Geologické mapování

Geologické mapování je komplexní proces, při kterém jsou systematicky získávány podrobné údaje o geologické stavbě příslušného území na jejichž základě je následně zkreslena geologická mapa a vyhotoveny i další výstupy, které prezentují například hlubší geologickou stavbu předmětného území či historický sled a procesy jeho vývoje včetně zprávy, která podrobně popisuje a analyzuje získané poznatky.

Přípravná etapa

Velmi důležitou etapou geologického mapování a tedy i vzniku nové geologické mapy je pečlivá příprava celého procesu. Ještě před započetím terénního průzkumu je nutné nastudovat veškeré dostupné podklady a seznámit se tak s tím co již bylo zjištěno a vyzkoumáno. Předmětem studia mohou být jak různé publikace a články, tak i výsledky dosavadních terénních průzkumných prací a většinou jsou k dispozici i starší geologické mapy, které sice třeba nejsou tak přesné jak by měla být nová mapa, ale mohou podávat základní nástin geologických poměrů. Dnes se také při geologickém mapování s velkým úspěchem využívají například i speciální data z družicového průzkumu, jejichž použití například velmi usnadní mapování v územích bez vegetace. Při dostatku podkladů a jejich řádném zpracování je možné velmi efektivně naplánovat následující vlastní mapovací práce v terénu.

Terénní etapa

Základem terénní etapy je vlastní zmapování předmětného území. Protože geologické mapy obsahují zjednodušený a zmenšený model geologické stavby v určité oblasti je nutné se zaměřit na zjišťování geologického podloží a jeho složení - jaké druhy hornin budují jaké části mapovaného území. Geologové tedy podle plánu procházejí mapované území a studují jeho geologické poměry.

Dokumentační body

Dokumentační bod - skalní výchoz

Základem mapování jsou dokumentační body, což jsou místa, na kterých lze stanovit nebo alespoň s určitou mírou pravděpodobnosti usuzovat na charakter geologického podloží.

V ideálním případě se jedná o místa, kde je geologické podloží přímo odkryté a vystupuje tedy na povrch, kde ho lze přímo studovat - jedná se o tzv. výchozy či odkryvy. Výchozy jsou místa, kde skalní podloží přirozeně vystupuje na povrch. Může se jednat o skály, nebo například o podloží vystupující v přímo v korytech nebo v zářezech vodních toků či roklích. Velice užitečné jsou také umělé odkryvy jako například lomy, zářezy komunikací, výkopy a podobně.

Měření geologickým kompasem

Na takových dokumentačních bodech, kde lze geologické podloží přímo studovat a doslova si na něj sáhnout, lze také odebírat vzorky pro laboratorní analýzy nebo na místě měřit různé parametry podloží, podle kterých například můžeme usuzovat na geologickou stavbu pod zemským povrchem - například na základě měření úklonů některých geologických těles pomocí geologického kompasu.

Nicméně jako méně významné dokumentační body mohou sloužit například i úlomky hornin v půdách, ve vývratech stromů nebo výkopy, při nichž není sice dosaženo podloží, ale například zachycují úlomky zvětralého materiálu z podloží. V případě nedostatku dokumentačních bodů je nutné provést výkopové práce a dokumentační body si tak uměle vytvořit nebo si například zajistit vrtný průzkum.

Příklady dokumentačních bodů

v zářezu cesty	v korytě potoka
v erozní rýze	v rokli

Dokumentační deník

Terénní zápis do deníku

Celý průběh terénní etapy je nutné pečlivě zapisovat do mapovacího deníku, který musí zejména obsahovat podrobný popis dokumentačních bodů. Každému dokumentačnímu bodu je nutné přiřadit číslo (nebo nějaké jedinečné označení - kód) a pak přesně popsat jeho polohu, podrobně specifikovat charakter bodu (o co se vůbec jedná - např. skála, zářez, výkop, suťový osyp) a připojit podrobný popis geologických poměrů.

Dále je ke každému dokumentačnímu bodu vhodné pořídit dokumentaci, případně nakreslit náčrty a zaměřit souřadnice (máme-li například k dispozici zařízení GPS). V případě vhodných podmínek je možné provést terénní měření či odebrat vzorky pro laboratorní práce. Vše je nutné opět zapisovat do deníku. Při řádném vedení dokumentačního deníku je tedy vždy možné v případě pochybností ověřit průběh mapovacích prací.

"Furt ve střehu"

Stále je nutné sledovat úlomky hornin

Kromě toho, že geolog vyhledává maximum míst, které lze použít jako dokumentační body a zároveň zapisuje veškerý průběh mapovacích prací do deníku musí být neustále při jakémkoliv pohybu "ve střehu". Geolog musí doslova při každémn kroku koukat po zemi a pozorovat i úlomky kamení kolem sebe. Ty totiž většinou pocházejí z podloží a jak geolog prochází terénem zakresluje si do pracovní mapy různými barvami i druhy hornin, které pozoruje kolem sebe. V místech mimo dokumentační body geologovi tedy pomáhají úlomky hornin na zemi. Samozřejmě je nutné stále například zohledňovat mnoho okolností jako například, že ve svažitých terénech je mnoho úlomků původem z vyšších částí svahů, ale úlomky hornin z dolních částí svahů se naopak nemohou dostat do vyšších poloh.

Cestou necestou

Tato cesta je ještě poměrně luxusní

Protože geolog musí mapované území poznat co nejlépe, je nezbytné aby kromě jiného prošel zejména místy, kde lze předpokládat výchozy nebo větší výskyt horninových úlomků, které pokud možno neprošly delším transportem. Místo cest pro běžné turisty proto musí dát geologové za vděk korytům potoků, roklím a podobně bez ohledu na jejich přístupnost, takže procházky kopřivami, brodění se bahnem či prolézání křovím lze označit za standardní úkony. Na druhou stranu i cesty a silnice mohou tvořit vděčné trasy, pokud lze předpokládat výskyt zářezů či výkopů.

Pracovní mapa

V průběhu terénního mapování tedy kromě dokumentačního denníku vzniká i terénní pracovní mapa, do které se zakresluje jak poloha dokumentačních bodů včetně jejich označení tak i různými barvičkami různé druhy hornin, které geolog pozoruje jak na dokumentačních bodech tak i v úlomcích na zemi při svých tůrách mapovaným územím.

Zákresy dokumentačních bodů (černé body), měření v terénu (červené značky a čísla)
a mapovacích tůr (barevné trasy dle pozorovaných druhů hornin)

V geologově mysli se během terénních prací postupně rýsuje komplexní představa geologické stavby a historie dané oblasti na základě propojování veškerých poznatků z dosavadního průběhu mapovacích prací. Po dokončení potřebných terénních prací pak následuje záverečná etapa, kde se tato komplexní představa geologa přenese do geologické mapy a dalších výstupů z geologického mapování.

Závěrečná etapa

Jak již bylo naznačeno následuje po terénním průzkumu území závěrečná etapa v níž je nutné zpracovat získané poznatky a to samozřejmě včetně výsledků laboratorních prací, které byly objednány na vzorcích odebraných v mapovaném území, zkreslit mapu a vyhotovit další výstupy, které jsou nedílnou součástí výsledků z geologického mapování (geologické řezy, zpráva a podobně). Tato etapa již obsahuje minimum terénních prací, například se může jednat o kontrolní tůry nebo o opakované návštěvy sporných či nejistých částí mapovaného území. Také se v rámci této etapy musí definitivně vyřešit, aby mapa pokud možno řádně navazovala na sousední geologické mapy (existují-li).

Geologické poměry

Jak již bylo také uvedeno geolog během terénních prací postupně poznává geologickou stavbu mapovaného území, která se postupně v jeho mysli zpřesňuje. V této chvíli by však již měl mít komplexní a ucelenou představu nejen o geologické stavbě, ale i o geologickém vývoji celého území včetně procesů, které se na jeho současné stavbě podíleli. Geolog by měl mít představu jak vypadá geologická stavba pod zemí - tedy například jaké prostorové tvary mají geologické útvary, které vymapoval na povrchu, které útvary jsou starší, které mladší a podobně. To jsou všechno důležité poznatky, bez kterých nelze geologickou mapu ani další předepsané výstupy úspěšně vytvořit.

Geologická mapa

Na základě získaných poznatků a komplexní představy o geologické stavbě mapovaného území se zkresluje geologická mapa. Vychází se přitom z terénní geologické mapy, ve které jsou znázorněny jak geologické útvary zachycené na jednotlivých dokumentačních bodech tak i geologické útvary, které byly předpokládány v podloží při mapovacích tůrách například na základě úlomků hornin vyvětralých na povrch. Geologická mapa většinou vzniká tak, že se geologické poměry zakreslují do vhodné topografické mapy, která je pro mapované území k dispozici, proto se často mapují území po jednotlivých listech topograficých map, jak jsou tyto mapy pro danou oblast k dispozici.

Podle zjištěných údajů se v mapě různými barvami zakreslí plochy, které odpovídají jednotlivým vymapovaným útvarům a zakreslí se i hranice mezi nimi. Některé hranice mezi různými geologickými útvary se povede vymapovat poměrně přesně a ty se zakreslí plnou čarou, jiné mohou být pouze předpokládané (při špatné přístupnosti podloží) - ty se pak zakreslují čárkovaně. Někde je možné jako hranice vymapovat i geologické poruchy jako například zlomy, které oddělují různé útvary tím, že po ploše zlomu došlo k posunům a dnes tak spolu sousedí útvary, které dříve mohli být například odděleny jinými jednotkami. Zlomy se pak například zakreslují tlustou plnou čárou a různými symboly pak i jiné geologické poruchy. Do geologické mapy se dále zakreslují polohy dokumentační bodů a různými znaménky také případně i některé hodnoty na těchto bodech zjištěné či naměřené.

Zkreslená pracovní geologická mapa. V této mapě jsou patrné jak dokumentační body,
tak i zákresy některých mapovacích tůr. Zakresleny jsou také již hranice jednotek.

Finální zkreslená geologická mapa (bez dokumentačních bodů, které byly
zakresleny do samostatné mapy dokumentačních bodů)

Další součásti geologické mapy

Součástí většiny geologických map není jen mapa samotná, ale většinou je doprovázena i dalšími prvky jako například:

Legenda geologické mapy

Snad v žádném případě nelze pominout legendu, která definuje význam různých barev či šraf použitých v mapě pro různé horniny či geologická tělesa a jednotky.

Geologický řez (profil)

Geologický řez je svislý řez (profil) mapovaným územím (linie řezu bývá vyznačena čarou i v mapě), který zachycuje předpokládanou geologickou stavbu pod zemí. Jsou z něj tedy patrné předpokládané prostorové tvary vymapovancýh geologických těles i pod zemským povrchem. K získání představy o geologické stavbě pod zemí nám napomáhají například měření orientace těles na dokumentačních bodech či výsledky vrtných prací.

Ukázka pracovního profilu - geologického řezu

Stratigrafická kolonka - časové schema

Součástí geologických map bývá i tzv. stratigrafická kolonka, což je jakési časové schema posloupnosti vzniku jednotlivých vymapovaných jednotek. Jedná se v podstatě o svislý sloupek, do kterého se od spodu zakresují geologické jednotky a to stejnou barvou či šrafou jak jsou zakresleny i v mapě v pořadí od nejstarších po nejmladší (dole nejstarší, nahoře nejmladší). Z této kolonky je pak čtenářům geologické mapy poměrně snadno patrné v jakém pořadí vznikaly geologické jednotky, které se vyskytují v mapovaném území a případně i jestli některé jednotky na sebe přímo časově i navazují nebo zda-li mezi dobou jejich vzniku uplynul nějaký čas, po který v geologické historii mapovaného území neprobíhaly žádné tvořivé geologické procesy.

Textová zpráva

Geologická mapa poskytuje uživatelům velmi rychlý a srozumitelný přehled o prostorovém výskytu jednotlivých geologických těles na povrchu mapovaného území. Geologické řezy zase umožnují získat rychlou základní pravděpodobnou představu o geologické stavbě a vzájemném uspořádání vymapovaných těles pod zemským povrchem a stratigrafická kolonka pak informace o stáří těchto těles. Takto graficky prezentované informace však tvoří jen špičku ledovce z celkového množství údajů o příslušném území získaných během mapování a právě textová zpráva by měla komplexně a podrobně shrnout průběh a veškeré poznatky z geologického mapování a souvisejících prací.

Textová zpráva, která bývá označována jako vysvětlivky k geologické mapě, tedy komplexně shrnuje výsledky geologického mapování, detailně charakterizuje geologické poměry mapovaného území a podrobně popisuje geologická tělesa, která jsou zakreslena v geologické mapě, řezech i stratigrafické kolonce - tedy podrobně charakterizuje jednotlivé prvky legendy příslušné geologické mapy. Nemůže chybět ani zhodnocení prací prováděných v návaznosti na geologické mapování jako například vrtný výzkum či výsledky laboratorních prací. Součástí zprávy bývá také charakteristika významných geologických a geovědních lokalit na daném území včetně napříkl jejich fotodokumentace.

Schvalovací proces, publikace

Na závěr celého procesu tvorby geologické mapy prochází geologická mapa i další výstupy oponentním řízením, ze kterého vycházejí závěrečné opravy a po nich je mapa připravena pro tisk a vlastní vydání.

Dokumentace z geologického mapování

Veškerá dokumentace vzešlá z geologického mapování se řádně ukládá do archivu tak, aby bylo možné vždy ověřit postup mapování a dohledat primární údaje, na jejichž základě byly vyhotoveny výše uvedené výstupy. Dokumentace geologického mapování se sestává z geologických map a jejich součástí (legenda, řezy, kolonka apod.) a to ze všech map, které byly vytvořeny od terénních zákrasů a map až po finálně zkreslenou geologickou mapu. Další velmi významnou část tvoří písemná dokumentace jako je například dokumentační deník, přehled provedených technických prací, výsledky pracích prováděných v souvislosti s mapováním, zprávy a posudky specialistů, soupis dokumentačních bodů včetně fotodokumentace a podobně. Třetí nedílnou součástí je dokumentace hmotná, kterou tvoří široká škála vzorků odebíraných během geologického mapování například pro mikroskopické studium (pro mikroskopické studium se ze vzorků zhotovují velmi tenké plátky nalepené na destičku skla - tzv. výbrusy), chemické analýzy, palentologické doklady a podobně.

Informační technologie v geologickém mapování

Aby byly patrné základní postupy a principy při geologickém mapování, byla v dosavadním textu zcela potlačena role informačních technologií, které vnášejí do každé etapy geologického mapování zcela nový rozměr a umožňují dříve nevídané možnosti při práci s geovědními daty získanými v rámci geologického mapování.

Geologické mapování v České republice