Warunki hydrogeologiczne masywów krystalicznych w świetle badań rezonansem magnetycznym na przykładzie okolic Piławy Górnej

• Autorzy: Olichwer T. , Tarka R.

Warianty tytułu

EN

The hydrogeological conditions of crystalline massifs in the light of magnetic resonance research on the example of the Piława Górna region

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jedną z metod geofizycznych, pozwalających wskazać lub wykluczyć występowanie uprzywilejowanych stref przepływu wód podziemnych do 50 m p.p.t. jest sondowanie rezonansem magnetycznym (MRS). Do charakterystyki hydrogeologicznej masywów skał krystalicznych wybrano obszar złoża z czynnym wyrobiskiem górniczym w okolicy Piławy Górnej (blok przedsudecki). Do charakterystyki hydrogeologicznej masywów skał krystalicznych reprezentowanych przez gnejsy i amfibolity wybrano obszar złoża z czynnym wyrobiskiem górniczym. Wyniki obu sondowań wskazują na bardzo słabe zawodnienie strefy zwietrzeliny i masywu skalnego lub brak zawodnienia. Pokrywa zwietrzelinowa ma miąższość ok. 4 m, zawartość wody w tej strefie wynosi zaledwie 6–7%, przy współczynniku filtracji k równym 2×10–6 m/s, co zalicza ten rodzaj zwietrzelin do skał słabo przepuszczalnych. Poniżej głębokości 4 m pojawia się spękany masyw skalny, który również charakteryzuje się bardzo słabym zawodnieniem o średniej zawartości wody w skale na poziomie 4%, o współczynniku filtracji szczelinowej 10–6 m/s i wodoprzewodności T o wartości 10–5 m2/s. Współczynnik filtracji szczelinowej na głębokości 30–40 m wzrasta, osiągając 10–4–10–5 m/s. Jest również widoczny wzrost wodoprzewodności do poziomu 10–3 m2/s. Podwyższone wartości wymienionych parametrów są związane z występowaniem lokalnych zawodnień w spękanym masywie skalnym, które są widoczne m.in. w odsłonięciach na terenie kamieniołomu. Wyniki badań MRS zostały potwierdzone przez badania hydrogeologiczne przeprowadzone w otworach geologicznych odwierconych na terenie złoża.

EN

Among the geophysical methods that allow indicating or excluding the occurrence of the privileged zones of groundwater flow down to 50 m b.g.l. is magnetic resonance sounding (MRS). Two soundings were carried out approximately 1.5 km north of the village of Piława Górna (Fore-Sudetic Block). The area of active quarry was selected for hydrogeological characteristics of the crystalline rocks massifs represented by metamorphic rocks such as gneisses and amphiboles. Both series of profiling are suggestive of either very low water content in the weathering cover and the rock massif or a complete lack of it. The weathering cover is approximately 4 metres thick, its water content does not exceed 6–7%, and the hydraulic conductivity k equals 2×10–6 m/s. This type of rock waste can therefore be classified as low-permeable. At depths greater than 4 metres, the rock massif is cracked, and shows a very low water content (4%), hydraulic conductivity of 10–6 m/s, and transmissivity T equalling 10–5 m2/s. The hydraulic conductivity increases up to 10–4–10–5 m/s at depths of 30–40 metres. Research has shown a simultaneous increase in the transmissivity to 10–3 m2/s. The increase in these parameters is associated with the presence of a small local water inflow within the cracked rock massif, which is visible among others in the exposures of the nearby quarry. The MRS results were confirmed by hydrogeological investigations of boreholes drilled within the quarry.

Słowa kluczowe

PL

rezonans magnetyczny; skały krystaliczne; blok przedsudecki; hydrogeologia; geofizyka

EN

magnetic resonance; crystalline rocks; Fore-Sudetic Block; hydrogeology; geophysics

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 466
• Strony: 215--224
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Olichwer T.

• Uniwersytet Wrocławski, Instytut Nauk Geologicznych, pl. M. Borna 9, 50-204 Wrocław

autor

Tarka R.

• Uniwersytet Wrocławski, Instytut Nauk Geologicznych, pl. M. Borna 9, 50-204 Wrocław

Bibliografia

• 1. BOUCHER M., FAVREAU G., VOUILLAMOZ J.M., NAZOUMOU Y., LEGCHENKO A., 2009 — Estimating specific yield and transmissivity with magnetic resonance sounding in an unconfined sandstone aquifer (Niger). Hydrogeol. J., 17: 1805-1815.
• 2. CHALIKAKIS K., NIELSEN M.R, LEGCHENKO A., HAGENSEN T.F., 2009 — Investigation of sedimentary aquifers in Denmark using the magnetic resonance sounding method (MRS). C. R. Geoscience, 341: 918-927.
• 3. CYMERMAN Z., WALCZAK-AUGUSTYNIAK M., 1986 — Mapa geologiczna Sudetów w skali 1: 25 000, arkusz Dzierżoniów. Wydaw. Geol., Warszawa.
• 4. DESCLOITRES M., RUIZ L., SEKHAR M., LEGCHENKO A., BRAUN J.J., MOHAN KUMAR M.S., SUBRAMANIAN S., 2008 — Characterization of seasonal local recharge using electrical resistivity tomography and magnetic resonance sounding. Hydrol. Process., 22: 384-394.
• 5. KIEŁCZAWA J., 2000 — Mapa hydrogerologiczna Polski w skali 1: 50 000, arkusz Dzierżoniów. Wydawnictwo Państwowy Instytut Geologiczny i Ministerstwo Środowiska, Warszawa.
• 6. LACHASSAGNE P., BALTASSAT J.M., LEGCHENKO A., MACHARD DE GRAMONT H., 2005 — The links between MRS parameters and the hydrogeological parameters. Near Surface Geophysics, 3, 4: 259-265.
• 7. LEGCHENKO A., VALLA P., 2002 — A review of the basic principles for proton magnetic resonance sounding measurements. J. Appl. Geophys., 50: 3-19.
• 8. LEGCHENKO A., BALTASSAT J.M., BOBACHEV A., MARTIN C., ROBAIN H., VOUILLAMOZ J.M., 2004 — Magnetic resonance sounding applied to aquifer characterization. Ground Water, 42: 363-373.
• 9. LUBCZYNSKI M.W., ROY J., 2003 — Hydrogeological interpretation and potential of the new magnetic resonance sounding (MRS) method. J. Hydrol., 283: 19-40.
• 10. LUBCZYNSKI M.W., ROY J. 2004 — Magnetic Resonance Sounding: New method for ground water assessment. Groundwater, 42, 2: 291-303.
• 11. LUBCZYNSKI M.W., ROY J. 2005 — MRS contribution to hydrogeological system parameterization. Near Surface Geophysics, 3: 131-139.
• 12. PLATA J.L., RUBIO F.M., 2008 — The use of MRS in the determination of hydraulic transmissivity: The case of alluvial aquifers. J. App. Geophys., 66, 3: 128-139.
• 13. ROY J., LUBCZYŃSKI M., 2003 — The magnetic resonance sounding technique and its use for groundwater investigations. Hydrogeol. J., 11: 455-465.
• 14. STAŚKO S., 1996 — Wody podziemne w skałach krystalicznych na podstawie badań wybranych obszarów Sudetów Polskich. Acta Universitatis Vratislavensis 1. No 1870. Pr. Geol.-Miner., 53. Wyd. Uniw. Wroc., Wrocław.
• 15. STAŚKO S., 2010 — O wodach podziemnych w utworach krystalicznych Sudetów i ich przedpola. Biul. Państw Inst. Geol., 440; 135-144.
• 16. STAŚKO S., TARKA R., 1995 — Przewodność hydrauliczna skał krystalicznych bloku przedsudeckiego. Prz. Geol., 43, 9: 767 771.
• 17. STAŚKO S., TARKA R., 2002 — Hydrogeologia. Zasilanie i drenaż wód podziemnych w obszarach górskich na podstawie badań w Masywie Śnieżnika. Wyd. Uniw. Wroc., Wrocław.
• 18. VOUILLAMOZ J.M., DESCLOITRES M., TOE G., LEGCHENKO A., 2005 — Characterization of crystalline basement aquifers with MRS: comparison with boreholes and pumping tests data in Burkina Faso. Near Surface Geophysics, 3; 107-111.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).