MINERÁL.CZ

Při pokusech, které ověřovaly použitelnost proutku pro geologický průzkum odlehlých oblastí na Sibiři, bylo použito proutkařské techniky, založené na rotaci proutku kolem vodorovné osy. Počet otáček na jednotku délky profilu byl vynesen do mapy izolinií. Výsledek připomínal kombinaci gravimetrické a magnetometrické mapy z uvedené oblasti. Úspěšně byl vyzkoušen proutek tvaru Ø , umožňující jít přímo v terénu po těžišti zakrytých tektonických poruch, které pak byly geologicky ověřeny (N.N. Sočevanov,1970).

Na počátku sedmdesátých let shrnula aktuální světový stav vědomostí o proutkaření zpráva VÚGI Brno (J. Krajča et al., 1972).   Výzkumná skupina neprováděla vlastní experimenty, pouze důkladnou mnohaoborovou rešerši světové odborné literatury. Klíčového omylu se dopustila tím, že v souladu s obecnými pověrami považovala proutkaření za přímou prospekční metodu. Proto při stanovení kritérií vyřadila z možných stimulů pohybů proutku ty geofyzikální anomálie, které sice vznikají nad jevy umožňujícími výskyt podzemní vody (provodněné zlomy), ale jejichž fyzikální hodnoty nejsou na přítomnosti vody závislé. Na základě tohoto kritéria vyřadila z úvahy gravimetrické anomálie a vyvodila závěr, že za nejpravděpodobnější stimuly pohybu proutku lze pokládat deformaci elektrostatického pole země, nebo zvýšení intenzity atmosferiků nad půdou se změněnou vodivostí, anebo ionizační anomálie a anomálie radioaktivní.

V dalších letech u nás referovali v časopise Geologický průzkum V.Rybařík (1985) a P. Čížek (1992) o pokusech s proutkem, provedených v předpolí činného kamenolomu Menčice – Všestary. V roce 1984 vyznačil proutkař na přesně vytyčených geofyzikálních profilech místa reakcí proutku a ta byla okamžitě přesně geodeticky zaměřena. Potom na těchto profilech proběhlo geofyzikální měření metodou VDV a jeho výsledky vykázaly po strukturní stránce s proutkařem nápadnou shodu. O několik let později, v roce 1988, byly v tomtéž prostoru vytyčeny jiné geofyzikální profily, na kterých bylo provedeno měření jiným způsobem a jinou průzkumnou organizací. Zatímco geofyzikální měření v roce 1984 provedli pracovníci Geoindustrie Praha metodou VDV, měření v roce 1988 provedla mělkou refrakční seismikou, lokálně doplněnou metodami kombinovaného odporového profilování a vertikálního elektrického sondování Geofyzika Brno. Výsledky prokázaly, že mezi reakcemi proutku a geologickými jevy existuje úzký vztah. Neprokázaly však žádný přímý vztah mezi reakcí proutku a výskytem podzemní vody, jejíž hladina byla hluboko snížena neustálým čerpáním ze zahloubeného lomu. Po vyhodnocení těchto pokusů bylo zcela jisté, že z hlediska prospekce na podzemní vodu, anebo na rudu, může být proutek použit jedině jako nepřímá metoda.

Další pokusy s proutkem jsem prováděl u skalních výchozů a stěn kamenolomů. Ukázalo se, že síla a smysl pohybů proutku nezávisí na osobě která ho používá, ale na způsobu jeho držení. Při porovnávání reakcí proutku s geologickou skutečností bylo zřejmé, že správně držený proutek sice spolehlivě reaguje na pukliny či horninové žíly, ale že jeho reakce nejsou analogické k obvyklým geofyzikálním měřením. Při přechodu přes zdroj anomálie bývala jeho reakce z každé strany jiná a při přechodu širších tektonických poruch a skalních hřbetů přestával uprostřed reagovat. Po mnoha pokusech bylo zřejmé, že proutkem zjišťované anomálie mají gradientový charakter a že nejsnadněji lze měření proutkem interpretovat za použití pracovního předpokladu, že proutek reaguje na rozdíl gravitačního zrychlení mezi těžištěm proutku a těžištěm proutkaře.  

Metodika měření proutkem a její využití v geologické praxi

Koncem 80. let jsem vypracoval základ metodiky měření proutkem a způsobu jeho interpretace. Od té doby jí běžně používám, ale až do roku 1994 jsme ji s mým tehdejším zaměstnancem J. Kubíkem dopracovávali tak, aby byla plně reprodukovatelná. Všude kde k tomu byly podmínky jsme jí prověřovali geoelek­trickým měřením (VES, KOP, KSG, SP) a následně i výsledky studní a vrtů. Kromě vývoje vlastní proutkařské metody to vedlo k tomu, že jsem si zkorigoval představy o vyhledávání propustných puklin geoelektrickým měřením. Výsledky odporových měření jsou často už primárně zkresleny tím, že při metodách kombinovaného odporového profilování nejsou jejich uspořádání stejně citlivá na vyhledávání vodičů a nevodičů. Realita ale není nikdy jednoduchá. Dosti vysoko nad erozivní bází jsou nepropustné kompaktní hřbety obklopeny tenkou vodivou zónou, zatímco nejvýznačnější propustné zóny mají charakter tenkých nevodičů, které se až u hladiny podzemní vody změní v tenký vodič. Použití geoelektrických metod k přesnému umístění jímacích vrtů je problematické i proto, že s hloubkou roste jejich stranový rozptyl. Ten je při měření proutkem neporovnatelně menší. Kromě toho je mnohem jednodušší ověřit již známé objekty geofyzikou, než je pracně vyhledávat sítí bodových měření. Měřící přístroje mají ovšem proti proutku bezkonkurenční výhodu v tom, že poskytují číselné údaje, které lze použít k charakterizování již vyhledaných objektů.

Náš způsob měření proutkem se snaží co nejvíce využít hlavní výhody proutku: rychlost, operativnost a přesnost v lokalizaci anomálií. Je proto založen na jiné technice než popisuje N.N. Sočevanov (1970). Umožňuje získat přímo v terénu představu o mor­fologii skalního podloží a o pravděpo­dobném průběhu kontaktu různých hornin. Dovoluje vy­značit průběh těžnice puklin či horninových žil, kvalitativně je odlišit a stanovit smysl jejich úklonu. Rea­guje na dutiny, nerostlou zeminu starých výkopů, na kompaktní hor­ninu, na těžké předměty, ale i na těžiště těla jiné osoby, anebo na zeď či na skálu před proutka­řem. Popsanými jevy vzniká celá škála anomálií geofyzikálních polí a téměř každé z nich může mít na reakci proutku svůj podíl. N.N. Sočevanov (1970) soudí, že se nejspíše jedná o komplexní jev.

Držení proutku.

Největší vliv na reakci proutku má jeho poloha vůči těžišti těla a způsob jeho napružení. Jsou dva hlavní způsoby držení proutku:

1.<>                     držení podhmatem při kterém jsou ruce držící proutek otočeny dlaněmi vzhůru

2.<>                     držení nadhmatem při kterém jsou ruce držící proutek otočeny dlaněmi dolů

a tři polohy rukou držících proutek vůči vodorovné rovině, procházející těžištěm těla:

A.<>                   mírně nad těžištěm

B.<>                    v úrovni těžiště

C.<>                    mírně pod těžištěm

Při sevření proutku nadhmatem či podhmatem dojde k mírnému vytočení obou paží. Z mechanického hlediska představují jejich předloktí pružné nosníky namáhané torzí. Celá soustava má určitou rezonanční frekvenci a vlastní vnitřní buzení (tep, chvění a pod).   Různou počáteční „senzibilitu" jedinců ovlivňuje hlavně tvar dlaní rukou,   jejichž sevření   vyvolává přirozené předpětí proutku. Lze rozlišit tři typy tvaru ruky:

I.<>                      při pohledu na dlaň ruky je kořen malíčku výrazně pod úrovní kořene ukazováčku.

II.<>                    při pohledu na dlaň ruky je kořen malíčku v úrovni kořene ukazováčku

III.<>                  při pohledu na dlaň ruky je kořen malíčku výrazně nad úrovní kořene ukazováčku.

Z krajních typů je nejčastější tvar ruky I., zatímco lidé s tvarem ruky III. se potkávají zřídka. Oba krajní typy nemají s dosažením reakce proutku potíže, ale jejich reakce na tutéž anomálii je zrcadlová. Závislost smyslu reakce proutku na způsobu jeho držení znázorňuje následující tabulka 1. Ukazuje reakci proutku ke které dochází, je-li hornina pod těžištěm proutku kompaktnější, nežli hornina pod těžištěm proutkaře.

Tab.1 Smysl reakce proutku

Lidé jejichž tvar ruky se blíží přechodnému tvaru II. buď nedokáží pouhým sevřením rukou proutek správně napružit, anebo ho mohou úplně nečekaně napružit i obráceně. Tím vznikne nahodile opačná reakce proutku a chybnou interpretací. Proto je lépe se naučit proutek správně držet bez pomoci tvaru ruky. Způsob držení proutku odpovídající podhmatu ruky osoby typu I. lze dosáhnout takto:

Každá ruka udělá špetku jako při přípravě na volejbalovou smeč. Jsou obráceny dlaní vzhůru. Palce mačkají konce proutku k  ukazováčkům a ruce se vytáčí vně, takže jejich malíkové hrany tlačí počátky ohybů proutku jaooby k sobě a nahoru. Napětí obou větví proutku se žene jakoby proti sobě a koncentruje se do jeho špičky. Momenty sil, kterými působí dlaně na proutek znázorňuje Obrázek č. 1.

Obr. 2 Způsob předpětí klasického proutku  

Při měření v proutku vznikají vlasovité zóny, ve kterých napětí přesahuje mez pružné deformace. Časem se proto ramena proutku vytvarují do mírně zvlněné sinusoidy, ve kterém je nejlépe funkční. Necitlivým napružením ale dojde snadno i k překročení meze pevnosti a pak proutek praskne. Pro geologické využití stačí pocit tlaku či tahu v ruce. Silný křečovitý pohyb proutku nemusí vůbec souviset s geologickou skutečností. Může být vyvolán prostě jen jeho nadměrnou deformací. Protože napružení proutku řídí jeho citlivost, je třeba u silnějších anomálií napětí proutku uvolnit a u slabších naopak přidat.  

5. Interpretace reakcí proutku