Kompleksowe zastosowanie metod geofizycznych do badań osadów kenozoicznych na przykładzie południowej Warmii

• Autorzy: Morawski, W. , Jóźwiak, W. , Krzywiec, P. , Marks, L. , Petecki, Z. , Twarogowski, J. , Zientara, P.

Warianty tytułu

EN

Integrated geophysical study of the Cenozoic complex as exemplified by the southern Warmia region

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono przegląd możliwości kompleksowego stosowania różnych metod geofizycznych w badaniach geologicznych, szczególnie kartograficznych, obejmujących osady kenozoiczne w strefach przypowierzchniowych. Omówiono wyniki badań nad kompleksowym zastosowaniem tych metod do rozpoznawania skomplikowanych profili osadów kenozoicznych oraz zaburzających je struktur glacitektonicznych w rejonie Orłowo–Nidzica (płd. Warmia). Analiza półszczegółowego zdjęcia grawimetrycznego dała szereg informacji dotyczących przestrzennego zasięgu struktur kopalnych rozpoznanych punktowo innymi metodami (np. otworami wiertniczymi). Geoelektryczna metoda obrazowania elektrooporowego dzięki dużemu zagęszczeniu punktów pomiarowych umożliwiła rozpoznanie wąskich i stromo stojących struktur, co jest nieosiągalne innymi metodami. Metoda ta doskonale uzupełniła w strefie przypowierzchniowej dane uzyskane metodą płytkiej sejsmiki refleksyjnej wysokiej rozdzielczości, która pozwoliła na precyzyjne rozpoznanie nasunięć glacitektonicznych zakorzenionych na głębokości do 300 metrów. W pracy przedstawiono metodykę kompleksowej interpretacji geologicznej danych geofizycznych uzyskanych kilkoma metodami, dla tych samych przekrojów. Ponadto przytoczono przykłady wzajemnego uzupełniania się danych uzyskanych poszczególnymi metodami geofizycznymi.

EN

The Warmia region was subjected to several phases of glaciations.Advancing glaciers strongly deformed their substratum,and presently Cenozoic deposits are in places highly folded and faulted.Complex glacitectionic structures have been known from the Orlowo area for many years, due to the presence of the surface exposures of the Paleogene and Neogene deposits and deformations (including deformed brown coal seems), that have also been encountered in several wells. In this region, several geophysical surveys have been completed that imaged different kinds of Cenozoic tectonic deformations at various depth levels and of different lateral extent. Acquisition of the high-resolution seismic reflection data and new geoelectrical data was proceeded by regional analysis of geological data and by compilation and reinterpretation of the archive geoelectrical and gravity surveys and well data.Photolineaments and gravity lineaments mapped for this region in most cases coincide with morphological features (Fig. 1, 2). Distribution of local gravity anomalies(Fig.3),however,onlypartly coincides with mor-phological features. Newly acquired seismic reflection data integrated with newly acquired and archive geoelectrical data calibrated by several wells provided new precise information on both possible lithological variations within the studied Cenozoic complex (Figs. 4, 5, 6) as well as on diapiric(Fig.7) and glaciotectonic compressional (Figs. 8, 9) deformations developed within the Quaternary, Neogene and Paleogene deposits (Fig. 10). Lateral extent of glaciotectonic structures has been confirmed using reinterpreted gravity data. During integrated geological-geophysical study of the Orlowo area optimum methodology of such combined approach best suited for studies of the very complex glaciotectonic structures has been developed,and could be regarded as a reference point for the future similar research projects,both for the Warmia region and elsewhere.

Słowa kluczowe

PL

płytkie badania geofizyczne; półszczegółowe zdjęcie grawimetryczne; geoelektryka; obrazowanie elektrooporowe; sejsmika refleksyjna; kartografia geologiczna; osady kenozoiczne; południowa Warmia

EN

shallow geophysical investigations; semi-detailed gravity imaging; geoelectric measurements; resistivity imaging; reflection seismics; geological mapping; Cenozoic deposits; S Warmia region

• Czasopismo: Prace Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 181
• Strony: 143--164
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., wykr.

Twórcy

autor

Morawski, W.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Jóźwiak, W.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Krzywiec, P.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Marks, L.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Petecki, Z.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Twarogowski, J.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Zientara, P.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

• 1. BER A., 2000-Plejstocen Polski północno-wschodniej w nawiązaniu do głębszego podłoża i obszarów sąsiednich. Pr. Państw. Inst. Geol., 170:88 ss.
• 2. CIUK E., 1968 - Utwory trzeciorzędowe i czwartorzędowe w okolicy Orłowa na północ od Nidzicy (woj. olsztyńskie). Biul. Inst. Geol.,208:67-93.
• 3. CIUK E., 1971 - Dokumentacja wyników wierceń geologiczno-poszukiwawczych złóż węgli brunatnych w rejonie olsztyńskim. CAG Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 4. DANIEL-DANIELSKA B., KRÓLIKOWSKI CZ., TWAROGOWSKI J., 1983 - Opracowanie wyników badań geofizycznych i zdjęć lotniczych przy rozpoznawaniu warunków hydrogeologicznych czwartorzędu na suwalszczyźnie. CAG Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 5. DOKTÓR S., GRANICZNY M., KUCHARSKI R. 1995 - Sprawozdanie w skalach 1:200 000 i 1:500 000 na podstawie kompleksowej analizy komputerowej zdjęć geofizycznych i teledetekcyjnych. Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 6. KASIŃSKI J., KRÓLIKOWSKI CZ., PIWOCKI M., TWAROGOWSKI J.,1987 – Opracowanie danych geofizycznych uzyskanych w wyniku realizacji I fazy. „Projektu generalnego poszukiwania złóż węgla brunatnego w obrębie anomalii grawimetrycznych" .CAG Państw. Inst .Geol. Warszawa.
• 7. KRZYWIEC P., 2001 - Shallow seismic studies of salt diapirs -" Damasławek" and "Dębina" case studies, Poland: 252-253.7th Meeting of EEGS(ES), Birmingham, 2-6.09,
• 8. KRZYWIEC P., JAROSIŃSKI M., TWAROGOWSKI J, BURLIGA S., PETECKI P., GARLICKI A., 2000 - Geofizyczno-geologiczne badania stropu i nadkładu wysadu solnego "Damasławek". Prz Geol., 48,11:1005-1014.
• 9. KRZYWIEC P., BESTYŃSKI Z., 2001 - Sejsmika refleksyjna w płytkich badaniach geologicznych-przykłady zastosowań. ż: Geofizyka w inżynierii i ochronie środowiska dla potrzeb samorządności lokalnej (red. J. Jarzyna).T.I:73-84. Dębe, marzec 2001. Państw. Inst. Geol., AGH Kraków.
• 10. KRZYWIEC P., MORAWSKI W., TWAROGOWSKI J., 2004 a - Aktualny stan wykorzystania i ocena przydatności metod geofizycznych do badania osadów kenozoicznych. Pr. Państw. Inst. Geol., 181:13-36.
• 11. KRZYWIEC P., MORAWSKI W., ZIENTARA P., JÓŹWIAK W., 2004b - Badania metoda płytkiej sejsmiki refleksyjnej wysokiej rozdzielczości osadów kenozoicznych w rejonie Orłowa (południowa Warmia): 55-72.
• 12. KUCHARSKI R., TWAROGOWSKI J., 1995 - Dynamika rozprzestrzeniania się zasolenia i zanieczyszczeń wód podziemnych na obszarze Ciechocinka. Prz. Geol., 43,6: 483-486.
• 13. MARCINIAK W., 1988 - Dokumentacja badań geoelektrycznych dla tematu Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000. ark. Muszaki, Nidzica. CAG Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 14. MARCINIAK W., 1990 - Aneks do dokumentacji badan geoelektrycznych dla tematu Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50000. ark. Muszaki i Nidzica. CAG Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 15. MARCINIAK W., ROGALA S., STERNICKI T., POTEGA R., WAWRZYSZCZUK A., 1986 - Dokumentacja badań geoelektrycznych dla zaopatrzenia w wodę gminy Nidzica. Arch. Centralnego Biura Studiów i Projektów Wodnych Melioracji i Zaopatrzenia Rolnictwa w Wodę „BIPROMEL". Warszawa.
• 16. MORAWSKI W., 1994 - Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000 ark. Muszaki. CAG Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 17. MORAWSKI W., 1996 - Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000 ark. Nidzica. CAG Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 18. MORAWSKI W., 1999 - Maximum limit of the Vistulian Glaciation in the vicinity of Nidzica, southwestern Mazury Lakeland. Geol. Quart.,43,1:61-67.
• 19. MORAWSKI W., 2000 - Linijne formy polodowcowe, a liniowe elementy strukturalne w rejonie Olsztyna (południowo-zachodnie Mazury). W: Dorobek i pozycja polskiej geomorfologii u progu XXI wieku. V Zjazd Geomorfologów Polskich. Toruń.
• 20. MORAWSKI W., 2001a - Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000 ark. Muszaki. Państw. Inst. Geol. Warszawa. Wersja elektroniczna.
• 21. MORAWSKI W., 2001 b - Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000 ark. Nidzica. Państw. Inst. Geol. Warszawa. Wersja elektroniczna.
• 22. MORAWSKI W., 2002 a - Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000,ark. Muszaki. Państw. Inst. Geol. Warszawa. Wersja elektroniczna.
• 23. MORAWSKI W., 2002 b - Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000, ark. Nidzica .Państw. Inst. Geol. Warszawa. Wersja elektroniczna.
• 24. MORAWSKI W., 2003 - Reconstruction of ice-sheet movement from the orientation of linear glacial landforms and glaciotectonic deformations near Kronowo (western Mazury, Poland). Geol. Quart.,47,4:339-356.
• 25. MORAWSKI W., 2004 a - Zastosowanie metod geofizycznych do badań osadów kenozoicznych i zaburzeń glacitektonicznych-badania i perspektywy metodyczne. Pr. Państw. Inst. Geol., 181:5-12.
• 26. MORAWSKI W., 2004 b - Stratygrafia i paleogeografia czwartorzędu południowej Warmii: 81-108.
• 27. MORAWSKI W., 2004 c - Struktury glacitektoniczne południowej Warmii: 109-142.
• 28. MORAWSKI W., KRZYWIEC P., MARKS L., TWAROGOWSKI J., ZIENTARA P., JÓŹWIAK W., PAPIERNIK B., PETECKI Z, PIWOCKI M., 2001 a - Ustalenie form przestrzennych i wieku zaburzeń glacitektonicznych w osadach czwartorzędowych i trzeciorzędowych w rejonie Orłowa (południowo-zachodnie Mazury) przy pomocy płytkiej sejsmiki refleksyjnej wysokiej rozdzielczości. CAG Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 29. MORAWSKI W., POMIANOWSKI P., TWAROGOWSKI J., 2001 b - Zastosowanie metody obrazowania opornościowego do badania osadów trzeciorzędowych i czwartorzędowych w rejonie źródeł rzeki Łyny. W: Mat. konf. Geofizyka w inżynierii i ochronie środowiska dla potrzeb samorządności lokalnej (red. J. Jarzyna). T. 1: 14-15. Dębe, marzec 2001. Państw. Inst. Geol., AGH Kraków.
• 30. PIWOCKI M., 2004 - Paleogen i neogen południowej Warmii. Pr. Państw. Inst. Geol., 181: 73-80.
• 31. TWAROGOWSKI J., 1998 - Badanie dynamiki wód podziemnych metodami geofizycznymi. W: Ochrona litosfery (red. S. Kozłowsk):130-132. Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 32. TWAROGOWSKI J., 2001 - Badanie zasolenia i zanieczyszczeń wód podziemnych na obszarach miejskich metodami geofizycznymi. w Materiały konferencji naukowej “Geofizyka w inżynierii i ochronie środowiska dla potrzeb samorządności lokalnej", Dębe, 15-16 marca.
• 33. TWAROGOWSKI J., 2004 - Badania geoelektryczne osadów kenozoicznych w rejonie Orłowa (południowa Warmia). Pr. Państw. Inst. Geol., 181: 37-54.
• 34. TWAROGOWSKI J., WYBRANIEC S., KRZYWIEC P., 1999 - Zastosowanie metod geofizycznych. W: Metodyka opracowania szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000 (red. L. Marks, A. Ber) : 40-47, Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• 35. TWAROGOWSKI J., BRUSZEWSKA B., CZAPOWSKI G., DABROWSKA B.,ZIENTARA P.,2002-Kompleksowe badanie budowy geologicznej struktur przypowierzchniowych z zastosowaniem analizy danych geologiczno-geofizycznych na przykładzie rozpoznania wysadu solnego "Damasławek" i jego otoczenia. Prz. Geol., 50,12: 1169-1176.