Udział grawimetrii w kartowaniu struktur geologicznych w Karpatach

Podobne dokumenty
WYBRANE ELEMENTY GEOFIZYKI

Andrzej Pepel Prace naukowo-badawcze w PBG...3

Zagrożenia pogórnicze na terenach dawnych podziemnych kopalń węgla brunatnego w rejonie Piły-Młyna (woj. Kujawsko-Pomorskie)

Badania grawimetryczno-magnetotelluryczne struktury kompleksu mezopaleozoicznego brzeżnej strefy Karpat pomiędzy Gromnikiem a Wojniczem

Krzysztof JAKIEL, Janusz MADEJ, Janusz RADOMIŃSKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

BADANIA GRAWIMETRYCZNE

ZASTOSOWANIE METOD GEOELEKTRYCZNYCH W ROZPOZNAWANIU BUDOWY PODŁOŻA CZWARTORZĘDOWEGO.

Analiza zmiany objętości węglowodorów gromadzonych w danej strukturze w czasie geologicznym z wykorzystaniem modelowania PetroCharge

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

Komentarz technik geolog 311[12]-01 Czerwiec 2009

3. Składowe wektora indukcji (lub wektora natężenia) pola magnetycznego Ziemi

Karpaty zewnętrzne fliszowe

Mirosław Kamiński Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Badania geofizyczne dróg i autostrad

Rentgenowska mikrotomografia komputerowa w badaniu skał węglanowych

Przykłady wybranych fragmentów prac egzaminacyjnych z komentarzami Technik geolog 311[12]

Konserwacja i modernizacja podstawowej osnowy magnetycznej kraju

MODELOWANIE GRAWIMETRYCZNE STREF ROZLUŹNIEŃ ROZWIJAJĄCYCH SIĘ NAD PUSTKĄ W SKAŁACH METAMORFICZNYCH**

Źródła pozyskiwania danych grawimetrycznych do redukcji obserwacji geodezyjnych Tomasz Olszak Małgorzata Jackiewicz Stanisław Margański

TELEDETEKCJA Z ELEMENTAMI FOTOGRAMETRII WYKŁAD 10

Wysokościowy numeryczny model terenu (NMT) w badaniu osuwisk

Zadanie Cyfryzacja grida i analiza geometrii stropu pułapki w kontekście geologicznym

CPT-CAD - Program do tworzenia dokumentacji geologicznej i geotechnicznej

W OPARCIU JEDNOWIĄZKOWY SONDAŻ HYDROAKUSTYCZNY

WYBRANE ELEMENTY GEOFIZYKI

ZASTOSOWANIE METODY TOMOGRAFII ELEKTROOPOROWEJ DO LOKALIZACJI STRUKTUR KRASOWYCH

dr hab. inż. LESŁAW ZABUSKI ***

Wizytacja stacji hydrogeologicznych sieci obserwacyjno-badawczej wód podziemnych kwietnia 2015 r.

Opracowanie metody programowania i modelowania systemów wykorzystania odnawialnych źródeł energii na terenach nieprzemysłowych...

OPINIA GEOTECHNICZNA

Istnieje wiele sposobów przedstawiania obrazów Ziemi lub jej fragmentów, należą do nich plany, mapy oraz globusy.

1. Wstęp. 1.1 Dane ogólne. 1.2 Cel projektowanych prac. 1.3 Zapotrzebowanie na wodę, wymagania odnośnie jej jakości, przeznaczenie wody

Tworzenie i modyfikacja modelu geologicznego

Monika ŁÓJ Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Kraków

Centralna Baza Danych Geologicznych. Dostęp do danych geologicznych za pomocą ogólnie dostępnych aplikacji

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: BEZ s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

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

METODYKA POSZUKIWAŃ ZLÓŻ ROPY NAFTOWEJ I GAZU ZIEMNEGO

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: BTR s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Geodezja fizyczna i grawimetria geodezyjna. Teoria i praktyka

Karta rejestracyjna terenu zagrożonego ruchami masowymi Ziemi

Zadanie A. 1. Interpretacja strukturalna utworów miocenu i jego podłoża

ZAŁĄCZNIK 7 - Lotnicza Pogoda w pytaniach i odpowiedziach.

Geodezja i geodynamika - trendy nauki światowej (1)

BADANIA STANU TECHNICZNEGO WAŁÓW PRZECIWPOWODZIOWYCH BADANIA GEOFIZYCZNE

WYKORZYSTANIE ATRYBUTÓW SEJSMICZNYCH DO BADANIA PŁYTKICH ZŁÓŻ

ODKSZTAŁCENIA I ZMIANY POŁOŻENIA PIONOWEGO RUROCIĄGU PODCZAS WYDOBYWANIA POLIMETALICZNYCH KONKRECJI Z DNA OCEANU

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

WYKORZYSTANIE CIEKÓW POWIERZCHNIOWYCH W MONITOROWANIU JAKOŚCI EKSPLOATOWANYCH ZBIORNIKÓW WÓD PODZIEMNYCH

OPINIA GEOTECHNICZNA PROJEKTANTA:

D O K U M E N T A C J A G E O T E C H N I C Z N A ( O P I N I A G E O T E C H N I C Z N A )

1. Wprowadzenie. Tadeusz Rembielak*, Leszek Łaskawiec**, Marek Majcher**, Zygmunt Mielcarek** Górnictwo i Geoinżynieria Rok 29 Zeszyt 3/1 2005

10.3. Typowe zadania NMT W niniejszym rozdziale przedstawimy podstawowe zadania do jakich może być wykorzystany numerycznego modelu terenu.

OPINIA GEOTECHNICZNA

Mapy papierowe a odbiornik GPS

Spis treści PRZEDMOWA DO WYDANIA PIERWSZEGO...

Karta rejestracyjna terenu zagrożonego ruchami masowymi Ziemi

Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków **

Współrzędne geograficzne

WPŁYW ZAKŁÓCEŃ PROCESU WZBOGACANIA WĘGLA W OSADZARCE NA ZMIANY GĘSTOŚCI ROZDZIAŁU BADANIA LABORATORYJNE

Podstawowe facje sejsmiczne w jeziorze wigry

Automatyczne tworzenie trójwymiarowego planu pomieszczenia z zastosowaniem metod stereowizyjnych

Jerzy Stopa*, Stanis³aw Rychlicki*, Pawe³ Wojnarowski* ZASTOSOWANIE ODWIERTÓW MULTILATERALNYCH NA Z O ACH ROPY NAFTOWEJ W PÓ NEJ FAZIE EKSPLOATACJI

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie kwalifikacji w zakresie geologii

Charakterystyka parametrów termicznych skał mezopaleozoicznych z rejonu Kraków-Dębica

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

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

Pracownia Badań i Ekspertyz GEOSERWIS Waldemar Jaworski Winów ul.ligudy 12a, Prószków tel ;

Przykłady wybranych fragmentów prac egzaminacyjnych z komentarzami Technik geolog 311[12]

HARMONOGRAM PRAKTYKI Z GEODEZJI I 12 dni

OPINIA GEOTECHNICZNA ORAZ DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

Osuwiska podwodne w jeziorze wigry w świetle

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie dokumentacji geologicznej złoża kopaliny

dr Jan Borzyszkowski mgr inż. Małgorzata Bidłasik

Karta rejestracyjna terenu zagrożonego ruchami masowymi Ziemi

Każdy system GIS składa się z: - danych - sprzętu komputerowego - oprogramowania - twórców i użytkowników

S P R A W O Z D A N I E. Geodezja i geofizyka w projekcie: Novo castro prope Tschirnen. Uroczysko Nowoszów w Borach Dolnośląskich

Mapy litologiczno-stratygraficzne.

TOLERANCJE WYMIAROWE SAPA

Dokumentacja i badania dla II kategorii geotechnicznej Dokumentacja geotechniczna warunków posadowienia.

Widoki WPROWADZENIE. Rzutowanie prostokątne - podział Rzuty prostokątne dzieli się na trzy rodzaje: widoki,.przekroje, kłady.

Opinia geotechniczna. dla projektowanej budowy Parku Wodnego w Częstochowie przy ul. Dekabrystów. Sp. z o.o.

Tomasz Gogołek, Łukasz Nowacki, Urszula Stępień

BADANIA GRAWIMETRYCZNE ZIEMNYCH OBIEKTÓW HYDROTECHNICZNYCH HYDROTECHNICAL EARTH EMBANKMENTS GRAVITY SURVEY

Obliczenie objętości przepływu na podstawie wyników punktowych pomiarów prędkości

ĆWICZENIE 4. Temat. Transformacja współrzędnych pomiędzy różnymi układami

Mapa złożowa i obliczanie zasobów

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

KATEDRA GEOFIZYKI. Proponowane tematy prac magisterskich dla studentów I roku studiów stacjonarnych II stopnia rok akademicki 2016/2017

BAZA DANYCH ORAZ SZCZEGÓŁOWY 3D MODEL GEOLOGICZNY DLA PODZIEMNEJ SEKWESTRACJI CO 2 REJONU BEŁCHATOWA NA PRZYKŁADZIE STRUKTURY BUDZISZEWIC - ZAOSIA

Pracownia Badań i Ekspertyz GEOSERWIS

Wojciech Janecki. Geosoft sp. z o.o. Wrocław

GOSPODARKA ZŁÓŻ SUROWCÓW MINERALNYCH i ICH OCHRONA

Karta Dokumentacyjna Geostanowiska

Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej

ANALIZA ODLEGŁOŚCI I CZASU MIĘDZY WSTRZĄSAMI ZE STRZELAŃ TORPEDUJĄCYCH A SAMOISTNYMI O ENERGII RZĘDU E4 J W WARUNKACH KW SA KWK,,PIAST

Bezpieczeństwo realizacji badań geologicznych pod kątem projektu CCS. Marek Jarosiński, PIG-PIB kierownik Programu Bezpieczeństwo Energetyczne

Studenckie Koło Geoinformatyków. Instytut Geodezji Wydział Nauk Technicznych Dolnośląska Szkoła Wyższa we Wrocławiu. Sprawozdanie

Dokumentowanie warunków geologiczno-inżynierskich w rejonie osuwisk w świetle wymagań Eurokodu 7

Spis treści Wykaz ważniejszych pojęć Wykaz ważniejszych oznaczeń Wstęp 1. Wprowadzenie w problematykę ochrony terenów górniczych

Transkrypt:

NAFTA-GAZ styczeń 2013 ROK LXIX Cezary Ostrowski, Adam Koryczan, Krystyna Ostrowska, Małgorzata Pisuła Przedsiębiorstwo Badań Geofizycznych Spółka z o.o., Warszawa Jaromir Probulski Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA, Oddział Geologii i Eksploatacji, Warszawa Udział grawimetrii w kartowaniu struktur geologicznych w Karpatach Wstęp Współcześnie wykonywane zdjęcia grawimetryczne przekonują o dużych, choć wciąż niedocenianych możliwościach tej metody w badaniu budowy górotworu. Perspektywy te wydatnie zwiększyły się w ostatnich latach. Wpłynęła na to znaczna poprawa dokładności współcześnie produkowanych grawimetrów z automatycznym zapisem danych. Pozwalają one mierzyć przyspieszenie ziemskie z bardzo dużą rozdzielczością, przy powtarzalności zbliżonej do 5 µgal (5 10-8 m s -2 ). Pomiary są dowiązywane do nowej osnowy grawimetrycznej Polski, stanowiącej część międzynarodowego systemu odniesienia. Nie bez znaczenia jest też pojawianie się na rynku specjalistycznych programów interpretacyjnych, które oprócz wizualizacji wyników dają możliwość ich bezpośredniego wykorzystania w zintegrowanej analizie geofizyczno-geologicznej. Postęp metodyczny objął też geodezję, standardowo towarzyszącą grawimetrii. Wykorzystanie techniki GPS pozwoliło na wyznaczanie współrzędnych geograficznych punktów pomiarowych z dokładnością do kilku metrów przy zdjęciach grawimetrycznych obejmujących obszary rzędu kilkuset km 2 i większych. Doprecyzowaniu uległa też istotna dla pomiarów grawimetrycznych poprawka na ukształtowanie powierzchni Ziemi, którą wyliczać można w oparciu o odwzorowania morfologii terenu uzyskane drogą satelitarną. Nie tylko wzrost dokładności pomiarów grawimetrycznych przemawia za ich szerszym stosowaniem. Pomijając inne zalety, z czysto poszukiwawczego punktu widzenia najistotniejsza jest ta, że nie ma utworów skalnych, które nie oddziaływałyby na będące przedmiotem zainteresowania grawimetrii pole grawitacyjne, tak jak to bywa np. w przypadku ewaporatów pochłaniających energię fal sejsmicznych. Jest to jeden z powodów, dla których uzyskany obraz anomalii w redukcji Bouguera staje się rzeczywistym odzwierciedleniem grawitacyjnego oddziaływania wszystkich zróżnicowanych gęstościowo utworów skalnych zalegających pod powierzchnią objętą badaniami. Mapa anomalii Bouguera należy do klasyki grawimetrii i jest podstawą do dalszych analiz i transformacji. Metody transformacji dobierane są pod kątem wydzielenia, zalegających na różnych głębokościach, elementów strukturalnych i/lub ciał generujących efekty grawitacyjne, stosownie do postawionego przed interpretatorem zadania [7]. Należy przy tym mieć na uwadze zasadę wieloznaczności, która najogólniej przedstawiona mówi, że różne usytuowania mas w ośrodku geologicznym mogą wywołać identyczny rozkład anomalii siły ciężkości. Dlatego analiza wyników badań grawimetrycznych odbywa się z uwzględnieniem wszelkiej dostępnej wiedzy geologicznej, górniczej i wiertniczej z obszaru badań. Pozwala to ograniczyć wieloznaczność interpretacji [3]. Natomiast jej trafność wzrasta, gdy dysponujemy dodatkowymi informacjami uzyskanymi przez uzupełniające grawimetrię inne metody geofizyki poszukiwawczej. Powyższe kryteria zostały spełnione dla badań, z których wybrano przykłady ilustrujące przydatność grawimetrii w kartowaniu struktur geologicznych w Karpatach (rysunek 1), a uzupełniały je wyniki metody magnetotellurycznej i sejsmicznej. 18

artykuły Rys. 1. Obszary wybranych badań grawimetrycznych Grawimetryczny obraz zmian litologii i tektoniki utworów przypowierzchniowych w rejonie Żegociny Efekt grawitacyjny generowany przez masy zalegające płytko pod powierzchnią Ziemi jest zwykle mało czytelny na mapie anomalii w redukcji Bouguera, będących sumą grawitacyjnego oddziaływania wszystkich kompleksów skalnych leżących pod powierzchnią pomiarową. Jego źródłem są zazwyczaj elementy strukturalne i/lub litologiczne niższego rzędu, o lokalnym na ogół zasięgu. Te zaburzenia (anomalie) pola siły ciężkości są maskowane przez silne pole regionalne pochodzące od głębokiego podłoża. Zminimalizowanie jego wpływu, a tym samym uwydatnienie efektów pochodzących od utworów warstwy przypowierzchniowej, osiąga się poprzez transformację anomalii Bouguera np. metodą Griffina [2] lub na drodze filtracji częstotliwościowej [3]. Powoduje to rozdzielenie anomalii regionalnych i anomalii rezydualnych. Te pierwsze pochodzą od skał zalegających poniżej zadanej głębokości, a drugie wywołane są przez kompleks usytuowany między poziomem odniesienia i założonym poziomem rozpoznania. W interpretacji zdjęcia grawimetrycznego z rejonu Żegociny w Karpatach środkowych [6] przekształcono anomalie Bouguera, aby zobrazować dużą zmienność litologiczno-gęstościową płytko zalegających osadów oraz ich złożoną strukturę. W tym celu opracowano rozkład anomalii rezydualnych (metodą filtracji częstotliwościowej) dla przedziału głębokości 0 0,5 km p.p.m. (rysunek 2A). Najbardziej charakterystycznym elementem obrazu przedstawionego na rysunku 2A są naprzemianległe ciągi anomalii rezydualnych o przeciwnych znakach i wartościach od 1,1 do +1,1 mgal (1 mgal = 1 10-5 m s -2 ) obwiedzione strefami podwyższonego gradientu poziomego, co sygnalizuje obecność stromych granic litologiczno-gęstościowych. Szczególnie zwraca uwagę wygięty łukiem na północ ciąg ujemnych anomalii pomiędzy Szykiem, Żegociną, Rajbrotem i Michalczową. Od Szyku do Rajbrotu ma on kierunek SW NE, szerokość 1 1,5 km, amplitudę rzędu 1,1 mgal i obramowuje północny skraj nasunięcia płaszczowiny magurskiej. Zasięg, kształt i przebieg tych anomalii dobrze koresponduje z fragmentem strefy lanckorońsko-żegocińskiej. W oknach tektonicznych tej strefy odsłaniają się silnie zaburzone osady jednostki podśląskiej, występujące tutaj w jądrze pasma antyklinalnego jednostki śląskiej [5]. Na wysokości otworu Iwkowa-1 to pasmo ujemnych anomalii o amplitudzie 0,8 mgal oraz zmiennej szerokości od 0,4 km do 1,5 km przecina, znany z geologii, magurski płat tektoniczny Wojakowej i zmienia kierunek na NW SE, czyli w stronę Michalczowej, biegnąc równolegle do głównego nasunięcia jednostki magurskiej. Obraz taki jest prawdopodobnie wywołany przez lżejsze utwory wypełniające synklinę Iwkowej. Kolejny ciąg ujemnych anomalii rezydualnych, o szerokości około 1 km i amplitudzie zbliżonej do poprzedniej, zaczyna się na północ od Iwkowej i biegnie równoleżnikowo na wschód w stronę Czchowa (poza rysunkiem). Od północy towarzyszy mu strefa podwyższonego gradientu poziomego siły ciężkości. Taki układ anomalii jest od- 19

NAFTA-GAZ Rys. 2. A rozkład anomalii rezydualnych siły ciężkości pochodzących od utworów na głębokości 0 0,5 km (izolinie kreślono co 0,1 mgal, izolinie wartości dodatnich kolorem czerwonym, ujemnych zielonym, izolinię zerową czarnym); B fragment mapy geologicznej bez czwartorzędu (według [1]) SL-Ż CTW Łąkta-13 strefa lanckorońsko-żegocińska (jednostka podśląska i śląska) czapka tektoniczna Wojakowej (jednostka magurska) nasunięcie główne otwór wiertniczy zwierciedleniem tzw. siodła Czchowa, w którego jądrze występują warstwy lgockie, na ogół ustępujące gęstością innym utworom jednostki śląskiej. 20 Do przedstawionego wyżej pasa anomalii ujemnych przylega od północy, swym wschodnim ramieniem, rozległe pasmo anomalii dodatnich o amplitudzie nie większej niż

artykuły 1 mgal i zmiennej szerokości. Ciągnie się ono w kierunku zachodnim poprzez otwory Rajbrot-1, Żegocina-1 i w stronę miejscowości Szyk (rysunek 2A, 2B), a zasięgowi powierzchniowemu tych anomalii towarzyszą wychodnie warstw godulskich. Łatwy do identyfikacji jest też kolejny łańcuch ujemnych anomalii o podobnej jak poprzednie intensywności i szerokości. Początek swój bierze w okolicach Tarnawy, ciągnie się do Łąkty, a następnie skręca na NE w stronę Lipnicy (rysunek 2A, 2B). Anomalie te można wiązać z wychodniami warstw istebniańskich, wypełniających nieckę Trzciana Leszczyna. Nieco inny jest charakter pola grawitacyjnego na północ od poprzednio opisanego pasma anomalii. Obserwujemy tu szereg naprzemianległych dodatnich (rejon Królówki i Muchówki) i ujemnych (okolice otworu Łąkta-2 i na wschód od Trzciany) anomalii, których osie mają przebieg południkowy. Natomiast pomiędzy Trzcianą a Łapanowem wyróżnia się kilka anomalii owalnego kształtu, niewielkiej amplitudy (do 0,5 mgal) i niesprecyzowanego kierunku przebiegu osi, co odzwierciedla zróżnicowanie gęstościowe osadów wypełniających środkową część niecki Trzciana Leszczyna. Odmienność od innych wykazuje układ anomalii występujących na południe od opisanego na wstępie ciągu form ujemnych biegnących po łuku przez Żegocinę, Rajbrot, Iwkową do Michalczowej. Obserwujemy tu szereg następujących po sobie anomalii dodatnich i ujemnych o przebiegu generalnie równoleżnikowym i amplitudach rzędu 0,4 0,8 mgal (rysunek 2A, 2B). Taki obraz pola grawitacyjnego modelowany jest przez najbardziej na północ wysuniętą część jednostki magurskiej, zbudowanej z górnokredowo-paleogeńskich warstw inoceramowych oraz paleogeńskich zlepieńców i piaskowców magurskich. Rozciągłości anomalii świadczą o tym, że osady tej płaszczowiny ujęte są w liczne fałdy, których osie w tym rejonie mają kierunek W E. Rozkład anomalii rezydualnych związanych z warstwą przypowierzchniową (0 0,5 km) w rejonie Żegociny umożliwia śledzenie wychodni kompleksów fliszowych, określenie zasięgów powierzchniowych osadów różniących się gęstością oraz wyznaczenie przebiegu pionowych granic gęstości, często o charakterze tektonicznym. Przemawia to za stosowaniem metody grawimetrycznej do uzupełnień lub korekty powierzchniowej mapy geologicznej. Na przykład w rejonie między Rajbrotem a otworem Iwkowa-1 (rysunek 2A, 2B) można pokusić się o określenie przebiegu dyslokacji, wzdłuż której, zdaniem K. Skoczylas- Ciszewskiej, strefa żegocińska graniczy z przylegającą do niej synkliną Iwkowej. Wspomniana dyslokacja na znacznej części swego przebiegu ukryta jest pod płatem osadów magurskich [5]. Rezultaty grawimetrycznego rozpoznania pokrywy fliszowej rejonu Żegociny tym bardziej zasługują na uwagę, że osiągnięto je w obszarze obejmującym część strefy lanckorońsko-żegocińskiej, której budowa według opinii M. Książkiewicza [5] stanowi jedno z najbardziej skomplikowanych zjawisk tektonicznych Karpat fliszowych. Grawimetryczna interpretacja budowy strukturalnej rejonu Tuchowa Częste jest w Karpatach występowanie niezgodnie zalegających na sobie warstw, nierzadko różniących się gęstością. W tej sytuacji efekt grawitacyjny wywołany przez interesujące z poszukiwawczego punktu widzenia osady jest słabo rozpoznawalny z powodu istotnego wpływu grawitacyjnego otaczających je utworów, przeważnie o zróżnicowanej litologii (i gęstości). Sytuacja taka ma miejsce w rejonie Tuchowa, gdzie perspektywiczne dla poszukiwań naftowych osady paleozoiczno-mezozoiczne leżą na podłożu prekambryjskim i przykryte są utworami mioceńskimi i fliszowymi. Aby pokazać ich strukturę, wykonano modelowanie gęstościowe górotworu wzdłuż linii profilowych. Do modelowania ośrodka skalnego w pobliżu Tuchowa [8] użyto profesjonalnego programu GM-SYS 2D Modeling. Modelowanie gęstościowe polegało na aproksymowaniu poszczególnych struktur geologicznych nieskończonymi prostopadłościanami o przekrojach poprzecznych w kształcie dowolnego wielokąta zamkniętego. Każdemu z prostopadłościanów przypisywano odpowiednią do litologii gęstość objętościową. Zgodność efektu grawitacyjnego pochodzącego od opartego na takich założeniach modelu teoretycznego z pomierzonym rozkładem anomalii siły ciężkości osiągnięto na drodze kolejnych iteracji, poprzez modyfikację przekroju poprzecznego prostopadłościanów i/lub zmianę kontrastu gęstościowego. Właściwe rozwiązanie zadania geofizycznego wymagało wykorzystania wszelkiej dostępnej wiedzy geologicznej, geofizycznej i wiertniczej o obiekcie badań, dlatego model gęstościowy założono w oparciu o: profile litologiczno-stratygraficzne otworów wiertniczych, rezultaty analizy map grawimetrycznych sporządzonych dla czterech następujących po sobie przedziałów głębokości: 0 0,5 km, 0,5 2 km, 2 4 km i 4 6 km p.p.m., 21

NAFTA-GAZ Rys. 3. Przekrój grawimetryczny na podstawie modelowania gęstościowego: A wykresy grawimetryczne, B model gęstościowy rzędne jednostek geologicznych na podstawie sejsmicznych map strukturalnych, wyniki interpretacji geologicznej sondowań magnetotellurycznych, informacje o rozkładzie gęstości na podstawie danych z profilowań geofizyki wiertniczej. Będący rezultatem modelowania gęstościowego przekrój geofizyczny (rysunek 3) poszerza wiedzę o budowie strukturalno-tektonicznej tego rejonu Karpat. Na jego podstawie można oszacować rozmieszczenie i głębokość zalegania interesujących geologów naftowych osadów dewońskich i jurajsko-kredowych, a także przebieg stref dyslokacyjnych. Modelowanie pokazało rozwarstwienie płaszczowiny śląskiej i skolskiej z uwagi na gęstości budujących je skał i określenie w oparciu o ten sam parametr granic głównych jednostek geologicznych. Miernikiem zgodności stworzonego modelu ośrodka skalnego ze stanem faktycznym, z grawimetrycznego punktu widzenia, jest zbieżność wykresu pomierzonych anomalii siły ciężkości z krzywą obliczoną teoretycznie od stworzonego modelu, co jak widać na rysunku 3 w części A osiągnięto w zadowalającym stopniu. Lecz z uwagi na zasadę wieloznaczności prawdziwym probierzem wiarygodności modelu geofizycznego jest jego jak największa zgodność z rezultatami osiągniętymi innymi metodami geofizycznymi. W rejonie Tuchowa zaproponowane rozwiązanie okazało się zbieżne z geologiczną interpretacją równolegle przeprowadzonych tam sondowań magnetotellurycznych, jak i z wcześniejszymi wynikami innych metod geofizycznych. Natomiast argumentem przesądzającym o prawdziwości przedstawionego modelu budowy geologicznej byłaby jego zgodność z rezultatami modelowania metodą projekcji palinspatycznej lub przekrojów zbilansowanych [10], co być może już w niedalekiej przyszłości stanie się standardowym sposobem weryfikacji rezultatów modelowań grawimetrycznych. 22

artykuły W każdym badanym rejonie, a zwłaszcza tak zaangażowanym tektonicznie jak Karpaty, częścią interpretacji grawimetrycznej jest wyznaczanie granic rozdziału gęstości, pionowych lub stromo nachylonych. Informacje o strefach kontaktu mas o różnych gęstościach uzyskujemy m.in. analizując wartości gradientu poziomego obliczonego np. metodą Rosenbacha [3]. Osie maksimów modułu tego gradientu wskazują przebieg granic obiektów geologicznych powodujących anomalie grawimetryczne. Stosując zmiany parametrów takiej transformacji, potrafimy określić, jakim przedziałom głębokości odpowiada wyznaczona granica. Innym ze sposobów określania stref kontrastu gęstości jest metoda znana jako trójwymiarowa dekonwolucja Eulera [4], która wykorzystuje transformację Fouriera. Umożliwia ona lokalizację pionowych granic rozdziału gęstości dla form geologicznych o założonej geometrii i pozwala określić głębokości występowania wyinterpretowanej granicy. Jednakże przedziały głębokości uzyskane na drodze takich procedur należy traktować orientacyjnie. Wynika to z charakteru mierzonych wartości siły ciężkości, które stanowią zsumowany efekt grawitacyjny generowany przez utwory skalne poszczególnych kompleksów, i z braku możliwości jednoznacznego powiązania anomalii z głębokością ich źródła w ośrodku niejednorodnym gęstościowo, jakim są Karpaty. Wykonana dla tego obszaru interpretacja [9] dotyczyła granic (stref kontaktów) gęstości w kompleksie utworów fliszowych, osadach miocenu autochtonicznego i stropowej części ich podłoża (rysunek 4). Rozpoznane badaniami grawimetrycznymi granice ciał zaburzających charakteryzuje zmienna długość, układ Zdjęcie grawimetryczne okolic Stępiny odzwierciedleniem tektonicznych granic gęstości i sposób przebiegu. Granice te śledzone są na odcinkach kilku kilkunastu kilometrów, mogą ulec skręceniu, równoległemu przesunięciu lub zanikowi. Najdłuższe i najbardziej zwracające uwagę strefy podwyższonych wartości gradientu poziomego dla kompleksu 0 4 km p.p.m. to: granica biegnąca równoleżnikowo od okolic miejscowości Twierdza na wschodzie, następnie na zachód poprzez Sieklówkę do Kołaczyc i skręcająca dalej na północny zachód; towarzyszy jej od południa granica z płytszego przedziału rozpoznania 0 2 km; najprawdopodobniej te dwie ww. strefy podwyższonego gradientu poziomego odzwierciedlają tę samą granicę na różnych głębokościach, zapadającą na północ, o czym można wnosić na podstawie wzajemnego usytuowania stref gradientowych, granica zaczynająca się na peryferiach Wiśniowej i ciągnąca się przez Brzeziny na północny zachód; przypuszczalnie ma ona związek ze stromo nachyloną płaszczyzną nasunięcia wewnątrz jednostki skolskiej. Widoczne na rysunku 4 granice mają różne przebiegi. Rys. 4. Osie maksymalnych wartości gradientu poziomego według Rosenbacha ( dla głębokości 0 2 km p.p.m., dla głębokości 0 4 km p.p.m.) oraz wyniki dekonwolucji Eulera ( dla głębokości 0,5 1,5 km p.p.m., dla głębokości 1,5 2,5 km p.p.m., dla głębokości 2,5 4 km p.p.m.) na tle anomalii rezydualnych dla głębokości rozpoznania 0 4 km p.p.m. 23

NAFTA-GAZ Dominuje kierunek równoleżnikowy oraz zbliżony do NW SE i NE SW, natomiast sporadycznie spotykany jest południkowy. Z kolei stosunkowo duże zagęszczenie granic świadczy o znacznym stopniu skomplikowania budowy geologicznej. Wyznaczone granice są w większości odzwierciedleniem tektoniki (fałdy, uskoki, fleksury, nasunięcia), lecz nie można wykluczyć istnienia takich, które mają charakter litologiczno-gęstościowy. Uwagi końcowe W artykule zaprezentowano prospekcyjne aspekty grawimetrii na podstawie wyników ostatnich badań w rejonie Karpat. Na przykładach pokazano użyteczność tej metody w kartowaniu struktur przypowierzchniowych, wykonywaniu przekrojów geofizycznych czy też rozpoznawaniu tektoniki. Prace, z których wybrano pokazane w artykule rezultaty badań, miały miejsce przy współudziale innych metod geofizycznych, głównie magnetotelluryki, co pozytywnie wpływało na trafność zaproponowanych rozwiązań. Należy zaznaczyć, że w artykule przedstawiono tylko wybrane rozwiązania stosowane w grawimetrii, której potencjał systematycznie wzrasta z uwagi na coraz doskonalszy sprzęt i stale unowocześniane programy komputerowe. Tym samym otwierają się przed nią nowe możliwości, szczególnie dotyczące interpretacji badań wykonanych w rejonach o skomplikowanej geologii. Literatura [1] Burtan J., Golonka J., Oszczypko N., Paul Z., Ślączka A.: Mapa geologiczna Polski. B mapa bez utworów czwartorzędowych. 1:200 000, Arkusz M-34-XXI Nowy Sącz, Instytut Geologiczny, Warszawa 1981. [2] Fajklewicz Z.: Grawimetria poszukiwawcza. Warszawa, Wydawnictwa Geologiczne, 1973. [3] Fajklewicz Z.: Grawimetria stosowana. Kraków, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2007. [4] Jamrozik J.: Trójwymiarowa dekonwolucja Eulera jako jedna z metod interpretacji anomalii siły ciężkości. Przegląd Geologiczny 1998, t. 46, nr 5. [5] Książkiewicz M.: Budowa geologiczna Polski. T. 4, Tektonika. Cz. 3, Karpaty. Warszawa, Wydawnictwa Geologiczne, 1972. [6] Ostrowska K., Targosz P., Stefaniuk M., Wojdyła M.: Dokumentacja badań grawimetrycznych i magnetotellurycznych w rejonie: Tarnawa Łąkta Czchów, 2005. Archiwum PBG, Warszawa 2006. [7] Ostrowski C., Koryczan A., Ostrowska K., Pisuła M., Rzepka A.: Przegląd dokonań grawimetrii w ostatnim 10-leciu działalności PBG. Biuletyn Informacyjny Geofizyka 2010, nr 8. [8] Ostrowski C., Targosz P., Stefaniuk M., Wojdyła M.: Dokumentacja badań grawimetrycznych i magnetotellurycznych w rejonie: Garbek Łowczów, 2006. Archiwum PBG, Warszawa 2006. [9] Pisuła M., Stefaniuk M.: Dokumentacja badań grawimetrycznych i magnetotellurycznych w rejonie: Gogołów Strzyżów, 2005. Archiwum PBG, Warszawa 2005. [10] Probulski J., Dudek L., Sowizdżał K.: Weryfikacja przekrojów geologicznych polskiej części Karpat metodą rekonstrukcji rozwoju basenu sedymentacyjnego. Nafta-Gaz 2009, nr 12. Mgr inż. Cezary OSTROWSKI geofizyk; absolwent Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, zatrudniony w Przedsiębiorstwie Badań Geofizycznych. Prowadzi badania geofizyczne w zakresie kartografii grawimetrycznej oraz mikrograwimetrii i ekograwimetrii. Jest współautorem kilkudziesięciu opracowań i kilkunastu publikacji z dziedziny grawimetrii stosowanej. Mgr inż. Adam KORYCZAN, geolog, geofizyk od przeszło trzydziestu lat związany z grawimetrią, zarówno z pracami terenowymi, jak i z ich dokumentowaniem. Absolwent Akademii Górniczo- Hutniczej w Krakowie, zatrudniony w Przedsiębiorstwie Badań Geofizycznych w Warszawie. Mgr inż. Krystyna OSTROWSKA ukończyła studia z zakresu geofizyki w AGH w Krakowie. Pracuje w Przedsiębiorstwie Badań Geofizycznych na stanowisku samodzielnego dokumentatora, prowadzi prace interpretacyjne głównie transformacje i analizy pól potencjalnych. Jest współautorką wielu sprawozdań i dokumentacji z zakresu grawimetrii prospekcyjnej i mikrograwimetrii. Mgr inż. Małgorzata PISUŁA absolwentka Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie. Pracuje jako dokumentator w Przedsiębiorstwie Badań Geofizycznych w Warszawie. Współautorka licznych dokumentacji i opracowań z dziedziny kartografii grawimetrycznej i grawimetrii strukturalnej, specjalizuje się w modelowaniach gęstościowych ośrodka skalnego. Dr inż. Jaromir PROBULSKI absolwent AGH w Krakowie, zatrudniony w PGNiG SA w Warszawie w Oddziale Geologii i Eksploatacji. Autor wielu projektów prac geofizycznych: sejsmicznych, grawimetrycznych i magnetotellurycznych oraz projektów prac wiertniczych. Współautor projektów badawczych, m.in. profilu transkarpackiego oraz przetwarzania sejsmicznego. 24