Zjawisko sejsmiczne w odkrywkowej kopalni węgla brunatnego - Artykuły naukowe

Wstrząs zanotowały stacje sejsmiczne w Polsce oraz Europie. Europejskie Śródziemnomorskie Centrum Sejsmologiczne oszacowało jego magnitudę na 4.1 a lokalizację na około 20 kilometrów na południowy zachód od Bełchatowa. Polska Sieć Sejsmologiczna (PLSN) również zarejestrowała to zjawisko, jednak średnia wartość magnitudy zmierzonej na stacjach PLSN wyniosła 3.9. Na rysunku 1 zaznaczono przybliżoną lokalizację ogniska wstrząsu (czerwona gwiazdka) oraz stacje i obserwatoria PLSN (trójkąty i kwadraty), zielonym kwadratem zaznaczono stację edukacyjna w Morawczynie. Wstrząs był odczuwalny w miejscowościach Rząśnia i Zielęcin, a także na terenie Kopalni Węgla Brunatnego i Elektrowni Bełchatów (http://www.kwbbelchatow.pgegiek.pl/index.php/2014/11/30/wstrzas-sejsmiczny/).

Rys. 1. Przybliżona lokalizacja ogniska wstrząsu (niebieska gwiazdka) oraz lokalizacje stacji sejsmologicznych PLSN (czerwone kwadraty), czarnym trójkątem i roboczym kodem EDU zaznaczono stację edukacyjną w Morawczynie. Pozostałe trzyliterowe skróty to oficjalne kody stacji PLSN: BEL – Belsk, GKP – Górka Klasztorna, KSP – Książ, KWP – Kalwaria Pacławska, NIE – Niedzica, OJC – Ojców, PHL – Hel, SUW – Suwałki.

Edukacyjna stacja sejsmiczna, prowadząca pomiary w ramach projektu EDUSCIENCE, znajdująca się w szkole w Morawczynie również zarejestrowała to zjawisko. Zapis można zobaczyć na rysunku 2.

Rys. 2. Zapis wstrząsu z okolic Bełchatowa z dnia 30.11.2014 na stacji edukacyjnej w Morawczynie.

Wstrząsy w rejonie jednej z największych w Europie czynnych kopalni odkrywkowych są sporadyczne. Ostatnio przed 2014 rokiem odczuwalny wstrząs zanotowano w styczniu 2010 roku, miał on magnitudę 4.3. To jednak nie jedyne odnotowane w tym rejonie wstrząsy od rozpoczęcia eksploatacji węgla w 1977 roku. W latach 1980–96 wystąpiły jeszcze trzy wstrząsy o magnitudzie większej niż 4, wszystkie były odczuwalne przez mieszkańców pobliskich miejscowości. Jak na razie nie zostało wyjaśnione naukowo czy i jaki wpływ na powstanie wstrząsów miał Rów Kleszczowa, w obrębie której znajduje się Kopalnia Węgla Brunatnego Bełchatów. Rów Kleszczowa był aktywny neotektonicznie, czyli w niedalekiej przeszłości geologicznej następowały przesunięcia na uskokach tworzących tę strukturę tektoniczną. Jego przekrój można zobaczyć na rys. 3. Jest to rodzaj zapadliska, obejmujący wąski, podłużny fragment skorupy ziemskiej, który zapadł się wzdłuż równoległych do siebie uskoków normalnych, czyli takich, gdzie ruch mas skalnych następuje zgodnie z działaniem przyspieszenia ziemskiego, czyli w dół po płaszczyźnie uskoku.

Rys. 3. Przekrój geologiczny Rowu Kleszczowa. 1 – pokłady węgla brunatnego, 2 – brekcje osadowe, 3 – główne powierzchnie niezgodności, 4 – granica między utworami neogenu i czwartorzędu (na podstawie Gotowała i Hałuszczak, 2002).

Ze względu na brak doniesień o wstrząsach w tym rejonie w kronikach historycznych i obserwowaniu ich dopiero po powstaniu kopalni za przyczynę wstrząsów uznaje się spowodowane przez człowieka zaburzenie równowagi naprężeń tektonicznych. Bezpośredniej przyczyny upatruje się w zdjęciu nadkładu skalnego w celu udostępnienia złoża węgla brunatnego (Wiejacz, Rudziński, 2010).

Tekst: dr Grzegorz Lizurek

Źródła:

http://www.kwbbelchatow.pgegiek.pl/index.php/2014/11/30/wstrzas-sejsmiczny/, dostęp 20.12.14.

Wiejacz P., Rudziński, Ł., 2010, Seismic Event of January 22, 2010 near Bełchatów, Poland, Acta Geophys. 58, 988-994.

Gotowała R., Hałuszczak A., 2002, The Late Alpine structural developement of the Kleszczów Graben (Central Poland) as a result of reactivation of the pre-existing, regional dislocations. EGU Stephan Mueller Special Publication Series, Vol.1, pp. 137-150.