 2 je prikazan georadarski presjek podložnih ploha debljine 46 centimetra, koji čine keramičke pločice, sloj izravnavajućeg betona, hidroizolacijski sloj i betonska ploča. Svrha mjerenja bila je – utvrditi mjesta nepovezanosti (prekinuća) hidroizolacijskog sloja i područja veće navlaženosti betonske ploče vodom.

Slika 2: Georadarska ispitivanja podložnih ploha
Raširenost vlage u konstrukcijskim elementima objekata

Na slici 3 je prikazana uporaba georadara za utvrđivanje proširenosti vlage u zidu objekta. Vlaga u zidu snažno usporava širenje elektromagnetskih valova, tako da je moguće točno odrediti suhi i vlažni dio istraženog područja.

Slika 3: Utvrđivanje proširenosti vlage u zidu georadarom

Izvor: http://www.korak.com.hr
link na izvorni članak: link

Za naš planet možemo reći da je građena lupinasto (slojevito) i sastoji se od:

Atmosfere
Hidrosfere
Biosfere
Geosfere

Ovdje će posebna pozornost biti usmjerena na geosferu. Geosfera se sastoji od nekoliko dijelova (kora, plašt i jezgra) koji se jedan od drugog razlikuju u sastavu i agregatnom stanju, a međusobno su odijeljeni granicama koje nazivamo diskontinuitetima. Koru i plašt razgraničava tzv. Mohorovičićev diskontionuitet, a granica između plašta i jezgre poznata je kao Wiechert-Gutenbergov diskontinuitet (slika dolje).

Površinski sloj geosfere, koji je ujedno i najtanji naziva se zemljina kora. Razlikujemo dvije vrste zemljine kore: oceansku i kontinentalnu. Oceanska kora, kao što i samo ime kaže, nalazi se ispod oceana. Bazaltnog je sastava i ujednačene debljine (4-7 km). Gušća je od kontinentalne kore, pa je često njezino podvlačenje i tonjenje pod kontinentalnu koru u tzv. zonama subdukcije (slika dolje). Kontinentalna kora izgrađuje kontinente, prosječno je granodioritnog sastava i vrlo neujednačene debljine (20-70 km).

Plašt čini prelazni dio prema zemljinoj jezgri. Sastoji je od krutog dijela (vanjski plašt) i likvidnog (unutarnji plašt). Mineralni sastav i mehanička svojstva unutar plašta variraju s dubinom. Najgornji dio plašta (gornji plašt) relativno je hladan, u krutom oliku i mehanički se ponaša slično zemljinoj kori. Najgornji dio plašta i kora zajedno čine litosferu čija debljina varira od 75-125 km i koja pluta na rastaljenoj astenosferi (slika dolje).

Astenosfera je okarakterizirana mehanički oslabljenim stijenama i sastoji se od 1-2% magme (rastaljene stijene). Za unutarnji plašt karakteristični su visoki tlakovi, dok se smatra da su njegovi najniži dijelovi parcijalno taljeni upravo zbog izrazito visokih tlakova.

Jezgra zauzima središnji dio zemlje i predstavlja leguru željeza i nikla što je čini dva puta gušćom od plašta. Dijeli se na vanjsku (likvidnu) i unutarnju (krutu) (slika dolje).

Izvori:

http://dreadwalkers.org/Geology/index.htm

http://www.whitman.edu/geology/winter/Petrology/