Zastosowanie cyfrowego modelu terenu (DEM) w badaniach geologicznych

na przyk³adzie obszaru miêdzy Dobczycami a Mszan¹ Doln¹

(polskie Karpaty zewnêtrzne)

Rafa³ Chodyñ*

Digital Elevation Model (DEM) applied to geological research: a case study of the area between Dobczyce and Mszana Dolna
(Polish Outer Carpathians, southern Poland). Prz. Geol., 52: 315–320.

S u m m a r y. This paper is a preliminary report on using the Digital Elevation Model (DEM) and Shaded Relief Image in geological
mapping in the Carpathians. Digital processing of the topographical maps in 1:25 000 scale enabled 3D visualization of a fragment of
olish Outer Carpathians, situated between Dobczyce and Mszana Dolna villages. This permitted a preliminary interpretation of lin -
eaments occurring in the study area and recognition of correlation between the lineaments and geological structure of the Carpathians
Flysch Units. The picture of the Shaded Relief Image was compared with existing remote sensing data such as radar and satellite
images, and with results of geological mapping carried out by author in the field. The recognized lineaments can reflect fault zones in
the flysch cover and in the consolidated basement. The correlation of lineaments detected in the digital models with discontinuities
confirmed in outcrops demonstrates the value of digital methods in geological cartography.

Key words: Polish Outer Carpathians, Silesian Nappe, remote sensing, Shaded Relief Image, lineaments, tectonics

Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie

cyfrowego modelu terenu 3D oraz cieniowanego reliefu
terenu sporz¹dzonego dla fragmentu polskich Karpat zew-
nêtrznych miêdzy Dobczycami a Mszan¹ Doln¹. Podobnie
jak metody teledetekcyjne (np. zdjêcia lotnicze, satelitarne,
radarowe) równie¿ cyfrowe modele terenu (DEM) oparte
s¹ na rejestracji, przetwarzaniu i interpretacji danych
cyfrowych, i maj¹ szereg zastosowañ w szeroko rozumia-
nych badaniach geologiczno-kartograficznych w Karpa-
tach. Jednoczeœnie uzupe³niaj¹ one w istotny sposób
interpretacje materia³ów teledetekcyjnych. Wraz z roz-
wojem cyfrowych technik teledetekcyjnych korzyœci
p³yn¹ce z ich wykorzystania w standardowych, tereno-
wych badaniach geologicznych sta³y siê oczywiste. O ile
analizy zdjêæ lotniczych dla obszaru Karpat stanowi¹ ju¿
integraln¹ czêœæ badañ geologicznych, o tyle wizualizacja
przestrzenna (3D) terenu nie jest w pracach geologicznych
w Karpatach powszechnie znan¹ i stosowan¹ metod¹
przedstawiania i interpretowania budowy geologicznej.
Przy u¿yciu metod teledetekcyjnych wyznacza siê najczê-
œciej lineamenty. Podobnie jest w przypadku cyfrowych
modeli terenu, aczkolwiek mo¿liwoœci wykorzystania tej
metody s¹ znacznie szersze. Wieloznacznoœæ terminu
„lineament”, wprowadzonego do literatury geologicznej
przez Hobbsa (1904), sprowokowa³a dyskusjê wœród geo-
logów nad sprecyzowaniem znaczenia tego sformu³owania
(m.in. Graniczny 1989; Dadlez & Jaroszewski 1994). W
Polsce przyjêto (Ostaficzuk, 1981; Ba¿yñski, 1982) defini-
cjê lineamentu w ujêciu O’Leary i in. (1976). Definicjê t¹
zastosowano te¿ w niniejszej pracy. Przez termin „line-
ament” w tej definicji rozumie siê „ mo¿liw¹ do zinterpre-
towania cechê liniow¹ powierzchni (lub ich kompozycjê)
zorientowan¹ w ca³oœci lub na pewnych odcinkach prosto-
liniowo i odzwierciedlaj¹c¹ prawdopodobnie pewne zjawi-
ska w pod³o¿u”. Kontrowersje dotycz¹ce zale¿noœci
miêdzy przebiegiem lineamentów a budow¹ geologiczn¹
danego obszaru nie zmieniaj¹ faktu istnienia liniowych
form zarówno na mapach topograficznych, zdjêciach lotni-

czych, satelitarnych jak i radarowych. Problemem jest nato-
miast w³aœciwa interpretacja tych form. Do terminu „line-
ament” Ba¿yñski & Graniczny (1978) dodali przedrostek
„foto” aby podkreœliæ i¿ termin ten u¿yty zosta³ w znacze-
niu interpretacji fotogeologicznej. Ze wzglêdu na swój
liniowy charakter lineamenty maj¹ szczególne znaczenie
dla interpretacji tektoniki struktur nieci¹g³ych. Dziêki
interpretacji geologicznej m.in. obrazów satelitarnych
Landsat 1 i 2, Meteor 25, 27 i 28 zaobserwowano, i¿ Karpa-
ty poprzecinane s¹ szeregiem lineamentów. Lineamenty te
koreluj¹ siê na pewnych odcinkach, a czasami na wiêkszej
przestrzeni ze znanymi strefami uskokowymi (por. m.in.
Motyl-Rakowska & Œl¹czka, 1984). Istniej¹ jednak usko-
ki, które nie maj¹ swojego odzwierciedlenia na zdjêciach
satelitarnych czy innych materia³ach teledetekcyjnych.
Mimo to z dotychczasowej literatury (m.in. Doktór i in.,
1987)

wynika,

¿e

wiêkszoœæ

fotolineamentów

jest

zwi¹zana z elementami strukturalnymi pod³o¿a geologicz-
nego.

W prezentowanej pracy wyznaczono wstêpnie prze-

bieg lineamentów na obszarze miêdzy Dobczycami a Wil-
kowiskiem. Jest to jeden z przyk³adów mo¿liwoœci
zastosowañ cyfrowego modelu terenu. Wyniki tego mode-
lowania porównano z niektórymi istniej¹cymi ju¿ mate-
ria³ami

geologicznymi

i

teledetekcyjnymi

m.in.

(Szczegó³owa Mapa Geologiczna Polski, ark. Mszana Dol-
na 1:50 000, Burtan, 1974; Mapa Fotogeologiczna Polski
1: 1 000 000, Ba¿yñski i in., 1984), a tak¿e z efektami
w³asnych, terenowych prac geologiczno-kartograficznych
autora.

Obszar dla którego wykonano cyfrowy model terenu

(DEM) obejmuje fragment polskich Karpat zewnêtrznych
(ryc. 1), reprezentowanych tu g³ównie przez utwory p³asz-
czowin: podœl¹skiej, œl¹skiej i magurskiej. Budowa geolo-
giczna tych p³aszczowin sk³ada siê na obraz strukturalny
omawianego obszaru obejmuj¹cy zapadlisko szczyrzyckie
(KuŸniar, 1935), fragment strefy lanckoroñsko-¿egociñ-
skiej z zatok¹ Skrzydlnej oraz okno tektoniczne Mszany
Dolnej. Badania geologiczno-kartograficzne wykonywane
przez autora obejmuj¹ co prawda fragment p³aszczowiny
œl¹skiej, w którym wystêpuje zapadlisko szczyrzyckie oraz
obszary bezpoœrednio doñ przyleg³e, ale dla dok³adniejsze-
go wyjaœnienia anomalnego uk³adu strukturalnego depresji

315

Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 4, 2004

*Uniwersytet Jagielloñski, Instytut Nauk Geologicznych,

ul. Oleandry 2a, 30-063 Kraków; [e-mail]

Szczyrzyca, obróbk¹ cyfrow¹ terenu objêto tak¿e s¹siednie
fragmenty Karpat zewnêtrznych. Depresja Szczyrzyca jest
poprzeczn¹ depresj¹ strukturaln¹, której oœ zorientowana
jest prostopadle do równole¿nikowo uk³adaj¹cych siê tu
osi g³ównych struktur fa³dowych Karpat fliszowych.
Depresja ta wyraŸnie zaznacza siê na mapach geologicz-
nych 1: 50 000, 1: 200 000, a nawet 1: 500 000 (por. m.in.
Soko³owski, 1954; Burtan, 1974; Burtan i in., 1981), a
tak¿e na materia³ach teledetekcyjnych, np. zdjêciach sate-
litarnych Landsat 1 i 2.

Materia³y i metodyka

W ujêciu GaŸdzickiego (2001) — Numeryczny Model

RzeŸby Terenu — digital terrain model (DTM), digital
elevation model (DEM), to numeryczna reprezentacja frag-
mentu powierzchni ziemskiej, utworzona zazwyczaj przez
zbiór punktów powierzchni oraz algorytmy s³u¿¹ce do
aproksymacji jej po³o¿enia i kszta³tu na podstawie
wspó³rzêdnych x, y, z punktów. Podstawowe grupy modeli
terenu to: modele analogowe, numeryczne, matematyczne,
a tak¿e modele cyfrowe, czyli zbiory punktów o okreœlo-
nych wspó³rzêdnych wraz z okreœlonym identyfikatorem
(Adamczewski, 1998). ród³em danych dla sporz¹dzone-
go cyfrowego modelu terenu obejmuj¹cego obszar miêdzy
Dobczycami a Mszan¹ Doln¹ by³y arkusze mapy topogra-
ficznej Polski w skali 1:25 000: Dobczyce (173.14), Kró-
lówka (173.23), Limanowa (173.43), Mszana Dolna
(173.34) oraz NiedŸwiedŸ (183.12). Przy u¿yciu programu
Surfer 7 przeprowadzono digitalizacjê ekranow¹ (Map
Digitize) wymienionych arkuszy. Poniewa¿ zamiarem
autora by³o przestrzenne odwzorowanie morfologii bada-
nego terenu, dlatego cyfrowano kolejno poziomice morfo-
logiczne wyznaczaj¹ce wysokoœci odleg³e co 25 m w

pionie zaczynaj¹c od poziomicy o wartoœci 200 m n.p.m, a
koñcz¹c na poziomicy 1250 m n.p.m, co odpowiada³o war-
toœciom wzglêdnym najni¿ej i najwy¿ej po³o¿onych punk-
tów w badanym terenie. Dla ka¿dego zaznaczonego punktu
(wêz³a siatki) otrzymano wspó³rzêdne „x” i „y” odpowia-
daj¹ce d³ugoœci i szerokoœci geograficznej. Nastêpnie dla
ka¿dego z tych wêz³ów siatki wprowadzono odczytan¹ z
mapy topograficznej wartoœæ „z”, odpowiadaj¹c¹ wysoko-
œci tego punktu n.p.m. W ten sposób powsta³a siatka inter-
polacyjna (grid) 86 000 punktów o wspó³rzêdnych (x,y,z),
która w dalszym etapie by³a wykorzystana do aproksyma-
cji ró¿nymi metodami dostêpnymi w programie Surfera w
tym metod¹ minimalnej odleg³oœci od punktu (Inverse
Distance to a Power), minimalnej krzywizny (Minimum
Curvature), metod¹ Sheparda (Modified Shepard’s Met-
hod), czy metod¹ funkcji podstaw radialnych (Radial Basis
Functions). Do analizy otrzymanej mapy siatkowej zasto-
sowano ostatecznie aproksymacjê krigingiem liniowym,
bowiem metoda ta oddaje regionalny kszta³t powierzchni
morfologicznej najbardziej zbli¿ony do rzeczywistego
obrazu morfologii terenu, a powsta³y obraz jest najbardziej
zbli¿ony do rysunku poziomicowego mapy topograficznej.
Dok³adnoœæ odwzorowania rzeŸby terenu zale¿y w du¿ym
stopniu od skali cyfrowanych podk³adów topograficznych,
a tak¿e od gêstoœci siatki interpolacyjnej zale¿nej, np. od
przyjêtej odleg³oœci pomiêdzy kolejnymi digitalizowany-
mi poziomicami (np. co 2, 5, 25 czy co 50 m).

Efektem koñcowym opisanego wy¿ej procesu obróbki

cyfrowej map topograficznych jest cieniowany relief tere-
nu (Shaded Relief Image) (ryc. 2), który jest jedn¹ z pierw-
szych prób przedstawienia w tej formie morfologii
fragmentu polskich Karpat zewnêtrznych i wykorzystania
go w badaniach geologicznych. Zastosowan¹ metod¹ cie-
niowania by³o odbicie Lamberta (Lambertian Reflection).

316

Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 4, 2004

Wis ³o k

¯ywie c

Jaw o rz y nka

50km

Krakó w

Tarnó w

Bie ls ko -

Bia³a

Cie s zyn

No wy S ¹c z

Zako pane

Oœ wiê c im

Bo c hnia

Dukla

Krynic a

S uc ha

Be s kidzka

Ms zana

Do lna

Myœ le nic e

Tarnic a

Jaw o rz y nka

Pils ko

V.Rac a

Turb ac z

Prze myœ l

Rze s zó w

¯ywie c

Ry s y

Bab ia Gó ra

Us trzyki

Do lne

No wy Targ

Wis

³a

Skaw

a

Rab

a

Dunaj

e c

Bi

a³

a

Wi

s

³o

k

a

Wi

s ³o

k

Sa

n

trzon krystaliczny Tatr

Tatra Mts

crystal part of

p³aszczowina magurska
Magura Nappe

pieniñski pas ska³kowy
Pieniny Klippen Belt

p³aszczowiny tatrzañskie i autochton
Tatra nappes and autochton

flisz centralno-karpacki
Central-Carpathian Flysch

p³aszczowina dukielska
Dukla Nappe

jednostki grupy przedmagurskiej
Fore-Magura group of Units

p³aszczowina œl¹ska
Silesian Nappe

p³aszczowina podœl¹ska
Sub-Silesian Nappe

³uska przeddukielska
Fore-Dukla thrustsheet

p³aszczowina skolska
Skole Nappe

p³aty miocenu transgresywnego na karpackich
jednostkach fliszowych
Miocene outliers on the Carpathian Flysch Units

miocen zapadliska przedkarpackiego
Miocene of the Carpathians Foredeep

p³aszczowina stebnicka
Stebnik Nappe

neogen l¹dowy zapadlisk œródgórskich
Neogene land of the intermontane depression

ska³y paleozoiku i mezozoiku platformy europejskiej
Paleozoic and Mesozoic rocks of European platform

zdigitalizowany obszar
the digitalized area

granica pañstwa
countries boundary

nasuniêcie karpackie
Carpathian overthrust

rzeki
rivers

miejscowoœci
villages

szczyty górskie
top of mountains

WARSZAWA

20

°

50

°

KRAKÓW

Ryc. 1. G³ówne jednostki strukturalne Karpat zewnêtrznych
Fig. 1. The main structural units of the Outer Carpathians

Podstawow¹ zalet¹ cieniowanego reliefu jest wysoka wier-
noœæ w odwzorowaniu rzeŸby terenu i mo¿liwoœæ jej obser-
wacji z pominiêciem, np. szaty roœlinnej czy zabudowy,
sieci komunikacyjnych itp. Ze wzglêdu na dok³adnoœæ
cyfrowania map topograficznych, kartometrycznoϾ cie-
niowanego reliefu terenu jest wysoka. Obraz cieniowane-
go reliefu w sposób bardziej czytelny eksponuje linijne
struktury geologiczne, takie jak: uskoki, spêkania czy gra-
nice kompleksów zró¿nicowanych litologicznie, w stosun-
ku

np.

do

map

topograficznych.

Dodatkowym

u³atwieniem jest mo¿liwoœæ dowolnego obrotu modelem
oraz dowolnej zmiany wysokoœci i kierunku oœwietlenia
terenu. Ze wzglêdu na technikê przygotowania modelu
cyfrowego, wa¿ny jest równie¿ fakt, i¿ wykonanie takiego
modelu nie jest uzale¿nione od pory dnia ani pory roku, jak
ma to miejsce np. w przypadku zdjêcia lotniczego.

Zastosowanie cieniowanego reliefu terenu mo¿e byæ

pomocne przy interpretacji zdjêæ lotniczych czy satelitar-
nych, a tak¿e map geologicznych, poniewa¿ mo¿na
po³¹czyæ obraz

rzeczywistej rzeŸby terenu z np.

powierzchniow¹ budowê geologiczn¹. Analizuj¹c mo¿li-
woœci interpretacyjne cieniowanego reliefu terenu nale¿y
wspomnieæ tak¿e o metodzie, tzw. zagêszczonych pozio-
mic, która by³a stosowana przez geologów ju¿ wczeœniej
(m.in. Ostaficzuk, 1975; Badura, 1996). Jej celem jest
wychwycenie, np. anomalii tektonicznych przez stopniowe
pomniejszanie podk³adu topograficznego, a co za tym idzie
zagêszczanie poziomic morfologicznych do momentu kie-
dy ewentualne zaburzenia, czy struktury tektoniczne ujaw-
niaj¹ siê w postaci ciemniejszych stref. Ta metoda ma
jednak swoje techniczne ograniczenia. Przy zbyt du¿ym
pomniejszeniu podk³adu topograficznego, poziomice mor-
fologiczne zaczynaj¹ siê ze sob¹ zlewaæ, co w konsekwen-
cji powoduje zaczernienie obrazu uniemo¿liwiaj¹ce
niejednokrotnie interpretacjê. W przypadku cieniowanego
reliefu terenu jest mo¿liwe zarówno pomniejszanie, jak i
powiêkszanie otrzymanego obrazu bez utraty czytelnoœci
struktur linijnych, przy za³o¿eniu ¿e dobierana jest odpo-
wiednia rozdzielczoϾ interpretowanego obrazu. Do inter-

pretacji

obszaru

badañ

opisywanego w niniejszym arty-
kule zastosowano równie¿ meto-
dê zagêszczonych poziomic, co
potwierdzi³o fakt, i¿ przebieg
czêœci mniejszych lineamentów
nie jest tak dobrze czytelny, jak w
przypadku cyfrowo przetworzo-
nego cieniowanego reliefu tere-
nu.

Korzystaj¹c z tych samych

danych cyfrowych dziêki którym
wykonano cieniowany relief tere-
nu opracowano tak¿e przestrzen-
ny (3D) model rzeŸby terenu (ryc.
3) dla obszaru na S i SE od Dob-
czyc. Na rycinie tej zaznaczono
liniê

nasuniêcia

p³aszczowiny

magurskiej

na

p³aszczowinê

œl¹sk¹. Warto podkreœliæ, i¿ opi-
sywane w niniejszym artykule
cyfrowe

metody

wizualizacji

przestrzennej nadaj¹ siê m.in. do
sporz¹dzania przestrzennych map
strukturalnych,

powierzchni

nasuniêæ, powierzchni stropu czy

317

Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 4, 2004

350

51

52

53

54

55

56

57

58

59

360

61

62

63

64

65

66

67

68

69

370

560

560

61

61

62

62

63

63

64

64

65

65

66

67

67

68

68

69

69

70

570

71

71

72

72

73

73

74

74

576 77

78

79

80

81

350

51

52

53

54

55

56

57

58

59

360

61

62

63

65

66

67

68

69

370

71

71

72

72

73

73

74

74

75

75

76

76

77

77

78

78

79

79

380

380

81

81

82

82

83

83

84

84

85

85

75

76

77

78

79

580 81

MS ZANA

DOLNA

DOBCZYCE

S ZCZYRZYC

10

km

Ryc. 2. Cieniowany relief terenu miêdzy Dobczycami a Mszan¹
Doln¹ (skala 1 : 25 000), oœwietlenie z NE, k¹t padania œwiat³a —
poziomy 48

o

, pionowy 37

o

Fig. 2. Shaded Relief Image for area beetwen Dobczyce and
Mszana Dolna villages (scale 1:25 000), light position angles —
horizontal 48

o

, vertical 37

o

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30km

obszar niezcyfrowany

not digitalized area

obszar niezcyfrowany

not digitalized area

DOBCZYCE

£APANÓW

S ZCZYRZYC

Cie c ie ñ

Œ nie ¿ nic a

GORCE

MS ZANA

DOLNA

nasuniêcie jednostki magurskiej
overthrust of the Magura Nappe

nasuniêcie jednostki œl¹skiej
overthrust of the Silesian Nappe

wa¿niejsze potoki
the main rivers

Ryc. 3. Cyfrowy (3D) model terenu miêdzy Dobczycami a Mszan¹ Doln¹ z liniami nasuniêæ
p³aszczowin magurskiej i œl¹skiej (skala 1:25 000), widok z SE, projekcja perspektywiczna,
nachylenie 30

o

, obrót 317

o

Fig. 3. Digital Elevation Model (3D) of the area beetwen Dobczyce and Mszana Dolna villages
with the thrust lines of the Magura and Silesian Nappe (scale 1:25 000), towards from SE, per-
spective projection, tilt 30

o

, rotation 317

o

sp¹gu poszczególnych jednostek litostratygraficznych itd.
Takie modelowania s¹ obecnie wykonywane (m.in. Cho-
dyñ, 2002; Graniczny & Mizerski, 2003; Grygar & Jelinek,
2002; Polak, 1999; Ry³ko & Tomaœ, 1999; Tomaœ, 2003),
ale — jak ju¿ wspomniano wczeœniej — nie s¹ one
powszechne.

Istniej¹ce ju¿ cyfrowo przetworzone dane satelitarne

dla ró¿nych obszarów ziemi w postaci cieniowanego relie-
fu terenu, dostêpne s¹ na kilku stronach internetowych, np.
USGS http://edcwww.cr.usgs.gov/landdaac/gtopo30/gtopo30.html.
Ze wzglêdu jednak na skalê odwzorowania powierzchni
terenu (30

o

³uku ~` 1km) nadaj¹ siê one raczej do interpre-

tacji rzeŸby powierzchni ziemi w skali makroregionalnej
czy kontynentalnej.

Przedstawiony w niniejszym opracowaniu cyfrowy

relief terenu jest w chwili obecnej poszerzany i obejmie
równie¿ obszar na po³udnie od okna tektonicznego Mszany
Dolnej (Gorce) i obszar rozci¹gaj¹cy siê na wschód od tego
okna, po po³udnik Nowego S¹cza. Równoczeœnie jest

wykonywana przez autora mapa cyfrowa tych
obszarów w skali 1 : 10 000.

Lineamenty

Przedstawiony w niniejszej pracy cieniowa-

ny relief terenu oraz przestrzenny model 3D dla
obszaru miêdzy Dobczycami a Mszan¹ Doln¹
pos³u¿y³ do wstêpnej interpretacji rzeŸby bada-
nego terenu i zakodowanych w niej sieci line-
amentów (ryc. 4). Autor ograniczy³ siê do
samodzielnego wyznaczenia oraz interpretacji
lineamentów (linia przerywana) znajduj¹cych
siê tylko w górnej czêœci ryc. 4, bezpoœrednio
objêtej terenowymi badaniami geologicznymi.
Na rycinie tej przedstawiono tak¿e lineamenty
(linia ci¹g³a) przeniesione z mapy fotoline-
amentów arkusza Nowy S¹cz 1: 200 000 (ryc.
5). Na podstawie obserwacji terenowych, jak
równie¿ analizy cieniowanego reliefu terenu i
istniej¹cych materia³ów geologicznych, autor
wydzieli³ wiele lineamentów, z których kilka
opisano poni¿ej, a s¹ to:

‘

lineament 1 zaznaczaj¹cy siê na odcinku

od Nowego Rybia i pó³nocnych stoków Kostrzy
na ESE, po rejon Dobczyc na WNW, o biegu
125

o

.

Lineament

ten

przecina

po³udnio-

wo-wschodni¹ czêœæ zapadliska szczyrzyckie-
go tworz¹c wyraŸny próg morfologiczny. Œrod-
kowy odcinek stanowi¹cy 1/3 d³ugoœci ca³ego
lineamentu zaznacza siê w obrêbie warstw
kroœnieñskich, które po prawej stronie line-
amentu zapadaj¹ na ogó³ na S i SSW, natomiast
po lewej stronie tego lineamentu na SE. Prze-
bieg omawianego lineamentu jest w przybli¿e-
niu prostopad³y do biegu warstw. W strefie,
gdzie zaznacza siê on w morfologii terenu
mamy

kontakt

tektoniczny

oligoceñskich

warstw kroœnieñskich z utworami dolnej kredy
p³aszczowiny œl¹skiej i podœl¹skiej. Lineament
1 jest prawdopodobnie przejawem strefy usko-
kowej, która z kolei mo¿e byæ kontrolowana
przez

strefê

uskokow¹

Kraków–Lubliniec

zanurzaj¹c¹ siê pod nasuniêcie karpackie ku
SE, a która ogranicza omawiany obszar od NE.

‘

lineament 2 o rozci¹g³oœci N–S (bieg ~ 2

o

), przebie-

gaj¹cy wzd³u¿ doliny potoku Krzyworzeka, po zachodniej
stronie pasma Ciecienia–Grodziska. Lineament ten miej-
scami pokrywa siê z kontaktem tektonicznym p³aszczowi-
ny œl¹skiej z p³aszczowin¹ podœl¹sk¹, ukazuj¹c¹ siê w
oknie tektonicznym Wiœniowej. Sama linia nasuniêcia
p³aszczowiny œl¹skiej na p³aszczowinê podœl¹sk¹ przebie-
ga po zachodnim stoku pasma Ciecienia, a nie dolin¹ Krzy-
worzeki. W swojej pó³nocnej czêœci lineament 2 ³¹czy siê z
lineamentem 1 pod k¹tem ~ 80

o

;

‘

lineament 3 o kierunku WSW–ENE (bieg 65

o

), prze-

biegaj¹cy wzd³u¿ fragmentu doliny potoku Stradomka i
tn¹cy zapadlisko szczyrzyckie w jego pó³nocnej czêœci.
Zaznaczenie siê tego lineamentu w rzeŸbie terenu jest
prawdopodobnie zwi¹zane z ró¿nic¹ litologiczn¹ pomiê-
dzy grubo³awicowymi piaskowcami istebniañskimi a
³upkami menilitowymi. Redukcja czêœci utworów paleoce-
nu i eocenu ma charakter tektoniczny, a co za tym idzie,
dolina potoku Stradomka na tym odcinku wykorzystuje
tektoniczne za³o¿enia. O strefie uskokowej w tym rejonie

318

Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 4, 2004

350

51

52

53

54

55

56

57

58

59

360

61

62

63

64

65

66

67

68

69

370

560

560

61

61

62

62

63

63

64

64

65

65

66

67

67

68

68

69

69

70

570

71

71

72

72

73

73

74

74

576 77

78

79

80

81

350

51

52

53

54

55

56

57

58

59

360

61

62

63

65

66

67

68

69

370

71

71

72

72

73

73

74

74

75

75

76

76

77

77

78

78

79

79

380

380

81

81

82

82

83

83

84

84

85

85

75

76

77

78

79

580 81

MS ZANA

DOLNA

DOBCZYCE

S ZCZYRZYC

lineamenty wyznaczone
przez autora
lineaments appointed
by author

lineamenty przeniesione z mapy
fotolineamentów arkusza Nowy S¹cz 1:200 000
lineaments transfered from Photolineaments
Map Nowy S¹cz sheet 1:200 000

numeracja
lineamentów
numeration
of lineaments

Pc

Pc

Pc

Pc

Pc

Pc

Pc

–

pakiety z przewag¹ piaskowców
packets with dominate of sandstones

£p

£p

£p

£p

£p

£p

£p

–

pakiety z przewag¹ ³upków
packets with dominate of shales

St

ra

domk

a

Ryc. 4. Wstêpna interpretacja lineamentów z uwzglêdnieniem mapy fotoline-
amentów arkusza Nowy S¹cz 1:200 000 (Doktór i in., 1984) oraz lineamentów
wyznaczonych przez autora przy u¿yciu cieniowanego reliefu terenu dla obsza-
ru miêdzy Dobczycami a Mszan¹ Doln¹ (skala 1:25 000)
Fig. 4. Preliminary interpretation of the lineaments againts the background of
Photolineaments Map Nowy S¹cz sheet 1:200 000 (Doktór et. al., 1984) and
lineaments appointed by author used with the aid of Shaded Relief Image for
area beetwen Dobczyce and Mszana Dolna villages (scale 1:25 000)

mo¿e œwiadczyæ przesuniêcie N czêœci zapadliska szczy-
rzyckiego w kierunku SW w stosunku do czêœci po³o¿onej
na po³udnie od lineamentu 3. Strefa, wzd³u¿ której konty-
nuuje siê lineament 3, charakteryzuje siê równole¿nikow¹
intersekcj¹ warstw.

‘

lineament 4, s³abiej zaznaczaj¹cy siê w morfologii

terenu, przecinaj¹cy zapadlisko szczyrzyckie w kierunku z
SW na NE (bieg 58

o

), biegn¹cy od po³udniowego podnó¿a

Ciecienia po rejon Mstowa i Sadka. Kierunek tego line-
amentu jest w przybli¿eniu równoleg³y do lineamentu 3.

‘

lineament 5 o biegu 90

o

, na kierunku W–E, wyraŸnie

zaznaczaj¹cy siê w rzeŸbie wschodniego stoku góry Gro-
dzisko. Obserwacje terenowe potwierdzi³y zwi¹zek oma-
wianego lineamentu z wystêpowaniem w tym rejonie
uskoku, którego powierzchnia uskokowa o zmiennych
parametrach jest dobrze widoczna w ods³oniêciach. Para-
metry tej powierzchni to 120/82 SW, 268/50 N i 250/80
NNW. Na jej powierzchni wystêpuj¹ lustra tektoniczne i
rysy tektoniczne œwiadcz¹ce o zrzutowo-przesuwczym

charakterze tego uskoku. Omawiany uskok rozcina utwory
reprezentuj¹ce doln¹ i górn¹ kredê: warstwy godulskie,
zlepieniec malinowski i warstwy istebniañskie.

‘

lineament 6 o biegu 88

o

, dobrze widoczny na cienio-

wanym reliefie terenu, pokrywaj¹cy siê z przebiegiem
uskoku o rozci¹g³oœci N–S, stwierdzonego w czasie tere-
nowych prac kartograficznych. Uskok ten rozcina warstwy
godulskie buduj¹ce szczytowe partie masywu Ciecienia i
tam parametry powierzchni uskokowej okreœlone s¹ war-
toœciami pomiarów zbli¿onymi do 165/72 NE. Uskok ten
kontynuuje siê na S od Ciecienia, co wynika z analizy
rzeŸby po³udniowego stoku tej góry, chocia¿ w wystê-
puj¹cych tam nienajlepszych ods³oniêciach nie uda³o siê
go bezpoœrednio zindentyfikowaæ.

‘

lineament 7 o kierunku WSW–ENE (bieg 80

o

)

zwi¹zany tak¿e ze stref¹ uskokow¹ rozpoznan¹ w
ods³oniêciach. Strefa ta przesuwa wzglêdem siebie jed-
nostki litostratygraficzne, reprezentuj¹ce prawie komplet-
ny profil sukcesji osadowej p³aszczowiny œl¹skiej,
poczynaj¹c od utworów dolnej kredy, a koñcz¹c na utwo-
rach oligocenu. Opisywana strefa uskokowa ma charakter
lewoprzesuwczy o parametrach powierzchni uskokowych,
oscyluj¹cych wokó³ wartoœci 210/70 WNW, 180/78 W,
125/85 SW.

‘

lineament 8 znajduj¹cy siê ju¿ bezpoœrednio poza

obszarem badañ terenowych autora, widoczny w dolnej
czêœci ryc. 5. Lineament ten przebiega przez obszar okna
tektonicznego Mszany Dolnej z SE w kierunku NW (bieg
135

o

) i mo¿e byæ kontynuacj¹ lineamentu Stitnika (ryc. 6).

Przeprowadzone do tej pory badania terenowe oraz

analiza dostêpnych materia³ów geologicznych sk³ania do
stwierdzenia, i¿ wiêkszoœæ wyznaczonych w omawianym
terenie lineamentów jest zwi¹zanych z tektonik¹ pokrywy
fliszowej. Oprócz powierzchniowego odzwierciedlenia
struktur tektonicznych wystêpuj¹cych w utworach fliszo-
wych, zaobserwowano równie¿ zwi¹zek miêdzy przebie-
giem lineamentów a przebiegiem granic litologicznych.
Czêœæ lineamentów widocznych na ryc. 4 wyraŸnie zazna-
cza siê w rzeŸbie terenu, inne natomiast s¹ s³abiej widoczne
i ulegaj¹ rozmyciu. Mo¿na to t³umaczyæ w dwojaki sposób,
zarówno g³êbokoœciowym za³o¿eniem struktur tektonicz-
nych, jak i piaskowcowo-³upkowym wykszta³ceniem
utworów fliszowych, w ró¿nym stopniu podlegaj¹cym
procesom wietrzenia i erozji. Strefy gdzie dominuj¹ pakie-
ty ³upkowe s³abiej zaznaczaj¹ siê w morfologii terenu, a
zatem linia przebiegu lineamentu równie¿ jest czêœciowo
lub ca³kowicie zatarta. Inaczej jest w przypadku wychodni,
np. piaskowców grubo³awicowych, gdzie przebieg usko-

ków wyraŸnie zaznacza siê w morfologii
terenu. Przyk³adem mo¿e byæ opisany wcze-
œniej uskok 6 (ryc. 4).

W trakcie analizy obrazu cyfrowego

reliefu terenu zaobserwowano jeszcze jedno
interesuj¹ce zjawisko. W kilku miejscach
zauwa¿ono

wystêpowanie

naprzemian-

leg³ych jaœniejszych i ciemniejszych pasów
w obrazie powierzchni morfologicznej bada-
nego obszaru (ryc. 4). Strefy jaœniejsze odpo-
wiadaj¹ lepiej oœwietlonym wyniesieniom
rzeŸby terenu. Rzucaj¹ one cieñ na miejsca
obni¿eñ morfologicznych, które ujawniaj¹
siê przez to jako strefy ciemniejsze. Nale¿y
jednak pamiêtaæ, i¿ w zale¿noœci od kierunku
i wysokoœci oœwietlenia terenu efekt ten
mo¿e byæ odwrócony. Z tego wzglêdu nale¿y

319

Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 4, 2004

0 2 4 6 8 10km

badany obszar
the area of investigations

B

A

A B

lineamenty wyznaczaj¹ce

strefê uskokow¹ Kraków-Lubliniec

i

–

lineaments delimit
Kraków-Lubliniec fault zone

Wieliczka

Bochnia

NOWY

S¥CZ

NOWY

TARG

Mszana

Dolna

Dunaje c

Ryc. 5. Mapa fotolineamentów arkusza Nowy S¹cz 1:200 000 (wg
Doktór i in., 1987)
Fig. 5. Map of photolineaments on the Nowy S¹cz sheet 1: 200 000
(after Doktór et al., 1987)

Przemyœl

Lipt. Mikulas

3

1

Kraków

11

11

12

12

13

10

10

3

14

13

5

14

4

2

8

8

9

9

6

6

4

5

systemy fotolineamentów
main lineament systems

nasuniêcie Karpat
the thrust of the Carpathians

1

2
3

4

5

6

7

8

9

10
11
12

13

14

–

Tatry pó³nocne

–

Œrodkowa S³owacja

– Murañ
– Hron
– Myjava
– Vah
– Inovec
– Hranice
– Rajec

– Stitnik

–

Pieniny wschodnie

– Slañske Vrchy
– Przemyœl
– Rzeszów

Northern Tatra

Central Slovakian

East Pieniny

Systemy fotolineamentów:
The main lineament systems:

0 20 40 60 80100km

badany obszar
the area of investigations

Ryc. 6. G³ówne systemy fotolineamentów Karpat Zachodnich (wg Doktór i in.,
1985)
Fig. 6. The main lineament systems of the Western Carpathians (after Doktór et al.,
1985)

pomijaæ kierunki oœwietlenia terenu powoduj¹ce wra¿enie
odwrócenia (inwersji) rzeŸby, a tak¿e konfrontowaæ cie-
niowany relief terenu z map¹ topograficzn¹ i z bezpoœred-
nimi obserwacjami terenowymi. Przy za³o¿eniu, i¿ w
omawianym przypadku strefy jaœniejsze to wyniesienia w
morfologii, a strefy ciemniejsze obni¿enia, mo¿na uznaæ te
strefy za miejsca wystêpowania odpowiednio utworów
bardziej odpornych na erozjê (np. piaskowców) i utworów
mniej odpornych na erozjê (np. ³upków). Taka sytuacja
mia³aby potwierdzenie w kierunku (NW–SE) osi lokal-
nych fa³dów w stosunku do rozci¹g³oœci wyniesieñ i obni¿-
eñ terenu w tym rejonie. W przypadku omawianego
obszaru badañ zjawisko to zaobserwowano przede wszyst-
kim w obrêbie warstw kroœnieñskich. Oczywiœcie nale¿y
byæ ostro¿nym i nie odnosiæ takiej interpretacji do ka¿dego
podobnego przypadku, bez konfrontacji z rezultatami
obserwacji prowadzonych w czasie terenowych prac karto-
graficznych.

Podsumowanie

Wed³ug modelu tektonicznego Karpat postulowanego

przez Unruga (1980), g³ówne lineamenty wyznaczone na
terenie

Karpat

charakteryzuj¹

siê

wachlarzowatym

rozk³adem kierunków (Graniczny & Mizerski, 2003). W
czêœci zachodniej dominuj¹ kierunki NW–SE, natomiast
we wschodniej czêœci ³uku karpackiego dominuj¹ kierunki
NE–SW. Geologiczna ocena wyników analizy komputero-
wej fotolineamentów arkusza Nowy S¹cz Mapy 1 : 200
000 (Doktór i in., 1987; ryc. 5), wykaza³a istnienie 4
g³ównych systemów tektonicznych w obrêbie wspomnian-
ego arkusza. Systemy o kierunkach W–E i N–S s¹
zwi¹zane prawdopodobnie z pod³o¿em Karpat, wiêkszoœæ
lineamentów o kierunkach NNW–SSE i NNE–SSW
natomiast jest przypuszczalnie przejawem tektoniki w kar-
packich jednostkach fliszowych. Ten rozk³ad kierunków
potwierdzaj¹ czêœciowo obserwacje terenowe autora oraz
analiza cieniowanego reliefu terenu i materia³ów geolog-
icznych dla obszaru badañ przedstawionego w niniejszym
artykule. Czêœæ lineamentów niezinterpretowanych na
materia³ach teledetekcyjnych, a ujawniaj¹cych siê w
obrazie morfologicznym terenu, zosta³a wyznaczona przy
u¿yciu zaprezentowanego cieniowanego reliefu terenu i
modeli 3D. Badania terenowe wykaza³y, ¿e czêœæ z linea-
mentów wyznaczonych przy u¿yciu cieniowanego reliefu
terenu znajduje swoje odzwierciedlenie w przebiegu usko-
ków, które zosta³y rozpoznane przez autora w ods³oniêc-
iach. Opisana metoda wizualizacji przestrzennej mo¿e byæ
przydatna do wstêpnego inicjowania badañ tektonicznych
o charakterze zarówno lokalnym, jak i regionalnym, wspo-
magaj¹c równoczeœnie metody teledetekcyjne i klasyczne
badania geologiczno-kartograficzne, maj¹ce na celu szc-
zegó³owe rozpoznanie budowy geologicznej Karpat. Przy
zastosowaniu szerokiego spectrum mo¿liwych do wykon-
ania analiz i przetworzeñ cyfrowych modeli terenu (DEM)
istnieje szansa na bardziej wiarygodne interpretacje cha-
rakteru lineamentów w odniesieniu do tektoniki badanych
obszarów.

Autor pragnie podziêkowaæ Panu dr hab. Markowi Ciesz-

kowskiemu za cenne uwagi i wskazówki przy opracowaniu
niniejszego artyku³u, jak równie¿ anonimowym recenzentom za
konstruktywne uwagi i wnikliw¹ recenzjê.

Literatura

ADAMCZEWSKI Z. 1998 — Wprowadzenie do numerycznego mode-
lowania terenu. Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, VIII
Konferencja Naukowo-Techniczna, Systemy Informacji Przestrzennej,
Warszawa.
BADURA J. 1996 — Morfotektonika Obni¿enia ¯ytawsko-Zgorzelec-
kiego. Prz. Geol., 44: 1239–1243.
BA¯YÑSKI J. 1982 — Metody interpretacji geologicznej zdjêæ sateli-
tarnych wybranych obszarów Polski. Instr. i Met. Bad. Geol. Pañstw.
Inst. Geol., 44.
BA¯YÑSKI J. & GRANICZNY M. 1978 — Fotolineamenty i ich zna-
czenie w geologii. Prz. Geol., 26: 288–296.
BA¯YÑSKI J., DOKTÓR S. & GRANICZNY M. 1984 — Mapa Foto-
geologiczna Polski 1:1 000 000. Wyd. Geol., Warszawa.
BURTAN J. 1974 — Szczegó³owa Mapa Geologiczna Polski, 1:50
000, Arkusz Mszana Dolna. Wyd. Geol., Warszawa.
BURTAN J., GOLONKA J., OSZCZYPKO N., PAUL Z. & ŒL¥CZKA
A. 1981 — Mapa Geologiczna Polski 1:200 000, Ark. Nowy S¹cz.
Wyd. Geol., Warszawa.
CHODYÑ R. 2002 — Szczyrzyc Synclinorium in the Silesian Unit,
Outer Carpathians, Poland-case study. Geologica Carpathica, Spec.
Issue 53, Extended Abstracts, Proceedings of the XVII Congress of
Carpathian-Balkan Geol. Assoc., Bratislava, September 1

st

– 4

th

2002

and Guide to Geological Exursions (electronic version).
DADLEZ R. & JAROSZEWSKI W. 1994 — Tektonika. PWN, Warsza-
wa.
DOKTÓR S., DORNIC J., GRANICZNY M.& REICHWALDER P.
1985 — Structural elements of Western Carpathians and their Foredeep
on the basis of satellite interpretation. Kwart. Geol., 29: 129–138.
DOKTÓR S., GRANICZNY M. & KUCHARSKI R. 1987 — Korela-
cja danych teledetekcyjnych i geofizycznych za pomoc¹ technik cyfro-
wych. Prz. Geol., 35: 453–461.
GADZICKI J. 2001 — Leksykon Geomatyczny. Polskie Towarzy-
stwo Informacji Przestrzennej, Wydawnictwo „Wieœ Jutra”, Warszawa
GRANICZNY M. 1989 — Fotolineamenty i ich znaczenie geologicz-
ne. Instr. i Met. Bad. Geol. Pañstw. Inst. Geol., 50.
GRANICZNY M. & MIZERSKI W. 2003 — Lineamenty na zdjêciach
satelitarnych Polski – próba podsumowania. Prz. Geol., 51: 474–482.
GRYGAR R. & JELINEK J. 2002 — Complex structure study of mutu-
al interaction of Alpine and Variscan orogeny using digital elevation
model morphostructural analysis (Moravo-Silesian region — Czech
Republic). Geologica Carpathica, Spec. Issue 53, Extended Abstracts,
Proceedings of the XVII Congress of Carpathian-Balkan Geol. Assoc.,
Bratislava, September 1

st

– 4

th

2002 and Guide to Geological Exur-

sions: 147–149.
HOBBS W.H. 1904 — Lineaments of the Atlantic Border region. Geol.
Soc. Amer. Bull., 15: 483–506.
KUNIAR C. 1935 — Sprawozdanie z badañ na obszarze arkusza
Wieliczka, wykonanych w r. 1934. Posiedz. Nauk. Pañstw. Inst. Geol.
41.
MOTYL-RAKOWSKA J. & ŒL¥CZKA A. 1984 — Wa¿niejsze line-
amenty Karpat i ich zwi¹zek ze znanymi uskokami. Prz. Geol., 32:
72–77.
O’LEARY D.W., FRIEDMAN J.D. & POHN H.A. 1976 — Lineament,
linear, lineation: Some proposed new standards for old terms. Geol.
Soc. Amer. Bull., 87: 1463–1469.
OSTAFICZUK S. 1975 — Mat. Symp. Wspó³czesne i neotektoniczne
ruchy skorupy ziemskiej w Polsce: 77–87. Wyd. Geol.
OSTAFICZUK S. 1981 — Lineamenty jako odwzorowanie zjawisk
tektonicznych na tle wybranych przyk³adów w Polsce. Biul. Geol. UW,
29: 195–267.
POLAK A. 1999 — Budowa geologiczna p³aszczowiny œl¹skiej w oko-
licy Skrzydlnej. Prz. Geol., 47: 753–763.
RY£KO W. & TOMAŒ A. 1999 — Obraz skonsolidowanego pod³o¿a
Karpat w œwietle badañ magnetotellurycznych. Pr. Pañstw. Inst. Geol.,
168: 195–206.
SOKO£OWSKI S. 1954 — Mapa Geologiczna Karpat Polskich (Czêœæ
Zachodnia) 1 : 200 000. Wyd. Geol., Warszawa.
TOMAŒ A. 2003 — Kszta³t powierzchni nasuniêcia karpackiego i jego
zwi¹zki z tektonik¹ podkarpackiego pod³o¿a skonsolidowanego. Prz.
Geol., 51: 159–162.
UNRUG R. 1980 — Tectonic rotation of flysch nappes in the Polish
Outer Carpathians. Rocz. Pol. Tow. Geol., 50: 27–39.

320

Przegl¹d Geologiczny, vol. 52, nr 4, 2004