Zastosowanie wybranych metod geofizycznych do rozpoznania facjalnego utworów górnojurajskich na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej

Abstract

The main aim of the thesis was to test the chosen geophysical methods in research of facies differentiation of the Upper Jurassic carbonate sediments in the Cracow-Czestochowa Upland (CCU). In the regional scale - the whole CCU area - the magnetic method was applied, and in the local scale - a single outcrop - the ground penetrating radar (GPR). The aim of the magnetic research was to check the hypothesis for relation between pattern of the Upper Jurassic carbonate buildups complexes and magmatic and plutonic bodies located in the Palaeozoic basement of the CCU along the Cracow-Lubliniec Fault Zone. It was proved that the most of carbonate buildups complexes is developed above magmatic intrusions that are connected with this zone. In the research the semi-detailed ground magnetic data, the results of local magnetic survey as well as geological data were used. Magnetic anomalies were interpreted in order to determine their sources, size and location depth. Subsequently the correlation between the pattern of limestone facies on the CCU and the pattern of the intrusions in the CCU basement was carried out. The GPR method was tested in the spatial-facial analysis of the Upper Jurassic carbonate buildups complexes, legibility of karst forms and discontinues tectonic structures. The GPR surveys were conducted in the Twardowski Rocks in Cracow and in the Olsztyn Rocks in Olsztyn. Additionally, the 3D GPR image of karst channels, which are developed in the bedded limestone, was constructed on the basis of the surveys in the area of the Twardowski Rocks. Głównym celem pracy było sprawdzenie możliwości zastosowania wybranych metod geofizycznych do rozpoznania zróżnicowania facjalnego osadów górnojurajskich na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (WKC). W skali regionalnej -całego obszaru WKC - zastosowano metodę magnetometryczną a w skali lokalnej - pojedynczych odsłonięć - metodę georadarową. Celem badań magnetometrycznych było sprawdzenie hipotezy o powiązaniu rozmieszczenia górnojurajskich kompleksów budowli węglanowych ze zjawiskami plutonizmu i magmatyzmu mającymi miejsce w podmezozoicznym podłożu wzdłuż strefy uskokowej Kraków-Lubliniec. W badaniach tych wykorzystano półszczegółowe naziemne zdjęcie magnetyczne, wyniki lokalnych pomiarów magnetycznych oraz dane geologiczne. Anomalie magnetyczne zostały poddane interpretacji w celu ustalenia źródeł anomalii, ich wielkości i głębokości występowania. Następnie przeprowadzono korelację między rozmieszczeniem facji wapieni na obszarze WKC a rozmieszczeniem intruzji w jej podłożu. Potwierdzono, że nad intruzjami magmowymi związanymi z tą strefą rozwinięta jest zdecydowana większość budowli węglanowych. Metoda georadarową została przetestowana do analizy przestrzenno-facjalnej górnojurajskich kompleksów budowli węglanowych, czytelności form krasowych i nieciągłych struktur tektonicznych. Pomiary georadarowe zostały przeprowadzone na Skałach Twardowskiego w Krakowie i Skałach Olsztyńskich w Olsztynie. Dodatkowo, na podstawie pomiarów wykonanych na obszarze Skał Twardowskiego skonstruowano georadarowe zdjęcie 3D systemu kanałów krasowych rozwiniętych w wapieniu uławiconym.