Przegląd Geologiczny, vol. 44, nr 9, 1996
Przykład
zastosowania geograficznych systemów informacyjnych (GIS)
w petrologii
Bogusław Bagiński*,
Piotr Lemieszek*
Celem niniejszego artykułu jest zaprezentowanie nie-których możliwości geograficznych systemów informacyj-nych (GIS) w petrologii. Chcielibyśmy przedstawić je
wspomagając rozwiązanie konkretnego problemu
petro-logicznego przy użyciu oprogramowania Arc Info.
Zadanie polegało na wyjaśnieniu czy typowe minerały
metamorficzne, takie jak, polimorfy AhSiOs (sillimanit,an-daluzyt), kordieryt, korund lub granaty występujące w
po-bliżu kontaktu intruzji kłodzko-złotostockiej (Bagiński,
1995) są wynikiem termicznego oddziaływania intruzji czy
też pozostałością (reliktami) wcześniejszego metamorfizmu
regionalnego (skały budujące metamorfik kłodzki i lądec ko-śnieżnicki).
Sytuacja geologiczna
Obszarem objętym badaniami jest w tej pracy kłodzko-złoto stocka intruzja granitoidowa wraz ze znajdującymi się na niej ostańcani erozyjnymi oraz osłoną metamorficzną, na którą składają się różne skały osadowe i metamorficzne (Wojciechowska, 1975; Wierzchołowski, 1976; Bagiński, 1995). Na obrzeżeniu tego obsza-ru o powierzchni ponad 150 km2 znajdują się miejscowości: Kłodzko, Trzebieszowice, Złoty Stok, Ożary (ryc. 1). Omawiany teren obejmuje obszerne fragmenty czterech arkuszy Szczegółowej mapy geologicznej Sudetów w skali 1 : 25000: Kłodzko (Emerle-Tubilewicz, 1981), Złoty Stok (Cwojdziński, 1977), Krosnowice (Cwojdziński, 1979a) oraz Trzebieszowice (Cwojdziński, 1979b).
Analiza problemu
W celu graficznego przedstawienia przestrzennegorozmiesz-czenia wychodni skał, zawierających wymienione na wstępie
mi-nerały, dokonano numerycznej obróbki niektórych elementów
treści mapy geologicznej. W pierwszym etapie zdigitalizowano
fragmenty wymienionych wyżej arkuszy. Po przyporządkowa
niu litologicznych i stratygraficznych atrybutów opisowych w bazie danych formatu dBASE i usunięciu poligonów
reprezen-tujących skały czwartorzędowe otrzymano numeryczną warstwę
informacyjną przedstawiającą mapę powierzchni
podczwar-torzędowej. Dodatkowo na oddzielnej warstwie umieszczono
linie uskokowe. Przetworzona w ten sposób mapa (ryc. 1 )
umo-żliwia porównanie zasięgu wychodni skał zawierających
wskaźnikowe minerały (si11imanit, andaluzyt, kordieryt, ko-rund, granat) oraz strefy termicznego oddziaływania intruzji wyznaczonej na podstawie wcześniejszych badań (Cwojdziń
ski, 1977, 1979a, 1979b; Emerle-Tubilewicz, 1981; Bagiński,
1995).
W następnym etapie, na podstawie własnych badań petro-graficznych oraz danych literaturowych, w bazie danych
wy-różniono obszary wychodni skał zawierających w swoim
składzie sillimanit, andaluzyt, kordieryt lub korund. Wynik tej operacji przedstawia rycina 2, na której widoczna jest korelacja
między zasięgiem aureoli termicznej i obszarem występowania
wymienionych minerałów wskaźnikowych dla metamorfizmu kontaktowego.
*Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski,
ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa
Podobną selekcję w bazie danych wykonano dla skał
osłony intruzji kłodzko-złotostockiej zawierających
grana-ty. Na rycinie 3 przedstawiony jest wynik tych zabiegów.
Również w tym przypadku zasięg występowania skał
zawie-rających granaty na większości powierzchni badanego
ob-szaru pokrywa się ze strefą oddziaływania intruzji.
Wnioski
Wykorzystując stosunkowo prostą obróbkę
geologicz-nej mapy cyfrowej uzyskano jednoznaczne potwierdzenie korelacji przestrzennej między występowaniem niektórych charakterystycznych minerałów powstających w wyniku wysokotemperaturowych procesów metamorficznych, a
za-sięgiem aureoli termicznej intruzji kłodzko-złotostockiej.
Przedstawione relacje przestrzenne potwierdzają tezę o po-wstaniu minerałów poddanych analizie (sillimanit, andalu-zyt, kordieryt, korund, granat) w wyniku oddziaływania
termicznego intruzji kłodzko-złotostockiej nie zaś o istnie-niu ich wcześniej, jako produktów wcześniejszego meta-morfizmu regionalnego. Prawdziwość powyższej tezy
została niezależnie potwierdzona przez wyniki szczegóło
wych badań termobarometrycznych (Bagiński, 1995).
Należy zwrócić uwagę, że cyfrowa mapa geologiczna
masywu kłodzko-złotostockiego, która powstała przy okazji opisanych tutaj prac nie jest jedynie załącznikiem graficz-nym, lecz otwartą i elastyczną bazą danych i może stanowić materiał do dalszych analiz.
Geograficzne systemy informacyjne (GIS) pozwalają na szybkie i elastyczne przetwarzanie danych geologicznych w sytuacjach różnorodnych relacji przestrzennych. Niniejszy
artykuł wskazuje na duże możliwości zastosowania GIS w
petrologii i mineralogii. Szybko powstające cyfrowe zasoby kartograficzne stanowią potencjalne źródło dla wielu
opra-cowań wykorzystujących GIS. Wykorzystując te materiały
niewielkim nakładem pracy można uzyskać nowe, precyzyj-ne i efektowprecyzyj-ne analizy geologiczprecyzyj-ne. Praca ta stanowi próbę
zachęcenia geologów reprezentujących różne specjalności
do sięgnięcia po tę nowoczesną technikę.
Literatura
BAGIŃSKI B. 1995 - Przemiany kontaktowe w osłonie meta-morficznej kłodzko-złotostockiej intruzji granitoidowej. Praca doktorska. Arch. Wydz. Geol. UW.
BONHAM-CARTER GRAEME F. 1994 - Geographic Infor-mation Systems for Geoscientists. Computer Methods for
Geo-scientists, 13. Pergamon Elsevier Sc. Ltd.
CWOJDZIŃSKI S. 1977 - Objaśnienia do szczegółowej mapy geologicznej Sudetów, ark. Złoty StokI: 25000. Wyd. Geol. CWOJDZINSKI S. 1979 - Objaśnienia do szczegółowej mapy geologicznej Sudetów, ark. Krosnowice 1 : 25 000. Ibidem. CWOJDZINSKI S. 1979 - Objaśnienia do szczegółowej mapy geologicznej Sudetów, ark. Trzebieszowice 1 : 25 000. Ibidem.
EMERLE-TUBIELEWICZ H. 1981-Objaśnienia do Szczegóło wej mapy geologicznej Sudetów, ark. Kłodzko 1: 25000. Ibidem. WIERZCHOŁOWSKI B. 1976 - Geol. Sudetica, 11: 1-147. WOJCIECHOWSKA!. 1975 -Ibidem, 10: 61-121.
Przegląd Geologiczny, vol. 44, nr 7, 1996
utwory
~illJ~~ piaskowce, łuplG
żyły kwarcowe D lamprofiry
z
O
D aplity
D monzodioryty, mylonity i inne granitoidy skatakl.
D mylonity granitoidowe
D granity drobnoziarniste facji brzeżnej
_ granity, granodioryty i inne granitoidy średnioziarniste
granity i granodioryty porfirowate D mikrodioryty
D leukogranity aplitowe
D granodioryty i granity jaworniclGe
• skarny
D hornfelsy kordierytowo-sillimanitowe
D hornfelsy kordierytowo-biotytowe
D hornfelsy amfibolitowo-biotytowe
D
łuplG biotytowe z granatami gnejsy hornfelsowe, warstewkowe gnejsy migmatycznehornfelsy masywne, kwarcowo-plagioklazowo-biotytowe
D łuplG hornfelsowe, granatowo-kordierytowe D piaskowce szarogłazowe, mułowce i łuplG ilaste
piaskowce szarogłazowe, gruboziarniste
mułowce i łuplG ilaste
_ wapienie krystaliczne karbońslGe
D szarogłazy gruboziarniste mułowce i brekcje
ryolity
_ łupki chlorytowe D fyl1ity
O D lidyty i łuplG graptolitowe D piaskowce kwarcowe i łuplG ilaste N D kataklazyty gnejsów haniaclGch
N
i
D gnejsy mylonityczne, jasnoszare i kataklazyty O D gnejsy mylonityczne, ciemnoszare i mylonity r.l c::J brekcje tektoniczne
c::J piroksenity i hornblendy ty oliwinowe
...l D gnejsy i amfibolity blastomylonityczne D amfibolity biotytowo-chlorytowe
.( D gnejsy laminowane, plagioklazowo-mikroklinowe ~ D gnejsy drobnosłojowe, plagioklazowo-mikroklinowe
D gnejsyaplitowe leptynity
>-
_
wapienie krystaliczneD
amfibolity N _ marmury kalcytowe dolomity krystaliczne'" D łupki mylonityczne, muskowitowe
CI:: D łuplG łyszczykowo-węglanowe
Q łupki łyszczykowe z granatami
.( • łuplG blastomylonityczne i gnejsy biotytowe D łuplG kwarcowo-skaleniowe
E-- kwarcyty wapienie, zlepieńce i brekcje wapniste
'" łuplG blastomylonityczne i gnejsy łyszczykowe
_ _ _ łuplG łyszczykowe i gnejsy plagioklazowe
r""""'uskolG
906
łuplG krzemionkowe, krzemionkowo-ilaste i piaskowce
\O o
--.l
ZASIĘG AUREOLI METAMORFIZMU KONTAKTOWEGO
~ aureola termiczna boczna
~ uskoki
~rzeki
~drogi
W
aureola termiczna stropowaUTWORY ZAWIERAJĄCE SILLIMANIT, ANDALUZYT, KORDIERYT, KORUND
D
ISKAŁ Y MASYWU KŁODZKO-ZŁOTOSTOCKIEGO
D
~ granice wydzieleń geologicznych
Ryc.2. Szkic geologiczny przedstawiający utwory zawierające sillimanit, andaluzyt, kordieryt i korund w skałach osłony kontaktowej intruzji kłodzko-złotostockiej
ZASIĘG AUREOLI METAMORFIZMU KONTAKTOWEGO
~ aureola termiczna boczna
~ uskoki
~rzeki
~drogi
W
aureola termiczna stropowaWYSTĘPOWANIE GRANATÓW W SKAŁACH OSŁONY INTRUZJI
r---~ • skały zawierające granaty akcesoryczne
D
skały zawierające granatySKAŁ Y MASYWU KŁODZKO-ZŁOTOSTOCKIEGO
D
Ryc.3. Szkic geologiczny przedstawiający utwory zawierające granaty w
skałach osłony kontaktowej
intruzji kłodzko-złotostockiej "'t1 N
