Występowanie kopalnego lodu

Podobne dokumenty
Zmienność temperatury u spodu sezonowej pokrywy śnieżnej w strefie sporadycznego występowania wieloletniej zmarzliny w Tatrach

Rozpoznanie strefy osuwiskowej w oparciu o zmiany oporności na terenie miejscowości Ujsoły

Problemy detekcji wieloletniej zmarzliny na podstawie temperatury u spągu zimowej pokrywy śnieżnej na przykładzie Tatr

Interpretacja krzywych sondowania elektrooporowego; zagadnienie niejednoznaczności interpretacji (program IX1D Interpex) Etapy wykonania:

Wykonawca: APIS GEO Iwona Kacprzak Ul. Turowska Kobyłka Zleceniodawca: Jacobs Polska Sp. z o. o. Al. Niepodległości Warszawa

Zarys historii badań przemarzania gruntu i wieloletniej zmarzliny w polskiej części Tatr

ELEMENTY GEOFIZYKI. Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza W. D. ebski

Badania geofizyczne dróg i autostrad

Ireneusz Sobota Współczesne zmiany kriosfery północno-zachodniego Spitsbergenu na przykładzie regionu Kaffiøyry

Rodzaje erozji lodowcowej. Rzeźbotwórcza działalność lodowców górskich i kontynentalnych. Wygłady i rysy lodowcowe. Wygłady i rysy lodowcowe

Wykorzystanie metod geoelektrycznych do rozpoznania utworów gruzowych w alpejskim piętrze Tatr Wysokich

ZASTOSOWANIE METOD GEOELEKTRYCZNYCH W ROZPOZNAWANIU BUDOWY PODŁOŻA CZWARTORZĘDOWEGO.

ZASTOSOWANIE METODY TOMOGRAFII ELEKTROOPOROWEJ DO LOKALIZACJI STRUKTUR KRASOWYCH

Detection inhomogeneities in. Electromagnetic Method. structure of flood. measurements. resistivity, GPR and Freqency. embankments by means of D.C.

RZEŹBA I WYBRANE ELEMENTY KLIMATU NAJWYŻEJ POŁOŻONYCH CYRKÓW POLODOWCOWYCH NA PRZYKŁADZIE KOZIEJ DOLINKI

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

OPIS GEOSTANOWISKA grzbiet łupkowy pod Gromnikiem

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

LI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP II Zadanie doświadczalne

Temiika tundry i dynamika czynnej warstwy zmarzliny na przedpolu lodowców Scotta i Renarda (rejon Bellsundu, Zachodni Spitsbergen)

SPITSBERGEN HORNSUND

Zastosowanie metod geofizycznych w monitoringu zagrożeń środowiskowych

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: BGG GI-s Punkty ECTS: 5. Kierunek: Górnictwo i Geologia Specjalność: Geologia inżynierska i geotechnika

OPINIA GEOTECHNICZNA I DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

List of publications:

ZAKŁAD PROJEKTOWO HANDLOWY DOKUMETACJA WARUNKÓW

G E OT E C H N O LO G I A S. C.

Piaskownia w Żeleźniku

TECHNIKI POMIAROWE METODY ELEKTROOPOROWEJ MEASUREMENT TECHNIQUES OF RESISTIVITY METOD

OPIS GEOSTANOWISKA Skałki na Garnczarku

Procesy krasowe czyli jak powstały jaskinie

CHARAKTERYSTYKA PODŁOŻA GRUNTOWEGO NA PODSTAWIE KORELACJI PARAMETRÓW OTRZYMANYCH Z BADAŃ GEOFIZYCZNYCH I GEOTECHNICZNYCH

OCENA WARUNKÓW GRUNTOWO WODNYCH DLA PROJEKTOWANEJ KANALIZACJI W PRĄDNIKU KORZKIEWSKIM GMINA WIELKA WIEŚ POWIAT KRAKÓW

AUTOREFERAT Dyplom Technika-Mechanika, Świadectwo Dojrzałości Technikum Mechaniczne, Zespół Szkół Technicznych w Andrychowie

G E OT E C H N O LO G I A S. C.

Stacja Polarna Uniwersytetu im. M. Kopernika Kaffiøyra SPITSBERGEN (Norwegia)

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 16/14 za okres

OPINIA GEOTECHNICZNA ORAZ DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

NIEGOWY DLA TATR POLSKICH za okres

OPINIA GEOTECHNICZNA

Zlodowacenia w Polsce oraz formy polodowcowe

PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY ZE ŚRODKÓW UNII EUROPEJSKIEJ W RAMACH EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO

DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO Z OPINIĄ GEOTECHNICZNĄ

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA dla projektu przebudowy drogi w m. Nowa Wieś gmina Kozienice

Raport z udziału studentki Katarzyny Stachniak w magisterskim kursie Permafrost and Periglacial Environment (AG 330).

Obserwacje nad odpływem wód zmarzlinowych w okolicy Calypsobyen wiecie 1986 (Spitsbergen Zachodni)

ZASTOSOWANIE BADAŃ I POMIARÓW GEOFIZYCZNYCH W OCHRONIE ELEKTROCHEMICZNEJ

Geotechniczne aspekty budowy głębokich wykopów

Geomorfologia z elementami sedymentologii

ZAŁĄCZNIK 7 - Lotnicza Pogoda w pytaniach i odpowiedziach.

Uwagi ogólne. Opinia o osiągnięciu naukowym

Wpływ zawilgocenia ściany zewnętrznej budynku mieszkalnego na rozkład temperatur wewnętrznych

Problemy Klimatologii Polarnej 25

Rekonstrukcja procesów glacjalnych,

Budowa ulicy Sitarskich w Nadarzynie WARSTWA ODCINAJĄCA D

SPIS TREŚCI. 1.Wstęp 2.Charakterystyka terenu prac 3.Warunki gruntowe i wodne w podłożu 4.Uwagi końcowe. Załączniki tekstowe

Zawartość opracowania

OPINIA GEOTECHNICZNA

OPINIA GEOTECHNICZNA

WYNIKI BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO I KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI UL. JANA PAWŁA II W HALINOWIE

BADANIE SZEREGOWEGO OBWODU REZONANSOWEGO RLC

BADANIE OPORNOŘCI ELEKTRYCZNEJ ODPADÓW POGÓRNICZYCH RUD ZN PB ELECTRICAL RESISTIVITY OF POSTMINING WASTES, OLKUSZ, SOUTHERN POLAND

1. WSTĘP ZAKRES WYKONANYCH PRAC... 3

Dokumentacja geotechniczna warunków gruntowo wodnych dla potrzeb posadowienia obiektów budowlanych

ĆWICZENIE NR 8 ELEMENTY MUROWE CEGŁY: BADANIE CECH ZEWNĘTRZNYCH

OPINIA GEOTECHNICZNA

W latach miejscowość była siedzibą gminy Tatrzańskiej.

R E C E N Z J A. Recenzje opracowałem w oparciu o przesłane mi w formie elektronicznej materiały (płyta DVD).

Warunki powstawania lodowców. Lodowce i lądolody. Granica wiecznego śniegu. Granica wiecznego śniegu. Granica wiecznego śniegu

OPINIA GEOTECHNICZNA

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

Zapis zmian klimatu w ostatnich 200 latach w morfodynamice stoków oraz kriosferze Tatr i Karkonoszy

Temat: kruszyw Oznaczanie kształtu ziarn. pomocą wskaźnika płaskości Norma: PN-EN 933-3:2012 Badania geometrycznych właściwości

Rzeźba terenu oraz osady strefy marginalnej lodowca Russella (zachodnia Grenlandia)

Osuwiska podwodne w jeziorze wigry w świetle

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 3/14 za okres

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 13/13 za okres

4003 Świstak Marmota marmota latirostris

OPINIA GEOTECHNICZNA PROJEKTANTA:

Technika świetlna. Przegląd rozwiązań i wymagań dla tablic rejestracyjnych. Dokumentacja zdjęciowa

Spis treści. strona 1

PRZEGLĄD GEOGRAFICZNY

Rozmieszczanie i głębokość punktów badawczych

WARSTWA CZYNNA I WYSTĘPOWANIE WIELOLETNIEJ ZMARZLINY W POBLIŻU POLSKIEJ STACJI POLARNEJ W HORNSUNDZIE NA SPITSBERGENIE, W ŚWIETLE BADAŃ GEOFIZYCZNYCH

Opinia geotechniczna GEO-VISION. Pracownia Badań Geologicznych

XLVI OLIMPIADA FIZYCZNA (1996/1997). Stopień III, zadanie doświadczalne D

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich

wyznaczenie zasięgu efektywnego, energii maksymalnej oraz prędkości czastek β o zasięgu maksymalnym,

Potencjał OZE na obszarach wiejskich

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 18/14 za okres

Anomalie gradientu pionowego przyspieszenia siły ciężkości jako narzędzie do badania zmian o charakterze hydrologicznym

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 19/14 za okres

KARTA DOKUMENTACYJNA GEOSTANOWISKA

D NAWIERZCHNIA Z KOSTKI KAMIENNEJ

EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY

Zakład Hydrologii i Geoinformacji, Instytut Geografii UJK. Modelowanie przestrzeni geograficznej. Konwersatorium: 11 i 12

Wzmacniacze operacyjne

Janusz ANTONIUK*, Jerzy W. MOŚCICKI*, Anna SKÓRZAK** *Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków **Kopalnia Węgla Brunatnego Bełchatów S.A.

OCENIE PODLEGA SZATA GRAFICZNA PRACY, 10pkt DLA KAŻDEGO ZADANIA

Transkrypt:

VII Zjazd Geomorfologów Polskich kraków 2005 Występowanie kopalnego lodu w miedzianej kotlinie (tatry wysokie) w świetle danych elektrooporowych Bogdan Gądek, Bogdan Żogała Uwarunkowania i cechy wieloletniej zmarzliny występującej w Tatrach przedstawili Dobiński (1997) i Kędzia (2004) w swoich rozprawach doktorskich. Wskazywana też była możliwość istnienia lodowych rdzeni w tatrzańskich formach gruzowych (Dobiński i in. 1996; Dec, Dobiński 1997; Dobiński 1997) o złożonej genezie glacjalnej i peryglacjalnej (Dobiński i in. 1996). Słuszność tych poglądów wspiera bezpośrednie stwierdzenie wychodni lodu lodowcowego w spągu moreny czołowo-bocznej w Miedzianej Kotlinie (Tatry Słowackie) oraz wyniki przeprowadzonych wówczas pomiarów georadarowych lodowczyka Miedzianego, świadczące, że znaczna jego część może być przykryta materiałem gruzowym (Gądek, Kotyrba 2003). Mogą one okazać się także istotne w rozważaniach na temat ewolucji środowiska geograficznego Tatr w holocenie, na co zwrócił już uwagę Dobiński (1997, 2004). Należy jednak udowodnić, że odsłonięty w wyniku recesji lodowczyka lód nie jest jego resztką o zasięgu ograniczonym do wewnętrznej strony wału moreny usypiskowej i wykluczyć błędną ocenę grubości lodowczyka na podstawie danych georadarowych. W tym celu, pod koniec sezonów ciepłych 2003 i 2004 r., wykonano badania elektrooporowe gruzowego podłoża Miedzianej Kotliny. Na podstawie uzyskanych danych wyznaczono pionowy i poziomy zasięg warstwy o oporności elektrycznej charakterystycznej dla lodu. Prezentowana praca przedstawia zastosowane wówczas metody i uzyskane wyniki. 1. Obszar badań Miedziana Kotlina jest miejscem szczególnie sprzyjającym istnieniu zagrzebanego lodu. Znajduje się w słowackich Tatrach Wysokich (ryc. 1), powyżej górnej granicy

556 Bogdan Gądek, Bogdan Żogała Ryc. 1. Położenie Miedzianej Kotliny (A) i lokalizacja sondowań elektrooporowych (B)

Występowanie kopalnego lodu w miedzianej kotlinie (Tatry Wysokie)... 557 kosodrzewiny (1900-2300 m n.p.m.). Jest słabo wykształconym, granitoidowym kotłem lodowcowym o ekspozycji N. Jej długość wynosi ok. 600 m, a szerokość ok. 200 m. Od wschodu, południa i zachodu zasłonięta jest skalnymi ścianami szczytów, których wysokość przekracza 2500 m n.p.m. Zachodnią część Miedzianej Kotliny zajmuje największy tatrzański lodowczyk o powierzchni ok. 2 ha (zasilany śniegiem lawinowym), któremu towarzyszą dwa wały moren czołowo-bocznych. Natomiast jej wschodnią część wypełniają rozległe stożki usypiskowo-napływowe. Pomiary elektrooporowe wykonano w strefie wysokościowej 1950-2040 m n.p.m., w 12 punktach położonych na wszystkich wskazanych formach terenu (ryc. 1). 2. Metody badań Sondowania elektrooporowe zostały wykonane w układzie symetrycznym Schlumbergera (AM=NB; AB 5MN) z zastosowaniem aparatury Terrametr SAS 300C firmy ABEM. Aparatura ta mierzy stosunek napięcia do natężenia prądu stabilizowanego przez układ generatora. Rozstaw elektrod prądowych zmieniano od 5 do 180 m. Lokalizację środków sondowań przedstawia ryc. 1. Punkty sondowań 1-5 położone były na stożku usypiskowym, a 6-10 na zewnętrznej morenie czołowo-bocznej. Odległości między nimi wynosiły ok. 50 m. Z kolei sondowanie nr 11 wykonano w zagłębieniu między piargiem i moreną, a nr 12 na morenie powierzchniowej lodowczyka Miedzianego. Ilość sondowań ograniczona była ukształtowaniem terenu. Do interpretacji uzyskanych wyników zastosowano program IX1D firmy Interpex Limited. Umożliwia on konstruowanie modeli geoelektrycznych sondowanego podłoża na podstawie wartości oporu pozornego skał zmierzonego przy różnych rozstawach elektrod prądowych Dla każdego modelu obliczono średni błąd kwadratowy RMS [%], który wskazuje na dokładność dopasowania krzywej teoretycznej do wartości zmierzonego oporu pozornego. 3. Wyniki badań Opór pozorny podłoża badanego obszaru zmieniał się w profilu pionowym od ok. 20 do ok. 250 kohmm. Do uzyskanych krzywych sondowań 1-10 i 12 dopasowano modele 5 warstwowe, a do krzywej sondowania 11 (zagłębienie) model czterowarstwowy. Wszystkie modele cechuje niski lub bardzo niski średni błąd kwadratowy RMS (od 1,76% do 6,19%). Wskazują też na istnienie bardzo wysokooporowej warstwy w podłożu każdego sondowanego miejsca (ryc. 2). Jej oporność rzeczywista zmieniała się od ok. 130 do 460 kohmm, przy czym pod moreną powierzchniową lodowczyka Miedzianego wynosiła ok. 260 kohmm. Można zatem uznać, że jest to warstwa lodowa. Wewnątrz stożka usypiskowego jej strop był położony na głębokości ok. 10 m, a w pozostałych miejscach na głębokościach od ok. 2 (zagłębienie) do 5 m (wał morenowy i morena powierzchniowa). Grubość tej warstwy zwykle wynosiła ok. 2 m (od 1,1 do 2,5 m) tylko wewnątrz wału moreny, na stanowiskach 7 i 10, była zbliżona do 4 m.

558 Bogdan Gądek, Bogdan Żogała Ryc. 2. Przykłady interpretacji krzywych sondowań elektrooporowych: A na morenie powierzchniowej lodowczyka Miedzianego (nr 12 na ryc. 1), B na stożku usypiskowym (nr 2 na ryc. 1)

Występowanie kopalnego lodu w miedzianej kotlinie (Tatry Wysokie)... 559 Oporność rzeczywista jej nadkładu w strefie przypowierzchniowej zmieniała się od kilkudziesięciu do kilkuset kohmm stosownie do widocznego na powierzchni stopnia upakowania i wielkości okruchów skalnych (wysokie opory tej warstwy związane były przede wszystkim z pustkami między granitoidowymi okruchami). Natomiast w strefie kontaktowej nie przekraczała 60 kohmm. Wyjątkowym miejscem było zagłębienie pomiędzy stożkiem a wałem usypiskowym, gdzie warstwę lodową (325 kohmm) przykrywał głównie gruz o oporności rzeczywistej zbliżonej do 100 kohmm. Uzyskane wyniki świadczą też, że pod warstwą bardzo wysokooporową występują utwory o oporności rzeczywistej od kilku do kilkudziesięciu kohmm, co z kolei sugeruje, że może to być materiał zwietrzelinowy o większym niż w strefie przypowierzchniowej udziale okruchów drobniejszej frakcji i miejscowo większej wilgotności. 4. Dyskusja Przedstawione dane dotyczą obszaru zaliczanego do strefy występowania zmarzliny nieciągłej lub sporadycznej (Dobiński 1997; 2004; Kędzia 2004). Świadczą jednak, że w Miedzianej Kotlinie warstwa o oporności rzeczywistej typowej dla zmarzliny (Evin, Fabre 1990; Vonder Mühll, Schmid 1993; Mościcki, Kędzia 2001; Ishikawa 2004) występuje w podłożu całego zbadanego obszaru. Jej strop znajduje się na różnej głębokości. Zmienność ta jest wyraźnie związana z formami terenu. Nie wskazuje jednak na lokalne warunki topoklimatyczne ale raczej na zasypanie tej warstwy materiałem zwietrzelinowym. Ponadto wyniki porównawczych pomiarów wykonanych na morenie powierzchniowej lodowczyka Miedzianego świadczą, że bardzo wysokooporową warstwę (100-450 kohmm) może tworzyć lód lodowcowy (sedymentacyjny) o gęstości ok. 0,8 g cm -3. W sezonach letnich 2002 i 2003 roku lód ten był widoczny po wewnętrznej stronie zewnętrznego wału moreny na przedpolu lodowczyka (rok później był już zasypany redeponowanym materiałem zwietrzelinowym). Wyjaśnienia wymagają przyczyny małej grubości tej bardzo wysokooporowej i stabilnej warstwy (zbliżonej do 2 m). Wyniki pomiarów georadarowych lodowczyka (Gądek, Kotyrba 2003) świadczą, że grubość lodu pod moreną powierzchniową odpowiada sumie grubości warstw bardzo wysokooporowej i podścielającej. Natomiast dane o położeniu podłoża lodowczyka są zgodne. Porównanie wyników sondowań elektrooporowych i georadarowych lodowczyka Miedzianego jest zatem kluczem w interpretacji elektrooporowych modeli podłoża Miedzianej Kotliny. 5. Wnioski w gruzowym podłożu Miedzianej Kotliny prawdopodobnie występuje zagrzebany lód lodowcowy. tworzy on wschodnią, ale już nieaktywną część współczesnego lodowczyka Miedzianego. istnienie i ewentualne zmiany zagrzebanego lodu nie znajdują odzwierciedlenia na powierzchni terenu. współczesne, peryglacjalne środowisko Miedzianej Kotliny konserwuje kopalny lód, sprzyja więc występowaniu wieloletniej zmarzliny.

560 Bogdan Gądek, Bogdan Żogała Praca wykonana w ramach projektu badawczego 3P04E04523 finansowanego ze środków Komitetu Badań Naukowych. Literatura Dec J., Dobiński W., 1997, Preliminary results`of a seismic refraction survey on Hruby Piarg in the Five Polish Lakes Valley, Tatra Mts., southern Poland, [w:] J. Repelewska-Pękalowa, K. Pękala, (red.), Wyprawy Geograficzne na Spitsbergen, Sesja Polarna: Dynamika Środowiska Polarnego, UMCS, Lublin, 69-76. Dobiński W., 1997, Warunki występowania zmarzliny w alpejskim piętrze Tatr Wysokich, Praca doktorska, Arch. Katedry Geomorfologii, WNoZ, U.Śl., Sosnowiec. Dobiński W., 2004, Wieloletnia zmarzlina w Tatrach: geneza, cechy, ewolucja, Przegl. Geogr., 76, 3, 237-343. Dobiński W., Gądek B., Żogała B., 1996, Wyniki geoelektrycznych badań osadów czwartorzędowych w piętrze alpejskim Tatr Wysokich, Przegl. Geol., 44, 259-261. Evin M., Fabre D., 1990, The distribution of permafrost in rock glaciers of the southern Alps (France), Geomorphology, 3, 57-71. Gądek B., Kotyrba A., 2003, Kopalny lód lodowcowy w Tatrach?, Przegl. Geol. 51, 7, ss. 571. Ishikawa M., 2004, Application of DC resistivity imaging to frozen ground investigations, Journal of the Japanese Society of Snow and Ice, 66, 2, 175-186. Kędzia S., 2004, Klimatyczne i topograficzne uwarunkowania występowania wieloletniej zmarzliny w Tatrach Wysokich (na przykładzie Koziej Dolinki), Praca doktorska, Arch. IGiPZ PAN, Kraków. Mościcki J., Kędzia S., 2001, Investigation of mountain permafrost in the Kozia Dolinka Valley, Tatra Mountains, Poland, Norwegian Journal of Geography, 55, 235-240. Vonder Mühll D. S., Schmid W., 1993, Geophysical and photogrammetrical investigation of rock glacier Muragl I, upper Engadin, Swiss Alps, Proceedings of the Sixth International Conference on Permafrost /Beijing/ 5-9 July 1993, Permafrost, 1, 654-659. Bogdan Gądek, Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytet Śląski ul. Będzińska 60 41-200 Sosnowiec Bogdan Żogała Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytet Śląski ul. Będzińska 60 41-200 Sosnowiec