Krzysztof BRUDNIK Kopalnia Soli Wieliczka, Wieliczka Krzysztof JAKIEL, Janusz MADEJ, Sławomir PORZUCEK Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Transkrypt

1 WARSZTATY 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym Mat. Symp., str Krzysztof BRUDNIK Kopalnia Soli Wieliczka, Wieliczka Krzysztof JAKIEL, Janusz MADEJ, Sławomir PORZUCEK Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków Zagrożenie zabudowy miejskiej Wieliczki ze strony struktur antropogenicznych w świetle badań grawimetrycznych Streszczenie Praca przedia wyniki powierzchniowych badań grawimetrycznych centralnej części obszaru górniczego Kopalni Soli Wieliczka. Określono związek pomierzonych anomalii siły ciężkości z występowaniem lokalnych struktur geologicznych i antropogenicznych. Wykazano istnienie zagrożenia ze strony struktur antropogenicznych dla stabilności powierzchni terenu. Odpowiadają one wyeksploatowanym partiom złoża położonym powyżej poziomu I w postaci licznych komór, których lokalizacja jest często nieznana. Badania grawimetryczne umożliwiają ich identyfikację wprost lub pośrednio poprzez rejestrację skutków jakie wywołują w górotworze. Przeanalizowanie przebiegu wielosetletniej eksploatacji stanowiło podę do modelowania grawimetrycznego. Potwierdziło ono obecność licznych rozluźnień górotworu w jego przypowierzchniowej warstwie oraz ich ekspansję ku powierzchni terenu. Rozluźnienia te stanowią zagrożenie dla zabudowy miejskiej Wieliczki. 1. Wprowadzenie Badania archeologiczne datują najstarsze ślady solowarstwa w obrębie obecnego miasta Wieliczki na ok lat wstecz. Głębienia pierwszego szybu w rejonie warzelni (dawniej wielicki dworzec PKS, poniżej szybu Daniłowicza) dokonano w II połowie XIII wieku. Najprawdopodobniej szyb ten zwany wówczas Gieraszowski (później Goryszowski) powstał wskutek natrafienia na sól w pogłębianej studni solankowej. Obszar podziemnej eksploatacji zaczął się rozwijać od tego szybu. Eksploatowano północną strefę złoża bryłowego. Kolejny szyb na zachód od szybu Goryszowski nosił nazwę Świętosławski (później Swadkowski). Na wschód od pierwszego szybu rozcinano złoże z szybów Wodna Góra i Regis (który zachował się do dziś - rys. 1.1). W XV wieku poszerzono rejon eksploatacji w kierunku południowo-wschodnim (szyb Seraf). Natomiast w XVI wieku objęto pracami górniczymi strefę wschodnią złoża solnego udostępniając ją szybami Boner, Bużenin i Lois. Utrzymujący się popyt na sól spowodował w wieku XVII udostępnienie części południowej i zachodniej złoża. Zgłębiono wtedy szyby Górski (obecnie nieczynny już szyb Górsko) i szyb Daniłowicza. Zwiększając wydobycie w końcu XVIII wieku schodzono na coraz niższe poziomy. Uruchomiono szyb Józef II (obecnie Kościuszko). Potem w XIX wieku uruchomiono szyb Elżbieta (dziś Kinga). Należy zwrócić uwagę, że pod koniec XVIII wieku Austriacy wprowadzili rabunkową gospodarkę złożem. Taka gospodarka złożem sprzyjała wzrostowi zagrożenia powierzchni terenu deformacjami i zwiększeniu możliwości powania zawałów międzypoziomowych oraz zagrożeń wodnych. 423

2 Nowy Świat PKP K. BRUDNIK, J. JAKIEL, J. MADEJ, S. PORZUCEK Zagrożenie zabudowy miejskiej... Bog ucka Piaskownia Reformacka 3500 Stacja Wieliczka Dembowskiego cegielnia Kraszewskiego Czarnochowska Narutowicza cm. szkoły Konopnickiej Brodzińskiego cmentarz Park im. A.Mickiewicza Ż eromskiego klasztor OO.Reformatów Kosiby Królowej Jadwigi Aywasa Piłsudskiego 3000 Parkowa Matejki H4(1968) Legionów Goliana warzelnia Mina Dembowskiego Dworzec PKS Goryszowski Mickiewicza Dwo rze c Goliana Sienkiewicza Kościuszki Matejki Kinga Daniłowicza zamek Zamkowa Słowackiego plac T.Kościuszki Regis Kilińskiego Limanowskiego Daniłowicza 2500 Jasna ulica, droga - szyb Stadion Inwalidów Wojennych bas. Górsko Górsko Kopernika Reymonta Batorego izolinie co 0,05 mgal - rzeka, - zabudowania - nieciągłość Rys. 1.1 Rozkład anomalii siły ciężkości w redukcji Bouguera część centralna OG KS Wieliczka Fig. 1.1 Distributions of Bouguer anomalies in the central part of Salt Mine Wieliczka Eksploatacja ta naruszyła czapę iłowo-gipsową zwiększając zagrożenie dopływem wody do kopalni. Właśnie gwałtowny wypływ w poprzeczni Mina w 1992 r. zapoczątkował systematyczne pomiary mikrograwimetryczne (Brudnik, Fajklewicz, Jakiel 1997). Celem tych pomiarów była obserwacja procesów fizycznych zachodzących w górotworze wielickim. W szczególności badaniami objęto rejon najstarszej eksploatacji wokół szybu Goryszowski (rys. 1.1). W interpretacji badań grawimetrycznych oparto się na ogólnym zarysie budowy geologicznej złoża wielickiego przedionym przez Gawła (1962). 2. Powierzchniowe badania grawimetryczne centralnej części obszaru górniczego Kopalni Soli Wieliczka, modelowania grawimetryczne Wyniki badań grawimetrycznych przediono na rys Jest to rozkład anomalii siły ciężkości w redukcji Bouguera. W tej części obszaru górniczego KS Wieliczka obserwuje się tendencję wzrostu wartości pola siły ciężkości z południowego wschodu na północny zachód. Zmiana wartości siły ciężkości w obrębie zdjęcia grawimetrycznego wzdłuż tego kierunku wynosi 3,5 mgal. Część wschodnia zdjęcia charakteryzuje się mniejszym gradientem poziomym 424

3 WARSZTATY 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym siły ciężkości niż część zachodnia. Jak wynika z regionalnych badań grawimetrycznych obejmujących cały obszar górniczy (Brudnik, Fajklewicz, Jakiel 1997) rejony różniące się wartością poziomego gradientu siły ciężkości rozdziela nieciągłość w jurajskim podłożu o przebiegu zbliżonym do linii północpołudnie (rys. 1.1). Przebiega ona w pobliżu szybu Regis i pokrywa się w przybliżeniu z linią ulic Kopernika, Zamkową i Czarnochowską (lub tzw. linią geodezyjną Kopernik ). Różnice w charakterze rozkładu pola siły ciężkości pomiędzy częścią wschodnią i zachodnią wynikają również ze zmiany nachylenia utworów jurajskich na wschód i zachód od nieciągłości, na co wskazują również głębsze wiercenia. O takim rozkładzie decydować mogą również struktury głębszego podłoża. W rozkładzie anomalii siły ciężkości w redukcji Bouguera odwzorowują się lokalne przypowierzchniowe struktury geologiczne mocno zniekształcając regionalny trend pola (Brudnik, Fajklewicz, Jakiel 1997) rys Są one charakterystyczne dla tej części obszaru górniczego, który przylega do nieciągłości i stanowią je struktury trzeciorzędowe związane z nasunięciem karpackim. Te elementy budują wielickie złoże solne i jego północne przedpole. Opisane zróżnicowanie występuje na tle tendencji wzrostowej wartości pola. W związku z tym wydzielono anomalie rezydualne odpowiadające lokalnym strukturom geologicznym i antropogenicznym w przypowierzchniowym ośrodku skalnym. Otrzymany rozkład anomalii rezydualnych siły ciężkości przediono na rys Analiza rozkładu tych anomalii przekonuje o istnieniu rozległych źródeł zakłócenia pola siły ciężkości. Dowodzi to, w zeieniu z danymi geologicznymi i górniczymi, o pochodzeniu tych zakłóceń od płytko położonych źródeł. Upewniają o tym również modelowania grawimetryczne dokonane w oparciu o trójpoziomowe, profilowe zdjęcie grawimetryczne jak i wyznaczone odpowiednie gęstości objętościowe tego ośrodka skalnego (Madej, Jakiel 1997, 2000). W rozkładzie anomalii rezydualnych siły ciężkości w jego części południowej dominują rozległe, względnie ujemne anomalie siły ciężkości B, A i P (rys. 2.1). Anomalie te są odwzorowaniem elementów złoża solnego (Brudnik, Fajklewicz, Jakiel 1997). Strefa podwyższonego poziomego gradientu siły ciężkości oddziela złoże solne od trzeciorzędowej struktury północnego przedpola. W obrębie struktury przedpola wyróżniają się lokalne anomalie E, N, J, K, L (rys. 2.1). Dalej na północ kolejna strefa podwyższonego gradientu poziomego siły ciężkości stanowi południową granicę strefy występowania piasków i piaskowców bogucickich o niskiej gęstości objętościowej. W jej obrębie występują lokalne deniwelacje spągu piasków i piaskowców bogucickich opisane lokalnymi, względnie ujemnymi anomaliami rezydualnymi D, D 1, D 2. Ta struktura rynnowa jest zasobna w wodę (Brudnik, Jakiel, Przybyło 1995). Jak wykazały modelowania grawimetryczne anomalie rezydualne B, A, P stanowią superpozycję wpływu złoża solnego, wyeksploatowanych partii złoża (w postaci komór) zarówno tych zinwentaryzowanych jak i tych niedostępnych, nieznanych pierwszemu, siedemnastowiecznemu kartografowi kopalni Marcinowi Germanowi. Źródłem anomalii rezydualnej A (rys. 2.1) są wyeksploatowane partie złoża powyżej poziomu I, nieznane strefy eksploatacji jak i towarzyszące im strefy rozgęszczeń migrujące ku powierzchni terenu (Madej, Jakiel 1996). Jak wykazały wcześniejsze badania grawimetryczne (Fajklewicz 1993; Fajklewicz, Jakiel, Madej, Porzucek 1994; Fajklewicz, Madej, Jakiel, Porzucek 1995; Fajklewicz, Jakiel, Madej, Porzucek 1996; Madej, Jakiel, Porzucek 2000) w rozgęszczeniach w tej strefie duży udział ma przepływająca woda i związany z nią proces sufozji wgłębnej. Zwraca uwagę fakt, że anomalia ta doskonale opisuje strefę eksploatacji wokół szybów Swadkowski, Goryszowski i komór za Sołtysim Kołem. 425

4 K. BRUDNIK, J. JAKIEL, J. MADEJ, S. PORZUCEK Zagrożenie zabudowy miejskiej... Bogucka Piaskownia Reformacka 3500 Stacja Wieliczka cegielnia młyn D D 1 Kraszewskiego D 2 Narutowicza 3000 Z 1 Park im. A.Mickiewicza Kościuszki Parkowa Dembowskiego Matejki Żeromskiego warzelnia H4(1968) C Mina cm. L klasztor OO.Reformatów E Dembowskiego Kosiby Dworzec PKS K Goryszowski szkoły Mickiewicza Aywasa Królowej Jadwigi Konopnickiej Piłsudskiego Dwo Brodzińskiego N 4 N 5 J Legionów rze c Goliana Goliana Czarnochowska J 1 Sienkiewicza cmentarz N 6 Nowy Świat Matejki Kinga B Daniłowicza A zamek Zamkowa PKP Słowackiego plac T.Kościuszki Regis 2500 Jasna Stadion Inwalidów Wojennych bas. Daniłowicza Górsko Górsko Kilińskiego Kopernika Reymonta Batorego Limanowskiego P mgal - ulica, droga - rzeka, - zabudowania - szyb - nieciągłość - oznaczenia wyróżnionych anomalii rezydualnych siły ciężkości Rys. 2.1 Rozkład anomalii rezydualnych siły ciężkości część centralna OG KS Wieliczka Fig. 2.1 Distributions of residual gravity anomalies in the central part of Salt Mine Wieliczka Ujemna anomalia A występuje w obrębie złoża. Należy ją wiązać z lżejszymi przypowierzchniowymi osadami złoża solnego, jego lokalnymi wyniesieniami, lokalną erozją utworów otulających złoże, a także wielowiekową eksploatacją złoża bez podsadzenia części wyeksploatowanej. W obrębie anomalii A dochodzi do zsumowania efektu grawitacyjnego pochodzącego od czynników geologicznych i antropogenicznych. Udokładnienie pochodzenia ujemnej anomalii siły ciężkości A jest możliwe na drodze modelowania grawimetrycznego. Cykl modelowania grawimetrycznego wymagał uwzględnienia komór położonych poniżej obszaru objętego anomalią rezydualną siły ciężkości A. Na podie odwzorowania przestrzennego komór (Biel 1995), określenia ich współrzędnych stworzono odpowiednie modele grawimetryczne. Procesem modelowania objęto komory: Łzy (poz. I, wys. 2 m., obj. 340 m 3 ), Pstrowski (poz. IIn, wys. 15 m., obj m 3 ), Michał 426

5 WARSZTATY 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym Saurau (Gen. Hallera) (poz. III, wys. 20 m., obj m 3 ), Kray (poz. III, wys. 7 m, obj. 4, m 3 ). Składowa pionowa grawitacyjnego przyciągania pochodząca od tych komór stanowi tylko 30 % wartości anomalii siły ciężkości. W modelowaniu nie uwzględniono wpływu komór położonych głębiej niż 130 m poniżej powierzchni terenu, bowiem wielkość efektu grawitacyjnego pochodząca od nich na powierzchni terenu była do pominięcia. Przeanalizowano najbardziej prawdopodobny przebieg przeszło 700-letniej eksploatacji tej partii złoża solnego zweryfikowany materiałami historycznymi wraz z inwentaryzacją komór dokonaną przez Marcina Germana z XVII wieku. Najbardziej prawdopodobny model eksploatacji tego rejonu, uwzględniający obecność w tym miejscu szybów o głębokości m z XVIII wieku wskazuje na obecność licznych rozgęszczeń na poziomie od 30 do 50 m p.p.t. Świadczy to, że wspomniany M. German w XVII wieku nie miał już dostępu do chodników i komór po wyeksploatowanych bryłach solnych. Chodniki i część komór mogła ulec samopodsadzeniu lub zagnieceniu. Jedno ze sprawdzających wierceń (TO-1/IIn/94) wykonane z północnego końca poprzeczni Rarańcza natrafiło na ślady podsadzania płonym urobkiem i fragmentami drewna niezinwentaryzowanej komory całkowicie wypełnionej solanką nasyconą. Rejestrowany wypływ solanki z tej komory wyniósł do dziś blisko 1500 m 3. Tak, więc te strefy mogą stanowić w przyszłości zagrożenie dla powierzchni terenu. W anomalii B lokują się strefy intensywnej eksploatacji wokół szybu Kinga, szybu Paderewski, Daniłowicz, Górsko oraz rozgęszczeń związanych z zapadliskami Rex (I poziom), Włodkowice (I poziom), Kręciny (I poziom). Od wschodu i południa anomalię tą konturują strefy zapadlisk pochodzące od komór Opatkowice (I poziom), Gmińskie (I poziom), Małdrzyk (I poziom), Słaboszów (I poziom), Międzykaszty (I poziom), Względnie ujemnej anomalii P odpowiada eksploatacja wokół szybu Regis, Seraf oraz związane ze starą, płytką eksploatacją zapadliska od komór Oszust (I poziom), Stary Lipowiec (I poziom), Lubna (I poziom), Konieczne (I poziom). W strukturze północnego przedpola złoża wyróżniają się względnie ujemne anomalie siły ciężkości E i K (rys. 2.1), których rozwój jest rejestrowany badaniami grawimetrycznymi od 1992 roku po wycieku w poprzeczni Mina (Fajklewicz, Jakiel, Madej, Porzucek 1994; Fajklewicz, Madej, Jakiel, Porzucek 1995). Ich bezsporny związek z ubytkiem masy (sufozją wgłębną), spowodowanym przepływem wód podziemnych do kopalni, świadczy o rozległości zjawiska w obrębie północnego przedpola złoża. Pogłębione zostało naruszenie czapy iłowogipsowej opisanej względnie dodatnią anomalią C, J, J 1 na północ od szybu Goryszowski (rys. 2.1). Jest to równocześnie strefa zapadliska związana z zalaniem komory Bąkle i sąsiadujących z nią komór Gołębie i Gawrony w roku Anomalia ujemna E rozwinęła się aż po strukturę, na której posadowiono klasztor. Ta struktura to względnie dodatnia anomalia siły ciężkości L. Wąskopromienna, koncentryczna, wydłużona ku północy, silnie ujemna anomalia N 5 i N 6 jest związana ze strukturą antropogeniczną (rys. 2.1). W wyniku wypływu wody w roku 1868 w poprzeczni Kloski na poziomie V, a później w chodniku Coloredo, poz. IV, trwającego do roku 1879, powstała i rozwinęła się ku powierzchni strefa rozluźnień. W rejonie starej poczty przy ulicy Sienkiewicza powstało zapadlisko a wypływ samoczynnie uległ zatamowaniu po jedenastu latach po gwałtownym i rozległym zawale górotworu. Na podie modelowań grawimetrycznych i przedłużań analitycznych w dół anomalii siły ciężkości można sądzić, że w wyniku podziemnej awarii wodnej udrożnione i rozwinięte zostały drogi przepływu wody ze struktury rynny piasków i piaskowców bogucickich rejestrowanych względnie ujemną anomalią D

6 K. BRUDNIK, J. JAKIEL, J. MADEJ, S. PORZUCEK Zagrożenie zabudowy miejskiej... Podsumowując opisane powyżej względnie ujemne koncentryczne anomalie siły ciężkości związane są z aktywnymi strukturami antropogenicznymi. Badania modelowe dowiodły, że zaobserwowane amplitudy najbardziej ujemnych anomalii B, A i P są powiększone przez nieznane, niezidentyfikowane komory powyżej poziomu I. Szczegółowe badania grawimetryczne we wschodniej partii centralnej części obszaru górniczego kopalni prezentuje rys W zachodniej części obszaru badań rozkład anomalii siły ciężkości w redukcji Bouguera ma nieznaczną tendencję wzrostu wartości pola z południowego wschodu na północny zachód. Natomiast w jego wschodniej części pole siły ciężkości wzrasta z południa na północ. Maksymalna zmiana wartości anomalii siły ciężkości w tym obszarze badań wynosi ok. 1,25 mgal. Podobnie jak w zdjęciu grawimetrycznym całego obszaru górniczego kopalni (Brudnik, Fajklewicz, Jakiel 1997), tak samo w obrębie szczegółowego zdjęcia (Madej, Jakiel, Porzucek 2000), widoczne są elementy regionalnych struktur geologicznych budujących ten fragment. Część południowa odpowiada złożu solnemu, środkowa północnej granicy złoża z czapą iłowo-gipsową a północna warstwom chodenickim zalegającym tu prawie pionowo. W tym szczegółowym zdjęciu grawimetrycznym efekty grawitacyjne pochodzące od lokalnych przypowierzchniowych struktur geologicznych i antropogenicznych jeszcze silniej niż poprzednio zaburzają regionalny trend pola siły ciężkości. W obrębie wschodniej części szczegółowego zdjęcia grawimetrycznego ujawniły się również struktury geologiczne i antropogeniczne. Te drugie wiążą się ze skutkami eksploatacji złoża bryłowego soli i procesami indukowanymi działalnością górniczą. Należy wspomnieć, że ta część złoża solnego (tzw. wschodnia strefa złoża soli) udostępniona została w XVI wieku szybami Boner, Bużenin i Lois. Można założyć podobny charakter rozwoju zagrożeń w rejonie wschodniej, najbardziej wysuniętej na północ części centralnej partii bryłowego złoża soli choćby wynikający z podobieństwa budowy geologicznej (Brudnik, Fajklewicz, Jakiel 1997; Madej, Jakiel 1998, 1999) jak i ze sposobu eksploatacji (Biel 1995) zbliżonego do rejonu szybu Goryszowski. Rozkład anomalii rezydualnych siły ciężkości zawiera liczne koncentryczne anomalie siły ciężkości o niewielkim promieniu i znacznym gradiencie (rys. 2.3). Ujemna, koncentryczna anomalia oznaczona liczbą 1 odzwierciedla rozgęszczenie ośrodka skalnego wokół zlikwidowanego XVI wiecznego szybu Lois. Leżące na wschód od niej ujemne anomalie 2 i 3, o przebiegu osi północ południe, oraz ujemna 4 odpowiadają rejonowi eksploatacji w XVI wieku w kopalni Lubomirskich oraz komorom: Herod, Piłat (zapadlisko nad ostatnią miało miejsce w roku 1646), zapadliskom nad komorami Zapiłacie, Szreniawa, Śmieszek, komorze Grzmiąca i rejonowi Tworzyjanki z II poziomu. Południowa krawędź anomalii 4 odpowiada zespołowi komór Jakubowice pozostałym po eksploatacji soli. W porównaniu do wcześniej analizowanych ujemnych anomalii (np. anomalia A), ta grupa ujemnych anomalii charakteryzuje się najmniejszym promieniem wśród dotychczas wydzielonych i równocześnie największym gradientem poziomym siły ciężkości. Na podie modelowań grawimetrycznych z wykorzystaniem odwzorowań przestrzennych złoża (Biel A. 1995) można sądzić o powstaniu rozgęszczeń górotworu pomiędzy I-szym poziomem kopalni a powierzchnią terenu. Sytuację tę tłumaczy wyciek w komorze Tworzyjanki oraz prawdopodobne odwodnienie piaskowców chodenickich i naruszenie od północy i wschodu czapy iłowo-gipsowej. O istnieniu tu rozgęszczeń górotworu świadczy rozkład anomalii. Badania grawimetryczne wskazują na dewastację tego rejonu górotworu porównywalną z zniszczeniem otoczenia szybów Goryszowski i Swadkowski (ujemna anomalia A). Koncentryczne ujemne anomalie 5 i 6 (rys. 2.3), położone na południe i wschód od anomalii 1-4, odpowiadają wymodelowanemu 428

7 WARSZTATY 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym Lois 2600 Bużenin izolinie co 0,02 mgal - zabudowania - szyb - ulica, droga Rys. 2.2 Rozkład anomalii siły ciężkości w redukcji Bouguera fragment części wschodniej OG KS Wieliczka Fig. 2.2 Distributions of Bouguer anomalies in the eastern part of Salt Mine Wieliczka efektowi grawitacyjnemu od komór na II poziomie Piaski Stare i Piżmowa (pierwsza anomalia) i komory Parnas (druga anomalia). Ich mniejsze amplitudy jak i obszar występowania wskazywać mogą na wolniejszy postęp ku powierzchni rozgęszczeń górotworu ponad ich stropami. Ujemna koncentryczna anomalia 10 leży na tle struktury oznaczonej liczbą 11, która odzwierciedla warstwy chodenickie w pełnym wykształceniu i prawie pionowym położeniu. Anomalia 10 świadczy o lokalnym niedoborze masy, a więc o lokalnym, piaszczystym, zbiornikowym wykształceniu warstw chodenickich położnych w bezpośrednim sąsiedztwie czapy iłowo-gipsowej (anomalia 13 rys. 2.3). Jak wskazują doświadczenia z badań grawi- 429

8 K. BRUDNIK, J. JAKIEL, J. MADEJ, S. PORZUCEK Zagrożenie zabudowy miejskiej... metrycznych podwyższony gradient poziomy siły ciężkości wskazuje na bardzo bliskie występowanie tych struktur. Taka sytuacja niesie zagrożenie dla kopalni kolejną katastrofą wodną i może naruszać stabilność powierzchni terenu w tym zabudowanym rejonie Lois Bużenin mgal - zabudowania - ulica, droga - szyb - oznaczenia wyróżnionych anomalii rezydualnych siły ciężkości Rys. 2.3 Rozkład anomalii rezydualnych siły ciężkości fragment części wschodniej OG KS Wieliczka Fig. 2.3 Distributions of residual gravity anomalies in the eastern part of Salt Mine Wieliczka 430

9 WARSZTATY 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym 3. Podsumowanie Badanie zagrożeń powierzchni ze strony historycznej eksploatacji prowadzić można korzystając z doświadczeń metody grawimetrycznej. Zastosowano ją w warunkach zwartej zabudowy miejskiej Wieliczki. Analiza pomierzonego rozkładu anomalii siły ciężkości w redukcji Bouguera w otoczeniu tzw. północnej granicy ochrony konserwatorskiej pozwoliła na wydzielenie elementów geologicznych i antropogenicznych w tej partii złoża solnego. Badania wskazały rejony zagrożenia powierzchni terenu w nawiązaniu do aktualnej sytuacji hydrogeologicznej jak i stanu wyeksploatowanych partii złoża. Przeprowadzone modelowania grawimetryczne, przy wykorzystaniu odwzorowania przestrzennego wyrobisk kopalnianych, wskazują na ekspansję rozluźnień górotworu ponad nimi prowadzącą do zagrożenia powierzchni terenu. Zniszczenie obiektów budowlanych może nastąpić nawet w sytuacji niewielkiego naruszenia równowagi hydrogeologicznej tych rejonów. Zagrożenie to spowodowane może być głównie przez odwodnienie warstw przypowierzchniowych, co za tym idzie zmniejszenie ich gęstości, a w następstwie przerwanie ciągłości powierzchni terenu. Praca została wykonana w Zakładzie Geofizyki WGGiOS AGH w ramach działalności statutowej nr sfinansowanej przez KBN. Literatura Prace publikowane: [1] Biel A. 1995: Odwzorowanie przestrzenne jako forma wspomagania prac koncepcyjnych związanych z zabezpieczeniem zabytkowej kopalni Wieliczka. Materiały III Spotkania Polskiego Stowarzyszenia Górnictwa Solnego n.t.: Likwidacja zagrożenia wodnego dla zabezpieczenia Kopalni Soli Wieliczka, Wieliczka , [2] Brudnik K., Fajklewicz Z., Jakiel K. 1997: Grawimetryczny obraz zagrożeń wodnych w obszarze górniczym KS Wieliczka. Konferencja - Szkoła Eksploatacji Podziemnej 97, Szczyrk, luty Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej, [3] Brudnik K., Jakiel K., Przybyło J. 1995: Charakterystyka hydrogeologiczna górotworu północnego przedpola poprzeczni Mina. Konferencja: "Likwidacja zagrożenia wodnego dla zabezpieczenia Kopalni Soli Wieliczka", Polskie Stowarzyszenie Górnictwa Solnego, Wieliczka, , [4] Fajklewicz. Z. 1993: Prognozowanie zagrożeń powierzchni terenu w Wieliczce metodą mikrograwimetryczną. III Konferencja n.t.: Sozologia na obszarze antropopresji - przykład Krakowa, Kraków, kwietnia, [5] Fajklewicz Z., Jakiel K., Madej J., Porzucek S. 1994: Wyniki grawimetrycznej prognozy zagrożenia powierzchni terenu w centrum Wieliczki po wypływie w poprzeczni Mina w 1992 r. Konferencja: "Ekologia w górnictwie, a geofizyka", Ustroń-Zawodzie, październik 1994, [6] Fajklewicz Z., Madej J., Jakiel K., Porzucek S. 1995: Dotychczasowe wyniki badań grawimetrycznych w OG KS Wieliczka po wypływach w poprzeczni Mina od 1992r. Konferencja: "Likwidacja zagrożenia wodnego dla zabezpieczenia Kopalni Soli Wieliczka", Polskie Stowarzyszenie Górnictwa Solnego, Wieliczka, , [7] Fajklewicz Z., Jakiel K., Madej J., Porzucek S. 1996: Teoria informacji w grawimetrycznym prognozowaniu wystąpień deformacji nieciągłych powierzchni terenu. Konferencja Naukowo-Techniczna: Informatyka w geodezji górniczej, Wydz. Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska AGH. Zakład Geodezji Górniczej. Kraków, październik 1996, [8] Gaweł A. 1962: Budowa geologiczna złoża solnego Wieliczki, Prace Inst.Geol., T. 30, cz. III, [9] Madej J., Jakiel K., Porzucek S. 2000: Doświadczenia z badań grawimetrycznych nad zagrożeniem 431

10 K. BRUDNIK, J. JAKIEL, J. MADEJ, S. PORZUCEK Zagrożenie zabudowy miejskiej... powierzchni w różnych warunkach geologiczno-górniczych. Mat. Symp. Warsztaty 2000, Zagrożenia naturalne w górnictwie, Ustroń Śl maja 2000, Prace niepublikowane: 1. Madej J., Jakiel K. 1996: Dział. statut. Geneza anomalii siły ciężkości w redukcji Bouguera w rejonach historycznej eksploatacji złoża soli. AGH Kraków. 2. Madej J., Jakiel K. 1997: Badania własne, Model budowy geologicznej złoża soli w obrębie szybu Goryszowski w świetle wielopoziomowego zdjęcia grawimetrycznego modelowania grawimetryczne, AGH Kraków. 3. Madej J., Jakiel K. 1998: Dział. statut. Analiza możliwości metody mikrograwimetrycznej w badaniu zagrożeń powierzchni ze strony historycznej eksploatacji złoża solnego, AGH Kraków. 4. Madej J., Jakiel K. 1999: Dział. statut. Powierzchniowe i podziemne badania grawimetryczne struktur geologicznych i antropogenicznych w rejonie najstarszej eksploatacji Kopalni Soli Wieliczka. AGH Kraków. Threat to urban development of Wieliczka by anthropogenic structures in the light of gravimetric surveys The paper presents results of surface gravimetric surveys of the central part of the mining area in the salt mine Wieliczka. The relation of measured gravity anomalies between an occurrence of local geological and anthropogenic structures has been determined. An existence of the threat to the stability of the surface by anthropogenic structures has been shown. The anthropogenic structures correspond to the completely exploited parts of the bed located above the level I in the form of numerous chambers whose localization is often unknown. Gravimetric surveys allow their identification directly or indirectly through the record of the results, which they cause in the rockmass. The analysis of the course of the multi-hundred year exploitation has been basic for gravimetric modelling. It confirmed the presence of numerous loosenings of the rockmass in its close-to-surface layer and their expansion towards the surface. These loosening are the threat to the urban development of Wieliczka. Przekazano: 25 marca