Role tektoniky při tvorbě jeskyní a migraci vody na příkladu Amatérské jeskyně

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00025798%3A_____%2F24%3A10169220" target="_blank" >RIV/00025798:_____/24:10169220 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://www.ssj.sk/user_files/Aragon_29_1_web.pdf" target="_blank" >http://www.ssj.sk/user_files/Aragon_29_1_web.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Role tektoniky při tvorbě jeskyní a migraci vody na příkladu Amatérské jeskyně

Popis výsledku v původním jazyce

Dvěma slovy se dá říct, že role tektoniky pro migraci vody a tedy i pro tvorbu jeskyní v krasových oblastech obecně je zcela zásadní. Vápence mají velmi malou primární porozitu a efektivní porozitu ještě menší. Při pohybu vody ve vápencích se tedy uplatňuje tzv. sekundární porozita tvořená puklinami a dalšími křehkými poruchami. Orientace a hustota (množství poruch na metr) těchto struktur pak řídí hlavní směry pohybu podzemní vody a tím pádem i orientaci chodeb jeskynních systémů. Dá se říci, že krasovění a migraci podzemní vody ovlivňují struktury všech měřítek: násunové zlomy řídí generelní trendy v měřítku celého krasu, zlomy a kliváž řídí směry chodeb v měřítku jeskyně a pukliny ovlivňují jeskynní systémy v měřítku jednotlivých chodeb.Puklinové systémy v Amatérské jeskyni byly zkoumány na 28 stanovištích co nejrovnoměrněji rozložených v celém systému Nové i Staré Amatérské jeskyně. Na každém stanovišti byla změřena orientace 30 puklin (někdy až 50 v případě některých klíčových výchozů) a byla stanovena průměrná minimální a maximální velikost litonů (tedy průměrná minimální vzdálenost mezi puklinami dominantního systému a průměrná maximální vzdálenost mezi puklinami nejméně výrazného systému). Intenzitu rozpukání vyjadřujeme indexem RQD (Deere a Deere, 1988, rovnice na obr. 1). RQD = 100 mají nerozpukané horniny, RQD 0 mají extrémně rozpukané horniny. Na příkladu Amatérské jeskyně si můžeme demonstrovat nejen vliv orientace puklin na orientaci chodeb, ale také vliv puklinatosti na intenzitu krasovění a tím pádem i velikost jeskynních prostor (obr. 1). Menší prostory mívají vyšší hodnoty RQD (jsou méně rozpukány) a větší prostory mají hodnoty RQD nižší (větší rozpukání).Jak ve vápencích v severní části Moravského krasu, tak i v horninách kulmu naprosto dominují subvertikální pukliny, které tvoří 4 hlavní systémy. Tři z těchto systémů odpovídají hlavním strukturám, tedy ssv.-jjz. pukliny směrově odpovídají násunovým zlomům a sv.-jz. a v.z. pukliny odpovídají mladším zlomům. Čtvrtý systém, v případě puklin dominantní jsou sz.-jv. pukliny. Tento systém odpovídá sz.-jv. zlomům.Výsledky několikaleté práce v terénu i podzemí lze shrnout do několika bodů: 1) křehké deformační struktury řídí migraci vody a krasovění; 2) hlavní směry jeskynních systémů řídí násuny a velké zlomy; 3) menší zlomy a pukliny řídí směry jeskynních chodeb lokálně; 4) velikost jeskynních prostor je přímo úměrná intenzitě rozpukání vápenců; 5) nevápencové horniny v hydrogeologickém zápolí krasu jsou z hlediska hydrogeologického a environmentálního stejně důležité, jako samotné vápence a je třeba se zaměřit na jejich ochranu a zvyšování environmentálního povědomí obyvatelstva.

Název v anglickém jazyce

The role of tectonics in cave forming and water migration on an example from the Amatérská cave

Popis výsledku anglicky

One can say in one word, that the role of tectonics in underground water migration and for cave formation in karst areas is crucial. Limestones have very small primary porosity and even smaller effective porosity. Underground water migration in limestones is hence controlled by the so called secondary porosity formed by fractures and other brittle structures. The orientation and density (number of fractures per meter) of these structures control the direction of underground water migration and as a consequence also the directions of cave corridors. Karstification and underground water migration is controlled by structures of all scales: main thrust faults control the main cave corridors trends in the whole karst scale, faults and cleavage control the directions of cave corridors in the cave system scale and joints and other fractures control the cave corridors directions in the scale of individual cave parts/corridors.System of fractures were in the Amatérská cave (New and Old Amatérská cave systems) studied in 28 places scattered throughout the whole cave system as uniformly as possible. A dataset of 30 fractures (50 in some places) was acquired at each station and minimum and maximum block size was determined (i.e. the minimal mean fracture spacing of the most dominant fracture system and maximal mean fracture spacing of the least dominant fracture system). The intensity of fracturing was expressed as the RQD index (Deere and Deere, 1988, equation in fig. 1). RQD = 100 have rocks without fractures, RQD = 0 have the most extremely fractured rocks (all blocks are smaller than 10 cm). We can demonstrate, based on the Amatérská cave case study, that not only the directions of cave corridors are controlled by the orientation of fractures, but that the intensity of fracturing control the volume of cave corridors/domes (fig. 1). Smaller corridors have usually higher values of RQD (are less fractured), bigger corridors and domes have smaller values of RQD (are much more fractured).Limestones of the northern part of the Moravian Karst and non-calcareous rocks of the Culmian facies (wackes and conglomerates) are dominated by sub-vertical fractures, which can be divided into four main systems. All of these systems are associated with main tectonic features of the area: NNE-SSW fractures correspond with the main thrust faults, NE-SW, W-E and NW-SE fractures are associated with young fault systems.Results of several years of field work (both on the surface and in the cave system) can be summarised in a few points: 1) brittle deformation structures control both underground water migration and karstification; 2) directions of the main cave systems are controlled by structures of the biggest scale - thrust faults and other big scale faults; 3) smaller faults and fractures control the cave corridor&apos;s directions locally; 4) the size of cave corridors/domes is in direct correlation with fracture densities; 5) from hydrogeological end environmental point ow view, non-calcareous rocks of the infiltration area are as important as the limestones and we have to focus on their protection and also on increasing the environmental awareness of population.

Druh

J_ost - Ostatní články v recenzovaných periodicích

CEP obor

—

OECD FORD obor

10700 - Other natural sciences

Projekt

<a href="/cs/project/SS02030023" target="_blank" >SS02030023: Horninové prostředí a suroviny</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Aragonit

ISSN

1335-213X

e-ISSN

—

Svazek periodika

29

Číslo periodika v rámci svazku

1

Stát vydavatele periodika

SK - Slovenská republika

Počet stran výsledku

2

Strana od-do

29-30

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

—