Geomorfologický Morfostrukturní sborník a tektonické 2 problémy ČAG, ZČU v Plzni, 2003 Geomorfologická interpretace geodetických měření v Krušných horách Eva Stolínová, Vít Vilímek vilimek@natur.cuni.cz Katedra fyzické geografie a geoekologie, Přírodovědecká fakulta UK, Albertov 6, 128 43 Praha 2 Nivelační pořad Z 2 b 11 pro sledování stability svahů Krušných hor byl založen v roce 1983. Vztažným bodem byla hloubková stabilizace v Nové Vsi v Horách. První měření proběhlo na podzim téhož roku. V následujících letech probíhala měření vždy 2x ročně, na jaře a na podzim (KALVODA, VILÍMEK, 1989; KALVODA et al., 1994). Kontinuita měření však byla přerušena v roce 1989, kdy byla provedena pouze jarní měření. Po jarním měření v roce 1990 byl nivelační pořad pro další studium svislých pohybů, bezprostředně souvisejících s těžbou, redukován na krátký úsek v prostoru zámku Jezeří a vrcholu Jezerka. Tento úsek se nachází na jv. zlomovém svahu Krušných hor a částečně zabíhá do údolí Vesnického a Šramnického potoka. Zároveň byl nivelační pořad Z 2 b 11 doplněn o nivelační pořady Z 2 b 12 a Z 2 b 3 (Obr. 1). Obr. 1: Schéma geodetických pořadů v oblasti kateřinohorské klenby v Krušných horách. Legenda: 1) geodetický pořad, 2) čísla geodetických bodů, 3) zámek Jezeří 247
Nivelační síť tohoto rozsahu byla poprvé zaměřena již v roce 1988. Výchozím bodem pro toto a v následujících letech provedená měření se stala skalní stabilizace Červený Hrádek místo hloubkové stabilizace v Nové Vsi v Horách. Plnohodnotné napojení nových měření na nivelačním pořadu Z 2 b 11 na měření v letech 1983 90 tedy není možné. I přes zmíněnou skutečnost jsme se pokusili porovnat pohybové trendy nivelačních bodů tohoto pořadu ve dvou po sobě následujících časových obdobích. Přehled nivelačních měření provedených na pořadech Z 2 b 11, Z 2 b 12 a Z 2 b 3 v letech 1983 98 je uveden v tab. 1. Tab. 1: Přehled nivelačních měření (x měření provedená na pořadu Z 2 b 11, výchozím bodem hloubková stabilizace Nová Ves v Horách; y - měření provedená na pořadech Z 2 b 11, Z 2 b 12 a Z 2 b 3, výchozím bodem skalní stabilizace Červený Hrádek). jaro léto Podzim 1983 x 1984 x x 1985 x x 1986 x x 1987 x x 1988 x x, y 1989 x, y 1990 x, y 1991 y 1992 y 1993 y 1998 y Cílem geomorfologické interpretace pohybů geodetických bodů bylo vyhodnotit výsledky opakovaných nivelačních měření, a to s využitím metodiky vypracované J. Kalvodou, tedy na základě ocenění kvality stability bodů (KALVODA, ZEMAN, 1982). Posouzení geomorfologických poměrů zkoumané oblasti vycházelo ze staršího terénního mapování (VILÍMEK, 1992) a nového terénního průzkumu (STOLÍNOVÁ, 2002). Nivelační měření s výchozím bodem Nová Ves v Horách Do roku 1989 (včetně) byla nivelační měření vyhodnocována J. Kalvodou a A. Zemanem (KALVODA et al., 1994). Vzhledem ke skutečnosti, že pravidelně prováděná nivelační měření (na jaře a na podzim) byla opuštěna, jedná se z metodického hlediska o přerušení řady cenných měření, neboť ze starších prací je znám význam sezónního kolísání bodů ve vztahu k množství vody v masívu (KALVODA, ZEMAN, 1982). Z tohoto důvodu výše zmiňovaní autoři další interpretaci neprovedli. Nicméně s vědomím toho, že nivelační měření zde pokračovala, i když v nepravidelných intervalech a zejména se snahou o prodloužení velmi cenné řady pozorování jsme se pokusili o zhodnocení a geomorfologickou interpretaci následujících nivelačních měření, vztažených ke skalní stabilizaci Červený Hrádek. 248
Nivelační měření s výchozím bodem Červený Hrádek Nivelační měření, jejichž výchozím bodem je skalní stabilizace Červený Hrádek, byla zahájena v roce 1988. S ohledem na skutečnost, že měření probíhají velmi nepravidelně, nelze dosáhnout kvality výsledků nivelačních měření, která probíhala na pořadu Z 2 b 11 v letech 1983 89. Vzhledem k tomu, že nivelační pořady protínají krušnohorské zlomové pásmo, lze s ohledem na sledování současných tektonických pohybů říci, že prostorové uspořádání kontrolní sítě nivelačních pořadů bylo zvoleno vhodně. Problémem však zůstává stabilita nivelačních bodů z hlediska působení exogenních, popř. antropogenních vlivů. Body stabilizované na balvanech (zejména malých rozměrů), domech a jiných objektech nejsou příliš vhodné pro sledování současných tektonických pohybů (např. body č. 1, 4, 6, 7, 11 a 13 nivelačního pořadu Z 2 b 12). Za nejstabilnější lze považovat hloubkové a tyčové stabilizace (zastoupeny pouze ve třech případech - body č. 50, 45 a 49 nivelačního pořadu Z 2 b 11), dále pak body osazené na skalních výchozech (je však velmi obtížné určit, zda výchoz není někde pod povrchem výrazně rozpukán, popř. zda je vůbec součástí skalního podkladu). Některé skalní výchozy jsou navíc náchylné k sesouvání skalních bloků (např. body č. 48, 39, 36 a 35 nivelačního pořadu Z 2 b 11). Dále je stabilita bodů ovlivněna ve všech případech (bez ohledu na typ stabilizace) sezónními objemovými změnami hornin nebo sezónními objemovými změnami sedimentů kvartérního stáří. U některých nivelačních bodů bylo také prokázáno ploužení a sesouvání sedimentů kvartérního stáří (např. bod č. 7 nivelačního pořadu Z 2 b 12). Výsledky opakovaných nivelačních měření potvrdily (až na výjimky) skutečnost, že jarní měření jsou charakterizovány vyššími hodnotami ve srovnání s měřeními na podzim, a to bez ohledu na typ stabilizace. Geomorfologická interpretace opakovaných nivela čních měření z let 1988-98 dále přinesla pozoruhodné výsledky. Vypočtené intenzity pohybu dosáhly u některých nivelačních bodů hodnot přes 2 mm/rok, což by odpovídalo velmi intenzivním tektonickým pohybům: 2,4 mm/rok u bodu č. 36 (n. p. Z 2 b 12); 2,3 mm/rok u bodů č. 58 (n.p. Z 2 b 11) a č. 37 (n. p. Z 2 b 12); 2,2 mm/rok u bodů č. 57, 55, 53, 52, 51, 50, 49 (n. p. Z 2 b 11); u dalších 7 bodů dosahuje hodnota pohybu 2-2,1 mm/rok. Z výše uvedeného vyplývá, že tyto výrazné výškové změny jsou pozorovatelné u velké části nivelačních bodů. Nejedná se tedy o výjimečný jev. V případě masívu Krušných hor jsou však takto intenzivní tektonické pohyby nepravděpodobné. Např. LIAGHAT et al. (1998) popisují současné tektonické pohyby na okraji Rýnského prolomu ve Francii (severně od Sélestat) v ročním průměru přes 1,5 mm. SUGAI (1992) stanovil průměrnou rychlost zdvihu Toros Mountains z jižního Turecka (od pozdního miocénu) na 0,2 0,8 mm/rok. Při hledání možného vysvětlení jsme dospěli k tomuto názoru: výsledky opakovaných nivelačních měření z let 1988-98 by mohly být zkresleny 249
poklesem výchozího bodu - skalní stabilizace Červený Hrádek. Kromě možného pohybu výchozího bodu nelze opomenout další faktory, které mohly ovlivnit výsledky nivelačních měření. Jedná se např. o možnost nahromadění systematické chyby v důsledku překonávání velkých relativních převýšení v průběhu měření nebo dříve diskutovaný elastický zdvih horninového masívu (KALVODA et al., 1994), doprovázený změnou průběhu hladinových ploch tíhového pole Země, jako důsledek množství odtěžených hmot. Výchozí nivelační bod Červený Hrádek je tvořen nivelační značku osazenou na rozpukaném skalním výchozu v umělém zářezu při okraji cesty. Skalní výchoz není pravděpodobně součástí mohutného skalního výchozu, který se nachází v blízkosti tohoto výchozího bodu (plochy rozpukanosti mají rozdílnou orientaci). Společně s tímto bodem byly v roce 1964 založeny také ostatní body bodové skupiny Červený Hrádek. Výsledky opakovaných nivelačních měření jsou konfrontovány s pozicí všech bodů této bodové skupiny, a to v rámci geodetických pravidel (předepsaných povolených výškových rozdílů a chyby při měření). Je však zapotřebí říci, že to co vyhovuje současným geodetickým kritériím nemusí vyhovovat požadované přesnosti v oblasti sledování tektonických pohybů. Skutečnost, že tento výchozí bod nebyl zvolen příliš vhodně, potvrzují také rozdílné výsledky opakovaných nivelačních měření, probíhajících na pořadu Z 2 b 11 ve dvou etapách, které se částečně překrývají (v letech 1988-90) a z nichž každá měla jiný výchozí bod (Nová Ves v Horách a Červený Hrádek). Pro bližší představu uvádíme na obr. 2 grafické znázornění vývoje výškových změn nivelačního bodu č. 50 (hloubková stabilizace) v těchto dvou etapách. Z obrázku je patrné, že se výsledky opakovaných nivelačních měření v letech 1988-90 značně liší. Tato skutečnost mluví v neprospěch skalní stabilizace Červený Hrádek, která byla výchozím bodem pro nivelační měření, probíhající v letech 1988-98. Nepochybně se jedná o méně kvalitní typ stabilizace ve srovnání s hloubkovou stabilizací Nová Ves v Horách. I s ohledem na námi předpokládaný pokles výchozího bodu Červený Hrádek by zůstaly zachovány bodové skupiny, které se vyznačovaly obdobným chováním jednotlivých bodů v rámci skupiny. Jednu z těchto skupin tvoří nivelační body č. 36, 37 (n. p. Z 2 b 12) společně s nivelačními body č. 58, 57, 56, 55, 54, 53, 52, 51, 50 a 49 (n. p. Z 2 b 11). Tyto se chovaly v jednotlivých letech naprosto shodně, a to i s ohledem na období, ve kterých byla měření prováděna. Míra sezónních zdvihů a poklesů je totiž také srovnatelná. Pozoruhodná je skutečnost, že trendy pohybů bodu č. 50 (hloubková stabilizace) a také bodu č. 49 (tyčová stabilizace) se od sousedních nijak výrazně neliší. To dokazuje kvalitu založení bodů, osazených převážně na masivních skalních výchozech. 250
Obr. 2: Grafické znázornění vývoje výškových změn nivelačního bodu Z 2 b 11-50 v letech 1983-98 s vyznačenými pohybovými trendy. Pohybový trend zdvihového charakteru vykazovaly v letech 1988 98 téměř všechny nivelační body pořadu Z 2 b 11 (58, 57, 55, 53, 52, 51, 50, 49, 48, 47, 46, 45, 43, 42, 39, 38, 37, 33, 34, 35, 36), dále některé nivelační body pořadu Z 2 b 3 v blízkosti zámku Jezeří (132e, 132b, J1) a velká část nivelačních bodů pořadu Z 2 b 12 (19, 22, 23, 25, 27, 30, 31, 32, 33, 34, 36, 37). Naopak některé nivelační body pořadu Z 2 b 3 (110, 112, 120, 132), které se nacházejí na rozhraní masívu Krušných hor a pánve, vykazovaly v rámci sledovaného období poklesové trendy pohybu. Zůstává však otázkou, nakolik jsou tato tvrzení správná s ohledem na zpochybnění stability výchozího bodu Červený Hrádek. Literatura LIAGHAT C., VILLEMIN T. & JOUANNE F. (1998): Déformation verticale actuelle dans la partie sud du fossé d Alsace (France). - Comptes Rendus de l Academie des Sciences, Serie II., Sciences de la Terre et des Planetes, 327, 1, 55 60. STOLÍNOVÁ E. (2002): Geomorfologická interpretace výsledků opakovaných nivelačních měření v předpolí velkodolu ČSA v Krušných horách. MS katedra fyzické geografie a geoekologie, PřF UK, 98 str., Praha. SUGAI T. (1992): Tectonic Deformation and Geomorphological Development of the Toros Mountains. Southern Turkey Viewed from Distribution of Large-Scale Low-Relief Surfaces. - Jornal of Geography, 101, 5, 372 382. KALVODA J., VILÍMEK V. (1989): Geomorfologická interpretace měření pohybů zemského povrchu na zvláštním nivelačním pořadu Mikulovice - Jezeří v Krušných horách. MS ÚGG ČSAV, 248 str., Praha. 251
KALVODA J., ZEMAN A. (1982): Geologická interpretace nivelačních měření pohybů zemského povrchu. MS ÚGG ČSAV, Dílčí výzkumná zpráva, 65 str., Praha. KALVODA J., VILÍMEK V. & ZEMAN A. (1994): Earth`s Surface Movements in the Hazardous Area of Jezeří Castle, Krušné hory Mountains. - GeoJournal, 32, 3, 247-252, London. VILÍMEK V. (1992): Morfostrukturní vývoj Kateřinohorské klenby v Krušných horách. MS katedra fyzické geografie a geoekologie, PřF UK, kandidátská disertační práce, 232 str., Praha. Summary Geomorphological interpretation of levelling measurements in Krušné hory Mts. Levelling measurements on a special levelling circuit Z 2 b 11 in Krušné hory Mts. were organised during 1984-89 (KALVODA et. al., 1994). These measurements continue after 1989 but irregularly. The reference point was changed from deep stabilization in Nová Ves v Horách village to rock stabilization in Červený Hrádek. Due to the fact, that part of the levelling circuit Z 2 b 11 was measured regarding to both above mentioned reference points in the same time, we tried to prolonged the measurements from the period 1984 89 to present. Levelling circuit is crossing the fault zone and therefore we supposed that movements of tectonic origin might be identified. The aim of geomorphological interpretation was to evaluate the quality of stabilization on the circuit used after 1989 as well. The explanation of rather intensive uplift of levelling points in the frame of circuit Z 2 b 11 in recent time might be the insufficient quality of stabilization of reference point Červený Hrádek. 252