Interpretacja zasiêgu eksternidów waryscyjskich na eksperymentalnym profilu
sejsmicznym GRUNDY 2003
Zygmunt Œliwiñski
1, Lech Antonowicz
1, Ewa Iwanowska
1, Micha³ Malinowski
2, Marek Grad
3,
Aleksander Guterch
2, G. Randy Keller
4, Erno Takács
5, and Working Group:Wojciech Czuba
2,
Piotr Œroda
2, Endre Hegedûs
5, Tamas Fancsik
5, Attila Cs. Kovác
5,
Piotr Kutek
1Extent of the Variscan externides interpreted along the experimental seismic profile GRUNDY 2003. Prz. Geol., 54: 45–50. S u m m a r y. The question of the eastern extent of the Variscan externides in the Polish Lowlands is a subject of ongoing scientific debate. The key to resolve this problem is to provide a good seismic image of the pre-Permian strata. Unfortunately, the industrial seis-mic profiling brings sparse information from below the Zechstein, thus in 2003, a special seisseis-mic experiment called GRUNDY 2003 has been organised. The acquisition system was based on the deep seismic sounding equipment and was targeted at the recognition of Palaeozoic strata. The results in form of the 3D tomographic velocity field and the migrated depth section form the basis for the geo-logical interpretation. Deduced geogeo-logical model suggests the existence of two different geogeo-logical media below the Permian strata. The likely interpretation is that it is the contact zone of the Variscan externides with their foreland. Obtained results are of a great importance for the hydrocarbons exploration perspectives.
Key words: Variscan externides, Polish Permian Basin, wide-aperture seismic, integrated interpretation
W czerwcu 2003 r., w ramach miêdzynarodowego projektu g³êbokich sondowañ sejsmicznych SUDETES 2003 (Grad
i in., 2003b), wykonano eksperyment sejsmiczny
GRUNDY 2003. Obejmowa³ on obszar o rozmiarach 50´10
km, zlokalizowany miêdzy Wart¹ i Noteci¹, w przybli¿eniu na linii Pyzdry–Œlesin (ryc. 1). Projekt ten w swych za³o¿eniach metodycznych nawi¹zywa³ do eksperymentu zrealizowanego w 2002 r. we wschodnich Wêgrzech (Hajnal i in., 2004). W obu przypadkach problemem poszukiwaw-czym by³o uzyskanie informacji pod oœrodkiem silnie ekra-nuj¹cym fale sejsmiczne (kompleks cechsztyñski basenu polskiego i utwory wulkaniczne w basenie panoñskim). W tym celu zastosowano sejsmikê niskoczêstotliwoœciow¹ (dynamitow¹) z geofonami o czêstotliwoœci 4,5 Hz, rozsta-wionymi wzd³u¿ profilu o d³ugoœci 50 km. W artykule
przedstawiono geologiczn¹ interpretacjê uzyskanych
wyników. Zagadnienia zwi¹zane z metodyk¹ interpretacji geofizycznej bêd¹ przedstawione w oddzielnych publi-kacjach.
Opis eksperymentu
Unikalny schemat pomiarowy projektu (ryc. 1) zak³ada³ rejestracje o wysokiej gêstoœci wzd³u¿ profilu centralnego (G01) i dodatkowe rejestracje na 4 profilach równoleg³ych o ni¿szej gêstoœci odbiorników sejsmicz-nych. Na profilu G01, o d³ugoœci 50 km, zlokalizowano 501 punktów odbioru (nominalna odleg³oœæ pomiarowa 100 m). Na profilach dodatkowych zlokalizowano po
70–80 punktów odbioru (nominalna odleg³oœæ pomiarowa 600 m). System pomiarowy zak³ada³ rejestracje energii z 37 punktów wzbudzania (dynamitowych, ³adunek 40 lub 50 kg) na wszystkich profilach w uk³adzie trójwymiaro-wym, zapewniaj¹cym materia³ zarówno do interpretacji refrakcyjnej pola prêdkoœci, jak i do interpretacji refleksyj-nej metod¹ wspólnego punktu g³êbokoœciowego (WPG) wzd³u¿ profilu centralnego. Dodatkowo, w celu uzyskania informacji prêdkoœciowej z g³êbszych warstw (poni¿ej 10 km), rejestracjê prowadzono w wybranych punktach profi-li projektu SUDETES 2003: S01 i S09. Tak gêsty system równoczesnych rejestracji mo¿liwy by³ dziêki u¿yciu 887 nowoczesnych, jednokana³owych aparatur sejsmicznych typu RefTek 125 „Texan”, wyposa¿onych w geofony 4,5 Hz. Istotnym aspektem prac polowych by³a ich realizacja w krótkim czasie — 5 dni.
Przetwarzanie i interpretacja danych
Zarejestrowane dane s¹ bardzo dobrej jakoœci (ryc. 2). Pocz¹tkowo przetwarzanie danych przebiega³o dwuto-rowo: osobno dla profilu centralnego (przetwarzanie refleksyjne 2D), osobno dla ca³oœci projektu (tomografia prêdkoœciowa 3D). Ostatecznie jednak prêdkoœci z tomo-grafii zosta³y wykorzystane do konwersji czasowo-g³êbo-koœciowej sekcji refleksyjnej, jak równie¿ istotnie wspar³y mo¿liwoœci interpretacji geologicznej.
W celu okreœlenia trójwymiarowego modelu prêd-koœciowego wykorzystano metodê tomograficzn¹ (pro-gram FAST; Zelt & Barton, 1998). Metoda ta umo¿liwia znalezienie modelu, który jest najprostszym modelem dopasowuj¹cym siê na okreœlonym poziomie dok³adnoœci do obserwowanych danych (w tym przypadku rêcznie wyznaczonych czasów pierwszych impulsów fal za³ama-nych). Ze wzglêdu na niejednoznacznoœæ metod inwersyj-nych nale¿y podkreœliæ, ¿e prezentowane rozwi¹zanie (ryc. 3) jest jednym z mo¿liwych.
Dziêki gêstemu systemowi rejestracyjnemu (Äx = 100 m) i strza³owemu (30 punktów strza³owych, œrednio co 1,5–2 km) na profilu centralnym G01, mo¿liwe by³o wyko-1)
Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo S.A., ul. Krucza 6/14, 00-537 Warszawa
2)
Instytut Geofizyki PAN, Ksiêcia Janusza 64, 01-452 Warszawa;michalm@igf.edu.pl
3)
Instytut Geofizyki UW, Pasteura 7, 02-093 Warszawa
4)
Department of Geological Sciences, University of Texas at El Paso, El Paso, TX 79968, USA
5)
Eötvös Loránd Geophysical Institute, Kolumbusz ut. 17-23, H-1145 Budapest, Hungary
nanie przetwarzania refleksyjnego metod¹ WPG, choæ nie wszystkie procedury, typowe dla sejsmiki przemys³owej o du¿ej krotnoœci pokrycia, mo¿na by³o zastosowaæ do tych danych. Skupiono siê g³ównie na uzyskaniu informacji spod utworów cechsztynu, st¹d zastosowano procedury poprawiaj¹ce stosunek sygna³u do szumu i usuwaj¹ce zak³ócenia, takie jak, np.: dekonwolucja F–X, mieszanie tras, filtracja za pomoc¹ parabolicznej transformacji Rado-na czy filtracja koherencyjRado-na. Czasowy przekrój sejsmicz-ny (zmigrowasejsmicz-ny) przeliczosejsmicz-ny zosta³ na g³êbokoœciowy z
wykorzystaniem prêdkoœci z tomografii. W po³¹czeniu z przekrojem tomograficznym, sej-smiczny przekrój g³êbokoœciowy stanowi³
pod-stawowy materia³ do dalszej interpretacji
(ryc. 4).
Interpretacja geologiczna
Nieliczne dane z g³êbokich wierceñ oraz brak sejsmicznych wyników z pod³o¿a permu nie pozwoli³y jak dot¹d na stworzenie modelu budowy geologicznej pod³o¿a podpermskiego badanego obszaru, nawet w aspekcie regional-nym, który by³by zgodnie akceptowany przez wszystkich geologów. W myœl pogl¹dów R. Dadleza, Z. Kowalczewskiego i J. Znoski (Dadlez i in., 1994) rejon eksperymentu GRUNDY 2003 jest zlokalizowany w bliskoœci czo³a eksternidów waryscyjskich (w
przybli¿e-niu linia Poznañ–Wieluñ). Natomiast W.
Po¿aryski i P. Karnkowski na mapie tektonicz-nej Polski w epoce waryscyjskiej (Po¿aryski i in., 1992) sytuuj¹ granicê zasiêgu eksternidów waryscyjskich du¿o dalej na pó³noc, w przy-bli¿eniu na linii wierceñ Pi³a–Szubin–Byczy-na–Budziszewice (ryc. 5). Ró¿ni¹ siê te¿ pogl¹dy wy¿ej wymienionych autorów, co do tego, jakie utwory buduj¹ waryscyjskie pod³o¿e permu na pó³noc od wyniesienia wolsztyñskiego. Po¿aryski i in. (1992) zak³adaj¹ tam obecnoœæ karboñskich osadów sfa³dowanego fliszu (namur i dolny westfal) oraz molasy górnego westfalu, rozdzielonych liniami nasuniêæ i dyslo-kacji. Dadlez i in. (1994) kwestionuj¹ mo¿liwoœæ tak szczegó³owej interpretacji i przyjmuj¹ w orogenie ekster-nidów waryscyjskich g³ównie fliszowy rodzaj utworów karbonu dolnego. Nieznana jest te¿ na tym obszarze
budo-46
G R
U N
D Y
2 0
0 3
S UD E T ES 2 00 3 p ro f i l S 0 1 ZRG01097 P OL O N AI S E ' 97 p ro fi l P 4 52 30° ' 52 15° ' 52 00° ' 17 30° ' 17 45° ' 18 00° ' 18 15° ' 18 30° ' 0 10 20km Œlesin S³upca Pyzdry Kleczew Konin WILCZNA-1 GRUNDY GRN. IG-1 Jez. Gop³o Gop³o Lake Warta Noteæ punkty odbioru receivers punkty strza³owe shot points otwory wiertnicze boreholesRyc. 1. Geograficzna lokalizacja eksperymentu GRUNDY 2003. Zaznaczono
tak¿e profile g³êbokich sondowañ sejsmicznych (P4 i S01) oraz refleksyjny pro-fil regionalny ZRG01097
Fig. 1. Geographical settings of the GRUNDY 2003 experiment. Deep seismic
sounding profiles (P4 and S01) and the regional reflection profile ZRG01097 were also marked
rozstaw przemys³owy
typical reflection spread
12 10 8 6 4 2 0 -20 -10 0 10 20 30 C ZA S (s) TI ME (s) OFFSET (km) Ryc. 2. Przyk³ad zarejestrowanej sek-cji sejsmicznej. Dla
porównania
zazna-czono obszar
typo-wego rozstawu
sejsmiki przemys³owej (szary prostok¹t)
Fig. 2. Example of
the recorded data. For comparison the
typical industrial
seismic spread has been marked (by the gray rectangle)
V=5250 m/s
V=5500 m/s
Ryc. 3. Przestrzenne zobrazowanie prêdkoœciowego modelu tomograficznego. Widoczne jest ciêcie wzd³u¿ profilu G01 oraz
izopo-wierzchnie o prêdkoœciach 5250 m/s oraz 5500 m/s
Fig. 3. A 3–D view of the tomographic velocity field. The slice along the G01 line and the isosurfaces with Vp = 5250 m/s and 5500 m/s
are shown 700 400 220 240 340 380 5 5,25 5,5 5,5 5,5 5,25 5 10 km WILCZNA-1 otwór rzutowany projected well GRUNDY GÓRNE IG-1
[m p.p.t.] [m b.g.l.] SW 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 [m p.p.t.] [m b.g.l.] NE 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 100 200 300 500 600 700 800 900 400 220 240 340 380 ZRG01097
izolinie pola prêdkoœci z tomografii [km/s] tomographic velocities contours [km/s]
5,25
WPG CDP
Ryc. 4. G³êbokoœciowy przekrój sejsmiczny (po migracji) z na³o¿onym polem prêdkoœci z tomografii Fig. 4. Migrated depth section with superimposed tomographic velocity field
wa geologiczna pod³o¿a permu przed czo³em waryscydów (zapadlisko przedgórskie?).
G³ównym zadaniem prac doœwiadczalnych ekspery-mentu GRUNDY 2003, na którego rozwi¹zanie
ukierunko-wano metodykê badañ, by³o rozpoznanie budowy
geologicznej podcechsztyñskiego paleozoiku. Wyniki tych prac wzbogaci³y o nowe dane geofizyczne dotychczasowy stan wiedzy o tym rejonie. Uzyskane dane pozwalaj¹ ju¿ na podjêcie próby ich geologicznej interpretacji w utworach podpermskich. Mo¿liwoœci interpretacji s¹ jednak ograni-czone trudnoœci¹ dowi¹zania siê do wyników g³êbokich wierceñ i brakiem wysokorozdzielczej sejsmiki refleksyj-nej w centralrefleksyj-nej czêœci obszaru badañ. Pamiêtaæ nale¿y, ¿e interpretacja geologiczna zosta³a przeprowadzona na podstawie tomograficznego przekroju prêdkoœciowego, jak te¿, ¿e sekcja refleksyjna ma charakter niskoczêstotli-woœciowy, o mniejszej zdolnoœci rozdzielczej i niskiej krotnoœci pokrycia. Wp³ywa to na dyskusyjnoœæ niektó-rych rozwi¹zañ i stwarza koniecznoœæ ich weryfikacji dal-szymi pracami geofizycznymi i wierceniami.
Podstawowych informacji, które zainspirowa³y prace nad stworzeniem modelu budowy geologicznej wzd³u¿ profilu G01, dostarczy³ przekrój tomograficzny (ryc. 4). Obserwuje siê na nim, na odcinku pod WPG 380–400 (w przybli¿eniu na wysokoœci miejscowoœci S³upca) kontakt dwóch stref prêdkoœciowych: p³d.-zach., charakteryzuj¹cej siê wy¿szymi prêdkoœciami i p³n.- wsch., z ni¿szymi prêd-koœciami. Dokumentuje to przebieg izolinii 5250 m/s, obni¿aj¹cej siê tam gwa³townie o ok. 2,5 km. Zró¿nicowa-nie prêdkoœci po obu stronach tego prawie pionowego kon-taktu nie jest du¿e. Na szczególn¹ uwagê zas³uguje tak¿e lokalny wzrost prêdkoœci do 5500 m/s na g³êbokoœci ok. 4,0 km pod WPG 300.
Na sekcji sejsmicznej, przedstawiaj¹cej wyniki przetwarzania refleksyjnego na profilu G01 (ryc. 4), wyró¿niaj¹ siê silne refleksy uk³adaj¹ce siê w odcinek p³askiej granicy odbi-jaj¹cej w centralnej czêœci profilu na g³êbokoœci ok. 6,5 km. Granica ta od strony p³d.-zach. urywa siê w pobli¿u kontaktu prêdkoœci refrakcyjnych. Pakiet silnych odbiæ widaæ równie¿ miêdzy WPG 220 i 380 na g³êbokoœci ok. 4,0 km, co odpowiada strefie lokalnego wzrostu prêdkoœci na przekroju tomograficznym.
Granice geologiczne w stropie i sp¹gu cechsztynu (ryc. 6) wyznaczono wykorzystuj¹c dowi¹zanie do wiercenia Grundy Górne IG–1 i do refleksyjnego regionalnego profilu ZRG01097. Na przekroju sejsmicznym G01 stosunkowo wyraŸnie widaæ refleksy koreluj¹ce siê ze
sp¹giem cechsztynu. Charakterystyczne
zwiêkszenie dynamiki refleksów w cechsztynie miêdzy WPG 220 i 380 wskazuje najprawdopo-dobniej na pojawienie siê tam serii anhydryto-wych o zwiêkszonej mi¹¿szoœci. Potwierdza to silny wzrost prêdkoœci refrakcyjnych a¿ do 5500 m/s. Spadek prêdkoœci w kierunku p³n.-wsch. od WPG 380 mo¿e œwiadczyæ o zaniku anhydrytów na rzecz warstw solnych.
Granicê w sp¹gu czerwonego sp¹gowca Psp
wyznaczono kieruj¹c siê tomograficznym
rozk³adem izolinii prêdkoœci i obrazem falowym
na sekcji refleksyjnej, porównuj¹c te dane z
regionalnymi informacjami geologicznymi dotycz¹cymi mi¹¿szoœci utworów czerwonego sp¹gowca. Przebieg gra-nicy Zsp (sp¹g cechsztynu) z uwagi na przerwê w profilu ZRG01097 przeniesiono z s¹siedniego regionalnego profi-lu ZRG00997.
Przejœcie od wy¿szych do ni¿szych prêdkoœci, które w kompleksie czerwonego sp¹gowca podkreœla izolinia 5250 m/s, mo¿e wskazywaæ na strefê kontaktu piaskowców eolicznych, charakteryzuj¹cych siê wy¿szymi prêdkoœcia-mi z mu³owcaprêdkoœcia-mi playi o ni¿szych prêdkoœciach. By³aby to równoczeœnie strefa zwiêkszenia siê mi¹¿szoœci czerwone-go sp¹czerwone-gowca od 500–750 m na obszarze wystêpowania utworów eolicznych, do 1000–1250 m na obszarze playi. W centralnej czêœci przekroju na mo¿liwe po³o¿enie sp¹gu utworów czerwonego sp¹gowca wskazuj¹ dynamiczne refleksy na g³êbokoœci ok. 6,5 km. Trudne do wyjaœnienia jest natomiast nag³e podniesienie pakietu silnych odbiæ pod WPG 700, a¿ pod sp¹g cechsztynu, co ogranicza mo¿liwoœæ interpretacji sp¹gu czerwonego sp¹gowca dalej na p³n.-wsch. Interesuj¹ce jest, ¿e na tym samym odcinku obserwuje siê równie¿ wzrost prêdkoœci refrakcyjnych (zr¹b w pod³o¿u podpermskim?).
O pod³o¿u podpermskim w rejonie badañ w zasadzie wiemy tylko tyle, ¿e jak to opisano na wstêpie tego roz-dzia³u, wystêpuj¹ tam utwory karbonu. Jaki to jest karbon i jaka jest jego budowa, zdania geologów s¹ podzielone.
Dane sejsmiczne uzyskane w eksperymencie
GRUNDY 2003 dostarczy³y na ten temat nowych infor-macji, które pozwoli³y podj¹æ próbê odwzorowania budowy geologicznej pod sp¹giem permu.
Analizuj¹c tomograficzny przekrój g³êbokoœciowy i sekwencje zapisu na sekcji refleksyjnej mo¿na zauwa¿yæ, 48 N S W E 0 50 100 150 200km eksperym ent Grundy 2003 (G01) Grundy 2003 experim ent (G01) ZRG01 097 Gdañsk Gdynia Szczecin Poznañ Wroc³aw Czêstochowa Katowice Kraków Lublin Warszawa Bydgoszcz £ódŸ 55 N° 13 E° 54 N° 53 N° 52 N° 51 N° 50 N° 49 N° 14 E° 15 E° 16 E° 17 E° 18 E° 19 E° 20 E° 21 E° 22 E° 23 E° 24 E° 25 E° 14 E° 15 E° 16 E° 17 E° 18 E° 19 E° 20 E° 21 E° 22 E° 23 E° 24 E° 55 N° 54 N° 53 N° 52 N° 51 N° 50 N° 49 N° krawêdŸ platformy wschodnioeuropejskiej East European Craton edge
Ryc. 5. Mapa ilustruj¹ca ró¿ne pogl¹dy na zasiêg eksternidów waryscyjskich
wg Dadleza i in. (1994) oraz Po¿aryskiego i in. (1992)
Fig. 5. A map showing the extent of the Variscan externides according to
700 400 220 240 340 380 5 5,25 5,5 5,5 5,5 5,25 5 10 km GRUNDY GÓRNE IG-1
[m p.p.t.] [m b.g.l.] SW 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 [m p.p.t.] [m b.g.l.] NE 0 1000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 100 200 300 500 600 700 800 900 400 220 240 340 380 ZRG01097 anhydryty anhydrites facje piaszczyste sand facies sole salts playa molasa (westfal) molasse (Westfalian) ? Psp ? K2sp K1sp J3sp J2sp J1sp Tresp Tksp Tp2sp Zstr Zsp WILCZNA-1 otwór rzutowany projected well
izolinie pola prêdkoœci z tomografii [km/s] tomographic velocities contours [km/s]
5,25
WPG CDP
Ryc. 6. Interpretacja geologiczna wyników sejsmicznych eksperymentu GRUNDY 2003 Fig. 6. The geological interpretation of the seismic data from the GRUNDY 2003 experiment
WILCZNA-1 GRUNDY GÓRNE IG-1
SW LUBINIA-1 RADLIN-14 £USZCZANÓW-1 NE 10 km [m p.p.t.] [m b.g.l.] [m p.p.t.] [m b.g.l.] 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 anhydrytyanhydrites facje piaszczyste sand facies sole salts playa molasa (westfal) molasse (Westfalian) Psp K1sp J3sp J2sp J1sp Tresp Tksp Tp2sp Zstr Z2sp Trzsp Z3sp
Ryc. 7. Fragment regionalnego przekroju g³êbokoœciowego ZRG01097 z interpretacj¹ geologiczn¹ wyników sejsmicznych
ekspery-mentu GRUNDY 2003. Trz sp — sp¹g kenozoiku, K1 — kreda dolna, J3 — jura górna, J2 — jura œrodkowa, J1— jura dolna, Tre — retyk, Tk — kajper, Tp2 — pstry piaskowiec œrodkowy, Zstr — strop cechsztynu, Psp — sp¹g czerwonego sp¹gowca
Fig. 7. A part of the regional seismic line ZRG01097 (depth section) along with the geological interpretation of the GRUNDY 2003 data.
Trz sp–base of Paleogene, K1— Lower Cretaceous, J3 — Upper Jurassic, J2 — Middle Jurassic, J1— Lower Jurassic, Tre — Rhaetian, Tk — Keuper, Tp2 — Middle Buntsanstein, Zstr — top of Zechstein, Psp — base of the Rotliegend
¿e mamy tu do czynienia z dwoma ró¿nymi systemami budowy geologicznej. Ich granicê w pod³o¿u permu mo¿na by w przybli¿eniu postawiæ na odcinku pomiêdzy WPG 240 i 340. W czêœci p³d.-zach. (do WPG 240), charaktery-zuj¹cej siê wy¿szymi prêdkoœciami (izolinia 5500 m/s) i niespokojnym, nie daj¹cym siê korelowaæ zapisem na sekcji refleksyjnej, przyjêto ¿e czerwony sp¹gowiec le¿y bez-poœrednio na waryscyjskim, sfa³dowanym fliszu dolnokar-boñskim. Dalej w kierunku pn.–wsch. (od WPG 340), maj¹c na uwadze zmniejszanie siê prêdkoœci, za³o¿ono pojawianie siê pod czerwonym sp¹gowcem, le¿¹cej na
pod³o¿u waryscyjskim molasy górnokarboñskiej.
Sfa³dowany flisz, podobnie jak i jego erozyjna powierzch-nia, nie sprzyjaj¹ powstawaniu odbiæ.
Zasiêg sfa³dowanego fliszu dolnokarboñskiego zosta³ przyjêty na kontakcie z p³asko u³o¿onym pakietem silnych refleksów na g³êbokoœci ok. 6,5 km. Pod mu³owcami czer-wonego sp¹gowca le¿¹ zapewne bardziej sprê¿yste utwory molasy górnokarboñskiej, st¹d byæ mo¿e powsta³a tak wyraŸna granica odbijaj¹ca. Przebieg izolinii prêdkoœci na przekroju tomograficznym potwierdza mo¿liwoœæ takiego rozwi¹zania. Koñcowa (pn.–wsch.) czêœæ przekroju, jest w pod³o¿u podpermskim geologicznie nieinterpretowalna.
Na sekcji refleksyjnej na uwagê zas³uguje wzmocnie-nie sygna³ów sejsmicznych, uk³adaj¹cych siê w granicê odbijaj¹c¹ na g³êbokoœci ok. 11,0 km (starszy paleozoik?). Jak wynika ze wstêpnych informacji, dotycz¹cych wyni-ków tomografii sejsmicznej na g³êbokim profilu refrakcyj-nym S01 projektu SUDETES 2003, prêdkoœæ 6000 m/s, która mog³aby sygnalizowaæ prekambryjskie pod³o¿e skonsolidowane, wystêpuje w tym rejonie na g³êbokoœci ok. 14,0 km. Prêdkoœæ 6200 m/s, wystêpuj¹ca tu na g³êbo-koœci 16,0–17,0 km, jest wi¹zana na pobliskim profilu P4 (eksperyment sejsmiczny POLONAISE’ 97) z pod³o¿em krystalicznym basenu polskiego (Grad i in., 2003a; Guterch i in., 2004).
Podsumowuj¹c wy¿ej przedstawion¹ interpretacjê
geo-logiczn¹ wyników eksperymentu sejsmicznego
GRUNDY 2003, mo¿na z du¿ym prawdopodobieñstwem przyj¹æ model budowy geologicznej, w którym pod utworami permu wystêpuje kontakt sfa³dowanych ska³ dol-nokarboñskich z obni¿eniem wype³nionym utworami molasy górnokarboñskiej i osadami czerwonego sp¹gow-ca. Naszym zdaniem jest to granica zasiêgu eksternidów waryscyjskich i kontaktu z ich przedpolem. Jest to bardzo prawdopodobne, ale nie mo¿na wykluczyæ interpretacji, ¿e jest to jeszcze rów œródgórski w obszarze waryscydów. Nie da siê tego dziœ przes¹dziæ bez dalszych badañ.
Wnioski poszukiwawcze
Prezentowane wyniki badañ dostarczy³y wa¿nych informacji dla perspektyw poszukiwañ z³ó¿ gazu w tym rejonie. Zasygnalizowane wystêpowanie g³êbokiego zapa-dliska z osadami górnego karbonu (z pok³adami wêgla?) pozwala wnioskowaæ, ¿e jest to strefa generacji gazu (ryc. 7). Potwierdza to bardzo dobry sk³ad gazu ziemnego na pobliskich obszarach monokliny przedsudeckiej.
Istotne dla poszukiwañ s¹ te¿: wyznaczenie z du¿ym prawdopodobieñstwem zasiêgu wystêpowania
piaskow-ców eolicznych czerwonego sp¹gowca, a tak¿e mo¿liwa perspektywicznoœæ utworów dolomitu g³ównego w strefie zwiêkszonych mi¹¿szoœci anhydrytów Werry w cechszty-nie.
Otwartym zagadnieniem pozostaj¹ perspektywy
poszukiwawcze na przedpolu eksternidów. Mo¿na siê jed-nak spodziewaæ wystêpowania tam w utworach
czerwone-go sp¹gowca interwa³ów o lepszych w³asnoœciach
zbiornikowych i du¿ych pu³apek z³o¿owych zwi¹zanych z horstami, które utworzy³y siê przed degradacj¹ ska³ o w³asnoœciach zbiornikowych.
Dla ukierunkowania prac poszukiwawczych w tej czêœci polskiego basenu czerwonego sp¹gowca, jest konieczne dokoñczenie rozpoznania geofizycznego. Dotyczy to przede wszystkim przeprowadzenia wzd³u¿ profilu G01 nowego profilu refleksyjnego z zadaniem zbadania kom-pleksu permskiego i jego pod³o¿a.
Dla potwierdzenia w skali regionalnej zaproponowane-go modelu budowy geologicznej, celowym wydaje siê przeprowadzenie podobnych prac sejsmicznych na jeszcze jednym profilu miêdzy badanym obszarem a Poznaniem.
Je¿eli w wyniku wy¿ej wymienionych uzupe³niaj¹cych badañ geofizycznych potwierdzi siê prezentowany model, realne stan¹ siê perspektywy odkrycia w tej strefie du¿ych z³ó¿ gazu ziemnego. Stworzy to ekonomiczne przes³anki do podjêcia intensywnych prac poszukiwawczych.
Eksperyment sejsmiczny GRUNDY 2003 zosta³ wykonany przez Stowarzyszenie dla G³êbokich Badañ Geologicznych w Polsce na zlecenie PGNiG S.A. Aparatury sejsmiczne zosta³y udostêpnione przez konsorcjum IRIS Passcal Instrument Center z Waszyngtonu oraz Uniwerystet Teksañski w El Paso (UTEP). Przetwarzanie refleksyjne zrealizowano w Instytucie Geofizyki Loranda Eötvösa (ELGI) w Budapeszcie w systemie Landmark ProMAX.
Literatura
DADLEZ R., KOWALCZEWSKI Z. & ZNOSKO J. 1994 — Some key problems of the pre-Permian tectonics in Poland. Geol. Quart., 38, 169–190.
GRAD M., JENSEN S.L., KELLER G.R., GUTERCH A., THYBO H., JANIK T., TIIRA T., YILINIEMI J., LUOSTO U., MOTUZA G., NASEDKIN V., CZUBA W., GACZYÑSKI E., ŒRODA P., MILLER K.C., WILDE-PIÓRKO M., KOMMINAHO K., JACYNA J. & KORABLIOVA L. 2003a — Crustal structure of the Trans-European Suture Zone region along POLONAISE’97 Seismic Profile P4. J. Geo-ph. Res. 108, B11, doi: 10.1029/2003Jb002426.
GRAD M., ŠPIÈÁK A., KELLER G. R., GUTERCH A., BRO M., HEGEDÛS E. & WORKING GROUP 2003b — SUDETES 2003 seis-mic experiment. Stud. Geophys. Geod., 47: 681–689.
GUTERCH A., GRAD M., KELLER G. R. & POLONAISE’97, CELEBRATION 2000, ALP 2002, SUDETES 2003 Working Groups 2004 — Huge contrasts of the lithospheric structure revealed by new generation seismic experiments in Central Europe. Prz. Geol., 52: 753–760.
HAJNAL Z., HEGEDÛS E., KELLER G. R., FÁNCSIK T., KOVÁCS A. CS. & CSABAFI R. 2004 — Low–frequency 3–D seismic survey of upper crustal magmatic intrusions in the northeastern Pannonian basin of Hungary. Tectonophysics, 388: 239–252.
PO¯ARYSKI W., GROCHOLSKI A., TOMCZYK H.,
KARNKOWSKI P. & MORYC W. 1992 — Mapa tektoniczna Polski w epoce waryscyjskiej. Prz. Geol., 40: 643–651.
ZELT C. A. & BARTON P. J. 1998 — Three-dimensional seismic refraction tomography: A comparison of two methods applied to data from the Faeroe Basin. J. Geophys. Res., 103: 7187–7210.
