VYUŽITÍ GRAVIMETRIE PRO IDENTIFIKACI PODLOŽNÍCH KARBONÁTOVÝCH KOMPLEX V MINERALIZOVANÉM PROSTEDÍ VÝCHODOSLOVENSKÉHO NEOGÉNU. Lubomil Pospíšil 1 Application of the gravimetry survey for identification of the basement carboniferous complexes in the salt water geological formations of the East Slovakia Neogen Surrounding of the Sobrance spa the detail gravity survey has been realized for the verifying of the earlier results gained on the bases of the Vertical electrical soundings (VES). Intensive fracturing of Mesozoic complex, high mineralization of the ground water, and adverse clay development of sediments strongly influenced results and trustfulness of geoelectric measurements in modification of VES. On the base of these observations there is not possible practically to distinguish environment with clay development from the strongly tectonically faulted calcareous-dolomite breccias with the water mineralization larger as 11000 mg/l. Therefore the hydro-geophysical survey has been supplied by the gravity survey. The detail gravity survey enables to determine areas with supposed uplifted blocks of Mesozoic basement and reasonable tectonic boundaries. The complex interpretation of the former geoelectric results with the new results of the gravity survey contributed to determination and distinguishing of the qualitative character of Mesozoic basement. Abstrakt Detailní tíhová mení v okolí lázní Sobrance byla uskutenna pro ovení díve realizovaných geoelektrických prací v modifikaci VES. Znaná porušenost a vysoká mineralizace spodních vod, nepíznivý jílovitý vývoj sediment ovlivnily výsledky a dvryhodnost interpretace geoelektrických mení v modifikaci VES. Z odporových mení není prakticky možné odlišit prostedí s jílovitým vývojem od prostedí siln tektonicky postižených vápenato-dolomitických brekcií s celkovou mineralizací vody pes 11 000 mg/l. Proto byl hydrogeofyzikální przkum doplnn o detailní tíhová mení (cca 1150 bod). Detailní tíhová mení umožnila vymezit oblasti s pedpokládanými výzdvihy mezozoického podloží i významná tektonická rozhraní. Komplexní interpretace výsledk tíhových mení s výsledky díve provedených geoelektrických mení pispla i k vymezení a rozlišení kvalitativního charakteru mezozoického podloží. Klíová slova tíže, VES (vertikální elektrické sondování), hydrogeologie, minerální vody, lázn Sobrance
1. ÚVOD Detailní tíhová mení byla provedená za úelem zpesnní výsledk geoelektrických mení v lokalit lázn Sobrance (Obr. 1). Návaznost mení na díve provedené geoelektrické práce v modifikaci VES mla pispt k ovení mocnosti neogénu a mapovat pedterci- 87 -
erní podloží, které v této ásti transkarpatské deprese tvoí mezozoické karbonáty, náležící k tzv. mezozoiku Humenských vrch (križanský píkrov – Mahe, 1986). Znaná porušenost a vysoká mineralizace spodní vody, nepíznivý jílovitý vývoj sediment ovlivnily výsledky a dvryhodnost nejednoznané interpretace namených kivek VES. Z odporových mení nebylo prakticky možné odlišit prostedí s jílovitým vývojem od prostedí siln tektonicky rozrušených vápenato-dolomitických brekcií s celkovou mineralizací vody pes 11 000 mg/l (Obr. 2 – Valušiaková, 1978). Proto byl geofyzikální przkum rozšíen o detailní tíhová mení s krokem 50 m pímo v míst lázní Sobrance resp. 100 m v jejich širším okolí (Pospíšil, 1981).
Obr. 1: Situace zkoumané oblasti v okolí lázní Sobrance, s vyznaením prbhu seismických reflexních profil 567/80, 567A/80 a 540/76 (Geofyzika, a.s., Brno Nafta Gbely, a.s.) Detailní tíhová mení mla v té dob za úkol vylenit oblasti s pedpokládanými výzdvihy mezozoického podloží. Pedpokládalo se, že tento požadavek bude splnn za pedpokladu, že mezozoické podloží v této oblasti bude budované pevážn ve vápencovém, resp. dolomitickém vývoji. Pro vymezení tektonických zón (linií) se využily výsledky tíhových mení v kombinaci s výsledky interpretace díve provedených geoelektrických mení (Valušiaková, 1976, 1978). Interpretace byla v té dob provedena modelováním pomocí Gamburcevovy paletky a byla kontrolovaná výpotem pímé úlohy pomocí úink hranol. V letech 2005 – 2007 bylo území transkarpatské deprese hodnoceno z hlediska výskytu uhlovodík na základ neseismických metod (Mikuška et al., 2006). V rámci reinterpretace tíhových dat v okolí seismického profilu 567A/80 byla provedena i revize interpretace detailních dat v okolí lázní - 88 -
Obr. 2: Výsledky geoelektrických mení v modifikaci VES na profilu V (Valušiaková, 1978). Situace profilu je na obrázku 3.
Sobrance. Potvrdilo se, že asto v souasnosti opomíjené archivní výsledky mohou mít i v souasnosti odpovídající hodnotu, zvlášt když jsou založeny na velmi detailních meních. Uvedené výsledky interpretace tíhových dat, které v dob realizace podléhaly utajení a nemohly být publikovány, uvádíme jako píklad dalšího možného využití pi ešení málo prozkoumané ásti neogenní chokovské deprese.
2. GEOFYZIKÁLNÍ PROZKOUMANOST Pi ešení stavby pedtercierního podloží v oblasti lázní Sobrance (Obr. 1) byl využívaný pevážn komplex geofyzikálních metod. Už v roku 1971 – 1972 se provedla geoelektrická mení VES (Zavelová a Mokovský, 1972) na nkolika profilech v podvihorlatské oblasti – chokovské depresi. Tyto výsledky nejen poskytly d1ežité informace o pedtercierním podloží v této oblasti, ale i o samotné neogenní výplni. Nedostatkem tchto mení byla velká vzájemná vzdálenost jednotlivých profil od sebe. Následná geoelektrická mení v této oblasti uskutenila A. Valušiaková (1976), piemž tato mení byla znovu reinterpretovaná v r. 1978 (Valušiaková, 1978). Geolektrické mení bylo provedeno odporovou metodou v modifikaci VES (Obr. 2), s max. rozestupem proudových elektrod AB = 2000 m, v systému paralelních Obr. 3: Interpretovaná mapa mocností sedimen- profil. Výsledky interpretace byly zobrazené do geoelektrických ez s geologickým tární výpln a strukturn-tektonické výkladem. Byla sestrojená mapa mocností sedimentární výpln a strukturnschéma podle metody VES (Valušiaková, tektonické schéma (Obr. 3). Z dalších mení, která byla v této oblasti realizovaná, jsou tíhová mení 1978). v mítku 1 : 25 000 (Blížkovský a Kocák, 1961; Pospíšil, 1977). Výsledky tchto mení ukázaly, že "sobranecká kra“ se projevuje v tíhovém poli jako pozitivní tíhová struktura. Do oblasti lázní Sobrance ásten zasahují i letecká mení realizovaná pro mapování vulkanických masív Vihorlatu a Popriného (Beneš, 1972; Gnojek – Janák, 1986). V dané oblasti se nachází i dva reflexní seismické profily (Obr. 1)
3. STRUNÁ GEOLOGICKÁ CHARAKTERISTIKA ÚZEMÍ Podél severního okraje východoslovenského neogénu vystupují mezozoické komplexy, které jsou dobe odkryté, hlavn v oblasti Humenských vrch. Jde o detriticko-karbonátická souvrství v rozsahu trias až neokom. V nejvtším rozsahu byl tento mezozoický komplex zachycený adou vrt v podvihorlatské oblasti, kde se nachází relativn nejblíže k povrchu. Jde hlavn o mezozoikum navrtané v oblasti uhelného ložiska Hnojné. Litologicky jde o tmavošedé vápence, prostoupené polohami svtlešedých dolomitických vápenc. Podobný vývoj mezozoika je i v podloží pliocénu v oblasti Sejkov – Vyšné Nemecké (Rudinec, 1969). Vrtem Lúky-V bylo ped-neogenní podloží - 89 -
zachycené v intervale 497–549 m. Litologicky jde o žlutohndé vápence s dolomiticko-jílovitou pímsí, které smrem do podloží pechází v tmavošedý, místy hndošedý dolomitický vápenec, siln jílovitý. Statigraficky se toto souvrství zaazuje též k mezozoiku Humenských vrch, podobn jako na vrtu Bežovce-XV (Rudinec, 1969), který v hloubce 500 m zachytil bílo-šedý dolomitický vápenec. Tento typ mezozoika byl zachycený i vrtem Jovsa-l na jižním úpatí Vihorlatu. Krom mezozoika byl v podvihorlatské oblasti pod neogenní výplní zachycený i centrálnokarpatský paleogén (Brodan a kol., 1959). Litologicky je toto souvrství budované stedn až hrubozrnným pískovcem a slepencem. Paleogén byl zachycený i na SV úpatí pohoí Popriný vrtem Boroa-2 (Gašparíková – Slávik, in Slávik, 1974) v intervale 191–200 m, který piadili rovnž k centráln-karpatskému paleogénu. Vrtním przkumem pímo na lokalit lázní Sobrance bylo vrtem TMS-l (485–827 m) TMS-2 (62–120 m) a TMS-3 (86–125 m) zjištné souvrství s Obr. 4: Geologicko-geofyzikální profil pes „sobraneckou kru“ (Pospíšil, 1983). dolomiticko-vápencovou brekcií, siln tektonicky porušenou, ojedinle s polohami slínitých vápenc, které smrem do podloží pechází až do tmavošedého až erného, kalcifikovaného vápence. Pedpokládá se, že toto souvrství, které není statigraficky urené, náleží k podložnímu vývoji mezozoika Humenských vrch. Tyto hloubkové relace odpovídají i zjištným tíhovým úinkm nad jednotlivými krami vystupujícího podloží. Jednotka Humenských vrch svojí tektonickou (zejm alochtonní) pozicí pedstavuje velmi složitou strukturu, jejíž vztah k okolním jednotkám dokumentuje regionální profil sestrojený podle výsledk geofyzikálních mení (Obr. 4 – Pospíšil, 1983).
4. TERÉNNÍ PRÁCE Zájmová oblast, ve které se provádl detailní gravimetrický przkum, se nachází na mapovém listu M-34-117-C-b (Chokovce). Detailní tíhový profilový przkum na lokalit lázn Sobrance byl provedený následující metodikou. Celá oblast byla pokrytá sítí profil vzdálených od sebe 50 m, piemž krok mení byl stejný – 50 m. Pro upesnní celého rozsahu elevaní struktury bylo území rozšíené smrem na S a SV (Obr. 5). V této asti, byly profily vzdálené 100 m od sebe a krok mení byl - 90 -
100 m. V této síti bylo umístno cca 1150 bod. Všechna výšková a tíhová mení gravimetrických bod byla napojena na body státní sít s požadovanou pesností a v souladu s platnou instrukcí pro provádní gravimetrických prácí (Blížkovský Ed., 1975). Gravimetrické body byly pipojené k bodu státní sít . 108 /Krava/. Chyba ve výškovém urení tíhových bod nepekroila ± 10 cm. Stední chyba v mení tíže byla nižší jak ± 0,05 mGal. Výpoet úplných Bouguerových anomálií byl uskutenný pro deset standardních redukních hustot. Pro vlastní interpretaci byly použité úplné Bouguerovy anomálie (ÚBA) – sestavené pro redukní hustotu 2670 kgm-3 (Obr. 5). Jaký význam má zahuštní tíhových bod mení oproti klasickému tíhovému mapování v mítku 1:25 000, do kterého tato komerní data nebyla zahrnuta, a která se používají v rzných modifikacích i dnes (Kubeš et al., 2005; hustota bod 4–6 bod/km2) poskytuje obrázek 6. Nevýhodou takového stavu bylo, že tato data byla dvrná, a tím i nepublikovatelná. Mapa ÚBA byla interpolovaná s krokem 0,5 mGal. Hodnoty tíhových anomálii ze sousedních ástí území jsme pevzali z databáze tíhových map SR v mítku 1 : 25 000 (Geofyzika, a.s. Brno, 1992). -3
Obr. 5: Detailní tíhová mapa území sestavená pro redukní hustotu 2670 kgm , doplnná o rozsah detailn promené oblasti a sondy VES.
5. INTERPRETACE TÍHOVÝCH MENÍ
Výsledkem detailních tíhových mení byla sestavená mapa úplných Bouguerových anomálii pro redukní hustotu 2670 kgm (dále ÚBA – Obr. 5). Z porovnání s mapami ÚBA z roku 1977 a 1981, (Obr. 6), je zejmé detailnjší lenní tíhového pole, které výrazn pispívá k ešení i tektonických problém území. Pvodní tíhová elevace, která má smr SZ-JV a náleží k tzv. jasenovské elevaní ke, se v oblasti lázní Sobrance výrazn zužuje a rozpadá -3
- 91 -
na nkolik rzn poklesnutých ker. Z tohoto detailního pohledu, který je zetelnjší v map tíhových anomálií s vyšší hustotou bod, je patrné výrazné tektonické porušení sobranecké ásti jasenovské elevace, pro kterou, jak už bylo uvedeno výše, užíváme oznaení – „sobranecká kra“.
Obr. 6:
-3
Srovnání map tíhových anomálií sestavených pro stejné redukní hustoty (2670 kgm ), ale s rozdílnou hustotou bod (Pospíšil, 1983). Vlevo mení v rámci základního mapování v mítku 1:25 000 (Pospíšil, 1977) a vpravo doplnné detailní tíhové mení (Pospíšil, 1981), s krokem 50x50m (jižní segment území) a 100x100m (severní ást území - tekovan).
V map ÚBA interpretujeme ti dílí elevace, které se projevují pibližn stejným úinkem. Pozoruhodný je píný hbet smru SVJZ, který ze severu i z jihu vymezuje intenzívní gradient, který svdí o znaném poklesu pedterciérního podloží. Jeho pokraovaní ve smru SV možno sledovat až po Baškovce, kde už vytváí jen úzkou protáhlou elevaní zónu. Pi korelaci mapy ÚBA s pvodní tektonickou mapou (Obr. 3), sestavenou z mení VES, se ukazuje znaný nesoulad mezi interpretovanými rozhraními a tíhovými - 92 -
gradienty. Lepší shodu, co se týe charakteru undulací tíhových anomálií, hlavn v oblasti elevaní kry mezi obcemi Lázn Sobrance a Hora, je vidt pi porovnaní s mapou interpretovaných mocností neogenní výpln (obr. 3). Výrazné disproporce se však vyskytují v místech severn položených tíhových elevací, kde byly interpretované nejvtší mocnosti výpln. Porovnání mapy hloubek Uzmin (obr. 7) s mapou úplných Bouguerových anomálií (ÚBA) ukazuje velmi dobrou korelaci. Všechny ti tíhové elevace se korelují s hloubkovým prbhem vodivé vrstvy. Nesoulad je jen v ásti mezi elevacemi u obcí Hora a Ruskovce, kde tíhové pole postupn klesá. Ukazuje se však, že lokální elevace v map hloubek Uzmin odpovídají vlivu vyzdvihnutých elevací podloží, spojených s hlavním vymezujícím tektonickým rozhraním.
6. METODIKA INTERPRETACE TÍHOVÝCH DAT Pi ešení strukturn-tektonických pomr zkoumané oblasti byly použity výsledky geoelektrických a tíhových mení, které jsou vhodné v pedevším pi sledování a rozlišení mineralizovaných karbonátových prostedí. Interpretace byla v té dob provedena modelováním pomocí Gamburcevovy paletky a kontrolovaná výpotem pímé úlohy pomocí úink hranol. Tyto, na tu dobu pozoruhodná tíhová data a výsledky, byly teprve v letech 2005 – 2007 reinterpretovány v rámci reinterpretace tíhových dat v okolí seismického profilu 567A/80. Na základ toho byla provedena i revize celé stavby v okolí lázní Obr. 7: Mapa mapy hloubek zmin Sobrance. Potvrdilo se, že asto v souasnosti opomíjené archivní výsledky mohou (Valušiaková, 1976) mít i v souasnosti odpovídající hodnotu, zvlášt když jsou založeny na velmi detailních tíhových meních. ešení geologické stavby pomocí gravimetrie má znané omezení. Vyplývá to z nejednoznaného ešení obrácené gravimetrické úlohy. Pomáháme si rznými pedpoklady resp. použitím existujících informací, piemž nám pomáhá skutenost, že pímá gravimetrická úloha (urení tíhového úinku daného tlesa) je vždy jednoznaná. Dležitým krokem je pak vylenit ešenou anomálii z celkového nameného pole. Transformovaná pole, která se zpravidla využívají pi separaci nameného pole, využívají rozdílnost frekvenních charakteristik jeho jednotlivých složek. V praxi se uvažuje se zkresleními, která pi transformacích anomálního pole mohou vzniknout jako dsledek malé shody skutenosti s modelem. Proto se odvozené mapy používají jen zídka pi kvantitativních výpotech jako málo pesné a asto zavádjící. V detailních pípadech, kdy je k dispozici dostatek vrt a známá detailní stavba, jsou odvozené mapy vhodné jen jako kvalitativní prostedek pro posouzení charakteru stavby území, ale mohou v uritých pípadech pispt k ešení tektoniky (Horizontální gradienty, Linsserova metoda atd.) - 93 -
Pi ešení obrácené úlohy se pvodn jsme využily dva klasické postupy – aproximace jednoduchými tlesy (hranoly, stupe) a modelování pomocí Gamburcevovy paletky. Nov, pi následném ovení pomocí modelování se SW nástroji (MODEL VISION PRO, GEOMODEL, NOODY), se ukázalo se, že pro danou úlohy, rychlost a pesnost byl pvodní zpsob interpretace vhodný a dostatený, zvlášt se osvdila aproximace jednoduchými tlesy – v našem pípad vertikálními hranoly. Tímto jednoduchým tlesem bylo možno nahradit kteroukoliv geologickou strukturu v této oblasti a tak s dostatenou pesností urit její parametry. Nové výsledky a modely bylo teba ešit ve variant 3D úlohy, pro kterou jak se ukázalo, chybí dostatek Obr. 8: Parametry použitých model hranol a jejich kombinace. Délka u všech model pesných strukturních parametr. ve smru Y1,2 = 2000m, diferenní hustota mezozoických hornin oproti neogenní Dnešní pístup k interpretaci výplni je uvažovaná = +400kgm-3 (Uhmann, 1962, Pospíšil, 1983). tíhových profil je velice snadnou SW záležitostí, a je otázkou jen finanní dostupnosti, pitom k prokázání „anomality“, v našem pípad mezozoické kry, mnohdy staí kvalitní detailní mení a snadný odhad podle kivkových parametr jednoduchých tles (Válek, 1969; Sherif, 1989; Telford et al., 1990, aj.).
6.1 Vertikální hranol Pro výpoet úink byl použitý vztah, který vyjaduje z-složku intenzity gravitaní síly vyvolanou n-bokým vertikálním hranolem konené výšky (Smíšek et al., 1970). Tímto zpsobem bylo možné jednotlivé anomální úinky karbonátových blok jednoduše porovnat s úinky jednotlivých model nebo soustavou n-bokých vertikálních hranol. Model hranolu byl s dostatenou pesností nejen využitý pi odhadování hloubky mezozoických ker v oblasti hanušovické elevace a Vihorlatu (Filo et al., 1975, Pospíšil, 1983), ale práv i na „sobranecké ke“ (Obr. 8). - 94 -
Porovnání geoelektrických ez s tíhovými anomáliemi, poskytuje pedstavu o hloubkových úrovních mezozoického podloží. Na obrázku 9 až 14 jsou zobrazené a reinterpretované geoelektrické ezy s kivkami úink namené tíže a modelu hranol. Pokud pedpokládáme diferenní hustotu mezi neogenní výplní (2300 kgm-3 ) a mezozoickým podložím (2700 kgm-3 ) +300 – 400 kgm-3,
Obr. 9: Aproximace namených tíhových úink Obr. 10: Aproximovaný tíhový úinek hranolem úinky hranol A a B na profilu V je velmi s vrchní hranou v 500 metrech a spodní dobrá. Hustotní prostedí se velmi dobe odráží v hloubce 900 m na profilu VI vyhovuje v tíhovém úinku. Výrazné snížení odpor na modelu hustotního prostedí. Rozdíly sondách 125 a 25 (zelen oznaené ásti v tíhových kivkách potvrzují nerovnosti mezozoika) signalizuje znané porušení reliéfu podloží indikovaného v odporokarbonát a nasycení mineralizovanými vém ezu. vodami. (Uhmann, 1962, Pospíšil, 1983), mžeme odhadnout relativní hloubky pro jednotlivé ásti ez. Nedostatkem je nespolehlivé urení hloubkové úrovn pedneogenního podloží, které vyplývá z toho, že nejsou vzorky z jader hydrogeologických vrt statigraficky urené. Pi urování hloubkové úrovn interpretovaného hustotního rozhraní jsme se opírali pedevším o interpretované hloubky a odpory z mení VES a isoohmické ezy a v návaznosti na namené tíhové úinky a úinky model jsme vymezili pedpokládané bloky mezozoika. Prbh namených odpor poskytuje objektivnjší pohled na geologickou stavbu, než samotné interpretované hustotní rozhraní, i když je siln ovlivnno pítomnými mineralizovanými vodami. - 95 -
Urování hloubek na interpretovaných ezech vycházel tedy pouze z porovnání namené tíhové anomálie s teoretickými úinky nad hranoly rzných tvar, ke kterým byly podle výsledk VES piazeny hloubky a dané odporové prostedí. Vypoítané teoretické úinky a parametry hranol jsou zobrazeny na obrázku 8. Následný komentá zahrnuje výsledky na vybraných profilech, jejichž lokalizace je na obrázku 3.
6.2 Profil V (obr. 9) Namené tíhové úinky se dobe shodují se soutem úink hranol A a B, které by mly být uložené v blízkosti povrchu a být znan porušené. Na tuto skutenost poukazují hlavn zjištné nízké odpory. V izoohmickém ezu je vidt dobrá korelace prostedí s relativn vyššími odpory, s morfologií interpretovaného hustotn tžšího podloží.
6.3 Profil VI (obr. 10) Zjištný tíhový úinek je aproximovaný hranolem s vrchní hranou v 500 m a spodní v hloubce 900 m. Drobné rozdíly v levé a pravé ásti kivky odpovídají svým prbhem pevýšením ureným podle interpretovaných odpor. Snížení odporu ve spodních ástech izoohmického ezu signalizuje výrazné tektonické porušení. Velmi nízké odpory poukazují na pítomnost mineralizovaného prostedí.
6.4 Profil VII (obr. 11) Shoda mezi namenou kivkou 'g a úinkem hranolu – A je velmi dobrá, hlavn v levé asti ezu, kde poklesnutá kra se nachází v hloubce cca 900 m. Rozdíly v pravé asti, poukazují na vtší hloubkovou úrove podloží, což je v souladu s interpretací VES /600–700 m/. Obr. 11: Dobrá shoda mezi namenou kivkou g a úinkem hranolu - A na profilu VII, odpovídá i výsledkm na odporovému ezu. Vysoký odpor a nad ním zvýšený tíhový úinek potvrzují pítomnost další elevace karbonátového podloží.
6.5 Profil VIII (obr. 12)
Tém dokonalá shoda namené a teoretické kivky ve vrchní ásti ezu poukazuje na strmost a intenzitu okrajových zlom, které shazují podloží poklesnutí levé kry až do hloubky okolo 900 m. Navíc, interpretovaná struktura se k povrchu znan zužuje a pibližuje se velmi blízko k povrchu. Stoupání namené kivky smrem k SV poukazuje na pítomnost další elevace, avšak daleko menšího rozmru. To se projevuje velmi dobe v izoohmickém ezu. Podobn jako na ezu VII nepítomnost magnetických anomálií svdí ve prospch elevace mezozoického podloží než o pítomnosti vulkanického komplexu masívu Popriného. - 96 -
6.6 Profil IX (obr. 13) Porovnání teoretické a namené kivky na tomto profilu vyznívá lépe pro levou ást anomálie. V pravé ásti se projevuje výrazné, strmé tektonické porušení struktury, které se projevuje i snížením odpor v izoohmickém ezu. Pokles tíhové anomálie na hodnoty 19 mGal odpovídá hloubce okolo 900 m. Zvýšené odpory a interpretovaná rozhraní z mení VES by potom mohla odpovídat i prostedí sedimentární výpln s vyššími odpory, které se projevuje na mnoha profilech i na JZ stran od podložní elevace (profil V, VI, VII, VIII). V této ásti je možno už oekávat i komplexy centráln karpatského paleogénu.
6.7 Profil X (obr. 14) Nejlepší shody, co do tvaru mezi teoretickou a namenou kivkou se dosáhlo na tomto profilu. Vtší amplituda namené kivky ukazuje na
Obr. 12: Tém dokonalá shoda mezi namenou kivkou g a úinkem hranolu typu B na profilu VIII poukazuje na strmost a intenzitu okrajových zlom, které shazují podloží poklesnutých ker až na hloubky okolo 700 - 900 m. Piemž podloží se nachází v blízkosti povrchu.
Obr. 13: Pomrn dobrá shoda tíhových úink na profilu IX odráží pomry pozorovatelné na odporovém ezu. Výrazné snížení odpor lze pipisovat i mineralizovaným vodám spojených s intenzivní tektonikou. vystupování mezozoického podloží do úrovn blízko pod povrchem. Uritá neshoda je mezi interpretovanými hloubkami z mení VES, s odpory od 60 do 400 :m a hloubkami urenými podle modelu A (cca 900 m). Zejm jde o stejný projev jako u pedešlého profilu. - 97 -
Na piložených ezech a na nich zobrazených interpretovaných rozhraních je patrné znané tektonické porušení celého území. Pedstavu o hlavních rozhraních nám poskytly i odvozené mapy (nap. mapa horizontálních gradient, nebo vertikálních hustotních rozhraní (Pospíšil, 1981, 1983).
7. DISKUSE Cílem píspvku je prezentovat doposud nepublikované výsledky využití gravimetrie v siln mineralizovaném karbonátovém prostedí a souasn ukázat, že jednoduchý zpsob interpretace mže být efektivnjší a z finanního hlediska i úspornjší. Uvedená data byla nedávno reinterpretována pomocí moderního SW – Model VISION Pro a NOODY, ale vzhledem k superpozici úink od rzných hloubkových zdroj a inverzi tíhového pole v této oblasti (celá pánev je ovlivnna pozitivním úinkem spodn korových až pláš ových hmot – Pospíšil, 1993), výsledky nebyly adekvátní vynaložené námaze a nákladm. Jako ukázku uvádíme píklad 3D ešení „sobranecké kry“. V daném programu se nadefinuje známá stratigrafie bloku do velikosti 7 x 10 km (Obr. 15A), Obr. 14: Nejlepší shody, co do tvaru mezi teoretickou a namenou kivkou se dosáhlo na profilu X. nadefinují strukturní prvky (vulkanické tlesa, tektonické linie podle typu, Vtší amplituda namené kivky ukazuje na sklonu orientace atd.) a další parametry (nap. vrty). vystupování mezozoického podloží tém do Po mnoha iteracích se ukázalo, viz (Obr. 15B), že daný model by úrovn blízko pod povrchem. poteboval pracovat s velmi detailní vrstevnatostí, detailnjšími znalostmi hustotních parametr, ale pedevším s pesnými parametry jednotlivých struktur, vetn pedtercierního podloží (typ zlomu, jeho sklon, smr amplituda ohybu podloží, a další), které i dnes nejsou dostaten pesn známé. Výsledný tíhový úinek (lze získat souasné i úinek magnetický) však zdaleka neodpovídá dané namené anomálii (Obr. 15B).
8. ZÁVR Detailní gravimetrická mení poskytla nová data pro ešení strukturn-tektonické stavby v jižní ásti „sobranecké kry" (Obr. 16). Z uvedené vzájemné korelace a následné analýzy dat se ukázalo, že hlavní úloha, která stála ped tíhovým przkumem tj. vysledování elevaní struktury mezozoického podloží, se podaila splnit. Podailo se vylenit 3 hlavní morfo-tektonicky výrazné elevace mezi obcemi Ruskovce, Baškovce a Hora, které ovlivují celkový prbh tíhového pole v této oblasti.
- 98 -
Obr. 15: Ukázku píkladu 3D ešení „sobranecké kry“, pomocí SW NOODY. A Namené tíhové anomálie; nadefinovaná stratigrafie území podle okolních vrt; urení strukturních parametr pro jednotlivé zlomy (sklon, smr a typ zlomu), B výsledný tíhový úinek modelu dole, sestavený podle tektonického modelu neodpovídá zcela svým úinkem nameným hodnotám. Po mnoha iteracích se ukázalo, že daný model by poteboval pracovat s velmi detailní vrstevnatostí, detailnjšími znalostmi hustotních parametr, ale pedevším s pesnými parametry jednotlivých struktur (typ zlomu, jeho sklon a amplituda, smr a amplituda ohybu podloží, a další), které i dnes nejsou dostaten pesn známé. Výsledný tíhový ú inek (lze získat souasné i úinek magnetický) má dvojnásobnou amplitudu a výrazn se na nm podílí stavba pedtercierního podloží, která však není dostaten známá v této oblasti transkarpatské deprese
Je teba upozornit, že koncová ást tíhové elevace u Baškovc, která se projevuje velmi úzkou tíhovou anomálií, by teoreticky mohla odpovídat i pochovaným vulkanickým hmotám z nedalekého vulkanického komplexu Popriného; to však bez výsledk magnetometrie není možné vylouit. Proti této pedstav však stojí tíhový úinek plošn i smrov svázaný s elevací podloží. Na základ porovnání s teoretickými modely, výsledky následné tíhové interpretace na jednotlivých profilech a výsledky VES, jsme stanovili relativní hloubkové uložení mezozoického podloží. I když se pi reinterpretaci nepodailo sestavit odpovídající 3D model „sobranecké struktury“, výsledku vrtu TMS 1 potvrdily, výrazné tektonické pohroužení této ásti mezozoického podloží a náhlé hloubkové zmny se skoky podloží s více jak 500 m. Upesnní hloubek je možné po pesném stratigrafickém urení hranic podloží v provedených vrtoch TMS 1 až 8 pípadném seismickém reflexním przkumu. I pes tento nedostatek, se domníváme, že se na základ zpracování detailních tíhových mení podailo - 99 -
urit hlavní rysy tektonické stavby v oblasti lázní Sobrance a prokázat, že gravimetrie mže zásadním zpsobem pispt k rozlišení karbonátového podloží v zvláš siln mineralizovaném prostedí. Podkování Autor si dovoluje podkovat všem recenzentm za cenné pipomínky a rady k úprav a doplnní textu.
Obr. 16: ešení strukturn-tektonické stavby v jižní asti „sobranecké kry" na základ gravimetrie a mení VES.
- 100 -
Literatura BENEŠ, L.: Letecké geofyzikální mení ve Východoslovenských neovulkanitech, – 1971. MS Archív Geofyzika n. p. Brno, 1972, 43p. BLÍŽKOVSKÝ M. ED.: Instrukce pro gravimetrické mapování v mítku 1:25 000. UGF Brno, 1975, 24p. BLÍŽKOVSKÝ, M, KOCÁK B: Závrená zpráva o podrobném gravimetrickém przkumu východoslovenského neogénu v r. 1960. MS Archív Geofyzika n. p. Brno, 1961, 31p. BROD AN M., DOBRA E., POLÁŠEK S., PROKŠOVÁ D., RA ICKÝ M., SLÁVIK J., SÝKOROVÁ V.: Geológia podvihorlatskej uhonej panvy, oblas Hnojné. Geol. Práce, zošit 52, GÚDŠ Bratislava, 1959, p. 6–69. FILO M., MEDO S. AND POSPÍŠIL L.: Remetské Hámre – Hg. Geofyzikální przkum 1971–1973. Manuscript Archiv Geofyzika n. p. Brno, 1975. 26p. GNOJEK I., JANÁK, F.: Souhrnné zpracování letecky mených geofyzikálních polí vnitních Karpat do mítka 1 : 50, 000. Manuscript – Geofyzika a.s. Brno, 1986, 317 p. MAHE , M.: Geological structure of Czechoslovak Carpathians. Part 1: Paleoalpine units (in Slovak). Veda Publ., Bratislava, 1986, p. 1 – 503. MIKUŠKA J., POSPÍŠIL L., PAŠTEKA R.: Kvalitatívno – kvantitatívne prejavy uhovodíkových pascí a ložísk v integrovanom geofyzikálnom poli Východoslovenskej, Podunajskej a Viedenskej panvy záverená správa. MS Archive ŠGS DŠ Bratislava, 2006, 91p. POSPÍŠIL, L.: Východoslovenský flyš – 1976 (Detailní tíhová mení). MS Archív Geofyzika n. p. Brno, 1977, 29p. POSPÍŠIL L.: Sobrance – kúpele, detailný gravimetrický prieskum – 1981, . úlohy: 80 0876. MS Archiv Geocomplex, a.s., Bratislava, 1981, 19p. POSPÍŠIL, L.: Analýza a syntéza tíhových dat z oblasti transkarpatské deprese a jejího okolí. Kandidátská práce, SAV Bratislava, 1983, 117p. RUDINEC, R.: Poznámky k podložiu východoslovenskej neogénnej panvy. Geologické práce, správy 50 /Bratislava/, 1969. p. 71–79. RUDINEC, R.: Neogénna výpl a prodneogénne podložie juhovýchodnej asti podvihorlatskej oblasti /vrt Vysoká-1, Geol.práce, správy 61 /Bratislava/, 1973, p. 211–218. SLÁVIK J.: Vulkanismus, tektonika a nerastné suroviny neogénu východného Slovenska a pozícia tejto oblasti v Neoeurópe. MS Archív Geofond Bratislava, 1974, 341p. SHERIFF, R. E.: Geophysical methods, Prentice Hall, N. J., 1989, 126p. SMÍŠEK, M., PLAN ÁR J., KRŠÁK J.: Computation of gravity effect of irregular shape. Contribution of the Geophysical Ins., SAV Bratislava, 2, 1970, p. 13–23. TELFORD, W. M., GELDART L. P., SHERIFF R. E.: Applied Geophysics, 2nd ed., Cambridge University Press, 1990, 234p. UHMANN, J.: Výzkum hustot hornin SSR. Manuscrip Geofond Bratislava, 1962, 54p. VÁLEK , R.: Gravimetrie III. – “ Pímá a obrácená úloha“ “ Tíhové pole Zem a jeho anomálie“. Uební texty vysokých škol, Univerzita Karlova v Praze. Státní pedagogické nakladatelství, 1969, 311p. VALUŠIAKOVÁ, A.: Sobranecké kúpele - geofyzikálny prieskum, záverená správa. MS Archív Geofyzika n. p. Bratislava , 1976, 45p. VALUŠIAKOVÁ, A.: Sobranecké kúpele - reinterprotácia geoelektrických mení. MS Archív Geofyzika n. p. Brno, 1978, 34p. ZAVELOVÁ D., MOKOVSKÝ M.: Zpráva o geoelektrickém mení ve VSN. MS Archív Geofyzika n. p. Brno, 1972, 36p. Autor 1 Doc. RNDr. Lubomil Pospíšil, Ústav geodézie, Fakulta stavební, VUT, Veveí 95, 60200 Brn,
[email protected]
- 101 -
