CS261366B1 - Způso geofyzikálního zjištování recentních pohybu zemské kůry - Google Patents

Abstract

Způsob se týká oboru plánování, zakládání a výstavby děl, která vyžadují mimořádných bezpečnostních opatření z hlediska případných pohybu zemské kůry. Řeší problém zkrácení doby potřebné pro určení aktivních linií a snížení nákladů s tím spojených, které dosud činí řádově až desítky milionů Kčs během 10 až 20 roků. Podstata způsobu spočívá v tom, že kromě tektonioké mapy zkoumaného území sestává mapa holocenních fluviálníoh sedimentů pro vyhledání odběrných míst, potom se orientované odeberou vzorky sedimentů stejně starých, v nejménědvou svislých profilech na nejmeně třech lokalitách. Vzorky - krychličky - se demagnetují a zjistí se odchylka primárních směrů deklinace a inklinace magnetického pole, která charakterizuje recentní pohyb zkoumaného sedimentu na jednotlivých lokalitách.

Description

Vynález se týká způsobu geofyzikálního zjišlováni recentnich pohybů zemské kůry. Využiti vynálezu má zásadní význam pro plánováni a výstavbu d$l, jež vyžaduji mimořádných bezpečnostních opatře ni z hlediska případných otřesů a pohybů zemské kůry. Způsob podle vynálezu jednak umožňuje rychlé určeni aktivních linii/ což má velký význam pro plánováni místa výstavby díla, jednak umožňuje navrhnout, již v projektové dokumentaci odpovídající bezpečnostní opatřeni/ čímž lze dosáhnout velmi značných úspor ve stavebních nákladech.

Dosud známé způsoby zjlělováni recentnich pohybů zemské kůry jsou trojího druhu: první způsob je geodetický/ druhý způsob zahrnuje paleoselsmickou metodu a třetí způsob mikroselsmickou geofyzikální metodu.

Prvni známý způsob t.j. geodetický je omezen z prostorového hlediska tím, že základní geodetická sil je vázána na silniční komunikace/ což je znaěně nevýhodné. Př1 tomto způsobu se výSkové změny určuji nlvelaci a polohové poměry ve vodorovné rovině přesným měřením úhlů a délek v trojúhelníkové s1t1. Pro získáni údajů o pohybu zemské kůry se měřeni opakuji v určitém časovém intervalu. Pro regionální studie je vhodný časový Interval deset až dvacet roků. Pro studie lokálního charakteru je přiměřený interval půl roku až jeden rok po dobu pěti až deseti roků_z aby se získala potřebná řada pozorováni. Výsledky měřeni není radno interpretovat vně studovaného časového intervalu a extrapolace je možná pouze na základě regionálního výzkumu. Př1 zjlělováni pohybových tendenci/ které nastávají v současnosti na seismoaktivnich zlomech/ je třeba opakovat geodetická měřeni v mě-

261 366 síčnich časových intervalech. Náklady na měřeni - kromě budováni a fixaci jednotlivých stanoviší pořadů se pohybuji v milionech korunčs. Například dvakrát opakovaná nivelace na Opatovicích obnášela ročně Kčs 300 000 a dvakrát opakovaná polohová měřeni tamtéž obnášela ročně Kčs 500 000. Oboji měření je nutno opakovat ročně po dobu deseti roků. Celkové náklady za dobu 10 roků obnášejí 8 milionů Kčs.

Druhý známý způsob zahrnuje paleoseismickou metodu, která je popisná a je založena na studiu poruch v hornině, odkryté pomoci sond situovaných do zlomových linii. Tato metoda umožňuje pouze činit odhady o době a pravděpodobné intenzitě otřesu, který vyvolal v hornině poruchu.

Třetí metodsv mi krosei smi cká, geofyzi kálni ho zjišlováni recentnich pohybů zemské kůry, spočívá v pozorováni seismického neklidu o velmi slabé intenzitě v určité oblasti. Na základě registrace mikrootresů jsou určována ohniska neklidu s možnosti jejich přiřazeni k určité zlomové linii. Mikroseismická metoda vyžaduje zřizování stálých observatoři a jejich vybaveni speciálními přístroji z dovozu. Přístrojové vybaveni jedné observatoře vyžaduje vysokých nákladů, ve výši nejméně pěti milionů devizových korunčs. Pro získání potřebného registračního materiálu je zapotřebí časová řada pozorování po dobu několika roků až desítek roků, podle seismické aktivity vyšetřované oblasti.

Popsané dosud známé metody se vyznačuji společnými nevýhodami. Hlavni nevýhodou však je u všech popsaných metod velká časová náročnost a souběžně s ni, velká náročnost z hlediska vynaložených nákladů spojených s realizaci potřebných měřeni. Paleoseismická metoda poskytuje pouze možnost odhadu intenzity otřesu, jimž se vyvolala v hornině porucha, a mikroseismická geofyzikální metoda vyžaduje zřizováni stálých laboratoři, jejichž přístrojové vybaveni - vesměs zahraniční výroby - je z hlediska pořizovacích nákladů vysoce náročné, přičemž časová náročnost získáni potřebných spolehlivých výsledků se pohybuje od jednotek po desítky roků a závisí na seismické aktivitě vyšetřované oblasti.

261 36β

Uvedené nedostatky a nevýhody dosud známých způsobů geofyzikálního zjišťováni recentnich pohybů zemské kůry jsou v největší mi ře potlačeny nebo zcela odstraněny způsobem podle vynálezu, při němž se ve zkoumaném území nejprye sestaví tektonická mapa, doplněná případně o fotolineamenty. Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se dále sestaví mapa holocenních fluviálnlch sedimentů pro vyhledáni vhodných odběrových míst s přihlédnutím k tektonické stavbě zkoumaného území. Potom se oděVérou vzorky stejně starých sedimentů v nejméně dvou svislých profilech vedených v celé mocnosti zkoumané vrstvy na nejméně třech lokalitách, přičemž vzorky jednoho geometricky pravidelného tvaru, například krychliček se odeberou orientované vůči prostorovému systému v horizontálních rovinách v rozsahu celé mocnosti zkoumané vrstvy. Tyto odebrané vzorky se demagnetuji a zjisti se odchylka primárních směrů deklinace a inklinace magnetického pole, charakterizující recentni pohyb zkoumaného sedimentu na jednotlivých lokalitách.

Způsob geofyzikálního zjišťováni recentnich pohybů zemské kůry podle vynálezu přináší řadu významných výhod ve srovnáni s dosud známými způsoby. -Především nový způsob nevyžaduje vývoj speciálních přístrojů; jsou použity známé přístroje pro měřeni remanentní magnetické polarizace hornin, rotační magnetometry a zařízeni pro demagnetizaci střídavými magnetickými poli známého principu. -Náklady spojené s jednorázovým přístrojovým vybavením z tuzemských zdrojů a náklady spojené s výzkumnou práci jsou podstatně nižši mežli náklady spojené s použitím některého z dosud známých způsobů. -Velmi významnou výhodou je podstatně nižši časová náročnost na získáni potřebných vědeckých a technických výsledků. Dosud známé způsoby vyžaduji velmi dlouhou dobu pro získáni potřebných dat a podkladů ke stanoveni pohybu na zlomových linii; zpravidla trvá získáni potřebných dat a podkladů několik roků až několik desítek roků. Při využiti způsobu podle vynálezu se získají potřebné údaje již během několika měsíců nebo nejvýše během jednoho roku. Proto využiti způsobu podle vynálezu nabývá zásadního významu při plánováni a výstavbě takových objektů, jež vyžaduji mimořádná bezpečnostní

- 4 281 388 opatřeni z hlediska pohybů zemské kůry. Skutečnost/ že lze relativně rychle určit průběh aktivních linii/ umožňuje plénovat s ohledem na získané znalosti o průběhu aktivních linii umístěni výstavby diLa a dokonce navrhnout již v projektové dokumentaci nutná bezpečnostní opatřeni. Vlivem toho může dojit k výrazným úsporám/ pokud výsledky výzkumu vedou k tomU/ že lze snížit zabezpečeni stavby proti pohybům například o jeden stupeň stupnice makroseismické intenzity MSK-64.

Způsob podle vynálezu, to znamená paleomagnetická metoda geofyzikálního zjišlováni recentnich pohybů zemské kůry spočívá ve zjišíováni odchylek směru remanentni magnetické polarizace holocenních sedimentů.

Působením magnetického pole prostředí/ ve kterém dochází k sedimentaci horninotvorného materiálu/ jsou magnetické materiály orientovány ve směru totálního vektoru magnetického pole. Remanentni magnetická polarizace šedi mentu .vzni kaj 1 ci ch v neporušeném prostředí představuje zemské magnetické pole z doby vzniku sedimentů. Pro zjištováni recentnich pohybů zemské kůry a stanoveni aktivních zon lze úspěšně využit vyšetřené změny magnetické deklinace a inklinace magnetického pole fosilizovaného v holocenních sedimentech. V klidových podmínkách by magnetická deklinace a inklinace u stejně starého sedimentu na libovolném místě zkoumaného území měly zůstávat konstantní.

V oblasti zlomových linii dochází k pochodům/ které máji za následek změny v poloze sedimentů. Vlivem tlaků dochází k náklonu zkoumané vrstvy a jejího rotačního pohybu v horizontální a vertikální rovině. Při zachováni neměnné vertikální a horizontální orientace odběru vzorků hornin pro paleomagnetický výzkum se uvedené změny odrážejí ve změně zjišiované magnetické deklinace a inklinace.

V dané oblasti se na základě předběžného geologického průzkumu vytypuje a zmapuje vhodná vrstva holocenního sedimentu. Napřič zkoumaného území se zvolí několik rovnoběžných profilů/ na nichž se nacházejí stanoviště pro odběr vzorků z horniny/ jež se má podrobit paleomagnetickému výzkumu. Orientované vzorky sedl5

261 366 mentů se na každé lokalitě odeberou ve dvou až třech svislých profilech, aby bylo možno vyloučit případné umělé poruchy vzniklé během sedimentace materiálu nebo vlivem druhotných pochodů v hornině. Po odstraněni sekundární složky remanentni magnetické polarizace horniny se stanoví rotačním magnetometrem primární směry magnetické deklinace a inklinace v hornině fosi11zovaného magnetického pole. Jestliže nedošlo ke změně v poloze vrstvy vlivem náklonů nebo vertikálního a horizontálního rotačniho pohybu, pak všechny zkoumané vzorky totožné vrstvy horniny vykazuji stejný směr magnetické deklinace a inklinace. Zjištěné odchylky magnetické deklinace a inklinace od jejich primárního směru představují pohyb vrstvy podél aktivní zlomové linie. Kromě absolutní odchylky směru vrstvy lze určit také rychlost tohoto pochodu v případě, že lze stanovit stáři zkoumaného sedimentu.

Claims (1)

1. Způsob geofyzikálního zjišťováni recentnich pohybů zemské kůry, při němž se ve zkoumaném území nejprve sestaví tektonická mapa doplněná případně o fotolineamenty, vyznačený tim, že se dále sestaví mapa holocenních fluviálnich sedimentů pro vyhledáni vhodných odběrových mist s přihlédnutím k tektonické stavbě zkoumaného území, načež se odeberou vzorky stejně starých sedimentů v nejméně dvou svislých profilech vedených v celé mocnosti zkoumané vrstvy na nejméně třech lokalitách, přičemž vzorky jednoho geometricky pravidelného tvaru, například krychliček, se odeberou orientované vůči prostorovému systému v horizontálních rovinách v rozsahu celé mocnosti zkoumané vrstvy a tyto odebrané vzorky se demagnetuji a zjisti se odchylka primárních směrů deklinace a inklinace magnetického pole, charakterizující recentni pohyb zkoumaného sedimentu na jednotlivých lokalitách.