VII Zjazd Geomorfologów Polskich kraków 2005 Osuwiska podwodne w jeziorze wigry w świetle badań sejsmicznych wysokiej rozdzielczości Podczas profilowania sejsmicznego jeziora Wigry stwierdzono występowanie kilku stref o zaburzonym układzie refleksów (Rutkowski i in., w druku). Występowały one przede wszystkim w rynnowych częściach jeziora: w zatoce Wigierki i w plosie Szyja (Rutkowski i in., w tym tomie ryc.1). Charakteryzują się one bardzo nieregularnym, przemieszanym rozkładem refleksów, często poprzedzonym strefą w której brak jest facji sejsmicznej A (facji o stałej miąższości i równoległym układzie refleksów) pokrywającej większą część jeziora. Strefy te występują zazwyczaj w jeziorze na głębokościach rzędu kilkunastu kilkudziesięciu metrów i zajmują powierzchnię kilku hektarów. Zostały one wydzielone jako oddzielna facja sejsmiczna D i interpretowane są przez autorów jako koluwia podwodnych osuwisk. Struktury takie najlepiej są widoczne w zatoce Wigierki (Rutkowski i in., w tym tomie ryc.1, pkt. 1). W dnie jeziora na głębokości wody ok. 30 m występuje strefa o silnie zaburzonych, wymieszanych refleksach (ryc. 1). W wyniku sondowań stwierdzono, że lokalnie bezpośrednio pod dnem, występuje cienka warstwa gytii węglanowej, a niżej piaski kwarcowe podścielone przez kredę jeziorną, a więc w osady odmienne od budujących typową fację A utworzoną wyłącznie z gytii węglanowych. Miąższość zaburzonych osadów dochodzi tu do ok. 10 m i jest w przybliżeniu 2 razy większa niż miąższość występującej w sąsiedztwie facji A. Omawiana strefa ma szerokość ok.100 m, długość ok. 230 m i powierzchnię ok. 2 ha. Jej strop jest wyrównany, a nachylenia nie przekraczają l o. Zwiększenie miąższości, zaburzone warstwowanie jak i odmienna litologia osadów występujących w tej strefie wskazują na osuwiskowy charakter osadów. Potwierdza to także obecność strefy pozbawionej pokrywy facji A (ryc. 2) w bezpośrednim sąsiedztwie na południe od omówionej struktury na głębokości wody od kilkunastu do 29 m. Rycina 3 przedstawia przekrój przez dolną część osuwiska, pro-
242 Ryc. 1. Szkic sytuacyjny osuwiska w Zatoce Wigierki 1 facja A, 2 facja D (koluwium osuwiska), 3 strefa pozbawiona pokrywy facji A, 4 profile sejsmiczne, 5 profile sejsmiczne przedstawione w artykule (Rutkowski i in. w druku). stopadły do kierunku ruchu. Widoczne na przekroju sejsmicznym silne fale dyfrakcyjne powstające przy gwałtownej zmianie parametrów petrofizycznych ośrodka dokumentują zaburzony układ osadów. Ryc. 4 przedstawia obraz sejsmiczny dna jeziora powyżej osuwiska, prostopadle do kierunku jego ruchu. W WNW części przekroju widoczna jest facja A, której brak jest w części ESE. W środkowej części przekroju z facji A zachowana jest jedynie część najwyższa (kompleks a), gdy tymczasem część niższa, wykazująca słabe refleksy uległa osunięciu. Kolejna podobna struktura obserwowana jest na południe od półwyspu Łysocha (Rutkowski i in., w tym tomie ryc. 1, pkt. II), na głębokości jeziora ok. 33 m. Koluwia osuwiska są rozpoznane na długości 180 m, a ich miąższość dochodzi do 10 m.
Osuwiska podwodne w jeziorze Wigry w świetle badań sejsmicznych... Ryc. 2. Profil sejsmiczny osuwiska w Zatoce Wigierki wzdłuż kierunku ruchu Ryc. 3. Osuwisko w Zatoce Wigierki profil sejsmiczny prostopadły do kierunku ruchu 243
244 Ryc. 4. Osuwisko w Zatoce Wigierki strefa pozbawiona facji A Ryc. 5. Profil sejsmiczny osuwiska w Plosie Szyja wzdłuż kierunku ruchu
Osuwiska podwodne w jeziorze Wigry w świetle badań sejsmicznych... 245 Ryc. 6. Osuwisko inicjalne w Zatoce Wigierki wzdłuż kierunku ruchu Trzecie, rozwinięte na większą skalę osuwisko występuje w Plosie Szyja (Rutkowski i in. 2003; pkt III na ryc.1, w: Rutkowski i in. w tym tomie)). Osunięty materiał pochodzi w większości z południowo-zachodniego stoku, gdzie nachylenia wynoszą ok. 10 o. Koluwium o miąższości dochodzącej do 12 m (ryc. 5) zajmuje powierzchnię ok. 5 ha. Jego strop znajduje się na głębokości wody 48-58 m i wykazuje nachylenia rzędu 1-3,5 o. Oprócz w pełni rozwiniętych osuwisk zaobserwowano także osuwisko w stanie inicjalnym (Rutkowski i in. w tym tomie ryc.1, pkt. IV), gdzie na skutek odkłucia w spągu facji A nastąpiło jej częściowe obsunięcie, nie doszło jednak do przemieszania warstw (ryc. 6). Miejscami nisze osuwiskowe można także zaobserwować na brzegu jeziora. Taka struktura występuje m.in. na południowym cyplu półwyspu Łysocha (Rutkowski i in. w tym tomie ryc. 1, pkt. V). Na przestrzeni ok. 60 m, przy dość stromym brzegu z niewielką, podniesioną terasą występuje bardzo wąska (0,5-1 m), pozbawiona pasa trzcin strefa przybrzeżna, po czym głębokość gwałtownie rośnie i w odległości 5 m od brzegu
246 osiąga kilka metrów. Granice tej strefy są bardzo ostre, w jej bezpośrednim sąsiedztwie płytka strefa przybrzeżna, zarośnięta trzcinami osiąga szerokość 15-35 m. Występowanie osuwisk nie wykazuje wyraźnego związku z nachyleniem dna. W zatoce Wigierki zsunięcie pokrywy facji A nastąpiło na dnie o nachyleniu 5-13 o, a w plosie Szyja na dnie o nachyleniu ok. 10 o. Jednocześnie w Zatoce Wigierki pokrywa facji A występuje na stokach o nachyleniu do 16 o, w Plosie Szyja do 22 o. Brak związku pomiędzy nachyleniem dna a osuwiskami jest zjawiskiem znanym (Gradziński i in. 1976). Luźne osady mogą utrzymywać się na zboczach o nachyleniu nawet do 18 o, jednocześnie w niezdiagenezowanych osadach minimalne nachylenie, przy którym mogą następować ruchy grawitacyjne wynosi l. Czynnikiem inicjującym osuwiska mogły być wstrząsy sejsmiczne podobne do kaliningradzkiego trzęsienia ziemi z 21.IX.2004 r. (Wiejacz 2004), nie będące zresztą czymś wyjątkowym na SE obrzeżeniu Bałtyku (Fjeldskaar i in. 2000). Mogły to być też eksplozje w czasie działań wojennych, analogicznie jak eksplozja przy pracach geofizycznych wywołała wielkie osuwisko w jeziorze Brzeźno k. Włocławka (Banach, Grześ 1981). Można dodać, że znajomość lokalizacji osuwisk ma znaczenie przy planowaniu wierceń dla uzyskania materiału do badań biostratygraficznych. Badania finansowane przez Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Akademii Górniczo Hutniczej w ramach umowy 11.11.140.882. Literatura Banach M., Grześ M., 1981, Zmiany jeziora Brzeźno wywołane pracami geofizycznymi, Czas. Geogr., 52, 1, 61-67. Fjeldskaar W., Lindholm C., Dehls J.F., Fjeldskaar I., 2000, Postglacial uplift, neotectonics and seismicity in Fennoscandia, Quater. Sc. Rev., 19, 1413-1422. Gradziński R., Kostecka A., Radomski A., Unrug R., 1976, Sedymentologia, Wyd. Geol., Warszawa, ss. 614. Rutkowski J., Król K., Krysztofiak L., Prosowicz D., 2003, Recent sediments of Wigry Lake (Szyja Basin), NE Poland, Limnological Rev., 3, 197-203. Rutkowski J., Rudowski S., Pietsch K., Król K., Krzysztofiak L., w druku, High-resolution seismic survey in the Wigry Lake (NE Poland), Peribalticum. Rutkowski J., Król K., Pietsch K., 2005, w tym tomie, Podstawowe facje sejsmiczne w jeziorze Wigry. Wiejacz P., 2004, Preliminary investigations on the September 21, 09. 2004 earthquakes of Kaliningrad region, Russia, Acta Geophys. Pol., 52, 4, 425-441. Katarzyna Król Jacek Rutkowski Kaja Pietsch Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska Akademia Górniczo-Hutnicza Al. Mickiewicza 30 30-059 Kraków