Ulaz za korisnike

Istarski žuti kamen

Istarski žuti kamen
 
Istarski žuti kamen
Najzastupljeniji kamen iz Istre je svijetlosmeđi onkolitni vapnenac gornjokredne starosti, poznat pod nazivima Kanfanar, Bale, Krška ruža, Valle, i najčešće pod općenitim nazivima Istarski žuti ili Giallo d’Istria

 Prva zabilježena eksploatacija Istarskog žutog potječe iz XV. stoljeća kad je pod rukovodstvom Jurja Dalmatinca ovaj kamen prevožen s Brijunskih otoka (otok Sv. Jerolima) u Anconu. Nakon toga su otvoreni kamenolomi Negrin, Bale, te za potrebe austrougarskih željeznica i kamenolom Kanfanar. Ležište Kanfanar se do 1945. nalazi u vlasništvu Stefana Vicenza i Cav.

Montonesija, a poslije Drugog svjetskog rata djeluje u okviru tvrtke Istarski nemetali iz Pule. Godine 1956. inženjer Petar Fradelić otvara današnji još uvijek aktivni kamenolom Kanfanar, koji od 1961. koristi tvrtka Kamen d.d. iz Pazina. Smješten je na obje strane ceste koja povezuje Kanfanar i Rovinj, na udaljenosti 2 km od Kanfanara. Ležište Kanfanar danas je podijeljeno u tri eksploatacijska polja (Kanfanar-Dvigrad, Kanfanar-Sjever i Kanfanar-Jug), a eksploatira se površinskim i podzemnim načinima otkopavanja

Geološki odnosi

Najveća ležišta arhitektonsko-građevnog kamena u Istri vezana su za područje zapadnoistarske jursko-kredne antiklinale, koja se proteže od zapadne obale na istok, sjeverno do Umaga, preko Pazina na sjeveroistoku, pa sve do Raše na istoku. Za cijeli taj bazen karakteristične su tri grupe ležišta koje su potpuno različite po pojavnosti, boji, rudarsko-tehnološkim elementima eksploatacije i po komercijalnim učincima ostvarenim njihovom eksploatacijom. U središtu ove antiklinale nalaze se jurski vapnenci za koje su vezana sva ležišta kamena tržišno poznatog kao Kirmenjak (Graditelj, god. XIII, br. 5, 46 - 51). Na obodni dio jurskih sedimenata 'naslanjaju' se donjokredni vapnenci (Kanfanar – Istarski žuti), dok južni dio istarskog poluotoka karakteriziraju naslage gornje krede, gdje su u okviru turonskog kata nastala značajna ležišta mekanog šupljikavog vapnenca (najpoznatiji Vinkuran).

U kontinuiranom slijedu donjokrednih naslaga zapadnoistarske antiklinale Istarski žuti stratigrafski pripada naslagama donjeg apta. Te su naslage predstavljene deblje uslojenim vapnencima žućkaste boje. U njima se nalaze bogata nalazišta arhitektonsko-građevnog kamena u svijetu poznatog pod imenom Kanfanar ili Giallo d'Istria. Naslage se protežu od Brijunskog otočja, preko otoka Sv. Jerolima, Bala, Čabrunića, Kanfanara, Korenića, pa sve do Seline. Danas su aktivni kamenolomi Kanfanar (tri površinska i dva podzemna) i kamenolom Selina, a u pripremi za reaktiviranje su kamenolomi Bale i Tri jezerca.

U prošlosti su, uz kamenolom Bale bili otvoreni i kamenolomi Sv. Jerolim, Brijuni, Negrin, Kolone i dr. Karakteristika naslaga je svijetlosmeđa žućkasta boja i relativna 'zdravoća' koja omogućava dobivanje velikih blokova. Slojevi su uslojeni horizontalno ili su veoma blago nagnuti prema sjeveroistoku. Rasjedna je tektonika u široj zoni isključivo radijalna i reversnog rasjedanja nema. Veći rasjedi nisu uočeni. Ležište je ispresijecano krškim pukotinama koje se protežu vertikalno do kvazivertikalno u dubinu. Pukotine mogu biti zatvorene i otvorene. Otvorene su ispunjene zemljom, glinom ili terra rossom. Kosih pukotina uglavnom nema, što predstavlja izrazitu povoljnost pri eksploataciji, poglavito podzemnoj.

Ležište Kanfanar spada, s obzirom na vrijednosni kriterij ujednačenosti kamene mase, u kategoriju neujednačenih ležišta u kojima je neophodno izdvajanje tipova i inačica, zbog razlika u općem izgledu, ali i neujednačene kvalitetete. Vapnenci u Kanfanaru su eksploatabilno podijeljeni u slojeve koji se međusobno razlikuju po estetskom izgledu, a neznatno i po fizičko-mehaničkim svojstvima.

Slojevi su međusobno razdijeljeni slojnicama koje mogu biti potpuno 'otvorene' ili 'zatvorene'. Otvorene slojnice su diskontinuiteti koji predstavljaju sedimentacijsku granicu. Sadrže ostatke glinovitog veziva i ne predstavljaju čvrstu vezu između dva sloja. Po takvim se slojnicama blokovi odvajaju pomoću klinova, ili uslijed djelovanja bočnog pritiska ostvarenog hidrauličnim jastukom, odnosno drugim sredstvom. Zatvorene slojnice su diskontinuiteti koji označavaju prekid litološke jedinice nastale tijekom sedimentacijskog procesa. Slojnice ovog tipa utječu na estetski izgled kamena kao i na način njegovog rezanja u procesu prerade.

Od ostalih diskontinuiteta rjeđe se susreću kalcitne vene i zatvorene pukotine. Pod pojmom zatvorenih pukotina podrazumijevaju se prsline u koje se nije nataložio vezni materijal. Te pukotine 'drže', međutim predstavljaju kasniji izvor problema u preradi i na pločama. Kamen se eksploatira po slojevima, s time da, u ukupnoj masi, otvorene slojnice predstavljaju granice pojedinih slojeva. Estetski se razlikuje šest eksploatacijskih slojeva. Broje se od gore prema dolje i nose nazive Kanfanar I., Kanfanar II., III., IV., V. i Kanfanar VI.

Eksploatacijski slojevi Istarskog žutog ležišta Kanfanar pripadaju donjem aptu, a razlikuju se tri stratigrafska člana: podina, produktivni sloj, krovina. U podini produktivnog sloja nalaze se vapnenci gornjeg barrema zastupljeni učestalom izmjenom 5 – 15 cm debelim slojevima i proslojcima pelsparita, pelmikrita, biopelsparita, intrasparita i stromatolita. Neposredno ispod produktivnog sloja nalazi se 0,3 – 0,8 m debeli sloj onkoidnog gastropodnog biointransparita. Ovi vapnenci u sedimentacijskom pogledu pripadaju suptidal-lagunalnim sedimentima.

Sveukupna debljina eksploatacijskog sloja iznosi 12 – 14 m. Međutim, tehničko-ekonomski dio koji se otkopava ima debljinu 6,7 – 6,85 m, ponekad i do 7,6 m, ovisno o tome koji se slojevi eksploatiraju. Taj produktivni dio (eksploatabilna stijenska masa) sastoji se od više slojeva debljine 1 – 1,6 m, odvojenih po slojnicama, odnosno granice slojeva određuju i markiraju slabije vezane slojnice. Produktivni dio Istarskog žutog započinje u donjem dijelu s masivnim do debelo uslojenim vapnencima svijetložute boje s ostacima školjkaša i njihovih ljusaka, pa se zato taj dio naziva Kanfanar orašasti.

Taj dio lakše podliježe trošenju od ostalog dijela bankovitih vapnenaca. Debljina Kanfanara orašastog iznosi 1,5 – 3 m, a eksploatacijom se zahvaća 1,0 – 1,6 m. Ovom dijelu sloja djelomično pripada i tzv. V. sloj debljine 1 m. Sljedeći slojevi zadržavaju svoju pastelno žućkastu boju, ali se nijanse mijenjaju, a fosilni ostaci školjaka te stilolitski šavovi zapunjeni kalcitom i mjestimice limonitom utječu na različitost izgleda u pojedinom sloju. Iznad V. slijedi IV. sloj debljine 1,0 m – 1,2 m, III. sloj debljine 1,2 m, II. 1,35 m i I. sloj debljine 1,2 m. Prosječni sadržaj kalcita u ovim vapnencima iznosi 97 – 99%. Pokušalo se vaditi VII., VIII. i IX. sloj (sve do kontakta s podinom), međutim kvaliteta materijala nije zadovoljavala zahtjeve ukrasnog kamena.

Krovinu Istarskog žutog tvori otkrivka, različite visine (10 – 15 m), ovisno o površinskoj konfiguraciji terena. Iznad eksploatacijskog sloja nalazi se primarna otkrivka debljine oko 9 m, od čega prvih 4,6 – 4,7 m predstavlja homogeni vapnenac s identičnim fizičko-mehaničkim svojstvima kao eksploatabilni slojevi.

Iznad tog vapnenca, također u primarnoj otkrivci, nalaze se tri sloja svijetlih, brašnastih i školjkastih vapnenaca slabije kvalitete. Ta primarna otkrivka igra odlučujuću ulogu u stabilnosti podzemnih radova. Iznad primarne dolazi sekundarna ili visoka otkrivka sastavljena od pločastih raslojenih vapnenaca pomiješanih sa zemljom crvenicom (debljine 30 cm do 1 m), ukupne debljine 0 do 4 m ovisno o topografiji zemljišta. Zatim slijede, nepropusni za vodu, slojevi fliša koji tvore tzv. 'kišobran' iznad podzemnih kopova.

 Način eksploatacije

Unutar eksploatacijskih polja Kanfanar aktivno je pet kamenoloma Kanfanar II., III., IV., V. i VI. (Korenići). Kamenolom Kanfanar I. je iscrpljen. Površinski kamenolomi (Kanfanar II., V. i VI.) su nizinskog tipa s dubinskom eksploatacijom. Eksploataciju karakterizira debela otkrivka i činjenica da se slojevi međusobno razlikuju po teksturi pa se ne mogu miješati u proizvodnji. Unutar pojedinog sloja se nailazi, i po pružanju i po padu, na promjenjivu gustoću, kao i povećanu poroznost materijala, pa se takve 'partije moraju prebroditi', što smanjuje iskoristivost stijenske mase.

Također se, unutar slojeva, nailazi na promjenu boje kad izvorni žutosmeđi materijal postaje svijetloplavi, koji ne zadovoljava kvalitete ukrasnog kamena, tako da i to smanjuje iskorištenje ležišta. U podini V. sloja postoji jedna slojnica koja je uvijek jače otvorena i dijeli kamenu masu u dva dijela, što također izaziva dodatne poteškoće pri eksploataciji i gubitak jednog dijela kvalitetnog materijala.

Stara, klasična metoda eksploatacije bila je otkopavanje s niskim etažama, pri čemu su visine etaža uglavnom odgovarale visinama pojedinih slojeva. Sastojala se od horizontalnog piljenja, klasičnom (heliksidalnom) žičnom pilom, po granici prvog gornjeg eksploatacijskog sloja i otkrivke, te uklanjanja otkrivke masovnim miniranjem. Veličina horizontalnog reza uvjetovana je rasporedom prirodnih vertikalnih kanala (tektonskih pukotina) i obuhvaćala je površinu od 400 do 800 m2, koji put i više. Nakon uklanjanja otkrivke, u pojedinoj su se etaži bušile vertikalne bušotine, zahvaćajući neki put i po dva sloja odjednom, pa su se blokovi izdvajali pomoću klinova i izvlačili derik dizalicom ili utovarivačem.

Uvođenje novih strojeva u eksploataciju arhitektonsko-građevnog kamena, u prvom redu dijamantne žične pile, lančane sjekačice, zračnih i vodenih jastuka, dovelo je do promjene tehnologije dobivanja arhitektonsko-građevnog kamena.

Ubrzana je i unaprijeđena proizvodnja te smanjeni troškovi proizvodnje, ali je relativno mala površina reza dijamantne žične pile u odnosu na klasičnu pilu dovela do potpuno drukčijeg rastvaranja i razvoja etaža, a i načina vađenja blokova kamena. U kamenolomima debelo uslojenog krednog vapnenca Kanfanar uvedena je, 80-ih godina prošlog stoljeća, nova metoda eksploatacije s visokom etažom, pri čemu visina etaže odgovara ukupnoj visini svih eksploatabilnih slojeva. Otkrivka se odstranjuje metodom podrezivanja lančanom sjekačicom (s krakom 3,5 m) i prespliting miniranjem.

Prethodnim odvajanjem (potpilavanjem – stara klasična metoda, ili podrezivanjem – nova metoda) otkrivke od eksploatacijskog sloja, sprečava se prijenos štetnog djelovanja eksploziva do zdrave blokovske mase. Nakon uklanjanja otkrivke, primarni blokovi (fete) izdvajaju se iz stijenske mase kombiniranim korištenjem lančane sjekačice i dijamantne žične pile, i to piljenjem horizontalnih rezova lančanom sjekačicom, a vertikalnih dijamantnom žičnom pilom. Nakon obaranja primarnog bloka, pomoću zračnih jastuka i hidrauličnih potiskivača, na osnovni radni plato etaže iz njega se daljnjim oblikovanjem dobivaju komercijalni blokovi.

Budući da se radi o slojevitom kamenu s razlikama u izgledu i neznatno u kvaliteti, komercijalni blokovi se oblikuju odvajanjem (bušenjem i cijepanjem klinovima) po slojnicama, koje dijele 'fete' na eksploatacijske slojeve kojih može biti 4 do 6, s tim da se V./VI. sloj dodatno odvaja na tri dijela (30 cm nekorisnog materijala, 70 cm V. sloja i 30 – 40 cm VI. sloja. Formiranjem bočnih stranica (širina) blokova, odvajanjem po slojnicama ostvarena je znatna ušteda troškova bušenja s obzirom da materijal po slojnicama popušta relativno lako. Ne moraju se više koristiti velike lafetne bušilice jer je dubina bušotina svega 1,2 – 1,3 m. Komercijalni blok se po dužini odvaja cijepanjem klinovima ili piljenjem malim dijamantnim žičnim pilama.

Godine 1994. mr. Ivan Cotman, dipl. ing. rudarstva, projektira i uvodi podzemnu eksploataciju u ležištu Kanfanar. Probni podzemni kop je otvoren na staroj napuštenoj 'fasadi' kamenoloma Kanfanar II., na mjestu s nepovoljnom, izrazito malom debljinom otkrivke koja je na ulazu iznosila oko 4,0 m, a na izlazu oko 2,0 m i gdje se nije moglo površinski eksploatirati (iznad su poslovne zgrade). To je bilo jedino mjesto gdje se moglo raditi a da se ne ometa redovnu proizvodnju.

Visina eksploatacije iznosila je 4,2 m i vadila su se prva četiri sloja, a posljednja dva su ostala u podini. Podzemna eksploatacija započela je s osnovnim modelom podzemne lančane sjekačice G 70 tvrtke Fantini iz Rima koja izrađuje maksimalni presjek 5,3 m širine i 3,2 m visine. Dodatnom rekonstrukcijom kojom je povećana radna visina na 4,2 m sjekačica je prilagođena slojnim prilikama ležišta Kanfanar, što je omogućilo korištenje velikih utovarača (Caterpillar 980 i 988). Probna se proizvodnja pokazala uspješnom, pa se 1996. otvaraju podzemni kamenolomi Kanfanar V. i Kanfanar III.

Podzemna se eksploatacija odvija u dvije faze: eksploatacijom prve etaže u kojoj se podzemnom sjekačicom dobivaju blokovi iz prva četiri sloja, eksploatacijom druge etaže klasičnim površinskim načinima pri čemu se dobivaju donja dva sloja.

Podzemni kamenolom Kanfanar III. danas je najproduktivniji kamenolom i ostvaruje proizvodnju 40 – 50 m3 blokova mjesečno po čovjeku, što ga svrstava u red najproduktivnijih kamenoloma u svijetu. Veliki je napredak u podzemnoj eksploataciji ostvaren 2002. uvođenjem kompjutorizirane samohodne sjekačice model GU 70 tvrtke Fantini. U Kanfanaru ova sjekačica izrađuje otvore visine 5,3 m, svih željenih širina, tako da istodobno zahvaća svih pet slojeva, pa za kompletno otkopavanje ostaje samo posljednji (šesti sloj), što umnogome olakšava i ubrzava eksploataciju.

Ta samohodna sjekačica izrađuje horizontalne i vertikalne rezove na licu mjesta bez premještanja, što znatno skraćuje 'mrtvo' radno vrijeme. Znatnom povećanju proizvodnje pridonose i veličine podzemnih hodnika (visina 5,3 m) koje omogućavaju učinkovitije vađenje i prijenos blokova do odlagališta blokova, korištenjem teških utovarnih strojeva kao što su Caterpillar 988 i 980 umjesto utovarača Caterpillar 966.

Istarski žuti se danas, osim u kamenolomima Kanfanar, eksploatira i u kamenolomu Selina. Slojevi koji se eksploatiraju u kamenolomu Selina stratigrafski su jednaki onima u kamenolomu Kanfanar, s time da im je ukupna debljina u ovom kamenolomu 5,5 m.

Ovaj se kamen ranije eksploatirao u četiri kamenoloma istog naziva – Selina I., II., III. i IV., te u kamenolomima Lakovići, Vošteni i Tri jezerca. Danas je aktivan samo jedan kamenolom koji se nalazi istočno od sela Sv. Lovreč (cesta Baderna – Pula) između sela Selina i Červari. Kamen iz kamenoloma Selina poznat je također pod svim nazivima identičnim onim iz kamenoloma Kanfanar (Istarski žuti, Giallo d'Istria, Bale, Valle), osim što je naravno naziv Kanfanar zamijenjen nazivom Selina.

 Vrsta kamena

Kamen Kanfanar ili Giallo d´Istria – Istarski žuti dobio je ime po lokaciji kamenoloma, odnosno pastelno žućkastoj boji. To je bjeličasto žućkasti do sivkasto bijeli organogeni vapnenac s krem nijansom u kojoj se primjećuju ostaci školjaka. Plitki stilolitni šavovi dijelom su zapunjeni kalcitom, a mjestimice limonitom. III. i IV. sloj je porozniji s brojnim uklopcima limonita. V. sloj ima znatno manje limonitnih uložaka, a VI. sloj je estetski najkvalitetniji jer u njemu ima najviše fosilnih ostataka pa se zato naziva orašasti. On je zbog te izrazite dekorativnosti najcjenjeniji i najtraženiji na tržištu.

Na pojedinim dijelovima izraženije se opažaju stilolitski šavovi. Tamo gdje su oni jače izraženi, granice su pojedinih slojeva. Kamen se klasificira kao organogeni vapnenac ili biomikrit. Gust je, masivne teksture, loma plitko školjkasta, a prijeloma fino hrapava. S razblaženom solnom kiselinom reagira burno. Pod mikroskopom se vidi uzorak mikrokristalne strukture izgrađen od odlomaka ljušturica, mikritskog veziva i sekundarno razvijenog kalcita. Osim kalcitne mineralne komponente, ne zapažaju se ostali minerali. Tvrdoća po Mohsovoj skali je 3. Kamen Kanfanar spada u grupu univerzalnog kamena i primjenjiv je za unutarnja i vanjska oblaganja. Pri obradi postiže visoki polirni sjaj. Dobrih je fizičko-mehaničkih svojstava, a zbog malog upijanja vode veoma je postojan na mrazu i može se u kamenolomu vaditi na niskim temperaturama.

Kamen Selina, prema svojim fizičko-mehaničkim svojstvima spada u najtvrđe inačice vapnenca Istarski žuti. Po sastavu je rekristalizirani organogeni vapnenac – biosparmikrit. Svijetlosmeđe boje, u nešto svjetlijoj osnovi uočavaju se okruglasti i izduženi onkoidi tamnijeg tona. Paralelno sa slabo naglašenom slojevitošću uočavaju se stilolitski šavovi. Pod mikroskopom se vidi osnova mikritskog do mikrokristalnog kalcita u kojoj se jasno uočavaju konture relikta mikrofosila izgrađene od sparikalcita, te mjestimično okruglaste i izdužene prstaste forme ispunjene sparikalcitom. Kamen je pravilnog do plitko školjkastog loma, a paralelna površina je porculansko glatka.

Relativna tvrdoća po Mohsu je oko 4. Prerađuje se uglavnom piljenjem okomito na slojevitost ('kontra'). S obzirom na otpornost na habanje i postojanost na mrazu, ovaj se kamen smatra kvalitetnim arhitektonsko-građevnim kamenom za oblaganje vanjskih i unutarnjih površina. Temeljni nedostatak su mu kemijske reakcije na djelovanje nekih komponenti iz cementa gdje se s alkalijskim karbonatima u cementu stvaraju kemijske reakcije koje dovode do nagrizanja polirane površine kamena. Te se pojave mogu spriječiti polaganjem kamena u cementni mort koji u sebi nema spojeva alkalijskih karbonata.

Temeljni nedostatak su mu kemijske reakcije koje nastaju kad je položen u cementni mort omjera 1 : 3 do 1 : 5. Tada se s alkalijskim karbonatima u cementu stvaraju kemijske reakcije koje dovode do nagrizanja polirane površine kamena. Tu se pojavu može spriječiti polaganjem kamena u cementni mort koji u sebi nema spojeva alkalijskih karbonata (Tras cement). Oštećenje kamena se također može djelomično spriječiti ako se spremi produženi malter s uobičajenim cementima u koji je cement pridodan vapnu samo toliko koliko je potrebno da se postigne zadovoljavajuća čvrstoća podloge.

Razlike fizičko-mehaničkih svojstva inačica Istarskog žutog, komercijalnih naziva Kanfanar i Selina nisu izrazito velike, što se vidi iz tablice 1 u kojoj su navedeni temeljni tehnički podaci tog kamena. Kanfanar je nešto manje cijenjen zbog slabijeg estetskog ugođaja. Međutim, velika proizvodnja i relativno niski proizvodni troškovi utječu na njegovu povoljniju prodajnu cijenu, a time i na veću potražnju i primjenu.

Prosječne fizičko-mehaničke karakteristike kamena Istarski žuti

Literatura Cotman, I., Damijanić, A. (1991): Nova otkopna metoda u eksploataciji slojevitih ležišta arhitektonskog kamena. Rudarsko-geološko-naftni zbornik, Vol. 3, (69-76), Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Zagreb.

Cotman, I. (1996): Probna podzemna eksploatacija arhitektonsko-građevnog kamena u kamenolomu Kanfanar, Istra. Rudarsko-geološko-naftni Zbornik, Vol. 8 (81-89), Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Zagreb.

Cotman, I. (1998): Neka iskustva kod podzemne eksploatacije slojevitih vapnenaca u Istri. Klesarstvo i graditeljstvo, god. IX., br. 1-2 (14-25), Pučišća.

Cotman, I. (2001): Podzemna eksploatacija arhitektonsko-građevnog kamena u Istri. Magistarski rad (pp 100), Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Zagreb.

Cotman, I. (2003): Podzemna eksploatacija kamenoloma vapnenaca. Klesarstvo i graditeljstvo, god. XIV., br. 1-2 (81-94), Pučišća.

Cotman, I. (2004): Kamenolomi – jučer, danas, sutra. "Kamen" Pazin – Spomen-knjiga o 50. godišnjici rada 1954.-2004., (102-147), Pazin. Dunda, S. (2006): Hrvatski kamen, 2. dio – Kirmenjak. Graditelj, god. XIII., br. 5 (46–51), Masmedia, Zagreb.

www.Masmedia.hr

 

 

Materijali