Geofyzikální poměry Úvod
Hlavní náplní geologie je výzkum
složení stavby a vývoje zemské kůry. Metody klasického geologického výzkumu, v
němž zásadní význam mělo a má geologické mapování, však nemohly dát odpověď
na řadu základních otázek o vnitřní stavbě a vývoji zemské kůry, ani o
nerostných surovinách skrytých v menších či větších hloubkách. Na pomoc geologii
přichází geovědní disciplina - geofyzika.
V první třetině 2O. století se tak
vyvinul celý komplex účinných geofyzikálních metod vhodných pro řešení řady
geologických úkolů. Mezi nejdůležitější náleží gravimetrie, seismika,
magnetometrie, radiometrie a celý soubor geoelektrických měření. Regionální výzkum
vychází z přehledných měřítek 1:100 000 až 1:500 000 nebo z generalizovaných
výsledků měření podrobnějších. Geofyzikální mapy jsou hlavním geofyzikálním
podkladem pro geologickou interpretaci. Velké plochy měření lze obsáhnout v krátkém
čase zejména leteckou magnetometrií, gamaspektrometrií a leteckou variantou
elektromagnetických metod. Spolu s gravimetrií lze tyto metody označit za metody
regionální geofyziky a z jejich výsledků jsou sestavovány geofyzikální mapy. Tyto
geofyzikální podklady obsahují informace pro řešení geologických otázek
týkajících se jak sestavování geologických map tak vytváření modelů hlubší
geologické stavby.
Užitá geofyzika se vedle základního
geologického výzkumu uplatňuje v hydrogeologii a inženýrské geologii a zůstává
důležitou vyhledávací metodikou i při průzkumu nerostných zdrojů. Své místo má
i v sledování stavu životního prostředí.
Použitelnost geofyzikálních metod
závisí na fyzikálních vlastnostech geologického prostředí: gravimetrická metoda
vymezuje geologická rozhraní lišící se hustotou hornin, protonové magnetometry
indikující geologická rozhraní s různou magnetizací, geoelektrické metody
využívají různých elektrických vodivostí geologických objektů. Přesné výsledky
dávají měření seismická, založená na sledování šíření elastických vln v
horninovém prostředí.
Aplikace geofyzikálního komplexu metod
přináší velmi rychlé výsledky. Jde o ekologicky čistou metodiku bez narušování
přírodního prostředí. Interpretace se děje s pomocí výpočtové techniky.
Problémem některých geofyzikálních metod v průmyslovém a městském prostředí je
ovlivnění měření umělými fyzikálními poli souvisejícími s elektrifikovanou
městskou a železniční dopravou, silnými průmyslovými zdroji bludných proudů apod.
To zde do značné míry vylučuje použití magnetometrie a některých geoelektrických
metod. Nejvíce uměle porušené území celé republiky je pražská aglomerace; v ní
je proto použití uvedených geofyzikálních metod omezeno. Nepříznivé podmínky
velkoměstské aglomerace také způsobily, že zde nemohly být plně realizovány metody
letecké geofyziky.
V našem přehledu jsou popsány výsledky
regionálních měření obrazu tíhového, magnetického a radiometrického.
Gravimetrie
Tíhový obraz zachycuje jen nejhrubší
rysy anomálního tíhového pole (obr. 25-1). Hodnoty se pohybují v rozmezí od -160
µm/s2 do +60 µm/s2.
|
Obr.
25/1. Mapa úplných Bouguerových anomálií D g (redukční hustota / 2670 kg/m3).
Převzato z přehledné gravimetrické mapy ČSSR, vydanou Ústředním ústavem
geologickým v Praze, 1965. Izoanomály popsány v jedn. µm/s2.
Sestavil K. Šalanský |
Největší souvislou tíhovou
strukturou je regionální tíhová deprese barrandienského paleozoika v jádru
synklinoria. Je zhruba ohraničena nulovou izanomálou a její osa sleduje osu
barrandienského synklinoria. Směrem k SV se tato plochá nevýrazná deprese zužuje až
na 2 km a končí v prostoru Čakovic nejspíše na mohutném příčném zlomovém pásmu
(sázavský zlom). Od Prahy k JV se tíhová deprese rozšiřuje a zabírá i území
celého paleozoika barrandienu a u Radotína se dotýká jeho hranice se svrchním
proterozoikem podél závitského přesmyku.
Anomální hodnoty tíhového pole g
stoupají dovnitř proterozoika zakrytého platformním pokryvem permokarbonu a svrchní
křídy v s. a sv. částech území. Tíhové účinky málo mocného pokryvu jsou zcela
potlačeny účinkem těžších hmot v hlubší geologické stavbě. Samotné
proterozoické sedimentární komplexy jsou těžší než barrandienské paleozoikum a
proto hodnoty g stoupají na SZ a JV od barrandienského synklinoria. V s. části území
vzestup hodnot tíže pokračuje spojitě dále na S do regionální tíhové anomálie
velvarské, interpretované V. Cílkem - M. Dobešem a J. Polanským (1972). Je způsobena
látkově diferencovaným těžkým intruzivním komplexem v hloubkách kolem 1000 m v
centrální části anomálie u Velvar. Drobná elevace ohraničená izanomálou 20 µm/s2
mezi Roztoky a Čakovicemi v místech malé mocnosti pokryvu naznačuje přítomnost
bazického vulkanizmu v proterozoiku. Podobně tomu může být i v prostoru lokální
elevace 60 µm/s2 u Brandýsa n. L.
Stoupání hodnot g mezi Zbraslaví a
Říčany pokračuje dále k J do rozsáhlé regionální kladné anomálie vyvolané
převážně bazickými intruzivními horninami.
Nejvýraznější tíhovou strukturou na
území zobrazeném na přehledné geologické mapě 1:100 000 je záporná kruhová
anomálie s minimem -160 µm/s2. Je vyvolána kyselým diferenciátem
granitických hornin s. okraje středočeského plutonu, na povrchu reprezentovaného
tělesem říčanského granitu.
Aeromagnetometrie
|
Obr. 25/2. Mapa
izoanomál D T geomagnetického pole. Zpracováno z aeromagnetických map 1:25 000 z
měření ve středních, severních a severozápadních Čechách v letech 1968-1970.
Sestavil K. Šalanský |
Magnetický obraz území byl
získán leteckým měřením v letech 1968-1970. Z měření bylo z výše uvedených
důvodů vynecháno území velkoměsta. Na obr. 25/2 je generalizovaná mapa izanomál
totálního vektoru geomagnetického pole T. Hodnoty izanomál popsaných v jednotkách nT
(nanotesla) jsou stanoveny odečtením normálního pole od naměřených absolutních
hodnot. Uvážíme-li, že absolutní hodnoty se ve středočeské oblasti pohybují kolem
47 000 nT, pak je zřejmé, jak malou část tvoří magnetické pole vyvolané
přírodními geologickými objekty. Slabě magnetické horniny působí změny v
magnetické intenzitě jen v prvních desítkách nT. Jsou to různé metamorfované či
vyvřelé horniny. Sedimentární horniny bez vulkanického substrátu jsou většinou
nemagnetické a anomální magnetický obraz nevytvářejí. Silněji magnetické horniny
představují např. některé bazické vulkanické komplexy staršího paleozoika
vyvolávající anomálie až několik set nT. Silně magnetizované geologické objekty
jsou zdrojem anomálií s hodnotami přes 1000 nT. Ty se v území pražské aglomerace
nevyskytují. Anomálie až několika tisíc nT však vytvářejí zdroje v průmyslových
závodech, elektrifikované dopravní objekty apod.
Ve zvoleném normálním poli pro celý
Český masív převažují na větší části území záporné hodnoty do -50 nT. Toto
záporné pole je přidružené ke kladné středočeské regionální magnetické
anomálii, nalézající se v Jílovském pásmu a okolním středočeském plutonu. Ve
východní části území rostou v regionálním gradientu hodnoty k V a JV až na +50
nT. Celá tato část území je charakteristická množstvím lokálních anomálií
izometrického i lineárního tvaru a amplitud od prvních desítek do prvních stovek nT.
Účinek na povrch vycházejících geologických objektů je kombinován s účinky od
magnetizovaných zdrojů v menší či větší hloubce. Plošně největší anomálie
mezi Říčany a Uhřiněvsí má původ v hlubší stavbě. Zdroje anomálie mohou
souviset s kontaktní metamorfozou např. od apofýz granitoidů středočeského plutonu.
Příčiny četných lokálních anomálií od povrchových zdrojů ve svrchním
proterozoiku nebyly pro značné zahlinění plochého terénu zatím objasněny. Jsou
však nepochybně způsobeny magnetizovanými polohami a vložkami v pyroklastických
komplexech proterozoika kralupsko-zbraslavské skupiny. Rozsah anomálií přesně
nekoresponduje s rozšířením vulkanitů zachycených v geologické mapě. Rovněž lze
uvažovat o skrytém pokračování jílovského pásma, které se podle magnetického
obrazu noří pod mladší proterozoické komplexy štěchovické skupiny. To je podle
magnetického obrazu pravděpodobně ukončeno na výrazné příčné zlomové linii
jdoucí přes Dobřejovice a Velké Popovice.
Nejvýraznější anomálie sledující z.
hranici jílovského pásma probíhá přes Psáry a vymezuje antiklinální struktury
kralupsko-zbraslavské skupiny s mocnou polohou magnetizovaných hornin. Analogicky k
podobným anomáliím je v barrandienském proterozoiku nositelem magnetizace hornin
pyrrhotin.
Anomálie s maximem 200 nT v jv. cípu
území leží v tehovském metamorfovaném "ostrovu" a nejspíše vymezuje
větší gabrové těleso v podloží ostrovního komplexu. V nemagnetickém říčanském
granitu je magnetický obraz jednotvárný bez anomálií a záporné hodnoty -50 nT jsou
pouze doprovodným minimem ke kladně porušené části metamorfovaného ostrova.
Barrandienské starší paleozoikum je
plošně bez větších a amplitudově výraznějších anomálií. Všechny drobné
anomálie jsou vyvolány magnetizovanými polohami vulkanogenních pásem spodního
siluru. Tyto anomálie však v generalizovaném obraze zanikají a jsou naznačeny jen
nízkými kladnými anomáliemi konturovanými nulovou izanomálou na JZ od Radotína a na
JV od Rudné. Ještě méně jsou v magnetickém obrazu patrné pruhy vulkanitů v
ordoviku (u Rudné). Aeromagneticky bylo v Barrandienu indikováno několik větších
vulkanických center izometrického tvaru. Jedno z největších leží j. od Řeporyjí v
Prokopském údolí. Má průměr téměř 1 km, ale magnetizované vulkanity nevystupují
na povrch. Téměř bez anomálií je celá sz. a sv. část území. Nízké anomálie do
50 nT vystupují v zbraslavsko-kralupské skupině v sz. části území převážně s
mělkým sedimentárním pokryvem svrchní křídy. Lze proto usuzovat, že se v podloží
křídy v proterozoických i paleozoických komplexech v tomto prostoru nenacházejí
souvrství s větším zastoupením vulkanitů.
Aeroradiometrie
|
Obr.
25/3. Mapa úhrnné aktivity gama. Izolinie popsány v jedn. m R/h. Zpracováno z
měření uvedených na předchozím obr. 25/2.
Sestavil K. Šalanský |
Současně s aeromagnetickým
měřením probíhalo v základním měřítku 1:25 000 mapování aeroradiometrické.
Byla měřena úhrnná aktivita gama; a její generalizované rozložení je znázorněno
v izoliniích (popis v jedn. µR/h) na obr. 25-3. Průměrná hodnota aktivity gama se
pohybuje kolem 8 µR/h. Hodnoty pod 6 µR/h jsou v jz. části území v barrandienu. Je
patrné, že jednotlivé horninové komplexy (včetně pokryvných útvarů) se v
leteckém měření znatelně nediferencují a drobné anomálie jsou vázány na menší
geologické objekty a nikoliv na celá souvrství či větší geologická tělesa
vulkanitů apod. Výrazné anomálie radioaktivity jsou pouze v říčanském granitu, kde
hodnoty místy přesahují 16 µR/h. Jsou to však anomálie zcela běžné v rozsáhlých
areálech středočeského plutonu. Z hlediska ochrany před zářením a radonovým
rizikem je třeba brát toto zvýšení radioaktivity v úvahu pouze v jv. části území
(na Říčansku). S vyšší radioaktivitou středočeského plutonu kontrastuje
podprůměrná hladina radioaktivity v tehovském metamorfovaném ostrovu. Poněkud
vyšší hodnoty kolem 10 µR/h byly naměřeny v proterozoiku štěchovické skupiny na V
od Zbraslavi na j. okraji území.
|