Czy uzyskany zapis sejsmiczny pozwoli doprecyzować przebieg i geometrię strefy tektonicznej Kraków – Lubliniec? To tylko jedno z wielu pytań, na które geolodzy PIG-PIB próbują znaleźć odpowiedź w ramach realizowanego przedsięwzięcia z dziedziny geologii pod tytułem: „Geofizyczno-geologiczna reinterpretacja wgłębnej budowy geologicznej północnej części bloku górnośląskiego w świetle wyników z otworu Bibiela PIG-1 i proponowanego do wykonania profilu sejsmicznego 2D”.
Celem projektu jest:
- uaktualnienie stanu wiedzy o budowie geologicznej północno-wschodniej części bloku górnośląskiego na kontakcie z blokiem małopolskim, w szczególności – prześledzenie hipsometrii stropu poszczególnych jednostek stratygraficznych, różniących się wykształceniem litofacjalnym,
- doprecyzowanie przebiegu głównych dyslokacji, przede wszystkim strefy tektonicznej Kraków - Lubliniec oraz regionalnych uskoków konturujących zrąb Brudzowic,
- określenie parametrów geometrycznych rozpoznanych dyslokacji,
- wyznaczenie hipsometrii stropu fundamentu krystalicznego bloku górnośląskiego,
- zidentyfikowanie potencjalnych ciał magmowych.
Do reinterpretacji wgłębnej budowy geologicznej wykorzystane zostaną nowe dane geofizyczne pozyskane robotami sejsmicznymi oraz uzupełniające pomiary grawimetryczne i magnetyczne na linii profilu sejsmicznego.
Fig.1. Lokalizacja profilu sejsmicznego na mapie geologicznej badanego obszaru odkrytej po karbon (według Buła, Habryn (red.) 2008; obszar GZW – Jureczka i in. 2005; uzupełniona)
W dniach od 20 kwietnia do 6 maja 2022 r. wykonano na podstawie projektu robót geologicznych profil sejsmiczny 2D Sosnowiec – Starcza o długości 45 km linii wzbudzania i 65 km linii odbioru, o przebiegu południkowym, przechodzący przez otwór Bibiela PIG-1, a wyznaczony od północnych granic Górnośląskiego Zagłębia Węglowego do przecięcia kartograficznie wyznaczonej granicy bloku górnośląskiego na odcinku lublinieckim (fig. 1-2).
Fig. 2. Mapa topograficzna z wytyczonym profilem sejsmicznym 2D Sosnowiec – Starcza
Etap głównych prac sejsmicznych poprzedziły czterodniowe terenowe prace doświadczalne, których celem było ustalenie optymalnych parametrów sweepu (sygnału o określonej i zmiennej częstotliwości oraz określonym czasie trwania) dla wzbudzania metodą wibratorową przy użyciu zestawu wibratorów Hemi 50 oraz odbiorników – geofonów Tremornet/Quantum (fig. 3 – 4).
Fig. 3. Wykonawca robót sejsmicznych Geofizyka Toruń. Źródła wzbudzania – zestaw 4 wibratorów Hemi 50; wibrator z opuszczoną płytą, która drgając wzbudza fale sejsmiczne (miniatura) (fot. A. Bracławska)
Fig. 4. Odbiorniki – bezprzewodowe geofony Tremornet/Quantum. Od lewej: skrzynia z geofonami do transportu, pojedynczy czujnik, pojedynczy geofon oznakowany i umieszczony w terenie (fot. A. Bracławska)
Prace doświadczalne obejmowały m.in.: test typu oraz długości i ilości sweepu oraz test pasma częstotliwości. Po wykonaniu prac doświadczalnych na jednym punkcie wzbudzania, do kolejnego etapu prac, który obejmował 3 przejazdy po 50 punktów wzbudzania wybrano następujące parametry:
- dla 1 przejazdu – sweep dedykowany B/A - 0.20, 1 sweep x 48 sekund,
- dla 2 przejazdu – sweep liniowy, 6-84 Hz, 1 sweep x 48 sekund,
- dla 3 przejazdu – sweep liniowy, 6-84 Hz, 4 sweep’y x 12 sekund.
Analizy uzyskanych efektów prac doświadczalnych wykazały, że najlepsze wyniki uzyskano dla wariantu pierwszego tj. sweep dedykowany B/A - 0.20, 1 sweep x 48 sekund. Równolegle z akwizycją danych sejsmicznych prowadzono w wybranych lokalizacjach rozpoznanie strefy małych prędkości metodą mikroprofilowania prędkości i metodą płytkiej refrakcji.
Kolejnym etapem będzie przetwarzanie i interpretacja pozyskanych danych polowych zmierzająca do osiągniecia najbardziej wiarygodnego odwzorowania granic sejsmicznych i uzyskania przestrzennego modelu geologicznego w domenie głębokościowej. Przewiduje się zakończenie tych prac do końca września 2022 r.
Projekt jest realizowany przez Oddział Górnośląski PIG-PIB w Sosnowcu a wykonawcą robót sejsmicznych jest Geofizyka Toruń. Prace terenowe były prowadzone pod stałym nadzorem geologicznym pracowników Oddziału Górnośląskiego posiadających wymagane uprawnienia geologiczne. W pracach brali udział nasi geolodzy: mgr Ryszard Habryn – kierownik projektu, mgr inż. Marcin Bolek, dr Agnieszka Bracławska, mgr Rafał Laskowicz oraz mgr inż. Jacek Nowak (fig. 5).
Fig. 5. Grupa terenowa prowadząca nadzór geologiczny. Od lewej: R. Laskowicz, M. Bolek, R. Habryn, J. Nowak, A. Bracławska (fot. R. Laskowicz)
Badania sejsmiczne cieszyły się dużym zainteresowaniem. W dniu 26.04.2022 r. odbyła się wizytacja prac terenowych przez Dyrektorów PIG-PIB, dr inż. Mateusza Damrata, dr Andrzeja Głuszyńskiego a także dyrektora Oddziału Górnośląskiego dr Janusza Jureczkę (fig. 6). Dyrektorzy zapoznali się z efektami prac doświadczalnych, omówione zostały kryteria wyboru parametrów sondowań, przedyskutowano możliwości wykorzystania sejsmiki w przyszłych pracach badawczych PIG-PIB dotyczących bloku górnośląskiego i zachodniej części bloku małopolskiego, w szczególności zmierzających do rozpoznania struktur predysponowanych dla wystąpień mineralizacji polimetalicznej.
Fig. 6. Wizytacja Dyrektorów PIG-PIB w dniu 26 kwietnia 2022 r. Od lewej: R. Laskowicz, A. Bracławska, A. Głuszyński, M. Damrat, R. Habryn, J. Jureczka (fot. J. Nowak). W dniu 27 kwietnia 2022 r. z metodyką polowych robót sejsmicznych zapoznała się kilkuosobowa grupa geologów z Oddziału Górnośląskiego PIG-PIB (fig. 7).
Fig. 7. Wizytacja pracowników Oddziału Górnośląskiego PIG-PIB na profilu sejsmicznym 2D Sosnowiec – Starcza w dniu 27.04.2022 (fot. M. Żaba)
Tekst: Ryszard Habryn, Marcin Bolek, Agnieszka Bracławska, Rafał Laskowicz, Jacek Nowak
Zdjęcia: Agnieszka Bracławska, Michał Żaba
