Prace ziemne prowadzone podczas budowy tzw. inwestycji liniowych stwarzają geologom niepowtarzalną okazję do przeprowadzenia badań i rozpoznania budowy geologicznej. Na ścianach skarp i wkopów, które ciągną się często na długości wielu kilometrów, niemal jak na dłoni widać budujące je skały, co pozwala odtworzyć historię geologiczną danego regionu. W ciągu ostatnich 10 lat Państwowy Instytut Geologiczny – PIB, współpracując z wiodącymi w kraju firmami budowlanymi udokumentował około 1000 kilometrów takich odsłonięć.
Rozpoznanie budowy geologicznej, wykonywanie prac kartograficznych oraz przygotowanie i udostępnianie różnoskalowych map geologicznych jest jednym z zadań PIG-PIB w ramach pełnienia funkcji państwowej służby geologicznej. Publikowane i udostępniane mapy są wykorzystywane zarówno przez organy administracji państwowej wszystkich szczebli, instytucje naukowe, jak i przez przedsiębiorstwa oraz firmy komercyjne prowadzące działalność w wielu sektorach gospodarki.
Opracowując mapy geologiczne Instytut wykorzystuje najnowsze wyniki badań, a także osiągnięcia technologiczne usprawniające pracę kartografów. Od 20 lat jednym ze źródeł pozyskiwania danych są badania geologiczne wykonywane na tzw. inwestycjach liniowych. Prowadzona w różnych regionach Polski rozbudowa krajowej sieci przesyłowej oraz infrastruktury dróg krajowych i autostrad stanowi dla geologów niepowtarzalną okazję do obserwacji struktur geologicznych. W wyniku budowlanych prac ziemnych powstają często skarpy i wkopy, w których odsłaniają się budujące je osady i skały.
Budowa gazociągu na odcinku Strachocina_Granica RP. fot Adam Kozłowski
W ostatnich latach wykonano kartowanie geologiczne kilkuset kilometrów odsłonięć – głównie na terenie Karpat, Sudetów, Pomorza Zachodniego, Mazowsza, Warmii i Mazur, Suwalszczyzny oraz Lubelszczyzny. Prace prowadzono przede wszystkim na inwestycjach prowadzonych przez Gaz-System dla sieci Baltic Pipe i na gazociągu GIPL Polska-Litwa, a także na inwestycjach drogowych takich jak np. S-1, S-5, S-7 oraz związanych z budową drogi S-19 na trasie Via Carpatia, nadzorowanych przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad.
Przekop drogi S1 odcinek Węgirska Górka-Milówka. Fot. Aleksander Gąsienica
Prace dokumentacyjne prowadzone są przez cały rok, również w trudnych warunkach pogodowych. Jednak dostęp do skarp i wykopów jest krótkotrwały, ponieważ odsłonięcia te najczęściej są rekultywowane lub zasypywane. Wpływa to na intensywność i tempo prowadzenia prac dokumentacyjnych, które są determinowane tempem prowadzonych robót oraz dostępnością odsłonięć.
Projekt jest innowacyjny, gdyż podczas jego realizacji w PIG-PIB po raz pierwszy wykorzystano w pracach terenowych urządzenia mobilne. Aplikacja mobilna działa dzięki usłudze przygotowanej dla projektu i wystawionej przez Centralną Bazę Danych Geologicznych (CBDG). Od początku cała dokumentacja jest gromadzona w bazie danych, co umożliwia prowadzenie prac kameralnych również w cyfrowy sposób.
Prace terenowe dokumentacyjne prowadzone są w trudnych warunkach terenowych. Fot. Weronika Danel (1), Sylwia Palka (2)
Geolodzy podczas prac terenowych punktowo lokalizują dokumentowane miejsca na trasie inwestycji. Po dokonaniu lokalizacji wypełniają odpowiednie formularze (np. rodzaj i cechy obserwowanych utworów lub zjawisk), wykonują dokumentacje fotograficzną oraz pobierają próby do analiz laboratoryjnych. Zebrane dane są przesyłane na serwer do bazy produkcyjnej natychmiast (online) lub po zakończeniu prac terenowych. Po przesłaniu zebranych danych następuje kolejny etap prac uzupełniających kameralnych. Opracowanie punktów odbywa się cyfrowo z wykorzystaniem usługi wewnętrznej PIG-PIB lub z poziomu desktopów oprogramowania GIS.
Zrzut ekranu aplikacji mobilnej na przykładzie punktu dokumentacyjnego i połączonej z nim relacją tabeli litologicznej
Wprowadzane są informacje porządkujące i uzupełniające opisy punktów. W wybranych punktach wypełniane są dodatkowe tabele (szczegółowa litologia lub wyniki analiz), przygotowywane są dodatkowe profile i przekroje geologiczne. Tworzone są również obiekty liniowe, które zwierają ogólną i zgeneralizowaną informację o dokumentowanym odcinku oraz panoramiczną fotografię lub przekrój geologiczny.
Prowadzenie prac za pomocą aplikacji na sprzętach mobilnych pozwoliło na zoptymalizowanie czasu pracy, poprawienie ilości i jakości zbieranych danych, a także zmniejszenie przypadkowych błędów. Dokumentacja powstająca w ramach projektu „inwestycji liniowych” jest istotnym źródłem danych mającym wpływ na szczegółową wiedzę o budowie geologicznej Polski. Użytkownik ma możliwość natychmiastowego zlokalizowania elementów dokumentacji, wyselekcjonowania potrzebnych informacji (domeny w wybranych tabelach) oraz wyświetlenia informacji w wybranej dla siebie konfiguracji (na podkładach topograficznych, modelach terenu, itp.).
Usługa PIL (Projekt "Inwestycje liniowe") dostępna przez przeglądarkę internetową. Opis punktu wraz z podglądem fotografii odsłonięcia
Możliwość dokumentacji osadów i skał na odsłonięciach inwestycji liniowych daje unikalną szansę na obserwację ich wykształcenia w szerokim zakresie od deformacji glacitektonicznych po strukturalne cechy skał starszego podłoża i wiele innych. Istotną wartością prowadzenia tego rodzaju prac kartograficznych jest możliwość dokumentowania stref tektonicznych, zarówno dotąd nierozpoznanych, jak i postulowanych na mapach geologicznych. Jest to szczególnie cenne, gdyż inwestycje drogowe lub rurociągi prowadzone są często przez obszary dolinne, zazwyczaj ubogie w naturalne odsłonięcia.
Skarpy przekopu na budowie obwodnicy Nowego Miasta Lubawskiego. Widoczne silnie zdeformowane osady zastoiskowe (czerwone) oraz gliny lodowcowe (fot. Weronika Danel)
Jak dotąd, niewątpliwie jednym z najbardziej spektakularnych efektów badań geologicznych prowadzonych wzdłuż inwestycji liniowych było odkrycie pod Gorzowem Wielkopolskim w osadach jeziornych (132-115 tys. lat) niemal kompletnego szkieletu nosorożca (100 kości, czaszka, 24 zęby). Do odkrycia doszło w maju 2016 r., w trakcie budowy drogi krajowej S3. Kości wydobyli specjaliści z PIG-PIB po informacji, którą otrzymali od firmy budowlanej (Badura i in., 2017).
Dokumentowanie profilu w osadach jeziornych do badań palinologicznych, obwodnica Gorzowa Wielkopolskiego
Kości nosorożca w osadach interglacjału eemskiego, obwodnica Gorzowa Wielkopolskiego (na zdjęciu dr Krzysztof Urbański, kierownik projektu)
Opracowanie: Anna Bagińska, Krzysztof Urbański, Weronika Danel, Adam Kozłowski
Literatura komentowana:
- Badura J., Ciszek D., Kotowski A., Przybylski B., Ratajczak U., Stefaniak K., Urbański K., 2017 - Szczątki nosorożca (Stephanorhinus sp.) oraz daniela (Dama dama) odkryte w osadach kopalnego jeziora eemskiego na Równinie Gorzowskiej. Przegląd Geologiczny, vol. 65, nr 4.
- Urbański K, Kowalska A., Horbowy K., Przybylski B., Badura J., Cwojdziński S., 2004 – Kartograficzne prace pilotażowe wzdłuż budowy autostrady A4 między Legnicą a Wrocławiem. Prz.Geol.52: 393.
Badania geologiczne wzdłuż inwestycji liniowych są prowadzone w ramach zadania państwowej służby geologicznej pn. „Kompleksowe pozyskiwanie danych geologicznych z ciągłych odsłonięć na inwestycjach liniowych oraz opracowanie bazy danych w sposób umożliwiający ścisłą korelację z bankiem danych Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski, jako podstawowy kierunek działalności służby geologicznej w zakresie płytkiej geologii”. Prace są finansowane ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.
Artykuł został przygotowany w ramach projektu pn. ”Współpraca krajowa w zakresie geologii i promocja działań państwowej służby geologicznej w latach 2021-2023” i sfinansowany ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.
