3D GIS seismických jevů vybrané části OKR – analýza vazby seismicity na hlavní tektonické poruchy

1. 3D GIS seismických jevů vybrané části OKR – analýza vazby seismicity na hlavní tektonické poruchy Vedoucí projektu: Doc. Ing. Petr Rapant CSc. G 562 Petr Svoboda

2. Úvod • Cílem této diplomové práce je na části Ostravsko – karvinské pánve analyzovat seismické jevy s intenzitou větší než 1 kJ v období let 1995 až 2000 s ohledem na hlavní tektonické poruchy v dané oblasti. • Pro přesnější zobrazení bude výsledek zpracován do trojrozměrné mapy.

3. Úkoly projektu : • Příprava mapových podkladů : • naskenování • usazení do souřadnic • Úprava databáze seismických jevů v OKR • Pro použití v prostředí ArcView • Vytvoření 3D souboru tvarů dokumentujících hypocentra seismických jevů.

4. Úkoly projektu : • Vytvoření 3D modelu tektonických poruch v OKR. • Provést analýzu závislosti mezi prostorovým rozmístěním seismických jevů a tektonickými poruchami.

5. Seismické jevy. • Magnitudo – veličina určující sílu zemětřesení v jeho hypocentru. • Richterovy stupnice • Makroseismická intensita – účinek zemětřesení na povrchu • Marcalliho stupnice (dříve) • MSK – 64 (dnes)

6. Důlní otřes • Definice: Důlní otřes je náhlé uvolnění energie nahromaděné v horninovém prostředí, které obklopuje důlní dílo přičemž se tato uvolněná potenciální energie v místech nejmenšího odporu mění v energii kinetickou .

7. Tektonika Karvinské části OKR • Nepřekocené antiklinály a synklinály s malým úklonem ramen. • Přítomnost větších příkopových propadlin . • Bez výskytu pravých přesmyků, s výjimkou orlovské poruchy.

8. ArcView 3.1 fy ESRI MS EXCEL 7.0 fy Microsoft Použité programové prostředky: • ArcInfo 8.1 • fy ESRI

9. Použitá data a mapové podklady : • Databáze seismických jevů v OKR. • Zaznamenána v době od 5/1995 až 2/2000 • DPB Paskov • Odkrytá geologická mapa paleozoika české části Hornoslezké pánve. • UNIGEO a.s., • 1 :100000 • Strukturně – tektonická mapa v dobývacích prostorech OKR na úrovni – 650m. • OKD IMGE a.s., 1995. • 1:50000

10. Úprava dat o hypocentrech seismických jevů • Převedení do prostředí MS EXCEL • Text do sloupců • Převedení do formátu dbf. • Ms Excel 7.0

11. Ukázka tabulky hypocenter seismických jevů

12. Popis tabulky • Datum – den, měsíc a rok kdy k otřesu došlo (3/1/1992). • Čas – přesný čas kdy k otřesu došlo ve formátu hh:mm:ss.sss. • X,Y,Z – souřadnice daného otřesu. • Magn. – magnituda otřesu. • Energ. – energie otřesu. • Pozn. – Poznámka o vlastnostech otřesu. (např. „TP“ – trhací práce, „DO“ – důlní otřes).

13. 3D mapa hypocenter seismických jevů • Vytvoření 3D souboru tvarů dokumentujících hypocentra seismických jevů v OKR. • Klasifikace hypocenter seismických jevů : • Podle roku. • Podle intenzity.

14. 3D mapa hypocenter seismických jevů

15. Příprava mapových podkladů : • Použité mapy: • Odkrytá geologická mapa paleozoika české části Hornoslezké pánve. • Strukturně – tektonická mapa v dobývacích prostorech OKR na úrovni – 650m. • Naskenování mapových podkladů • Digis s.r.o. • Registrace a ořezání mapových podkladů • ArcInfo 8.1

16. Vytvoření a transformace tektonických poruch • Digitalizace v programu ArcView 3.1. • Vytvoření 3D modelu poruch a zlomů. • Vizualizace v 3D Scene programu ArcView

17. Vytvoření 3D modelu poruch a zlomů • V programu Microstation 95

18. Vytvoření 3D modelu poruch a zlomů • V programu ArcView 3.1 pomocí TINu

19. Vytvoření 3D modelu poruch a zlomů • V programu ArcView 3.1 pomocí vrstevnic vytvořených z TINu

20. Vytvoření povrchu karbonu • Povrch karbonu zájmové oblasti • Odkrytá geologická mapa paleozoika české části Hornoslezké pánve. • Měřítko 1 :100000 • Vrstevnice po 100 metrech

21. Povrch karbonu.

22. Povrch karbonu – průsvitná.

23. Důvody vzniku 3D modelu hypocenter. • Vhodnější grafická prezentace hypocentra. • Názornější průběh zlomu a tektonických poruch.

24. Mapa důlních otřesů.

25. Analýza závislosti tektonických poruch a seismických vlivů • Některé tektonické poruchy tvoří přirozené hranice dobývacích prostorů. • Tektonické poruchy nevznikají na plochách tektonických poruch a zlomů. • Časová posloupnost otřesů.

26. Výsledek vizuální analýzy

27. Výsledek vizuální analýzy

28. Návrh na pokračování • Zařazení seismických jevů z nižší intenzitou. • Zakreslení doprovodných tektonických poruch. • Provedení většího počtu analýz. • Konzultace s odborníky z DPB Paskov

29. Použitá literatura : • Důlní otřesy v karbonském pohoří, R. Straube a kolektiv, SNTL, Praha 1972 • Všeobecná geologie, O. Kumpera, Ostrava 1990 • ArcView GIS, Computer Press, Praha 1999. • Geofyzikální ústav akademie věd ČR : http://www.ig.cas.cz • ESRI : http://www.esri.com

30. Děkuji za pozornost.