Identyfikacja wstęg deformacyjnych w piaskowcach fliszowych z wykorzystaniem nanotomografii komputerowej i magnetycznego rezonansu jądrowego

Abstract

Celem pracy było określenie możliwości zastosowania nanotomografii komputerowej i magnetycznego rezonansu jądrowego w celu rozpoznania i obrazowania wstęg deformacyjnych występujących w piaskowcach fliszowych. Badaniom poddano rdzenie zawierające wstęgi deformacyjne wycięte z piaskowców pobranych z pięciu odsłonięć zlokalizowanych na obszarze Karpat Zewnętrznych. Próbki analizowano z zastosowaniem nanotomografu rentgenowskiego oraz 3 technik NMR: przestrzennego profilowania czasów relaksacji T2CPMG (the Carr-Purcell-Meiboom-Gill sequence) oraz 2D i 3D obrazowania metodą SPI (Single Point Imaging). Rezultaty badań przeprowadzonych za pomocą nanotomografu z rozdzielczością 10 μm wskazują brak możliwości wizualizacji wstęg deformacyjnych. Badania wykonane z wykorzystaniem NMR potwierdzają możliwość zastosowania metody w celu obrazowania wstęg deformacyjnych z silną kataklazą. Przeprowadzone analizy uwidaczniają odmienność wstęg deformacyjnych goszczących w piaskowcach fliszowych od wstęg opisywanych w literaturze przede wszystkim ze względu ma ich bardzo małą miąższość, złożony skład mineralogiczny oraz predyspozycje do powstawania w ich obrębie mikrospękań. The aim of the study was to determine the applicability of nano-computed tomography and nuclear magnetic resonance to identify deformation bands occurring in flysch sandstones. The study involved cores cut from sandstones with deformation bands taken from five outcrops located in the area of the Outer Carpathians. The samples were analyzed using X-ray nanotomography and 3 NMR techniques: spatially resolved T2CPMG (the Carr-Purcell-Meiboom-Gill sequence), 2D and 3D SPI (Single Point Imaging). The results of research conducted by nanotomography with a resolution of 10 microns indicates the inability to visualize the deformation bands. Analysis performed using NMR confirmed the applicability of the method for imaging deformation bands with strong cataclasis. The conducted analysis highlight the differences of deformation bands hosted in flysch sandstones from the bands described in the literature primarily because they have a very small thickness, complex mineralogical composition and predisposition to the microfractures opening within them.