Od map œciêcia poziomego
do przestrzennego modelu wg³êbnej budowy geologicznej Polski
Krystyna Piotrowska*
W 1997 r. ukaza³ siê drukiem Atlas
geologiczny Polski. Mapy geologiczne œciê-cia poziomego 1 : 750 000 (ryc. 1).
Inicja-torem i redakInicja-torem naukowym tego dzie³a by³ Profesor dr hab. Zbigniew Kotañski. W opracowaniu Atlasu… bra³ udzia³ du¿y zespó³ geologów Pañstwowego Instytutu Geologicznego. Mapy œciêcia poziome-go powstawa³y na podstawie archiwal-nych i opublikowaarchiwal-nych opracowañ z zakresu kartografii wg³êbnej, danych geofizycznych oraz analizy profilów z otworów wiertniczych (przeanalizowano ich 12 000). W ten sposób powsta³y mapy dla poziomów: 500 m p.p.m., 1000 m p.p.m., 2000 m p.p.m., 3000 m p.p.m., 4000 m p.p.m. i 5000 m p.p.m. — wraz z objaœnieniami do Atlasu...
W podsumowaniu zawartym w objaœnieniach do tego dzie³a Prof. dr hab. Zbigniew Kotañski napisa³: Mapy
œciê-cia poziomego, niezale¿nie od wykonywanych ju¿ dawniej map odkrytych, mog¹ byæ wykorzystane do planowania g³êbokich wierceñ, do sporz¹dzania syntez geologiczno-strukturalnych oraz do prezentacji najnowszych osi¹gniêæ polskiej geologii wg³êbnej na krajowych i miêdzynarodo-wych kongresach oraz sympozjach geologicznych. Mog¹ byæ one równie¿ przydatne w dzia³alnoœci instytutów geo-logicznych i geograficznych wy¿szych uczelni, a tak¿e œred-nich szkó³ technicznych, jako cenny, poniewa¿ niezwykle czytelny, materia³ dydaktyczny. Jednoczeœnie zasugerowa³,
¿e: Mapy te powinny byæ stale aktualizowane jako mapy
dy¿urne s³u¿by geologicznej, oraz wskaza³ na przysz³y
roz-wój kartografii wg³êbnej na bazie map œciêcia poziomego:
Korzystnym by³oby w przysz³oœci zagêszczenie ich ciêcia (co 500 m) […]. Treœæ tych map, wraz z pe³n¹ dokumen-tacj¹ wiertnicz¹, powinna zostaæ scyfrowana. Skompute-ryzowanie danych pozwoli na sta³¹ ich aktualizacjê oraz na wydruki map na dowolnych poziomach i w dowolnej skali.
Sugestie Profesora Zbigniewa Kotañskiego zaowoco-wa³y podjêciem w Zak³adzie Kartografii Geologicznej PIG przygotowañ do numerycznego opracowania wg³êbnej budowy geologicznej Polski na podstawie map œciêcia poziomego. W zespole geologów (pod kierunkiem autorki niniejszego tekstu i w œcis³ej wspó³pracy z Profesorem Zbig-niewem Kotañskim), oprócz pracowników Pañstwowego Instytutu Geologicznego uczestniczyli naukowcy z Pol-skiej Akademii Nauk (Instytut Geofizyki i Instytut Gospo-darki Surowcami Mineralnymi i Energi¹), Wydzia³u Geologii Uniwersytetu Warszawskiego oraz z Wydzia³u Nauk o Ziemi Uniwersytetu Œl¹skiego. W 2002 r. roz-poczêto realizacjê tematu Przestrzenny model wg³êbnej
budowy geologicznej Polski od 500 m p.p.m. do 6000 m p.p.m. — opracowanie numeryczne, finansowanego ze œrodków
NFOŒiGW. Temat ten zakoñczono w 2005 r.
Przestrzenny, interaktywny model wg³êbnej budowy geologicznej Polski w skali 1 : 500 000 (ryc. 2 i 3) powsta³ na podstawie map geologicznych œciêcia poziomego (Kotañ-ski i in., 1997), profilów otworów wiertniczych, danych opublikowanych i archiwalnych (geologicznych i geofi-zycznych) oraz informacji z istniej¹cych baz danych. Do konstrukcji modelu wykorzystano dane z profili otworów wiertniczych i utworzono specjaln¹ bazê tych otworów. Model przestrzenny zosta³ skonstruowany w uk³adzie geo-dezyjnym „1992” i przedstawia budowê geologiczn¹ Pol-ski od 6000 m p.p.m. do 500 m p.p.m. W celu utworzenia modelu przestrzennego opracowano metodykê konstrukcji interaktywnego modelu, dokonano merytorycznej oceny materia³ów wyjœciowych, wraz z ich ewidencj¹, tworz¹c nastêpnie interaktywn¹ bazê danych otworowych w syste-mie GIS, z której wykreowano model przestrzenny sprzê-¿ony z mapami œciêcia poziomego. Po uzyskaniu modelu numerycznego i jego merytorycznej weryfikacji konieczne by³o przeprowadzenie optymalizacji procedur do tema-tycznego przetwarzania, obejmuj¹cego przetwarzanie geo-metryczne, geologiczne, separacjê tematyczn¹ i koñcow¹, merytoryczn¹ weryfikacjê tych przetworzeñ. Opracowanie koñcowe zawiera ca³oœæ numerycznego opracowania w wersji interaktywnej i wdro¿eniowy, prezentacyjny zestaw CD. Numeryczny model wg³êbnej budowy geologicznej Polski, w miarê dop³ywu nowych danych, bêdzie stale aktualizowany. Model jest dostêpny na stronie interne-towej www.pgi.gov.pl/3d
W 2006 r. przyst¹piono, niestety ju¿ bez Profesora Zbigniewa Kotañskiego, ale zgodnie z wytyczon¹ przez Niego œcie¿k¹ postêpowania, do konstrukcji wy¿szej czê-œci modelu przestrzennego wg³êbnej budowy geologicznej Polski — od poziomu 500 m p.p.m. do powierzchni terenu. Zakoñczenie tego tematu i po³¹czenie obu czêœci modelu nast¹pi w koñcu bie¿¹cego roku.
Nie bêdzie to jednak zakoñczenie wizualizacji prze-strzennej wg³êbnej budowy geologicznej Polski. Z opra-cowanego modelu przestrzennego ca³ej bry³y — od po-wierzchni terenu do 6000 m p.p.m. — bêd¹ separowane regiony lub megastruktury, które nastêpnie zostan¹ przed-stawione w skali 1 : 200 000 i wzbogacone uszczegó³owie-niem wydzieleñ geologicznych.
W ten sposób jedna z wa¿nych dziedzin dzia³alnoœci naukowej Profesora Zbigniewa Kotañskiego, dotycz¹ca geologicznej kartografii wg³êbnej (Kotañski, 1970a, b, 1977, 1978, 1987, 1990; Kotañski i in., 1971, 1997), znajdzie swoje zwieñczenie w modelach przestrzennych wg³êbnej budowy geologicznej Polski, zainicjowanych przez Niego dzie³em Atlas geologiczny Polski. Mapy geologiczne
œciê-cia poziomego.
955 Przegl¹d Geologiczny, vol. 55, nr 11, 2007
*Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa; krystyna.piotrowska@pgi.gov.pl
956
Przegl¹d Geologiczny, vol. 55, nr 11, 2007
B
C
D
E
F
G
H
-500 -1000 -1500 -2000 -2500 -3000 -3500 -4000 -4500 -5000 -5500 -6000 -500 -1000 -1500 -2500 -3000 -3500 -4000 -4500 -5000 -5500 -6000 -2000 -500 -1000 -1500 -2000 -2500 -3000 -3500 -4000 -4500 -5000 -5500 -6000 -500 -1000 -1500 -2000 -2500 -3000 -3500 -4500 -5000 -5500 -6000 -4000 -500 -1500 -2000 -2500 -3000 -3500 -4000 -4500 -5000 -5500 -6000 -1000 -500 -1000 -1500 -2000 -2500 -3000 -3500 -4000 -4500 -5500 -6000 -5000 -500 -1000 -1500 -2000 -2500 -3500 -4000 -4500 -5000 -5500 -6000 -3000 [m n.p.m.] [m n.p.m.] [m n.p.m.] [m n.p.m.] [m n.p.m.] [m n.p.m.] [m n.p.m.]Mapy œciêcia poziomego bez uskoków
Mapy œciêcia poziomego bez uskoków
Mapy œciêcia poziomego bez uskoków Mapy œciêcia poziomego bez uskoków Mapy œciêcia poziomego bez uskoków
Mapy œciêcia poziomego bez uskoków Mapy œciêcia poziomego bez uskoków
Objaœnienia Objaœnienia Objaœnienia Objaœnienia Objaœnienia Objaœnienia Objaœnienia 100km 100km 100km 100km 100km 100km 100km stratygrafia stratygrafia stratygrafia stratygrafia stratygrafia stratygrafia stratygrafia Neogen Neogen Neogen Neogen Neogen Neogen Neogen Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura œrod. Jura œrod. Jura œrod. Jura œrod. Jura œrod. Jura œrod. Jura œrod. Jura górna Jura górna Jura górna Jura górna Jura górna Jura górna Jura górna Trias górny Trias górny Trias górny Trias górny Trias górny Trias górny Trias górny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias œrod. Trias œrod. Trias œrod. Trias œrod. Trias œrod. Trias œrod. Trias œrod. Perm górny Perm górny Perm górny Perm górny Perm górny Perm górny Perm górny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Utwory starsze od permu (œwiat³o z NW) Utwory starsze od permu (œwiat³o z NW) Utwory starsze od permu (œwiat³o z NW) Utwory starsze od permu (œwiat³o z NW) Utwory starsze od permu (œwiat³o z NW) Utwory starsze od permu (œwiat³o z NW) Utwory starsze od permu (œwiat³o z NW) KARPATY KARPATY KARPATY KARPATY KARPATY KARPATY KARPATY Karpaty wewnêtrzne Karpaty wewnêtrzne Karpaty wewnêtrzne Karpaty wewnêtrzne Karpaty wewnêtrzne Karpaty wewnêtrzne Karpaty wewnêtrzne Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony)
A
957 Przegl¹d Geologiczny, vol. 55, nr 11, 2007
Z Y X 100km Z Y X Z Y X Objaœnienia stratygrafia Neogen Kenozoik starszy Kreda Jura Trias Perm Utwory starsze od permu KARPATY Flisz karpacki (nierozdzielony) Objaœnienia barw Neogen Kreda górna Kreda dolna Jura dolna Jura œrodkowa Jura górna Trias górny Trias dolny Trias œrodkowy Perm górny Perm dolny Utwory starsze od permu Karpaty wewnêtrzne Flisz karpacki (nierozdzielony) Objaœnienia barw Objaœnienia barw Neogen Neogen Kreda górna Kreda górna Kreda dolna Kreda dolna Jura dolna Jura dolna Jura œrodkowa Jura œrodkowa Jura górna Jura górna Trias górny Trias górny Trias dolny Trias dolny Trias œrodkowy Trias œrodkowy Perm górny Perm górny Perm dolny Perm dolny Karpaty wewnêtrzne Karpaty wewnêtrzne Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Pod³o¿e krystaliczne Pod³o¿e krystaliczne Paleozoik Paleozoik Karpaty Karpaty
B
C
D
E
A
Ryc. 2. Modele wg³êbnej budowy geologicznej Polski: A — przekrój po³udnikowy na permie i starszym nierozdzielonym pod³o¿u; B —
przekrój równole¿nikowy na nierodzielonym pod³o¿u starszym od permu; C — przekrój SW-NE na nierozdzielonym pod³o¿u starszym od permu; D — przekrój po³udnikowy na pod³o¿u krystalicznym; E — przekrój równole¿nikowy na pod³o¿u krystalicznym
¬
Ryc. 1. A — Atlas geologiczny Polski. Mapy geologiczne œciêcia poziomego; B–H — mapy geologiczne œciêcia poziomego z modelu przestrzennego dla
Literatura
KOTAÑSKI Z. 1970a — O koniecznoœci wprowadzania nowoczesnych metod badawczych w geologii wg³êbnej. Cz. I. Prz. Geol., 10: 442–447. KOTAÑSKI Z. 1970b — O koniecznoœci wprowadzania nowoczesnych metod badawczych w geologii wg³êbnej. Cz. II. Prz. Geol., 11: 498–506.
KOTAÑSKI Z. 1977 — Rodzaje map w geologii wg³êbnej i ich klasy-fikacja. [W:] Sprawozdania z posiedzeñ naukowych Instytutu Geolo-gicznego. Kwart. Geol., 21: 880–883.
KOTAÑSKI Z. 1978 — Wykonywanie map geologicznych odkrytych metodami intersekcyjnymi. Instrukcje Met. Bad. Geol., 37.
KOTAÑSKI Z. 1987 — Geologiczna kartografia wg³êbna, wyd. 1. Wyd. Geol.
KOTAÑSKI Z. 1990 — Geologiczna kartografia wg³êbna, wyd. 2. Wyd. Geol.
KOTAÑSKI Z. (red.) 1997 — Atlas geologiczny Polski. Mapy geologiczne œciêcia poziomego 1 : 750 000. Pañstw. Inst. Geol. KOTAÑSKI Z. & SOKO£OWSKI J. (red.) 1971 — Podstawowe zasa-dy i metozasa-dy geologicznej kartografii wg³êbnej. Wyd. Geol.
958
Przegl¹d Geologiczny, vol. 55, nr 11, 2007
Objaœnienia barw Objaœnienia barw Objaœnienia barw Objaœnienia barw Objaœnienia barw Objaœnienia barw Neogen Neogen Neogen Neogen Neogen Neogen Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda górna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Kreda dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura dolna Jura œrodkowa Jura œrodkowa Jura œrodkowa Jura œrodkowa Jura œrodkowa Jura œrodkowa Jura górna Jura górna Jura górna Jura górna Jura górna Jura górna Trias górny Trias górny Trias górny Trias górny Trias górny Trias górny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias dolny Trias œrodkowy Trias œrodkowy Trias œrodkowy Trias œrodkowy Trias œrodkowy Trias œrodkowy Perm górny Perm górny Perm górny Perm górny Perm górny Perm górny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Perm dolny Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Flisz karpacki (nierozdzielony) Pod³o¿e krystaliczne (strop) Pod³o¿e krystaliczne (strop) Pod³o¿e krystaliczne (strop) Pod³o¿e krystaliczne (strop) Pod³o¿e krystaliczne (strop) Pod³o¿e krystaliczne (strop) Karpaty Karpaty Karpaty Karpaty Karpaty Karpaty Z Z Z Z Z Z Y Y Y Y Y Y X X X X X X
B
C
D
E
F
A
Ryc. 3. Modele wg³êbnej budowy geologicznej Polski — blokdiagramy podnoszenia powierzchni sp¹gowych: A — blokdiagram sytuacji
wyjœciowej; B — podnoszenie powierzchni sp¹gowej neogenu i fliszu karpackiego; C — podnoszenie powierzchni sp¹gowej kredy;
D — podnoszenie powierzchni sp¹gowej jury; E — podnoszenie powierzchni sp¹gowej triasu; F — podnoszenie powierzchni
