&azimierz MIARYM/AlK., iIDwa 1N'mPIIEn.SKU\ iKJOIWlA!UKJOWSA
Wypiętrzenie Dębiny w rejonie Bełchatowa a interpretacja' anomalii siły ciężkości
(Artykuł polemiczny)
:w
,,~wa'rtailJniłlruGoologicmym'; I(t. 112,il1!I' Q, !Str. 27~29'1) ukazał sięaIl"tyilwił pt. ,,zarys S17raltyg!ra!fii i ;t€lktoh:iJki poł!uJdniowej ozęści niecki łód:~
kiej ('l"ejon Bełc!haJrowaY', opracowany !PI!zez A. Błas2Jk!iewioza, S. Cieś- 1ińskieglO,
'z.
Dąbrowska, L. KarczewSki.€igo, J. KopiJka i· L. Malilnowską .. W.
atrtykule tym autorzy IPlI'Zedstawili w ogóLnydh lŻaJl'ysac!h budowę ge-olqgicmą IUlVwarów podkenozoicznych, wyralŻając między ilnnymli przypu- szczenie, iż w r,ejotIliie ttym wyStępują rSalma,rne utwory c,echsztynu, two-
rUłce ruewieliki kominowy wysad 'soLny. Ś'Wialdozą o tym2ldanliem autorów dane grawimetryczne oraz wyniki 'badań obw,oru wiertniczego Dębi-
na
46/16. 'S!wgestie 'te nie 'WIZbudzaRylly zastrzeż€ń, gdytby :nIie spd9Ób, w jalki
zostały zinterpretowane datne grr-awimetrycme. Na str. 2190 i 29'1 'autb'l1zy
pisUł: "W OIParciu o arul,lizę szczegbłowego ,rojęcia Igtra·wimetrycZlnego moż
;na rwyrr-azić IPfI'!ZYlPuszczenie, że utwory coohStynu, w facji sailli!narnej, pOd-
ścielają ,osady mezolzoillru ;na ca~y:m obszarze ,r,oWlU. ObOOIllOść ~ekikidh utwo- rów solnych ·tłrumaczy. !bowiem występowarue na tym obszrurze talk 00-
żych ujemnych anomalii g;rawimetryozmydh, (które, jaik rwylkaZUją prace Z. Fajklewicza, częściowo tyJJko są wywołam.e dboonością Iwęgla brunat- nego.
Rów til"Z€dO!l"zędowyzaznaozył się wyraźnie na mapie am.omalii Bou- guera stręlfą uj,emnych ahoma1fi. KIU zalChodowi strefa ta przerwana jest
niewie1Jką, dość Silnie ,zaiZIlaczoną a!ll.omaHą doda·tnią. W dbrębi€ ,tego d{r da'tniego eleme;nttu, 'związimego prawld<JiPOddbniie z czapą ·wysadu solnego
'zbudowaną 'z cięi2idCih aooydrytóW, planuje się po~a,wienie OItworu wieT't- nicz€:go. Otwór ;ten ostatecmie wy\ŚWli€łtli Ibudowę wysadu".
'PirzypuszC'zetnia, że utwory sallilt1arne \Są źródłem bełchatowskiej ujem- nej anomalii ,byłylby Ido !przyjęcia, JgJdy'by 'z !braW szcz~ółowycll danych gralWimetryoonyc!h alUwzy imllUSzeni ibyli opierać się jedynti.e lila ~'jęciaoh
o charakltetr2Je'regionalnym i ll"ióW!ll!oc2Jeśnie lPostawili hipotezę, iż utwory te występują w farmie .wysadu na całym oIbsza.rz€ il"O'wu. Tymczasem do-
paJtrują,.sJię oni jedy.nie niewielikiego, ,,!kominowego" wysadu w rejonie
4818 Kazimierz Ma,ryniak, Ewa Niepie.lska Kowalkowsm
Dębiny. FaJkt, że dtwór Dębina 4'61118 'ZJlliajduje się w obrębie wytra~nej do- datniej (OIkoło 4 mg!) anomalii ,grawime1lryc2lIlej, It:ln.umaczą występowaniem
ciężkic!h mlhydirytów w,:U'tworach czapowyoh.
IW świetle :istnli.ejącycl1 danych grawimetrycmyc!h, nawet tych" nie- , licznyclh cytowanych przez'a1.Ji1i<xrlów (Ila str. '281, Itaka inlter:pretacja goo- logic'zina anomaliiibełcha't'owSkiej nie jest słuszna. I~właszoza', że podikre-
,ślono "oolre maczenie !badań goofizycmycih dlailnterpretacji geologicz-
mej" . To słJuszne stwiertizenie nie :majduje je!cLnalk pdk;rycia we WII1ios- kaClh, jalkie zostały wyciągrnięlte 'z cytowanych opa::acowań Ig~raw.iJmetrycz
n-ycih 'w 'od!lliesieniu do przyczyn wywołU'jących ujemną anomalię <beł
chatoWSką. WnioSki te są ro2Jbi€Ż!lle z wytrriikami interpretacjl graw.ime- 'bryoznej ddkonanej nie tylko !przez A. 'Kozerę i K. Mro~a IQ1'962), ale
j (pII"zez ±nrnyrcha,U'torów. Jedynie bliżej nieotkJr~lO!Ile przez alwtorów oma-
wiarnegoalVty!lrułu !PI"ace Z.Fajiklewic'za są zg.odlne z ich !koncepcJami. Po-
nieważ dkreślenie źródła wywo1:ill!jącego anomalię ~a'Wini~zną jeSt !pro-
bl€IDem lPierwszorzędnej wagi. dla linterpretarcji Igeolo:gioinej, należało bli-
żej Sprecy;:rować Ildedy i ~e 'Z. Fa'jlklewicz wYlPowiadał' się na :ten temat
'w ,odniesieniu do anomalii IbełchaltowSkiiej. Niestety, w pf,zytoczonej Ute-
lratul'Ize brak jest pirac Z. Fa'jiklewicza, nIp.'Z 1'961 11":
Z uwagi Illamaczenie', jakie miały lbadallliagrawi!meltrycme
rw
proce- sie badań ltegorreJotnu, wydaje się koniecme nieco szeI'lSze ich omówielllie .. Pietr'Wsze prace gra,wimetrycZlne przeprOlWaidzilł w lałtach przedwojen-
nych S.iPawloQwSki. Następnie 'IW Ilartacih 1'940-1'944 niemieclk.a fiIma "Sej- smos" sp<}l'Iządzill:a !Zdjęcia grawimetrycme o zagęszc:l!eniu pUIllktów pomia- TOwych w ilości 30-40 lIla a"rlkusz mapy w Skali ,1\ : 1 OO,'OiQlQ. IKolejllllj7ilIl eta- pem badań było :regiOlIlalrne zrljęcie gIrawimetryC2lneWylk.onane przez W,
Dudę w ,19153 rr. Zasadlnicze 'macmnie dla rrozpoonania il"ejonu Bełchatowa miało Jednaik dqpiero półs1zc:l!egórowe zdjęcie 'grawimetrY'C'zme J. Gl"zyrwa- -cza 'z 1'91519 r.W strefie zabWl"zeń anomalii siiły cię:lJkO!ŚCi, 'zarysowującej się już na. grawimetrycznych mapach regionalnych w red.ulkcji BoUgueTa (8. 'PawłowSki, "Sejsmos",
w..
Duda), wy1konanezoStało mjęcie o za-gęsZ'Czenilu ip~ów pOroiamwych co olkoło 1 \km. Ojprrooowane IPrrze~ J., GTzywacza mapy 1:IDrecich lPochodnych.potencjaru siły ciężlkości, ,wyliczo- nych meWdą Rosenlbacha [ i Ellkmsa I, :uwidoc.miły 'Wytra;mą strelfę iUjem- illYch amamaUi oikierunlk:Ju iW-E., Jalk wiadomo, mapy Uzzz OId.:z:w'iercioolają
stosumlki ,.głębolkO'Ściowe pa!!lJujące 'w Ultworaoo występującyclh blisko po..:
wierzrcilmi ziemi. Dy::wo!t1ując wówczas nielicmymi daInymti. geologicznymi, a tym samym danymi dotyczącymi gęstości Ska!! w tym rrejOnie, J. 'Gll"zy- wacz wyraził pogląd, ilŻ aiIlomallia 'ta odzwierciedlla Tzeźbę u:tworów ju- rajSkidh p~rY'tyrc!h '.l'żejazymi iUi'Wora:mi !k:redy.
Późniejsze IPrace wietrltn.icze, tW ikitórych wyn:jjku odikrylto rwdbrębie
ujemnej atrlamalii l:zJło:że węgla !brunatnego, pozwoliły A. Kozerne li. K.
Mrozikowi ~1,9!6Q) na dbllronamie dolkQ'akiJniejs2lej, jiUŻ ilościowej· iIllteI1Prreitacji tego :zJdjęcJia. Na wynilki Itej ~aŚl:nie inteil1Pretacji po.woiłują się autorzy dy$krutowamego artymru. Jak jwi w~arno, idh 'WnioSkI są je!d.na(k'Toz-.
bieżne 'z WlIlioskami A. Kozery i K. Mro2Jka, !którzy wOIWoOdmiJi, że ", .. pas ujerrmyclh walI"t<5ŚCi trzeciej ipO'Chodnej potencjału siły dię2JkQŚci jest efek- tem ikon1brastu gęstościowego między !p1yrtJko !Zalegającymi ulbwOłI'ami jurry i kredy a trzeciorzędem", oraz :że: "Qqównym czy.Iltrtilkiem powodującym
tu dwżV llliedobór mas są węgle lbrrun:atne .. ," '
,WypiękzenieDębiriy w rejonie Bełchatowa 489
Odkrycie ·71oża węgla !brunatnego w obrębie ujemnej arnomall.ii oraz
sprecywwarnejluż wówczas pOglądy co do IPI"zyczyn. ją wywołujących . (K. Ma,ryrnia!k, '19631) wpłynęły ma decyzję zastosowama metody ,grawi-
metrycznej w pracach ;ro~zrnaJWozycihna .zło2m. W ,lałtach 1961...J19i64 wykonano na iZi.łoru profilowe ,mjęcie grawimetrycme !przy iWżyciu grawi- metrów "Askarnia" i "Shatrpe" (J. Wasialk) OIl'az w~ Skiręceń i~S. lS:rezypa) . . Odległaści
IPUIIlktów
:pomiarowyCh na profilach wynosiły około 100 m, a odlegi.łości mięldJiyp.rofilalIlil«mn.
Prdfile Idka1izowarno !bądź to w2ldłużiS1miejący<m jIUŻ wówczas lilndi ,wielitniczydh, bądź też między nimi, talk aby
umożliwić jalk rLa'jściSJ.ejszą :ilnlt€!rjpreltację wyniJk!6w ipomiarowyclh. W tyro
też celu ipo'brarnezostały 'z wierceń pr(iliki dla oIk!r,eślen:ia Igęstości skał ipOd- . łoża i ikenozoiku. 'PifZOO grnwimetrią poStawiono zadania w€lŚleniagranic
rowu ora.z IkąItów nachy!lenia jego północnej i ~owej ściany. Zadarnie to' :zostało wyikoname z dolkłaldnaścią w · gt'wicadh. możliwości; metody (K.
Mroz€/k,1'960). .
W sZ'C!zeg.6łowych arcihiwalrnycih ddk,umentacjaC!h z Ibadań, wykolIUlnyeh w latach 19i6'1!-1964 majduje się między ,innymi stwierdzenie: "iNa pod- stawie materiałów U'zySkanych !Z Ibadań grawime1irycmydh
mama
d(jko-riać~y oIkTeślenia: .
1.' gramie rowu,
2. .zwiąmu, jaki istnieje międ~y miąIŻszośeią węgla a waIl'tościami alnOP-
manii
U zzz, . .3. wartości Ikąlta nachylenia. ścian rowu,
4.ZWliązJ.ru istniejącego między s1Irqpem podłoża !{>odtIrreciorzędowego a warWŚciąanomalii Bauguera." .
Z tego Ibaro:zo IPobieżrn~o jptI"zeglądJu !historii. bada·ń gra!Wimel1J~ych
oraz ,U!ZySkanych danych wynika;, ż·e źródłem ujemnej anomalii bełooatow,:,
mej jest ['ów w cl~ IUtworaclh merozdi.cmych, w.ypehrlony loelklkimi osadami węglonośnego tr.zeciortęjJu. lPdbwierdtzOne ito Wstało badaniami wim:tnieżymL T1lumaezenie występowania ujenmej aIriomalili grawiroe- tryc.zrnej obecnością lelklkidh U1twOIlÓWSOlnycih, P:CJdScielających osady me- rozoilku na caqym dbszalrze iTOWU 'jest niezgOOJne !Ze rwszy;s1Jkimi dottycheza- rowymi. wynikami ilościowej ilnte~acji anomalii !grawimetrycmej. Nie
naJeży przez !to Il'ooumieć,
re
dotychczasowe wyttiiki ,grawimetrymme prze-IklJ."es'iJ.ają IW ogóle :tnożliwoQŚĆ występowania na .tym obszalJ."'zesalinamych Ultworów cecih.szJtytnlU. JaIk wiadomo, utwary so1m.e rwywofuj,ą ujenme ano- ma'lie ,gramilmetryc'zrne; Jeśli ;wystęiplU1ją w (f·armie wysadów, podJuszelk '~11P.
otoC'zonyeh utworami cięższymi od soli. !Niemniej istnieją takie sytuacje geologiczrne, te iUłtwary otaczające wysad solny posiada·ją tę samą gęrtość
co sól i w takim IPr.zypadilru me jest możliwe zaiI'ejesurowame anomalii ,grawimetflryczrnej wywołanej wY'sadem solrnym. Tę ewenJtualrn<llŚć mOlżna !by
przyjąć w przy;padilru Dębiny.
W świetle ma'ter1iałów IgeolOigiczrnyclh przedstawionych IPifzez autorów a'I'Ityikułu zMo:żenie
to
należy oOdlrIzucić, gdy:ż utwory lkiredowe {mastlfyCh!t, Ikainpan) występują jeldynie w lomne od.ilrolowanycih !płatów (str. 200), a strulldtulra ·antylk.llilnama· Dąbrowy .iRfUSieclkiej, wlkt6rejdmę!bie 7JIl:ajduj-e490 Kazimierz Maryniak, ®Wa lNiepiel'&ka Kowalkowsm
0 43/ 16 121m
44/14 66m-
·fillJ
lOl _-3
.."...--4
0.44114 5 óSm
• fi
Fig. il. SZkic aytuacyjny wytkonanyCh prac gr,awimetrycz-nych 1 wiertniczych na
. wyniesieniu Dębiny: - .
Situa,tion sketch of gra'V'imetric and driH.ing works made in the area of
Dębina elevation
- -
J. - 0/I:BzaT rowu; 2 - obszlllr wynIEI&iony; CI - -UEtlroklli 4 - Hn:le IPlIOfJi16w graWime-
'trYOZ'lly.cłl; 6 - dJwary wie1'1lmdcze {IW l1ctl.:D:Ilru numer -otworu, IW l!IIIIa.noWllUru Słębo
koŚĆ l!\Il1'IOpu metIlOZolik1u); 6 - lOtwary 'WI1~ IW Ik!tórycb de IPrzewJ.erIcono keno- wHw· (w ik:ZDoi'ku numer IIrtWOl'lU, IW m!anOlWnWru gł~bdkość ~0'fIU) -
~ - cea-ol gra:ben; 2 - 'Elleva/teld lllrea; CI - lfaults; 4 - lL!.ne ot gr8IV.!imetTttc PIl'o:fiU.es;
:; - 'bore holes (nwniler ot bOIre lWIle - .in n1l!lX1el'llWllar. detPth ol MezorroI.c top - Ikl denomlna!tor)i 8 - boll'e bo.les in WbIIcll CallJnOGll1c ~ts' bave l!lIOt beeIl pierced
~um:ber ol booe hole Ikl oUiIllera'tolr. dejjXtb of 1bI0000e bole lin deoomlDa11'.oor)
'Wypiętrzenie Dębiny w rejonie Bełchatowa
się €I1ement Dęlbiny, 'zbudowana jest z litworów jurajskich. Poniewa'ż są
one cięższe od !kredy, a !kontrast ,gęstoBciiowy pomiędzy mmia solą więlk
szy, wdbec 'tego hipotetyczny wysad solny powinien tym /bardziej odtwier-
ciaHać się w olbra'zie grawimetrycznym jakoa:noma'liaujemna.
RejOIli Dębiny sta'IllOWi ibaJrd:zo Chall'akterystycznyelementna tle 1"OWiU bełohaltowskiego. strefa ujemnych wall'itości siły cięiJkaściulega w Itym miejscu ,gwałtownemu 'zwęeniu. -Wyn:ilki interpretacji ,grawimetrycznej
wykazały jednoznacznie, że dodatnia anomalia wywołana jest ró1micą gę
stości miocenu i wydźwigniętego mezozoiku.
44/Z2
N v
Fig. 2. 'Zestawienie . anomalii ·grawimełtrycznych z danymi' geologicmlymi Complirison of gnwimetric data with geological evidences
-1 ~ 1IrenaZOIik:, 2 - mezozodk. 3 ' -U&kQlk:li, 4 :-otwory wlel'lt.nicz ..
1 - CalJnozo.!.c; 2 - Mesoeol,c; 3 - foaullrts; A - h<>'reholes
s
Natomiast autOlrzy wSt,Pomnlian.ego all'ftykułu w opwrciJuo !dane zdtwo- .ni Wi€'litnIczego Dębina 416118 ,uw~ają, że anoma;lia ta wywalana ;jest obec-
nością alIllhydTYltów 'W czalPie
'WYSaidJU
solnegD.Na
str. 282 iPis~om:
"Nagłębdkości 1119 In pojawiły się anhydryty i gipsy ma:re, zmetamar:fizowa""
ne, silnie zaangaoowalI1e ~icznie, o :upaJClzie 7(}O; odwiercooo iOO 30 m.
W wyżej OtpiSanyah anhydrytach wiercenlie ;z~trzymano. Jest rto wedłlug inlteI1PretacjiZ. iDą!broWSkiej ... niewie1iki !kominowy wysad solny". Tyle
jeśli chodzi o dme wier,tnicze mające śW1i:adc'zyć o :istnieniu wysadu sol- nego oraz o przyczynach .wywOłujących dodatnią anomalię grawime-
tryczną· .
Teore'tyomlie 400-.matrowa w~stwa czyste.g.o anhydrytu. występująca
na głęlbdkQŚci '100 ID, przy r.ÓŻI!licy gęstości. 0,7 'gjr;m3. Iwywoła anomalię .
rzędu 1,8 mgl.
Kwartalnik Geolqftc.zny - •
492 Kazimierz ilVIaryniak, Ewa iNiepiel's·ka tKowa'l'kQwsk'a
W rejonie. Bełclha'tówa wyik:onano ponad 12'00 otwOI'iÓW . wiertniczych.
Otwór nęlbina 46/'18 jes't jedynym, Móry na'wiercił Igipsy i anihydirY'ty
u,walŻallle prze,z Z. Dąlbr,ow>s~ą'za 'litwolry cechsztyńskie. Wiek tych ultw()~
rów jest dy-Skusyjny. IS. Biernat ((191618) IPrzylpiswje gi,piSOlffi z Dęlbiny wie\k kajpa:-owy. Trzecią ewenrvual'll.ość wysuwają autorzy przy d-olkumenJtacji ge-
ologic:zmej 'z'łolŻa wę/glla tbru1ria:1mego. iPodają' oni:. ' ,iPurlbelk nawietc{)no w ołtw{),rze 4:6!1'8. Wiek tyclh selrii SUlgetrują wystąpienia glJpsów". Pomija-
jącdyskiusyjny wielk u'tworów IZ iDębiny nic nie wskazuje na 11;0, aby ponad pl'lzSlPuszcza1nym wysadem lSo}nym 'znajdowała się czapa ,~bud{)wana oz an- hydrytów o miąższości wy,gtalrczająoej me 'ty]ko na wywołanie all{)malii dodartniej, alel'ównocześnie na zniwelowanie odldzia>ływania leklk!iclh mas so:lnych.
Naelemeneie Dębina !po,za otworem 416/1'8 .zOstało wyllwnanycih jeszcze 5 innych: 413/.17, 43/11>6, 441114, 4i4/17', '414/1118 l(cf1g.'1). Jaik ,j'Ulż wspomniano,
żaden IZ nich nie naWliereił gilPsÓW ani anhyidrytów. We wszystikich s1;wier- drono maI1glisto-wap'ienne osady ikrredy. StJrąp Ikr,eldy w !tych otworach waha się na głębolkośd 44+'1213 m. 'Wahania Iteod:zJwierciedlają się ,również
w obra-zie 'grawnnetryc.znym. Niestety, wykonane dla potrzeb r-ozeznania
złoża -grawimetJryczne zdjęde prafilowe jest niewystaT1Czająco szczegóło
we,alby, można ibyło przeprowadzić dokładną interpretację wyniesienia
Dę'bmy, Iktórego szerokość wynosi zaledwie okalło l km. . Profil nr XiLVITf przebierga wzJdh.rż Hnili wieI1tniczej NS44 i jes't jeld- nym:z ir,zech, Iktóre znajdują się na wyniesierriJu .. \Pozostałe dwa ipirof11e są
do niego !plI"oSltopadłe i !przebiegają mniej Wlięcej 'wzdłuJż linii wieftnic:zych WE'1!) WE18 ('ng. 1). PxoHle D !kielruJnllru 'WE przebiegają równolegle i IZJbyt bliskO' ugkolkbw naelemende Dęlbiny,co UIlliemoż1liwia praw~dlłową .. ~ch interpretację (ifiJg. 2). !PDmimo to wiJdocma jest wyraźna '2lgodnofŚć wyni- ków wiertnic.zych z wyniikamiinterpretacji g'rawimetry,cznej na profilu nr XiINIH. Na krzywej Uxz I(gradieh,t poziomy) za'znaczają się uskoki
p~zebiegające na północipo'łudnie od otworu 44/118. Z przebiegu tych krzywych na protfHu nr XLVltI'I można z dużym prawdopodoibieństwiem wyznaczyć p6łnocną i pdłuldniową granicę wyniesienia Dębiny. Należy przypuszczać,że ten najibatdziej wyn1esionyelement i(w otworze 4'4/1l18
kredę nawiercono na g-łę\b{)!kości 44 m) ciągnie się ik!u wschodowi w Iki,e~
runku otworu iDębina, 416/'18. Niestety, wzdłuż linii wiertni>czej N1S46 brak jest pomiarów grawimetrycznych.
Wydaje isię, ':he :przed zajp'rojeiktowaniem loikalti1zacji oitwOlru wiertnicze- go, mającego wyjaśnić hudowę geoJogiczną elemenJiJu Dębiny, naleIŻałoiby wykonać przynajmniej trzy profile grawiJme'bryczme i ddlwnać interpre- tacji danych 'grawimebrycznyclh w ścisłym powiązanku 'z istniej,ącymi ma-
teriaiłami wlie~1;niczymi. IProtfiJle ,graw~mekyczne >nalelŻałoby wyikonać wzdJ:;u'ż Unii w:i,eIi1Jniczej NrS43, NS4I6 OTa'Z pomiędzy ,liniami NS44 i NS46. Vqpiero ana1iza ,taikiegomateriału \PłOzwoUłabyna wycią;gnięciewłaści
wych wIliosków co dOSZCiZ~giółów !budowy geologiczlllej elemeniiJu Dębiny
oraz najkorzysuniejszego zlolkalirowania otwaru wie:rtni'C:wg<J.
:Pf\zedsięblo~st'Wo POSZUikti,w,!-ń ąeOd"Lzyczny,ch WarSZRWJR, ul.S!taUn,g\r:ad""k~ '1lf4
Nadesłano dnia !l"l paźdZiElr>ni'ka 111969 ł".
:. ,'.'
~t:re'Szczenie 493
PlSMIENNlCTwO
BI.ER!NiAJT S. (1008) -Plrolblemy tektoniki 'i mo1'lfologii ISItroPJlmezozoi!k:u między iBełchatowem i lDziałoszynem. !K.w;art. geol., 12, p. ~, nr
a.
We.r-soza-wa.
~lOC:IZ A., C'1lESII,.JINSK S.,DĄBJROIWSKA \Z.,. iKlAiR\CZEWSKJ