Geografski vestnik 78-2, 2006, 65-76
Razgledi
RAZGLEDI
MERITVE ELEKTRI^NE UPORNOSTI KOT SREDSTVO ZA UGOTAVLJANJE LASTNOSTI GRADIVA NA DOLOMITNIH OBMO^JIH
AVTOR
dr. Bla` Komac
Geografski in{titut Antona Melika ZRC SAZU, Gosposka ulica 13, SI- 1000 Ljubljana, Slovenija blaz.komac@zrc-sazu.si
UDK: 551.435:552.54(497.4) COBISS: 1.01
IZVLE^EK
Meritve elektri~ne upornosti kot sredstvo za ugotavljanje lastnosti gradiva na dolomitnih obmo~jih
V prispevku je opisana uporaba geoelektri~nih meritev v geomorfologiji. S pomo~jo te razmeroma nove metode smo analizirali gradivo v dnu dolcev na dolomitnem povr{ju v @ibr{ah pri Logatcu. Opisani rezultati raziskav so v glavnem primerljivi z `e objavljenimi. Nova pa je razlaga posrednega vpliva tektonskih struktur na oblikovanost povr{ja oziroma dolcev.
KLJU^NE BESEDE
geomorfologija, geoelektri~ne meritve, elektri~na upornost, dolomit, Slovenija
ABSTRACT
Electrical resistivity measurements as a tool for ascertaining material characteristics in dolomite areas
In the article the use of geoelectrical measurements in geomorphology is described. The material in the bottom of dells was analyzed near @ibr{e at Logatec in SW Slovenia. The results are comparable to the ones already published elsewhere. But the influence of indirect tectonic structure on relief development has been confirmed.
KEY WORDS
geomorphology, electrical resistivity measurements, electrical conductivity, dolomite, Slovenia
Uredni{tvo je prispevek prejelo 5. junija 2006.
65
Bla` Komac                  Meritve elektri~ne upornosti kot sredstvo za ugotavljanje lastnosti gradiva…
1 Uvod
Po Slovenski kra{ki terminologiji (1973, 5) je dolec oziroma dolek majhna reliefna oblika, »… plitva, do nekaj metrov globoka odprta suha dolinica, navadno v smeri najve~je strmine na pobo~ju, pogosta zlasti na dolomitih in dolomitiziranih apnencih…«. Dolci imajo konkaven pre~ni prerez in strma pobo~ja in obi~ajno potekajo v smeri najve~je strmine. Zgoraj se za~nejo s plitvo vdolbino ter so ozki in plitvi, navzdol se {irijo in poglabljajo. Ponekod so usmerjeni pre~no na pobo~je zaradi navezanosti na tektonske linije ali na ostanke starega drena`nega omre`ja. So brez stalnega povr{inskega vodnega toka, zato jih Gams in Natek (1981) opredelita kot fluviokra{ko reliefno obliko. Pogosti so v povirjih in na robu planot (Goudie 2004), kjer se »… navadno poglabljajo v pobo~je nad izviri potokov…« (Gams in Natek 1981,23), lahko pa se izte~ejo v ravnini, preidejo v kra{ki dol ali vrta~o (Gams 2003; Komac 2003; Mihevc 1986).
Domnevamo, da je dolec recentna reliefna oblika, ki je rezultat prilagajanja dolomitnega povr{ja spreminjajo~im se razmeram. Med dejavniki, ki vplivajo na razvoj, je pomembno razmerje med povr{inskim in podzemnim odtokom oziroma na~in vodnega odtoka. Pomembno vlogo imata tudi intenzivnost in vrsta preperevanja, zato na oblikovanje dolcev vplivata tudi podnebje in relief okolice.
Za oblikovanje dolca je pomembna korozija, kot sekundarni geomorfni proces pa tudi denudacija. Korozija je zaradi debele plasti prepereline, ve~je koli~ine vode in njenega dalj{ega zadr`evanja intenzivnej{a na dnu kotanj kot na pobo~jih. Posledica je diferenciacija ali degradacija povr{ja, ki vedno poteka v smeri poglabljanja in pove~evanja reliefne oblike. Iz majhnih za~etnih razlik s~asoma nastane ve~ja vdolbina in nazadnje povezano omre`je dolcev, ki je navezano na re~je ali na podzemni kra{ki vodni odtok (Komac 2005).
Predpostavko, da je krajevno pospe{ena korozija eden od temeljnih procesov oblikovanja dolcev, je predstavil Gams (1968). Pospe{ena korozija je predvsem posledica stekanja vode in njenega zadr`evanja v debeli preperelini in prsti v dnu dolcev. Na to mo`nost so pokazale tudi kasnej{e raziskave (Komac 2003), zato smo predpostavko preverili z meritvami elektri~ne upornosti (Komac 2005).
Slika 1: Meritve elektri~ne upornosti v dolcu 6.4.2005. Avtomobil je oddaljen pribli`no 100m.
66
Geografski vestnik 78-2, 2006
Razgledi
2 Pomen korozije za oblikovanje povr{ja
Geomorfni procesi v dnu dolca so odvisni od intenzivnosti preperevanja in s tem posredno od vla`nosti. Spremembe podnebja na korozijo ne vplivajo bistveno, saj je bilo kemi~no prepereva-nje dolomita tudi v hladnih obdobjih zelo pomemben, ~e ne celo temeljni geomorfni proces, po intenzivnosti primerljiv z najni`jimi vrednostmi korozije apnenca v tropskem podnebju (Dixon in Thorn 2005).
Na pomen korozije na dolomitnih obmo~jih opozarjajo {tevilne kotanje, zapolnjene z rde~e-rjavo ilovico, ki so zelo pogoste tudi na slemenih (Komac 2005). Ve~inoma je kemi~ni sediment (Gregori~ 1969), deloma pa je tektonskega izvora. Tektonska glina nastane iz dolomita s trenjem in drobljenjem kamnine vzdol` notranje prelomne cone. Kasneje lahko pod pritiskom ob tektonskem premikanju pride do iztiskanja vode, pri ~emer iz rumenega goethita nastane rde~i hematit oziroma iz rumene ilovice rde~a ilovica (Zupan 1989). Ilovica je ponekod sprana v {pranje in razpoke vzdol` prelomov, kar je eden od dokazov za podzemsko pretakanje vode (Lapanje 2000). Debelina prepereline v dnu dolcev je odvisna tudi od litolo{ke sestave dolomita oziroma vsebnosti lapornatih sestavin.
Ve~ina korozije v dnu dolcev poteka zaradi debelej{e prsti oziroma prepereline v primerjavi s pobo~-ji, hitrega odtekanja vode s strmih pobo~ij, dalj{ega zadr`evanja vode v preperelini v dnu dolcev ter ve~je pretrtosti in ve~je specifi~ne povr{ine kamnine v dnu dolcev kot na pobo~jih. Korozija je odvisna predvsem od koli~ine in na~ina odtekanja vode. Prepustnost podlage je poglavitni dejavnik, ki usmerja proces. Kolik{en del vode bo pre{el do kamnine in povzro~il korozijo, je bolj odvisno od prepustnosti kot od debeline gradiva. Sediment je na stiku s preperelo dolomitno podlago dobro prepusten. Ilovica ne prepre~uje korozije v dnu dolcev, saj voda doteka vzdol` stika prepereline in kamninske podlage po dnu dolca ter skozi luknjice in razpoke v ilovici.
Na dolomitnih obmo~jih je debelina prepereline odvisna tudi od lege. V kotanjah, v dnu dolcev, vrta~ in suhih dolin pogosto presega pol metra, na pobo~jih in slemenih pa meri od 20 do 30 cm (Ga-brovec 1994).
Preperevanje karbonatnih kamnin je zaradi konzervativnega okolja la`je opazovati v kra{kih jamah kot na povr{ju. Preperevanje poteka zlasti s selektivnim raztapljanjem, pri ~emer agresivna voda odna{a ione raztopljene kamnine. Zato so v globino najbolj preperele stene jamskih rovov, ki jih zamaka prenicajo~a ali meze~a voda, pa tudi stene, ki so v stiku z drobnozrnatimi naplavinami nekarbonat-nega izvora in jih vla`i korozivna kondenzna voda. Na~in preperevanja je odvisen od litolo{kih razlik v kamnini in zlasti od strukture kamnine. Debele preperele cone ostanejo na stenah jamskih rovov, ~e nimajo stika s hitro teko~o vodo in ~e so zasi~ene s sigo ali z drobnozrnatimi jamskimi sedimenti (Zupan Hajna2003).
Omenjena zakonitost ni splo{no veljavna, saj je ilovica lahko tudi neprepustna za vodo. Na stenah Brezstrope jame pri Povirju, ki je bila zapolnjena s sedimenti, so na primer ohranjene fasete. To je dokaz, da korozija apnen~aste stene dalj{i ~as ni preoblikovala, ~etudi je bila blizu povr{ja in v stiku s sedimenti (Mihevc 1996, 69).
Preglednica 2: Vrsta kamnine in globina preperele cone v nekaterih kra{kih jamah (Zupan Hajna 2003).
kamnina                                      izmerjena globina preperele cone
Remergrund II                                  apnenec, dolomit                                           do 0,5 cm
Velika ledenica v Paradani                  apnenec, dolomit                                           do 3 cm
Spodmol na @droclah                        apnenec, dolomit                                           do 4 cm
Turkova jama                                   dolomit                                                        do 4 cm
Renejevo brezno                               dolomit                                                        do 5 cm
67
Bla` Komac                  Meritve elektri~ne upornosti kot sredstvo za ugotavljanje lastnosti gradiva…
3  Hipoteza o nastanku dolcev
Sklepamo, da so bili dolci najprej plitve vdolbine na povr{ju, v katere se je sedimentirala rde~e-rjava ilovica. Vdolbina je nastala bodisi zaradi pretrtosti in s tem manj{e odpornosti kamnine na korozijo ali pa zaradi spiranja delcev v ni`je lege. V sedimentu je zastajala voda, kar je korozijo {e krajevno pospe{ilo. Dovolj velika vdolbina je nato pritegnila povr{insko in preperelinsko vodo iz okolice. To je na povr{ju povzro~ilo denudacijo, vzdol` kamninsko-preperelinskega stika prenikajo~a voda pa je kamnino nadalje korodirala.
Debelina korozijskega ostanka korozije ni omejevala, saj korozija ni odvisna od transporta ali odna{anja sedimenta; temeljni omejitveni dejavnik je namre~ prepustnost kamninske podlage in sedimentov. Dolomit je prepusten na robovih dna dolcev, kjer je razpokan, vzdol` prelomov pa je pretrt in neprepusten. Preperelina je prepustna blizu stika s kamnino, zato lahko tja doteka korozijsko aktivna voda s pobo~ij.
V vdolbini je nastala tudi prst, ki je s pove~ano produkcijo CO2 prav tako pospe{ila korozijo. Korozija je lahko ponekod tudi za stokrat hitrej{a kot v okolici (Habi~ 1981). Korozija, ki je tako intenzivna kot v @ibr{ah (Habi~ 1968; Komac 2005), bi povr{je v kvartarju teoreti~no zni`ala za ve~ deset metrov, v holo-cenu pa najmanj za nekaj decimetrov. Proces bi torej povr{je v dnu dolcev lahko zni`al za nekaj metrov.
Na podobne mehanizme razvoja kra{kega povr{ja v velikem merilu v terciarju sklepa [ifrer (1997). Nastanek vzpetin in vmesnih podolij naj bi bil posledica zni`evanja povr{ja zaradi korozije. Pri tem naj bi zaradi majhnih za~etnih razlik s~asoma pri{lo do diferenciacije prej uravnanega reliefa: »… Posamezni deli so v zni`evanju zaostajali in se ~edalje izraziteje dvigali iznad na {iroko uravnjenega povr{ja… velja to {e posebej za Slavnik (1.028m) in Vrem{~ico (1.026m), … pa za Blego{ (1.562 m), Krim (1.107m), Kum (1.219 m), Bohor (1.044 m), Orlico (698 m), Trdinov vrh (1.107m), pa tudi za najvi{je vrhove Vzhodnih Karavank s Pa{kim Kozjakom (1.272m), Konji{ko goro (1.012m) in Bo~em (979m)…« Zaradi podnebne spremembe na koncu terciarja pa naj bi »…zaradi ustrezne izsu{itve obse`nih delov ravninskega sveta ter s tem povezanega zastoja v pospe{enem zni`evanju ter uravnavanju povr{ja obse`ni deli ravninskega sveta postali fosilni…«.
4  Metoda
Opisane domneve smo preverili z meritvami elektri~ne upornosti v dnu in na pobo~jih dolcev. Merili smo v @ibr{ah pri Logatcu ob razli~nih vodnih razmerah 6. in 15. aprila 2005. Metoda temelji na dejstvu, da ima suho gradivo ve~jo upornost, vla`no gradivo pa manj{o. Meritve smo izvajali z napravo EarthImager, ki jo sestavljajo upravljalna enota in trije kabli s po dvajsetimi merilnimi sondami. Elektri~no upornost merimo tako, da merilne sonde polo`imo na kovinske stebri~ke, zabite v podlago na najve~ vsakih 6 m. Naprava omogo~a enkratne ali zaporedne meritve vzdol`nih in pre~nih prerezov. Naprava meri elektri~ni tok (I) v oddajni elektrodi in v sprejemnih elektrodah ter potencialno razliko (V) med dvema sprejemnima elektrodama. Meritev poteka tako, da naprava skozi eno od merilnih sond po{lje elektri~ni signal, ki ga druge bolj ali manj pridu{enega zaznajo. Ker se postopek ponavlja, dokler signala ne oddajo vse sonde, traja posamezna meritev od 15 do 20 minut. Uporabili smo tri metode, in sicer dipol-dipol metodo, Schlumbergerjevo metodo in Wennerjevo metodo. Kot najprimernej{a se je izkazala Schlumbergerjeva metoda, Wennerjeva metoda je manj primerna zaradi prevelikega zaokro`evanja podatkov, metoda dipol-dipol pa zaradi njihovega premajhnega zaokro`evanja (EarthImager 2003; Verbi~ in Gabrovec 2002).
Geoelektri~ne meritve so za analizo z vodo prepojenih sedimentov primernej{e od georadarskih. Vla`ni ilovica in glina, ki sta pogosti v dnu dolcev, du{ita radarski signal, kar omejuje meritve. Toda meritve z georadarjem lep{e kot geoelektri~ne meritve poka`ejo meje med razli~nimi sedimenti (@i-vanovi} 2003).
68
Geografski vestnik 78-2, 2006
Razgledi
Slika 2: Meritev elektri~ne upornosti pre~nega prereza dolca v @ibr{ah 6.4.2005.
Preglednica 3: Zna~ilne vrednosti elektri~ne upornosti.
podatki iz literature (AGI 2005; Electrical methods 2005; Duras ostali 2006)	podatki, pridobljeni z geoelektri~nimi meritvami dolomitnega povr{ja v @ibr{ah (Komac 2005)
snov ali gradivo                     elektri~na upornost (flm)	snov ali gradivo                       elektri~na upornost (flm)
morska voda                                   0,25 voda                                               1-10	rde~e-rjava ilovica                             0-200
ilovica	1-100	mo~no pretrt dolomit
glinavec	1-500	
moker do vla`en pesek,		
prst, preperelina	20-200	
porozen apnenec, pretrta		
kamnina, prelomna cona	100-1000	
200-1000
pe{~enjak nepretrt apnenec	50-10.000 1000-1.000.000	pretrt ali mo~no razpokan dolomit	1000-2500
metamorfne kamnine vulkanske kamnine	50-1.000.000 100-1.000.000	razpokan dolomit	2500-3000
kra{ka jama, zrak	nad 3000	trden, nerazpokan dolomit	nad 3000
69
Bla` Komac                  Meritve elektri~ne upornosti kot sredstvo za ugotavljanje lastnosti gradiva…
S pomo~jo grafi~nega prikaza upornosti, izdelanega na podlagi meritev, ugotavljamo razporeditev elektri~ne upornosti v gradivu. Iz ugotovljenih razlik lahko sklepamo na vrsto prepereline oziroma na sestavo podlage. Naprava je primerna za iskanje kra{kih jam, ugotavljanje gladine talne vode, kamninske sestave ter za iskanje zakopanih cevi, rude (EarthImager 2003). Podatke smo umerili z meritvijo globine rde~e-rjave ilovice v vrtini v dnu dolca in meritvijo gole dolomitne povr{ine.
5 Meritve
V dolcu, ki ga prikazuje slika 1, smo 6. aprila 2005 naredili tri pre~ne prereze: prvega na 56., drugega na 76. in tretjega na 144. dol`inskem metru dolca.
V dnu dolca je 2,5 m rde~e-rjave ilovice, ki jo prekriva plitva prst. Pobo~ja dolcev prekriva plitva prst. Gabrovec (1990) je v travnatem dnu dolca v Polhograjskem hribovju izmeril debelino prsti od 33 do 41 cm, na travnatem pobo~ju 20 cm in na gozdnem pobo~ju od 15 do 21 cm. Na gozdnati pobo~-ni polici je bila prst debela 41 cm. Med naklonom povr{ja in debelino prsti obstaja negativna linearna zveza.
Dno dolca, ki je zapolnjeno z ilovico, je zgoraj o`je kot spodaj, kar je posledica manj{e pretrtosti kamnine oziroma slab{e izra`enosti preloma na povr{ini. Zaradi ve~je izra`enosti preloma v ni`jih legah je pove~ana specifi~na povr{ina koroziji izpostavljenih kamninskih delcev, ve~ji pa je tudi pretok vode skozi preperelino (Komac 2003b). Potek preloma dokazuje po{even potek izolinij elektri~ne upornosti v pre~nem prerezu (slika 3).
Posredni dokaz za stekanje korozivne vode po preperelini vzdol` stika prepereline in kamnine sta tudi poglobitvi oziroma zajedi na stiku skalnega dna dolcev z njihovimi pobo~ji, kar prikazuje slika 4.
Slika 3: Zaporedni pre~ni prerezi dna dolca, izmerjeni 6.4.2005 ob suhem stanju s Schlumbergerjevo metodo. Navpi~no merilo meri 1 m in vodoravno 5 m.
70
Geografski vestnik 78-2, 2006
Razgledi
Slika 4: Korozijska zajeda oziroma mo~nej{a preperelost kamnine ob straneh dolca je vidna v suhih razmerah s Schlumbergerjevo metodo. Navpi~no merilo meri 1 m, vodoravno 5 m, elektri~na upornost je v Qm.
Poglobljeno skalno dno na robovih skalnega dna dolca je najverjetneje posledica pospe{ene korozije zaradi zdru`evanja tokov korozijsko aktivne vode s pobo~ij ter vodnih tokov, ki te~ejo vzdol` stika pre-pereline in mati~ne osnove po dnu dolca. V prsti in v preperelini se ustvarjajo bolj in manj prepustna obmo~ja - voda lahko nekje v globino odteka v curku, drugje pa le pronica skozi sediment (Gams 1963b; Gams 1968).
Na podlagi meritev elektri~ne upornosti smo ugotovili, da je rde~e-rjave ilovica v dnu dolca od 2 do 2,5 m globoko. Ugotovitev smo potrdili z vrtanjem. S primerjavo meritev elektri~ne prevodnosti v dnu dolca z meritvami v kamnolomu smo ugotovili, da je meja med pretrto in razpokano kamnino pri vrednosti pribli`no 1000 Qm. Kamnina je bila v dnu dolca pretrta oziroma mo~no razpokana do globine od 1 do 5 m. Preperela ali razpokana kamnina z elektri~no upornostjo pribli`no 2500 Qm je povpre~no od 3 do 7 m globoko, v dnu dolca pa sega tudi v globino 12 m in ve~ (prim. AGI 2005). To je {e en posredni dokaz za potek preloma po dnu dolca oziroma za dejstvo, da je dolec nastal vzdol` preloma. Trdna in nerazpokana skalna podlaga v prerezih pove~ini ni vidna.
V prerezu (slika 3) je bila v vla`nih razmerah (slika 5 zgoraj, 15.4.2005) elektri~na upornost nizka tudi v globini ve~ metrov (najve~ 1485 Qm). Nizka elektri~na upornost v veliki globini ka`e na prepojenost z vodo, kar je bli`je povr{ju dokaz za preperelost in pretrtost kamnine. Slednja se vzdol` prelomne ploskve v vseh smereh lahko zelo spreminja (^ar 2001). V suhih razmerah (slika 5 spodaj, 6.4. 2005) je bila najvi{ja izmerjena elektri~na upornost dvakrat vi{ja od meritev v vla`nih razmerah (najve~ 3180 Qm).
V prerezu (slika 3) je bila elektri~na upornost v vla`nih razmerah zelo visoka (najvi{ja vrednost je nad 8000 Qm). Tudi ta prerez sem izmeril {e enkrat po obilnih padavinah 15.4.2005, ko je bila najvi{ja elektri~na upornost ni`ja od 1300 Qm.
Elektri~na upornost oziroma vla`nost v razpokani in pretrti kamnini se mo~no spreminja. Na podlagi razlik med najni`jimi in najvi{jimi vrednostmi v su{nih oziroma vla`nih razmerah lahko sklepamo na stopnjo razpokanosti ali pretrtosti posameznih delov kamnine. V dnu dolca, kjer prevladuje ilovica, pa so spremembe elektri~ne upornosti neznatne. Njena vla`nost ostane tudi po dalj{em su{nem obdobju nespremenjena.
Pre~ni prerez (slika 7 zgoraj) je usmerjen od jugozahoda (levo) proti severovzhodu (desno). Na severnem pobo~ju je preperelina debelej{a kot na ju`nem. Tudi to je dokaz za krajevno pospe{eno korozijo, ki je posledica dalj{ega zadr`evanja vlage v prsti. Na su{nem pobo~ju, obrnjenem proti jugu, je kamninska osnova dosti bli`je povr{ju (3 m). Na desni strani dna je gradivo bolj prevodno oziroma glinasto kot na levi. To povezujemo z ve~jo strmino severnega pobo~ja, od koder povr{inska voda spira gradivo v dno dolca. Poleg tega je severno pobo~je (desno) pora{~a travnik v zara{~anju, na ju`nem pobo~ju (levo) pa je gozd.
Korozija je najintenzivnej{a v dnu dolca, kljub temu, da je retencijska kapaciteta prsti v dnu dolca praviloma manj{a kot na pobo~jih (Gabrovec 1994). Ve~ja korozivnost je posledica stekanja vode v dno dolca in dalj{ega ~asa zadr`evanja vode v preperelini v dnu dolca, pogosto pa tudi ve~je pretrtosti kamnine. Iz slike 5 je razvidno, da se z osu{evanjem elektri~na upornost ilovice bistveno ne pove~a.
71
Bla` Komac                  Meritve elektri~ne upornosti kot sredstvo za ugotavljanje lastnosti gradiva…
3500 1300 500 200 80
3200 1200 400 200 100
1300 720 390 210 110
.   8200
2000 480 120 30
Sliki 5 in 6: Pre~na prereza (glej zgornji in spodnji prerez na sliki 3) ob vla`nem stanju (sliki 5 in 6 zgoraj, 15.4.2005) in ob suhem stanju (sliki 5 in 6 spodaj, 6.4.2005). Uporabljena je bila Schlumber-gerjeva metoda. Pikasta ~rna ~rta ozna~uje mejo med rde~e-rjavo ilovico in preperelo kamnino, ~rtkana ~rta mejo med preperelo kamnino in mo~no razpokano kamnino, polna ~rta mejo med razpokano in mo~no razpokano kamnino, debela polna ~rta pa mejo med razpokano in nerazpokano kamnino. Navpi~no merilo meri 1 m, vodoravno 5 m, elektri~na upornost je v Qm.
To pomeni, da se vlaga v ilovici zadr`uje razmeroma dolgo v primerjavi s preperelo in z razpokano kamnino. V dolcih v @ibr{ah je preperela in razpokana kamnina po padavinah prepojena z vodo do globine osem metrov in ve~. Razmere so najbolj spremenljive v zgornjem delu dolca, kjer je kamnina bolj preperela. Tam elektri~na prevodnost v najglobljem delu po padavinah upade za osemkrat, od pribli`no 8000 Qm na pribli`no 1000 Qm.
Prepustnost ilovice niti ni tako zelo pomembna za korozijsko delovanje vode v dnu dolca, saj je korozijsko aktivna tudi voda, ki v dno dolca doteka po pobo~jih. Na veliko korozijsko kapaciteto prenikajo~e vode ka`ejo {tevilna obmo~ja preperele kamnine, ki so lahko zapolnjena z ilovico, ter se pojavljajo v obliki kotanj in `epov na pobo~jih (globine do 1,5 m), v jamah (na primer v globini 3,5 m in premera 1 m) in tudi na slemenu @ibr{ (pri kmetiji Tumle). Do 3 m debeli ilovnati `epi so tudi na pobo~jih dolcev. Ilovica je bila v podzemske lege lahko sprana s povr{ja, deloma pa je tektonskega izvora (prim. Zogovi} 1966; Zupan 1989).
Na pobo~jih dolcev so pogoste grbine. To so trdnej{i deli kamnine, ki so odpornej{i na korozijo. Iz njih lahko s~asoma nastanejo osamelci ali grbinasto povr{je (Puc 1985; Komac 2003; Komac in Gabrovec 2003).
72
Geografski vestnik 78-2, 2006
Razgledi
Slika 7: Vzdol`ni prerez dolca, ki poteka vzdol` manj odpornih lapornatih plasti (spodaj) in pre~ni prerez ~ez isti dolec (zgoraj). Pikasta ~rna ~rta ozna~uje predpostavljeno mejo med rde~e-rjavo ilovico in preperelo kamnino, ki je sredi dolca pribli`no 2,5 m globoko. Debelino ilovice sem ugotovil z vrtanjem. ^rtkasta ~rta ozna~uje predpostavljeno mejo med preperelo kamnino in mo~no razpokano kamnino. Polna ~rta ozna~uje predpostavljeno mejo med razpokano in mo~no razpokano kamnino, debela polna ~rta pa predpostavljeno mejo med razpokano in nerazpokano kamnino, ugotovljeno z merjenjem elektroprevodnosti trdne kamnine. Zrde~no je obarvan kamninski blok v zaledju izvira. Navpi~ni in vodoravni merili merita 5 m, elektroprevodnost je v Qm.
6 Sklep
Analiza rezultatov meritev elektri~ne upornosti v dnu dolcev je potrdila hipotezo o pomenu korozije kot enem od temeljnih reliefotvornih procesov na dolomitnem povr{ju.
Ugotovili smo, da voda po padavinah prepoji razpokan in pretrt dolomit ve~ metrov globoko. V odvisnosti od granulacijske sestave gradiva se voda v njem zadr`uje razli~no dolgo. Najdlje se zadr`uje v ilovici, ki je pogosta v dnu dolcev ali drugih manj{ih kotanj na pobo~jih, pa tudi na slemenih.
Ob prepustni podlagi in krajevno pospe{eni koroziji prevlada raz~lenjevanje ali divergenca povr{-ja, ki s~asoma privede do poglabljanja dolcev oziroma pove~evanja vi{inskih razlik. Dolci, ki imajo manj{e zaledje ali pa njihovo dno ni pretrto, lahko s~asoma zastanejo v razvoju in obvisijo. Divergenca v razvoju povr{ja je skupaj z veliko odvisnostjo razvoja povr{ja od korozije eden od znakov nelinearnega ali kaoti~nega razvoja geomorfnega sistema (Phillips 1995), ki ga izravnavajo drugi procesi, kot je denu-dacija (Komac 2005).
Dolci na videz le skromno prispevajo h geomorfnemu preoblikovanju povr{ja. So rezultat za~etnega raz~lenjevanja povr{ja. ^eprav je korozija razmeroma po~asen proces, pa je njen dolgotrajni u~inek razmeroma velik (Mihevc 2001). Proces pospe{uje hiter dotok korozivne vode v preperelo ali pretrto kamnino po obilnih padavinah. Nedvoumen znak tega procesa so pogosti {ibki kra{ki izviri na spodnjem delu mnogih dolcev (Gams 1968; Komac 2005). Dolci so tudi po mnenju Kaeublerja (1937) »… majhne akumulacijske doline recentnega izvora, pri oblikovanju katerih povr{inska erozija nima prakti~no nobene vloge…«.
Kartiranje (Komac 2003b, 15) in geoelektri~ne raziskave povr{ja v @ibr{ah dokazujejo, da so nekateri dolci (na sliki 8 ozna~eni z rumeno) usmerjeni vzdol` prelomov (rde~e), kjer je kamnina pretrta in manj odporna. Drugi dolci so usmerjeni vzdol` manj odpornih lapornatih plasti (zeleno), ki vpa-dajo v pobo~je. Ker prelomi potekajo pre~no na kaminsko sestavo, dolci raz~lenjujejo povr{je v obliki mre`e. Zaradi zajezitve ob klinastem stiku neprepustne tektonizirane kamnine in prav tako neprepustnih lapornatih kamninskih plasti je nastal stalen izvir.
73
Bla` Komac                  Meritve elektri~ne upornosti kot sredstvo za ugotavljanje lastnosti gradiva…
Slika 8: Geolo{ko-strukturna podoba obmo~ja z dolci in lega izvira v Dolinah v @ibr{ah.
7 Viri in literatura
AGI 2005: Electrical resistivity side scanning using the supersting AGI resistivity meter.
Badjura, R. 1953: Ljudska geografija, terensko izrazoslovje. Ljubljana.
^ar, J. 2001: Structural bases for shaping of dolines. Acta carsologica 30-2. Ljubljana.
Dixon, J. C, Thorn, C. E. 2005: Chemical weathering and landscape development in mid-latitude alpine environments. Geomorphology 67. Amsterdam.
Duras, R., Hradecký, J., Pánek, T., Du{ek, R. 2005: Vyu`ití geofyzikálních metod pfr analýze geore-liéfu horských oblastí. Geografický ~asopis 57-3. Bratislava.
EarthImager. 2003: 2D Resistivity and IP Inversion Software Instruction Manual, Razli~ica 1.2.0, Advanced Geosciences Inc. Austin.
Electrical methods 2005. Medmre`je: http://www.cflhd.gov/agm/geoApplications/SurfaceMethods/ 93ElectricalMethods.htm (8.4.2005).
Gabrovec, M. 1990: Pomen reliefa za geografsko podobo Polhograjskega hribovja. Geografski zbornik 30. Ljubljana.
Gabrovec, M. 1994: Relief in raba tal na dolomitnih obmo~jih Slovenije. Doktorska disertacija, Oddelek za geografijo Filozofske fakultete Univerze v Ljubljani. Ljubljana.
Gams, I. 1963b: Velo polje in problemi pospe{ene korozije. Geografski vestnik 35. Ljubljana.
Gams, I. 1968: Geomorfolo{ko kartiranje na primeru Rakitne in Glinic. Geografski vestnik 40. Ljubljana.
Gams, I. 2003: Kras v Sloveniji v prostoru in ~asu. Ljubljana.
Gams, I., Natek, K. 1981: Geomorfolo{ki zemljevid 1:100.000 in razvoj reliefa v Litijski kotlini. Geografski zbornik 21. Ljubljana.
Goudie, A. S. 2004: Encyclopedia of Geomorphology. London.
Gregori~, V. 1969: Nastanek tal na triadnih dolomitih. Geologija 12. Ljubljana.
Habi~, P. 1968: Kra{ki svet med Idrijco in Vipavo, prispevek k poznavanju razvoja kra{kega reliefa. Dela In{tituta za geografijo 21. Ljubljana.
74
Geografski vestnik 78-2, 2006
Razgledi
Habi~, P. 1981: Nekatere zna~ilnosti kopastega krasa v Sloveniji. Acta Carsologica 9. Ljubljana.
Kaeubler, R. 1937: Die Tilke als junge Form des Kulturlandes. Geog. Anz. 38-16. Gotha.
Komac, B. 2003a: Geomorfne oblike in procesi na dolomitu. Magistrsko delo, Oddelek za geografijo Filozofske fakultete Univerze v Ljubljani. Ljubljana.
Komac, B. 2003b: Dolomitni relief na obmo~ju @ibr{. Geografski zbornik 43-2. Ljubljana.
Komac, B. 2005: Dolec kot zna~ilna reliefna oblika na dolomitnem povr{ju. Doktorsko delo, Oddelek za geografijo Filozofske fakultete Univerze v Ljubljani. Ljubljana.
Komac, B., Gabrovec, M. 2003: Some characteristics of dolomite relief in Slovenia. Geografický ~asopis 56-3. Bratislava.
Lapanje, A. 2000: Hidrogeologija dolomitnega vodonosnika Mirne gore na severozahodu Bele Krajine. Magistrsko delo, Oddelek za geologijo Naravoslovnotehni{ke fakultete Univerze v Ljubljani. Ljubljana.
Mihevc, A. 1986: Geomorfolo{ka karta ozemlja Loga{kih Rovt. Acta carsologica 14-15. Ljubljana.
Mihevc, A. 1996: Brezstropa jama pri Povirju. Na{e jame 38. Ljubljana.
Mihevc, A. 2001: Speleogeneza Diva{kega krasa. Ljubljana.
Penck, W. 1972: Morphological analysis of land forms. A contribution to physical geology. New York.
Phillips, J. 1995a: Nonlinear dynamics and the evolution of relief. Geomorphology 14. Amsterdam.
Puc, M. 1985. Babe in dedci. Proteus 47-5. Ljubljana.
Slovenska kra{ka terminologija. Ljubljana, 1973.
[ifrer, M. 1997: Povr{je v Sloveniji. Elaborat, Geografski in{titut Antona Melika ZRC SAZU Ljubljana.
Verbi~, T., Gabrovec, M. 2002: Georadarske meritve na Triglavskem ledeniku. Geografski vestnik 74-1. Ljubljana.
Zogovi}, D. 1966: Hidrogeolo{ka uloga dolomita u dinarskom karstu. Vesnik, in`enjerska geologija i hidrogeologija 6. Beograd.
Zupan Hajna, N 2003: Incomplete solution - weathering of cave walls and the production, transport and deposition of carbonate fines. Postojna.
Zupan, N. 1989: Mineralogija tektonske gline v Pivki jami. Acta carsologica 18. Ljubljana.
@ivanovi}, M. 2003: Primeri uporabe georadarskih raziskav v razli~nih kamninah. Geolo{ki zbornik 17. Ljubljana.
8 Summary: Electrical resistivity measurements as a tool for ascertaining material characteristics in dolomite areas
(translated by the author)
The use of geophysical measurements in geomorphology has increased recently. They are useful for exploration of sediments and the understanding of relief development. The measurements of electrical resistivity are one of the most common as they enable the researcher to define the nature, structure and stratigrahpy of the material.
The method is based on the fact that the materials differ according to the electrical resistivity. Its value may change considerably with changes in water content (drying, moistening) and with fracturedness. The best results are obtained when measurements are made in dry conditions, but the results shall be compared to the known or absolute values. In other case the measurements of known materials should be done before other measurements. The method is relatively fast and non-destructive, we can obtain linear data in the length of few hundred metres and the depth of few tenths of metres. The method can be used for determination of scree depth, investigation of permafrost, permeability of material and also determination of differences in carbonate rocks, such as limestone and dolomite.
The article describes the measurements of electrical resistivity that have been done in the @ibr{e region near Logatec, SW of Ljubljana. The hilly region is built of fractured Triassic dolomite. The hills
75
Bla` Komac                  Meritve elektri~ne upornosti kot sredstvo za ugotavljanje lastnosti gradiva…
are incised by dells (shallow linear depressions), formed mostly by corrosion and weak surface water flow. The electrical resistivity was measured in the cross-sections and long-sections of the dells.
It was found that the resistivity changes considerably (1:6) according to the moisture of the fractured rock and its fracturedness along the faults. Suprisingly, the changes of rock moisture reach the depth of about 15 metres, although dolomite is not so much karstified as limestone.
The measurements in dry conditions enabled us to prove the course of faults in the bottom of the dells. The movements along the faults make the dolomite rock disintegrate to sand, making it more prone to water penetration, corrosion and denudation. Due to fast corrosion there is about 2.5 m of water-saturated red-brown clay in the bottom of the dells.
The measurements of the electrical resistivity, together with the measurements of the spring water hardness, enabled us to confirm the significance of incision or divergence processes in todays Middle European geomorphic conditions.
76