Metody dokumentowania zastosowane w badaniach terenowych stanowiska wietrzejących anhydrytów w Piskach k. Lwowa

• Autorzy: Ługowski D. , Jarzyna A. , Bąbel M. , Nejbert K.

Warianty tytułu

EN

Data collecting methods used in the field study of weathering anhydrites at Pisky near Lviv

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W kamieniołomie Pisky, 30 km na południe od Lwowa, wskutek wietrzenia (uwadniania) anhydrytu (CaSO4) i jego przechodzenia w gips (CaSO4•2H2O) wzrasta objętość skały i tworzą się wyjątkowe formy rzeźby, nazywane kopułami z hydratacji. We wnętrzach narastających kopuł powstają komory, które stopniowo przekształcają się w jaskinie, zwane jaskiniami z hydratacji (lub jaskiniami z pęcznienia). Równocześnie skały ulegają rozpuszczaniu i na ich powierzchni tworzą się żłobki krasowe. Zachodzące współcześnie, osobliwe procesy wietrzeniowe i rzeźbotwórcze wymagają precyzyjnej dokumentacji i monitorowania. W niniejszej pracy opisano optymalne techniki badań terenowych zastosowane przy dokumentowaniu strefy wietrzenia. Obejmują one metody: reperów, skanowania laserowego 3D, skanowania światłem strukturalnym LED, fotogrametrii naziemnej oraz modelowania obiektów 2,5D za pomocą fotogrametrii. W pracy omówiono wady i zalety zastosowanych metod.

EN

In the quarry at Pisky, 30 km south of Lviv, the volume of rock mass increases and unique relief features, called the hydration domes, are being formed due to weathering (hydration) of anhydrite (CaSO4) and its transformation into gypsum (CaSO4•2H2O). In the interiors of the growing domes, chambers are formed that gradually transform into caves called the hydration (or swelling) caves. Simultaneously, the rocks dissolve and their surface is covered with rillenkarren. The unusual weathering and geomorphological processes taking place today require accurate documentation and monitoring. In this paper we describe the optimum field methods used to document the zone of weathering. These methods include: method of benchmarks, method of 3D laser scanning, method of scanning with structured light LED, method of terrestrial photogrammetry, and method of modelling of 2.5D objects using photogrammetry. We discuss the advantages and disadvantages of the methods used.

Słowa kluczowe

PL

wietrzenie anhydrytów; jaskinie z pęcznienia; dokumentowanie; skaning laserowy 3D; skanowanie światłem strukturalnym; fotogrametria naziemna; metoda reperów

EN

weathering of anhydrites; hydration caves; documentation; 3D laser scanning; structured-light 3D scanning; terrestrial photogrammetry; method of benchmarks

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 466
• Strony: 201--214
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Ługowski D.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, Instytut Geologii Podstawowej, al. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

autor

Jarzyna A.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, Instytut Geologii Podstawowej, al. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

autor

Bąbel M.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, Instytut Geologii Podstawowej, al. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

autor

Nejbert K.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, Instytut Geologii Podstawowej, al. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

Bibliografia

• 1. ABELLAN A., JABOYEDOFF M., OPPIKOFER T., VILAPLANA J., 2009 — Detection of millimetric deformation using a terrestrial laser scanner: experiment and application to a rockfall event. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 9: 365-372.
• 2. ADAMEK A., ZACZEK-PEPLIŃSKA J., GERGONT A., 2012 — Analysis of possibilities to utilise results of laser scanning in technical inspection of water dams. W: Proceedings of the FIG Working Week 2012, Rome, Italy, 6-10 May 2012. International Federation of Surveyors (FIG), Consiglio Nazionale Geometri e Geometri Laureati.
• 3. ALONSO E.E., BERDUGO I.R., RAMON A., 2013 — Extreme expansive phenomena in anhydritic-gypsiferous claystone: the case of Lilla tunnel. Geotechnique, 63, 7: 584-612.
• 4. BĄBEL M., JACYSZYN A., OLSZEWSKA-NEJBERT D., NEJBERT K., BOGUCKI A., MAKSYMIW I., MIK W., BERMES A., ŁUGOWSKI D., KACPRZAK K., PRZYBYLIK G., WITKOWSKI M., 2013 — Jaskinie z pęcznienia (ang. swelling caves) w strefie współczesnego wietrzenia anhydrytów w kamieniołomie Pisky w okolicach Lwowa. W: Od Czarnohory po Góry Świętokrzyskie – geologiczne peregrynacje. Polsko-Ukraińska Sesja Naukowa, Warszawa–Bocheniec 15-19 października 2013 (red. M. Bąbel, M.J. Dzierżek, D. Olszewska-Nejbert): 19-26. Instytut Geologii Podstawowej WG UW, Warszawa.
• 5. BĄBEL M., ŁUGOWSKI D., NEJBERT K., OLSZEWSKA- EJBERT D., KRAWCZYK M., KOTOWSKI J., SZCZEPAŃSKA I., YATSYSITYN A., BOGUCKI A., MUKHA B„ BERMES A., JANOWSKI J., BURA M., 2015 — Rapid growth of hydration caves in the weathering anhydrite rocks, Pisky quarry, Ukraine. W: 31st IAS Meeting of Sedimentology, Abstracts Book. Kraków, 22-26 June 2015: 56. Polish Geological Society, Kraków.
• 6. BĄBEL M., YATSYSHYN A., ŁUGOWSKI D., NEJBERT K., OLSZEWSKA-NEJBERT D., BOGUCKI A., KREMER B., 2014 — Swelling caves from the weathering zone of anhydrite rocks in western Ukraine. W: 19th International Sedimentological Congress, Sedimentology at the Crossroads of New Frontiers, Abstracts Book. Geneva, Switzerland, 18-22 August 2014: 35. Universite de Genwe, IAS.
• 7. BIESE W., 1931 — Uber Hohlenbildung. Teil 1. Entstehung der Gipshohlen am sudlichen Harzrand und am Kyffhauser. Abhandlungen der Preuf.fischen Geologischen Landesanstalt, Neue Folge,137: 1-71.
• 8. BREISCH R.L., 1978 — The truth about gypsum cave. NSS News, 36, 9: 183-185.
• 9. CEBULSKI J., 2014 — Zastosowania naziemnego skanera laserowego (TLS) do oceny aktywności osuwisk, na przykładzie osuwiska Bodaki (Beskid Niski). Landform Analysis, 26: 105-113.
• 10. GORBUNOVA K.A., 1978 — Peśery gidratacii. Peśery, 17: 61-63. Perm.
• 11. JANKOWSKI J., 2014 — Opracowanie mapy rzeźby powierzchni kamieniołomu, na podstawie przetwarzania chmury punktów z TLS pochodzącego z kamieniołomu Pisky koło Szczyrca – zachodnia Ukraina [pr. dypl.]. Studium podyplomowe lotniczy i naziemny skaning laserowy AGH Kraków.
• 12. KEMPE S., 1996 — Gypsum karst of Germany. Int. J. Speleol., 25, 3,4: 209-224.
• 13. KRAUS E.H., 1905 — Hydration caves. Science, New Series, 22, 564:502-503.
• 14. KURCZYŃSKI Z., 2014 — Fotogrametria. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa: 1-696.
• 15. KWIATKOWSKI S., 1972 — Sedymentacja gipsów mioceńskich południowej Polski. Pr. Muz. Ziemi, 19: 3-94.
• 16. ŁUGOWSKI D., BĄBEL M., BOGUCKI A., JACYSZYN A., OLSZEWSKA-NEJBERT D., NEJBERT K., JARZYNA A., BERMES A., PRZYBYLIK G., 2016 — Gipsy i anhydryty badeńskie rejonu Szczyrca k. Lwowa. W: Wyzwania Polskiej Geologii, 3. Polski Kongres Geologiczny, Tom Kongresowy (red. J. Wojewoda): 225-228. Polskie Towarzystwo Geologiczne, Wrocław.
• 17. MUSZYŃSKI Z., MILCZAREK W., 2014 — Modelowanie przemieszczeń pionowych na podstawie danych z naziemnego skanera laserowego. W: Geoinformacja jako metoda ochrony przed geozagrożeniami (red. K. Karsznia, K. Podawca): 42– 63. Wyd. SGGW, Warszawa.
• 18. REIMANN M., 1991 — Geologisch-lagerstattenkundliche und mineralogische Untersuchen zur Vergipsung und Volumenzunahme der Anhydrite verschiedener geologischer Formationen unter naturlichen und labormassigen Bedingungen. Geologisches Jahrbuch, Reihe D, 97: 21-125.
• 19. REIMANN M., VLADI F., 2003 — Zur Entwicklung der sog. Zwergenkirche am Sachsenstein bei Walkenried, Landkreis Osterode am Harz, Niedersachsen und vergleichende Beobachtungen zur rezenten Entstehung von Quellungshohlen in einem aufgelassenen Gipssteinbruch bei Dingwall, Nova Scotia, Kanada. Mitt. Verb. dt. Hohlen- u. Karstforscher, 49, 3: 75-77.
• 20. REINBOTH F., 1997 — Die Zwerglocher bei Walkenried am Sudharz-Bemerkumgen zur Frage der Quellungshohlen. Die Hohle, 48, 1: 1-13.
• 21. SONNENFELD P., 1984 — Brines and evaporites. Academic Press Inc., Orlando: 1-613.
• 22. SZCZEPAŃSKA I., 2015 — Application of the laser scanning for engineering-geological analysis of subsoil in the zone of weathering anhydrite rocks at Pisky quarry near Lviv [pr. magister. po ang.]: 1-106. Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski.
• 23. WĘŻYK P., 2010 — Naziemny skaning laserowy. Teledetekcja i fotogrametria obszarów leśnych. W: Geomatyka w Lasach Państwowych – cz. 1. Podstawy: 343-357. Centrum Informacyjne Lasów Państwowych, Warszawa.
• 24. ZOGG H.M., INGENSAND H., 2008 — Terrestrial laser scanning for deformation monitoring – Load tests on the Felsenau Viaduct (CH). The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Part B5, 37: 555-561. Beijing.

Uwagi

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