Seismisk tolkning i Lindved Indsatsområde. Intern rapport udarbejdet af Lærke Therese Andersen, Miljøcenter Århus 2008

Transkript

1 Seismisk tolkning i Lindved Indsatsområde Intern rapport udarbejdet af Lærke Therese Andersen, Miljøcenter Århus

2 Indhold Indledning Områdets geologi Præ-kvartær Kvartær Seismisk tolkning Seismisk linje LIN Seismisk linje LIN Seismisk linje LIN Seismisk linje LIN Diskussion af grundvandsinteresser Konklusion Referencer Bilag Bilag

3 Indledning Nærværende rapport beskriver resultatet af tolkning af de 4 seismiske linier indsamlet af Rambøll i Lindved indsatsområde i /1/ (se kort figur 1). Figur 1 Oversigtskort med de seismiske linier (rød), indsatsområdet Lindved (grå) og Boring DGU nr (blå). Linienavnet står midt på linien. I forbindelse med kortlægning af det tilstødende Indsatsområde Hedensted, er der lavet geofysiske undersøgelser med TEM og PACES i Indsatsområdet Lindved. Desuden er Lindved området med i den hydrogeologisk model, der er lavet i forbindelse med kortlægningen af Indsatsområdet Hedensted. Med baggrund i eksisterende data udarbejdede Rambøll i en trin1 rapport /2/, hvori de bla. sammenstillede en geologiske forståelsesmodel for området. Områdets geologi er herunder kort beskrevet med udgangspunkt i trin1 rapporten. 3

4 Områdets geologi Præ-kvartær Det vurderes, at de grundvandsmæssige interesser ligger mellem kalkoverfladen og terræn i dette område. Derfor er præ-kvartæret beskrevet fra kalkoverfladen og overliggende aflejringer. Ifølge kort over kalkoverfladen (Ter-Borch, 1987) /3/, falder denne jævnt fra kote -200 m i det sydøstligste hjørne af indsatsområdet til kote 300 m i den nordlige del af området. Oven over kalken findes en lagserie med fede Paleogene lerede sedimenter. Toppen af det Paleogene ler er kortlagt med geofysik, ved et kort over koten til den gode leder /2/. Toppen af det Paleogene ler er beliggende op mod kote -30 m i den østligste del af området og hælder herfra mod vest til kote -70 m i den vestlige del af området (se figur 2). De oligocæne og miocæne aflejringer i området er beskrevet i boring DGU nr (se placering på figur 1). Boringen har gennemboret en tertiær lagserie, som træffes fra 38 m u.t, svarende til kote 49 m. Aflejringerne i boringen udgøres primært af glimmerler, med kun et enkelt magasin af kvartssand beliggende mellem 66 og 78 m under terræn. Dette kvartssand er ifølge Erik Skovbjerg Rasmussen (ERS, pers. kom.) Bastrup sand. Det tynde sandlag, som forekommer mellem m under terræn er Billund sand. Begge henføres til Ribe Gruppen (ny stratigrafi ERS, pers. kom.). I den opstillede Mike GeoModel for området /2/ kan det ses, at toppen af de tertiære aflejringer overvejende er beliggende omkring kote +60 m i den nordlige del af området, for at falde mod syd til omkring kote 0 til +10 m. I mange af boringerne ses øverst i den tertiære lagserie et op mod 20 m tykt lag af kvartssand, der underlejres af glimmerler, men i mange boringer mangler kvartssandet, og glimmerleret ligger her direkte under de kvartære aflejringer (se figur 2). Det fremgår af såvel TEM sonderinger, som af enkelte dybere boringer, at glimmerleret flere steder hviler på et tilsyneladende tykt lag af kvartssand, der sandsynligvis kan korreleres til det ovennævnte kvartssand i boring DGU nr /2/, der kan henføres til Bastrup sandet i Ribe Gruppen (ERS, pers. kom.). Kvartær I den opstillede Mike GeoModel for området /2/ ses det, at den kvartære lagserie har en tykkelse på op mod 50 m, men når flere steder kun tykkelser på m (se figur 2). Lagserien er overordnet opbygget af en øvre enhed af moræneler, der ses udbredt i hele området. Tykkelsen af denne moræneler når enkelte steder op på 50 m, men varierer ellers mellem 10 og 40 m. Enkelte steder ses et tyndt sandlag i moræneleret, men ellers indvindes der overvejende vand fra en enhed af smeltevandssand og tertiært kvartssand, der findes flere steder mellem moræneleret og den underliggende enhed af tertiært glimmerler (se figur 2). 4

5 Figur 2 Principskitse, baseret på boringer og geofysiske sonderinger, af områdets geologiske opbygning i et vest-øst snit, centralt i området /2/. I enkelte velbeskrevne boringer i området, ses kvartære aflejringer, der ligger dybere end i de omgivne boringer. Dette kan betyde, at der enkelte steder findes nedskåret begravede dale i de tertiære aflejringer. Landskabet i undersøgelsesområdet er beliggende i højder på op mod kote m (se figur 3). Det gennemskæres dog af et dalsystem sydøst for Grejs, hvor terrænkoten falder til kote m. I bakkelandet omkring Grejsdalen er der flere steder mindre nedskårede erosionsdale. 5

6 Figur 3 Oversigt over højdeforholdene i undersøgelsesområdet. Kortet er udarbejdet på baggrund af den digitale højdemodel fra Kort og matrikelstyrelsen /5/. Den sorte firkant omkranser Lindvedområdet. Lindved er beliggende i morænelandskabet fra Sen Weichsel (se figur 4) i et område, der domineres af lerede aflejringer og dødislandskaber. Isranden for hovedfremstødet i Weichsel er beliggende ca. 20 km vest for undersøgelsesområdet /6/. Grejsdalen, der gennemskærer den sydvestligste del af undersøgelsesområdet, tolkes ifølge Per Smed, dannet som en tunneldal (figur 4), der har afdrænet smeltevand fra iskappen. Da området har været overskredet af isen i forbindelse med hovedfremstødet, må det forventes, at aflejringerne har været udsat for glacialtektonik. Spor efter glacialtektonik findes da også på en lang række daglokaliteter, og herunder kystklinterne ved Ashoved og Trelde Næs, der er undersøgt og beskrevet af Michael Houmark-Nielsen i 1987 /7/. 6

7 Figur 4 Udsnit af Per Smeds landskabskort for Midtjylland /6/. Den blå firkant omkranser Lindvedområdet. 7

8 Seismisk tolkning Den seismiske tolkning er delvist foregået ved hjælp af tolkningssoftwaret Kingdom Suite på Århus universitet og delvist på plottede papirudgaver af profilerne. Den geologiske tolkning af de seismiske data er begrænset af den seismiske opløselighed. I dette tilfælde er den vertikale opløselighed mellem 5-10 m og horisontale opløselighed mellem m. Dvs, at afstanden mellem 2 lag-grænser i vertikal retning skal være mere end 5-10 m for at de to lag kan skelnes fra hinanden på seismikken, og afstanden mellem 2 punkter i horisontal retning skal være større end m på umigrerede sektioner for at de 2 punkter kan skelnes fra hinanden på seismikken /1/. Det er valgt at tolke på den råstakkede version af data (umigrerede version), da denne version var bedst. Stratigrafisk er den seismiske tolkning, så vidt muligt korreleret med boringer i området. Der findes dog kun én relativ dyb boring i området, boring DGU nr , som kun når et stykke ned i miocænet. De dybere liggende refleksioner svarende til lagene mellem Top Kalk og Top Paleogene er derfor korrelere til Jellinge boringen gennem seismiske profiler tolket af ERS i forbindelse med en større regional kortlægning af miocænet. I det følgende vil tolkningen af de enkelte linjer blive beskrevet. Seismisk linje LIN1 Linjen LIN1 er 3,42 km lang (cdp1-647) og følger vejens forløb, som bugter sig fra SØ-NV(cdp1-280), SV-NØ (cdp ) til S-N (cdp ) (se figur 5). Datakvaliteten af linie LIN1 er overvejende god, dog er den ringe i den nordligste ende af profilet svarende til de sidste 150 cdp er. Figur 6 viser det udsnit af linjen hvor data er gode. 8

9 Figur 5 Kort over boringer (blå) og seismiske linier (rød) med CDP nummerering. Boring med DGU-nr er markeret med nummer midt på kortet. 9

10 Figur 6 udsnit af LIN1, de første 500 cdp er hvor datakvaliteten er god. Y-aksen viser dybden i sek. tovejstid og koter i meter (0,1 sek ~ kote 80 m, 0,2 sek. ~ kote 0 m og 0,3 sek. ~ kote -85 m) og x- aksen er cdp punkter (5 m mellem hvert cdp). De tolkede refleksioner er markeret med farver på følgende vis: Top Kalk (blå), Top Kerteminde Mergel (brun), Top Ølst (grøn), Top Paleogen (lyslilla), formodentlig interne miocæne aflejringer (mørk- og lys brun, gul og rød) og bund af kvartær dal (mørk-lilla). Den dybest liggende refleksion, som er tolket, ligger omkring kote m (0,48 sek. TWT) og svarer til Top Kalk (blå) (se figur 6), herover er markeret Top Kerteminde Mergel (brun), Top Ølst (grøn) og Top Paleogen (lys lilla ca. i kote - 45 m), som overvejende består af planparallelle lag, der overlejre kalken. Over Top Paleogen ses en downlap flade (mørkbrun), og herover en prograderende sekvens (lys brun), samt en kanal lignende struktur (gul), der afgrænses opad til af en kraftig horisontal reflektor (rød), beliggende i kote 20 m. Toppen af kvarts sandlaget (Bastrup sand) i boring , som ligger 1-1,5 km væk fra strukturen (se figur 5), ligger i kote 21 m (bemærk, samme kote som rød reflektor). Derfor kan det tænkes, at den kanal lignende struktur eller den prograderende sekvens kan korreleres med sandlaget i boringen og være af miocæn alder. Den formodede miocæne lagserie skæres af en kvartær dal (mørk-lilla), i den sydligste del af profilet (fra cdp1-200). Det er ikke muligt præcis at afgrænse bunden af dalen eller den sydligste del af dalen (de første 100 cdp er). Her er tolkningen usikker og markeret med en stiplet linje. 10

11 Dalen når maximalt ned i en dybde på omk. kote -30 m, hvor den er dybest ved cdp 170 (se figur 6). Boringerne tæt ved linien (<300 m væk) beskriver kun de øverste meter af lagserien (dybeste boring er 57 m. u. t.). Lagserien i boringerne beskrives ved et m tykt morænelerlag i toppen efterfulgt af et lag af smeltevandssand. Seismisk linje LIN2 Linjen LIN2 er 4,76 km lang (cdp 1-888) og stryger generelt SV-NØ, vejen slår dog knæk flere steder, bla. ved cdp60, cdp115, cdp130, cdp265, cdp320, cdp380 og cdp525 (se figur 5). Figur 7 viser den sydvestligste ende af linje LIN2 (cdp ), hvor data er af en rimelig kvalitet. Der ses dog ringninger af overfladenære lag under mørk-lilla reflektor specielt mellem cdp , hvor tolkningen af de dybere refleksioner er usikker og markeret med stiplede linier på figur 7. Figur 7 udsnit af seismisk linje LIN2. Y-aksen viser dybden i sek. tovejstid og koter i meter (0,1 sek ~ kote 80 m, 0,2 sek. ~ kote 0 m og 0,3 sek. ~ kote -85 m ) og x-aksen er cdp punkter (5 m mellem hvert cdp). Farvekoden på reflektorerne er den samme som i figur 6. Linjen skære LIN1(cdp 200) i cdp 810 på LIN2. 11

12 Længst mod sydvest kan man se den samme kvartære begravede dal (mørk lilla refleksion), som også kunne ses på linje LIN1 (figur 7). Dalen skære ned til kote 20 m, men skære ikke ned i den røde reflektor, som formodentlig er af miocæne alder (se beskrivelse LIN 1). Ved CDP 620 ses en normal forkastning, der gennem skære lagserien fra et sted dybere end top Kalk (blå) og op igennem de miocæn aflejringer (rød), om den går op i kvartæret vides ikke med sikkerhed. Boringerne langs det tolkede linjestykke (figur 7) viser, at der øverst findes et lag af moræneler 13-21m tykt. Lerlaget er tykkest mod sydvest i den glaciale dal. Under lerlaget findes ved den glaciale dal et lag af glacialt smeltevandssand mere end 8 m tykt (boring DGU. Nr ved cdp 875). Mod nordøst ved cdp 615 findes et mere end 17 m tykt lag af miocænt kvarts sand under de øverste 15 m ler (boring DGU nr ). Denne boring når ikke ned til den øverste tolkede reflektor (mørk lilla). Denne må derfor være af miocæn eller ældre alder i denne del af profilet, hvis boringen er tolket korrekt, og burde måske have haft en anden farve hen til dalen (figur 7). Seismisk linje LIN3 Linjen LIN3 er 4,45 km lang (cdp 1-860) og stryger NV-SØ fra cdp1-600, herfra drejer vejen således, at linien stryger NNØ-SSV i cdp (se figur 5). Datakvaliteten er overvejende god langs hele linjen, dog er de øverste 400 ms ringe i den sydligste halvdel af profilet svarende til de sidste 410 cdp er (se figur 8). Figur 8 udsnit af seismisk linje LIN3. Y-aksen viser dybden i sek. Tovejstid og koter i meter (0,1 sek ~ kote 80 m, 0,2 sek. ~ kote 0 m og 0,3 sek. ~ kote -85 m ) og x-aksen er cdp punkter (5 m mellem hvert cdp). Farvekoden på reflektorerne er den samme som i figur 6 op til rød reflektor. Herover ses en linseformet struktur (brun) og herover en kraftig reflektor (lys-lilla), som formodes at svarer til præ-kvartærfladen. Usikker tolkning er markeret med stiplede linier. 12

13 Boringerne omkring profilet beskriver de øverste meter af lagserien, dybeste boring er 80 m dyb. Lagserien i boringerne beskrives ved et m tykt morænelerlag i toppen efterfulgt af et lag af smeltevandssand af varierende tykkelse, herunder findes en vekslende lagserie af kvartssand og glimmerler. I den nordlige ende af profilet hvor data er bedst, ses en kraftig reflektor i kote m (lyselilla) (se figur 8), som ifølge de fleste boringer kan henføres til Pre-kvartæroverfladen. De øverste m under Pre-kvartærfladen er ifølge boringerne DGU nr , og , kvartssand (cdp1-370). Herunder veksler aflejringerne mellem glimmerler og kvartssand. Mellem cdp 210 cdp 440 (~1150 m) ses en linseformet struktur i præ-kvartæret, som er ca 50 m tyk på det tykkeste sted (omk. cdp 370 på figur 8). Hvis man projicere boringerne DGU nr , og ind på linjen, når de ned i det øverste af den linseformede struktur. Alle tre boringer viser, at der findes glimmerler i toppen af strukturen. Desværre slutter alle boringer her, hvor de er nået ned i leret. Strukturen er beliggende mellem kote 80 og kote 30. Her viser geofysikken (se bilag 1), at der findes sand fra kote 80-60m og gradvist mindre sand (= højere modstand) fra kote 60-30m. I den sydligste del af profilet ses en forkastning, der forsætter lagpakken fra dybere end 1 sek TWT og op til 0,2 sek TwT. Om forkastningen går helt op til terræn vides ikke, idet lagpakken over 0,2 sek i syd er svær at tolke pga. støj. Det bemærkes, at forkastningen ligger lige under en hovedvej, hvor der er foretaget underskydning for at have datadækning over vejen. Dette sammenfald skaber tvivl om, hvorvidt forkastningen er reel. Seismisk linje LIN4 Linjen LIN 4 er 3,27 km lang ( cdp 1-712) og stryger generelt SV-NØ (se figur 5). Data er kun gode i den nordøstligste ende af profilet (se figur 9). Her ses en uforstyrret lagserie af parallelle til semiparalelle lag under den røde formodede miocæne reflektor. Over den røde reflektor er lagene forstyrret formodentlig af glacial erosion og foldninger. Linjen krydser linje LIN3 i CDP 550 hvor de 2 veje krydser hinanden, og der mangler data (se figur 9). 13

14 Figur 9 udsnit af seismisk linje LIN4. Y-aksen viser dybden er i sek. Tovejstid og koter i meter (0,1 sek ~ kote 80 m, 0,2 sek. ~ kote 0 m og 0,3 sek. ~ kote -85 m ) og x-aksen er cdp punkter (5 m mellem hvert cdp). Farvekoden på reflektorerne er den samme som i figur 6 op til rød reflektor, herover ses en kraftig reflektor (lys-lilla), som formodes at svarer til præ-kvartærfladen. 14

15 Diskussion af grundvandsinteresser Den begravede kvartære dal, som kan ses på LIN 1 og LIN 2 kan have interesse for grundvandskortlægningen. Dalen er dybest mod syd, her ligger bunden af dalen ca. i kote -40, ca. 120 m.u.t. (se figur 10). Den sydvestligste del af dalen er ikke afgrænset på seismikken (se figur 6 cdp1 og figur 7 cdp 880). Den nordlige og østlige afgrænsning af dalen ses på hhv. LIN1 ved cdp 320 og på LIN2 ved cdp730, her ligger dalbunden i kote 60-70m. Dalen er formodentlig en ældre udgave af Grejsdalen (figur 3), der er tolket som en tunneldal (se figur 4). Den elektriske modstand aflæst på middelmodstandskortene (bilag 1) er i området hvor dalen er dyb (kote -40 0) ohmm, i middel dybden kote 0-40 er modstanden ohmm, det samme gælder for dybden kote m langs linje LIN2, mens middelmodstanden for dette koteinterval m langs linje LIN1 er ohmm. Det ses heraf, at dalfyldet består af en vekslen mellem høj og lavmodstandslag. Det er derfor svært at vurdere nøjagtigt hvor gode dalfyldets magasin egenskaber er. Lertykkelsen i dybden 0-30 m.u.t. er mellem 10 og 30 m hen over dalen (ifølge lertykkelseskortet bilag 2). Dalen skønnes derfor at være relativt godt beskyttet. Figur 10 Kortet viser konturerne i koter af dalstrukturens bund på Linjerne LIN1 og LIN2. På linje LIN1 ses også aflejringer i den formodede miocæne lagserie, som kan have interesse for grundvandskortlægningen. I intervallet mellem den mørkebrune og den røde reflektor (figur 6) ses en downlap flade (mørkbrun), over denne ses en prograderende sekvens (lys brun), der kunne være det seismiske udtryk for en pointbar eller en kystudbygning. Den prograderende sekvens findes mellem cdp (den fortsætter måske længere nord på, men seismikken er her sløret af støj) og i kote -20 m til kote 5 ca.. I dette område og koteinterval er middelmodstanden ohmm (se bilag 1). 15

16 I samme interval ses en kanal lignende struktur (gul), som findes mellem cdp og kote - 10m til kote 20 m (se figur 11), i dette interval er den elektriske middelmodstand ohmm (bilag 1). Ovennævnte interval afgrænses opad til af en kraftige horisontal reflektor (rød) beliggende i kote 20 m, hvilket er sammenfaldende med toppen af sandlaget i den meget velbeskreven boring DGU nr tæt ved Havrebjerg (se kort figur 1 og 5), som svarer til Bastrup sand, (ERS, pers. kom.). Den kanal lignende struktur har en tykkelse på mellem m (se figur 11, lilla farve), mens Bastrup sandet i boringen er 12 m tykt. Figur 11 Kort over tykkelsen i m af den kanal lignende struktur (lilla) på linjerne LIN1 og LIN2 samt tykkelsen i m af den linseformede struktur (grøn) på linje LIN3. Bemærk at der kun findes datapunkter på de seismiske linier, strukturerne kan derfor vises sig at have en helt anden form og udbredelse uden for de seismiske linier. På linje LIN 3 ses en linseformet struktur mellem cdp 200 og 450 (figur 9 og figur 11 grøn farve). Interne strukturer er svagt antydet i linsen, som har sin maksimale tykkelse omk. cdp hvor den er 50 m tyk og ligger imellem kote 80 kote 30 (se figur 11). Den linseformet struktur ligger ca 30 m over den formodede miocæne reflektor (rød) (se figur 8). Linsen kan med denne beliggenhed, form og indhold være en erosionsrest af prækvartær matriale. Middelmodstanden i området hvor linsen findes er relativt høje og kan derfor have magasinegenskaber. Middelmodstanden er >100 ohm m mellem kote , ohmm mellem kote og 70-50ohmm mellem kote (se bilag 1). 16

17 Lertykkelsen hen over kilen er generelt m dog ses enkelte huller i dæklaget (bilag 2). Disse er dog ikke verificeret med boringer, men kun geofysik. Linsestrukturen ligger i indvindingsoplandet til Lindved Vandværk og tæt på det regionale grundvandsskel, hvilket gør strukturen særlig interessant. 17

18 Konklusion Den seismiske tolkning har vist, at der findes flere områder i den nordlige del af indsatsområdet Lindved, som kan have interesse for grundvandskortlægningen. Disse områder er beskrevet ovenfor, som en begravet kvartær dal, et miocænt interval med en kanal lignende struktur og en prograderende sekvens, som kunne være en kystudbygning eller en point bar samt en linseformet struktur af miocæn eller yngre alder, som formodentlig er en erosionsrest af præ-kvartært materiale. Den elektriske middelmodstand er aflæst på kort (bilag 1) i interesseområderne i de relevante koter. Aflæsningerne giver ikke et entydigt billede af gode magasinegenskaber i alle tilfælde. En retolkning af geofysikken i de relevante områder, ville måske give et andet resultat. Lertykkelsen over interesseområderne er generelt mere end de 15 m, som skønnes at yde god beskyttelse af magasinet. Enkelte steder er der dog ned til 10 m ler eller mindre hen over strukturerne. Dette er tilfældet for den linseformede struktur på linje LIN3 og i udkanten af den kvartære dal på Linje LIN2. 18

19 Referencer /1/ Miljøcenter Århus, 2008: Seismiske Undersøgelser ved Lindved og Hadsten, Rambøll, juli 2008 /2/ Miljøcenter Århus, 2008: Trin 1 Kortlægning af Lindved Indsatsområde, Rambøll, april 2008 /3/ Ter-Borch, N.,1987: Kalkoverfladens Struktur. Skov- og Naturstyrelsen. Havbundsundersøgelser og Dansk Olie- og Gasproduktion A/S. /4/ Sandersen, P.B.E. og Jørgensen, F., 2006: Kortlægning af begravede dale i Jylland og på Fyn. Opdatering De jysk-fynske amters grundvandssamarbejde. Dec pp.201 /5/ Kort og Matrikelstyrelsen: Den digitale højdemodel /6/ Smed, P., 1978: Landskabskort over Danmark, Blad 2, Midtjylland /7/ Houmark-Nielsen, M., 1987: Pleistocene stratigraphy and glacial history of the central part of denmark. Bulletin of the Geological Society of Denmark, Vol. 36. pp

20 Bilag 1 Middelmodstandskort I koteintervaller á 20 meter /2/. 20

21 Bilag 2 Geofysisk lertykkelse i 4 dybdeintervaller, beregnet for TEM og PACES vha. SSV /2/. 21