Pracovníci oddělení geomagnetiky spolupracují s Ústavem věd o Zemi Slovenské akademie věd na výzkumu hluboké a složité geologické stavby Západních Karpat, zejména tzv. bradlového pásma.
Západní Karpaty jsou součástí tzv. alpsko-himálajské soustavy pásemných pohoří, která se táhne od Španělska přes Alpy, Karpaty a Turecko až do jihovýchodní Asie. Toto relativně mladé horstvo je výsledkem kolize kontinentálních bloků Afriky a Eurasie, která začala koncem druhohor (před asi 70 miliony let). Při této kolizi došlo ke stlačení a rozsáhlé deformaci usazených hornin, vzniklých v řadě oceánských pánví především v průběhu druhohorního období. Postupné nasouvání horninových celků k severu vedlo ke vzniku několika zón Západních Karpat, které tak můžeme směrem od jihu rozdělit na vnitřní, centrální a vnější (obr. 1). Tyto tři zóny jsou od sebe vzájemně odděleny dvěma suturami (zbytky původních oceánských pánví), označovanými jako zóny meliatská a váhická. Povrchovým projevem váhické zóny mezi centrálními a vnějšími Karpaty je tzv. bradlové pásmo. Jedná se o přibližně západovýchodní geologickou strukturu dlouhou více než 600 kilometrů se šířkou maximálně 15 kilometrů, na kterou se náš výzkum poslední roky na Slovensku zaměřuje (obr. 1). Snažíme se zejména odpovědět na otázky spjaté s původem a současnou pozicí bradlového pásma a také vysvětlit způsob a míru jeho deformace.
Obr. 1 – Geologická mapa Slovenska s vyznačeným bradlovým pásmem (dlouhý světle modrý pruh) a oblastmi měření: (1) červnové měření na Malé Fatře; (2) srpnové měření v Belianských Tatrách a v Pieninách. Převzato a upraveno z webové stránky Minerály a mineralogické lokality Západných Karpát.
Magnetotelurická metoda zjišťuje elektrický odpor hornin do velkých hloubek, za pomoci přírodně indukovaných elektromagnetických polí.
Bradlové pásmo je tvořeno zejména jurskými a spodnokřídovými vápenci, které se v průměru projevují vysokými elektrickými odpory v řádech tisíců Ω.m. Naproti tomu horniny obklopující bradlové pásmo se většinou projevují nízkými odpory okolo desítek či prvních stovek Ω.m. (Jedná se o tzv. flyšové pásmo tvořené křídovými a paleogenními pískovci a jílovitými břidlicemi na severu a o sedimenty vnitrokarpatského paleogénu s podobným složením na jihu). Ze změřených elektrických odporů tak můžeme odvodit sklon bradlového pásma v hloubce, či mocnost paleogenních sedimentů v jeho okolí. Z praktického hlediska mohou tato měření ukázat na místa s potencionálními zdroji geotermální energie, protože oblasti podél jižního okraje bradlového pásma se projevují zvýšeným tepelným tokem.
Obr. 2 – Stavba MT stanice nad obcí Osturňa, v pozadí Belianské Tatry
Měření v náročném terénu
Naše měření probíhalo ve dvou výjezdech. První bylo v červnu v oblasti Malé Fatry nedaleko obcí Zázrivá, Terchová a Nová Bystrica. Zde jsme navázali na přerušenou práci z minulého roku v podobě přibližně 15 kilometrů dlouhého severojižního profilu. Cílem měření v této oblasti je odhalit a upřesnit stavbu bradlového pásma, které zde tvoří tzv. Zázrivskou sigmoidu. Pásmo je zajímavým způsobem přerušeno příčnými severojižními zlomy a jeho přibližný západovýchodní průběh je narušen odskokem v severojižním směru.
Obr. 3 – Zakopávání magnetických cívek nad Vyšnými Ružbachy v nepříliš příznivém počasí
Druhé měření proběhlo v srpnu v oblasti Belianských Tater a národního parku Pieniny (obr. 2, 3 a 4). Zde se výzkum zaměřil na vztah bradlového pásma k okolním flyšovým jednotkám s návazností na tzv. obal Vysokých Tater, který je v Belianských Tatrách tvořen dolomity s vysokými elektrickými odpory.
Obě měření se vyznačovala těžko přístupným horským terénem, rozbahněnými cestami a administrativně složitými vjezdy do chráněných území a národních parků. Měření na Malé Fatře kromě toho probíhalo v okolí vodní nádrže Nová Bystrica, které patří do I. a II. ochranného pásma vodního zdroje. V Belianských Tatrách bylo v srpnu krátce po povodních a museli jsme zde čelit strženým mostům, což znamenalo projíždění narychlo vytvořených provizorních brodů (obr. 4). Při obou měřeních jsme se také museli potýkat se všudypřítomnými stády ovcí, která se v těchto lokalitách pasou na každé druhé louce.
Obr. 4 – Průjezd provizorního brodu v Javorové dolině v Belianských Tatrách
I přes těžkosti spojené s terénními pracemi se nám podařilo naměřit deset bodů na Malé Fatře a stejný počet v Pieninách a na okraji Vysokých Tater. Společně s našimi kolegy ze Slovenské akademie věd jsme přes zimu data zpracovali a interpretovali a nyní jsou výsledky připravovány k publikaci.
Obr. 5. – Výsledný geoelektrický řez z roku 2015 přes bradlové pásmo na východě Slovenska ukazující logaritmy elektrických odporů. Písmeny jsou označeny různé geologické jednotky či anomální zóny, bradlové pásmo je v tomto případě označeno zkratkou KB. Červená čísla značí měřené body.
Výsledky z minulých let (obr. 5) přinesly nové informace o stavbě bradlového pásma na východě Pienin, o mocnostech paleogenních sedimentárních komplexů a napověděly více o zlomech ohraničujících Vysoké Tatry. Kombinací těchto výsledků s jinými geofyzikálním metodami (zejména geotermikou a seismikou) jsme dostali ucelený obraz o místní geologii typicky do hloubek okolo 5 kilometrů. Data z loňského roku mají podobnou kvalitu jako ta z předešlých let, a tak doufáme, že se nám podaří navázat na minulé výsledky a opět trochu přispět k poznání geologického vývoje a stavby nejvyššího horstva našich sousedů.
Mgr. Radek Klanica
oddělení geomagnetiky