Cilj geoloških istraživanja na širem dubrovačkom epicentralnom području bio je izrada 3D modela geološke građe te identifikacija i parametrizacija potencijalnih seizmogenih rasjeda u svrhu izrade scenarija simulacije potresne trešnje.
Glavni ulazni podaci prilikom izrade modela geološke građe bili su listovi Osnovne geološke karte SFRJ i Hrvatske: Trebinje (Natević i Petrović, 1967), Kotor (Antonijević et al.,1969), Nevesinje (Mojičević i Laušević, 1969), Dubrovnik (Marković, 1971), Metković (Raić et al., 1975), Ston (Raić et al., 1980) i Konavle (Prtoljan et al., 2015) te 2D seizmički profili i bušotine koji obuhvaćaju dubrovačko primorje, a ustupljeni su na korištenje od Agencije za ugljikovodike (slike 1, 4a i 5a. Dostupni podaci s geoloških karata su digitalizirani i analizirani u računalnim programima ArcGIS Pro i Petex MOVE te nadopunjeni rezultatima vlastitih terenskih geoloških istraživanja i provedenih strukturnih mjerenja na području Dubrovačko-neretvanske županije, Hercegovačko-neretvanskom kantonu i južnom dijelu Republike Srpske u BiH prilikom gdje su obiđeni glavni rasjedni kontakti i deformacijske strukture. U okviru terenskih istraživanja obiđen je i otok Sv. Andrija, cca 11 km zapadno od Dubrovnika, za koji nisu bile dostupne informacije o geološkoj građi. Na temelju petrografskih analiza uzetih uzoraka s otoka (slika 1b) utvrđeno je da stijene koje ga izgrađuju pripadaju Humac formaciji, odnosno vapnenci gornjo-kredne starosti, što zajedno sa provedenim strukturnim mjerenjima omogućuje izravnu korelaciju sa 2D seizmičkim profilima koji se nalaze u njegovoj neposrednoj blizini.
Ukupno 107 2D seizmičkih profila i tri bušotine smještenih u dubrovačkom primorju od granice sa Crnom Gorom do SZ obale Mljeta je analizirano i interpretirano u računalnom programu Petex MOVE (Petex, 2024). Na temelju dostupne literature, bušotinskih podataka te interpretacije seizmičkih facijesa na 2D seizmičkim profilima izdvojena su četiri glavna „marker horizonta“ koji odvajaju glavne litološke cjeline: 1) podina slijeda kvartarnih klastičnih naslaga, 2) Miocenska erozijska diskordancija (odvaja pliocenske ili kvartarne klastične naslage u krovini te eocensko-oligocenski-miocenski slijed klastičnih naslaga u podini), 3) krovina slijeda stijena karbonatne platforme (eocenske ili kredne starosti) te 4) unutar-trijaska erozijska diskordancija koja odvaja stijene karbonatne platforme u krovini od paleozojsko-trijaskog slijeda klastičnih naslaga u podini (slika 2). Interpretirani marker horizonti su korelirani duž seizmičkih profila koji se međusobno sijeku, a na temelju korelacije i pretvorbe vrijeme/dubina konstruirane su karte i 3D horizonti koji odjeljuju različite litološke cjeline (slika 2, 3 i 6), koje su važne za scenarije simulacije potresne trešnje s obzirom na promjene u brzini širenja seizmičkih valova.
Interpretirani rasjedi na 2D seizmičkim profilima klasificirani su kao aktivni, odnosno potencijalno seizmogeni ukoliko su zadovoljili jedan od slijedećih kriterija: 1) seizmički horizonti koji predstavljaju mezinsku diskordanciju i pliocensko-kvartarni slijed klastičnih naslaga su prekinuti, odnosno pomaknuti duž rasjeda koje je moguće korelirati na susjednim 2D seizmičkim profilima (slika 4), 2) pliocensko-kvartani slijed klastičnih naslaga je boran u krovinskom krilu identificiranog rasjeda (slika 4), 3) moguća korelacijom identificiranih rasjeda s distribucijom projiciranih hipocentara potresa i dostupnim žarišnim mehanizmima (slika 6).
Na temelju korelacije interpretiranih 2D seizmičkih profila iz dubrovačkog primorja te podataka o geološkoj građi i strukturnim mjerenjima na kopnu, konstruirano je više regionalnih geoloških i seizmotektonskih profila (slika 5c, 6b, 7c). Posebna pozornost usmjerena je na epicentralna područja gdje su nedavno zabilježeni vrlo jaki potresi (Ston-Slano i Berkovići (rezultati istraživanja objavljeni u Dasović et al., 2024; slika 5) te na područje od Cavtata do granice s Crnom Gorom gdje je uočena smanjena seizmička aktivnost (rezultati istraživanja prikazani u Faivre et al., 2024 i Sečanj et al., 2025; slike 6 i 7).
Korelacijom distribucije hipocentara potresa i žarišnih mehanizmima za glavne potrese u seriji potresa Ston-Slano i kod Berkovića s konstruiranim rasjedima i deformacijskim strukturama utvrđeno je da seizmogeni izvor predstavljaju ustmljeni segmenti (rampe) koji se granaju od glavnog rasjeda Dalmatinske navlake (slika 5c), odnosno mogućnost da potresi kod Stona i Berkovića pripadaju istom seizmogenom izvoru (HRCS004 ili HRCS001 prema Basili et al., 2013 i Kastelic et al., 2013).
Na području od Cavtata do granice s Crnom Gorom, gdje izostaju instrumentalni zapisi jakih potresa, uočene su koseizmičke deformacije duž obale i na otocima tijekom istraživanja plimnih potkapina i algalnih tvorevina (Faivre et al., 2023, 2024; slika 6) što je u skladu s utvrđenim deformacijama najmlađih kvartarnih klastičnih naslaga duž više aktivnih rasjeda identificiranih na profilima refleksijske seizmike (Faivre et al., 2024; Sečanj et al., 2025; slika 2, 4, 6b, 7c). Korelacijom interpretiranih 2D seizmičkih profila iz dubrovačkog primorja s podacima o geološkoj građi na površini za područje od Cavtata do granice sa Crnom Gorom, konstruirani su regionalni seizmotektonski profili prikazani na slikama 6b i 7c. Na osnovi rezultata istraživanja i konstruiranog regionalnog profila utvrđena je recentna aktivnost čeonog rasjeda Dalmatinske navlake i njenih ogranaka na što ukazuju deformacije morskog dna i najmlađih sedimenata kvartarne starosti u krovini te distribucija hipocentara potresa (slike 6b i 7c). S obzirom na starost stijena koje su uključene u boranje i navlačenje, sintektonsku sedimentaciju naslaga pliocenske i kvartarne starosti te prema rezultatima modeliranja pomaka po rasjedima (slika 7b) pretpostavlja se da je ovaj rasjedni sustav aktivan zadnjih cca. 15 mil. godina. Procjene koseizmičkih vertikalnih izdizanja duž obale u široj okolici Dubrovnika za potrese u posljednjih cca 4.500 godina iznose 0-110 cm, odnosno 0.3-0.8 mm/god (Faivre et al., 2024; slike 6c i d).
Prema rezultatima modeliranja pomaka po rasjedima (slika 7b), prosječni pomak po aktivnim rasjedima u razdoblju od miocena do danas iznosi cca. 1.13 mm/god što se može korelirati s aktivnim seizmogenim izvorom AF19B prikazan u Kastelić et al. (2013). Prosječno horizontalno suženje prostora za tektonsku jedinicu Dalmatinska zona iznosi 0.4 mm/god za vrijeme pliocena i kvartara što je u skladu sa rezultatima istraživanja prikazanim u radu Schmitz et al. (2020) na području Crne Gore. Prosječno vertikalno izdizanje duž aktivnih rasjeda u dubrovačkom primorju za vrijeme pliocena i kvartara u rasponu je od 0.16 – 0.28 mm/god , pri čemu iznos deformacije raste od SZ prema JI. Duljina aktivnog čeonog rasjeda Dalmatinske navlake u smjeru nagiba (engl. downdip rupture) iznosi približno 26 km (slika 7c), što prema korelacijama geometrije rasjeda s mogućom magnitudom iz Wells i Coppersmith (1994) odgovara približno Mw od 7.0, odnosno procijenjenoj magnitudi Velikog dubrovačkog potresa. Ovaj rasjedni sustav nastavlja se u smjeru JI u Crnu Goru, a prikazani rezultati mogu se korelirati s onima prikazanim u Schmitz et al. (2020) gdje je također utvrđeno da se recentna seizmička aktivnost na području Bara i Kotora u Crnoj gori može pripisati glavnom rasjedu Dalmatinske navlake.
Rezultati HRZZ projekta „Karakterizacija i monitoring rasjednog sustava šireg dubrovačkog područja – DuFAULT (IP-2020-02-3960) koji su prikazani u radovima Dasović et al. (2024), Faivre et al. (2022, 2023, 2024) i Sečanj et al. (2025) pokazuju da su glavni seizmogeni izvori na širem dubrovačkom epicentralnom području čeone navlake i reversni rasjedi s istim ishodištem u bazalnoj navlaci dalmatinske tektonske jedinice. Rezultati modeliranja aktivnih rasjeda korišteni su za simulaciju potresne trešnje prikazane u radu Latečki (2024).
Pripremio: Marin Sečanj
Literatura
Antonijević, R., Pavić, A. and Karović, J. (1969) Osnovna geološka karta SFRJ M 1:100 000 - list Kotor. Savezni geološki zavod, Beograd.
Basili, R., Kastelic, V., Demircioglu, M.B., Garcia Moreno, D., Nemser, E.S., Petricca, P., Sboras, S.P., Besana-Ostman, G.M., Cabral, J., Camelbeeck, T., Caputo, R., Danciu, L., Domac, H., Fonseca, J., García-Mayordomo, J., Giardini, D., Glavatovic, B., Gulen, L., Ince, Y., Pavlides, S., Sesetyan, K., Tarabusi, G., Tiberti, M. M., Utkucu, M., Valensise, G., Vanneste, K., Vilanova, S., W¨ossner, J., 2013. The European Database of Seismogenic Faults (EDSF) Compiled in the Framework of the Project SHARE. https://doi.org/10.6092/INGV.IT-SHARE-EDSF.
Dasović, I., Herak, M., Herak, D., Latečki, H., Sečanj, M., Tomljenović, B., Cvijić-Amulić, S., Stipčević, J., 2024. The Berkovići (BIH) M = 6.0 earthquake sequence of 22 April 2022 – Seismological and seismotectonic analyses. Tectonophysics 875, 230253. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2024.230253
Faivre, S., Lončar, N., Tomljenović, B., Sečanj, M., Herak, M., Barešić, J., 2024. Impact of coseismic uplifting on relative sea level change in the Southern Adriatic during the past 4.500 years – New evidence from Dubrovnik epicentral area based on analysis of algal rims and tidal notches. Geomorphology 460, 109262. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2024.109262
Faivre, S., Bakran-Petricioli, T., Kaniewski, D., Marriner, N., Tomljenović, B., Sečanj, M., Horvatić, D., Barešić, J., Morhange, C., Drysdale, R.N., 2023. Driving processes of relative sea-level change in the Adriatic during the past two millennia: From local tectonic movements in the Dubrovnik archipelago (Jakljan and Šipan islands) to global mean sea level contributions (Central Mediterranean). Glob. Planet. Change 227, 104158. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2023.104158
Kastelic, V., Vannoli, P., Burrato, P., Fracassi, U., Tiberti, M.M., Valensise, G., 2013. Seismogenic sources in the Adriatic Domain. Mar. Petrol. Geol. 42, 191-213. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2012.08.002
Latečki, H. (2024): Simulacija potresne trešnje za šire dubrovačko područje. Doktorski rad, Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Prirodoslovno-matematički fakultet.
Marković, B. (1971): Basic Geological Map of SFRY, M 1:100.000, Dubrovnik Sheet K34-49.– Federal Geological Institute: Beograd, Serbia.
Natević, L.J., Petrović, V. (1967): Basic Geological Map of the SFRY, M 1:100.000, Trebinje Sheet K34-37. – Federal Geological Institute: Beograd, Serbia.
Petex, 2019.1. MOVE. Edinburgh, Scotland.
Prtoljan, B., Vlahović, I. & Velić, I. (2015): Basic Geological Map of Republic of Croatia M 1:50 000 – sheet: Konavle.- Croatian geological institut (Department of Geology), Zagreb, ISBN: 978-953-6907-33-5.
Raić, V., Papeš, J., Ahac, A., Korolija, B., Borović, I., Grimani, I., Marinčić, S. (1980): Basic Geological Map of SFRY, M 1:100.000, Ston Sheet K33-48.– Federal Geological Institute: Beograd, Serbia.
Schmid, S.M., Fügenschuh, B., Kounov, A., Matenco, L., Nievergelt, P., Oberhänsli, R., Pleuger, J., Schefer, S., Schuster, R., Tomljenović, B., Ustaszewski, K. & van Hinsbergen, D.J.J. (2020): Tectonic units of the Alpine collision zone between Eastern Alps and western Turkey. Gondwana Research, 78, 308-374; doi: 10.1016/j.gr.2019.07.005
Schmitz, B., Biermanns, P., Hinsch, R., Đaković, M., Onuzi, K., Reicherter, K., Ustaszewski, K., 2020. Ongoing shortening in the Dinarides fold-and-thrust belt: A new structural model of the 1979 (Mw 7.1) Montenegro earthquake epicentral region. J. Struct. Geol. 141, 104192. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2020.104192
Sečanj, M., Tomljenović, B., Herak, M., Dasović, I., Latečki, H., Stipčević, J., 2025. Pliocene-Quaternary activity of the Dalmatian unit basal thrust – a potential seismogenic source in the Dubrovnik epicentral area (Croatia). Journal of Structural Geology, u postupku recenzije.