Autori studije: Katarina Zailac, Bojan Matoš, Igor Vlahović, Josip Stipčević
Cilj ove studije je izraditi prvi 3D model Zemljine kore ispod šireg područja Dinarida na temelju dostupnih geofizičkih podataka. Procjenjujemo da će ovaj model biti dobra polazna točka za tomografske studije, točno lociranje žarišta potresa i pružiti izvrstan osnovni model za lokalne i regionalne scenarije potresne trešnje. Osim brzine prostornih seizmičkih valova i gustoće kao glavni parametari kojim je opisana struktura Zemljine kore u ovoj studiji, uključeni su postojeći podatci o dubini Mohorovičićevog diskontinuiteta, približnoj debljini karbonatnog kompleksa stijena (CRC) u Dinaridima i debljini neogenskih naslaga u Panonskom bazenu. Iako je model fokusiran na Dinaride, dio također pokriva jugozapadni rub Panonskog bazena i Jadranskog mora (Slika 1).
Slika 1. Kompilacija podataka korištenih u studiji (popis literature se može pronaći u radu koji se ovdje opisuje). Plave linije označavaju položaje profila Alp01 i Alp02 (Brückl et al., 2007.) – u studiji se koriste samo dijelovi označeni punom linijom; crvena linija je položaj profila Alp07 (Šumanovac i sur., 2009.); crne linije su položaji gravimetrijskih profila GP-1 do GP-6 (Šumanovac, 2010.). Narančasto osjenčano područje prikazuje pokrivenost Moho podacima o dubini iz studije funkcije prijemnika Stipčevića i sur. (2020), plavo okomito osjenčano područje je NAC model (Magrin i Rossi, 2020). Žuto osjenčano područje pokazuje opseg studije Saftić i sur. (2003) koji sadrže podatke o neogenskim naslagama Panonskog bazena, a ljubičasto osjenčano područje prikazuje opseg podataka o neogenim naslagama Panonskog bazena iz rada Matenco i Radivojević (2012). Zelena isprekidana linija označava područje AdCP karbonatnih stijena iz studije Tišljara i sur. (2002).
Trenutačno ne postoji sveobuhvatan 3D model Zemljine kore ispod Dinarida (i okolnih područja). Koristeći kompilaciju rezultata iz prethodnih geofizičkih studija (Slika 1), kreirali smo vertikalno i lateralno promjenjivi model kore definiran na pravilnoj mreži za šire područje Dinarida, također pokrivajući dijelove Jadranskog mora i jugozapadni dio Panonskog bazena (Slika 2). Intrerpolacija parametrara modela napravljena je na temelju Kriging metode. Uz seizmičke brzine prostornih (P- i S-) valova i gustoću, definirane su tri površine u našem modelu – dno neogenskih naslaga, dno kompleksa karbonatnih stijena i Mohorovičićev diskontinuitet. Neogenske naslage i paleozojske do eocenske karbonatne stijene nisu prisutne u svim područjima modela, dok je dubina Moho diskontinuiteta definirana za cijeli model.
Slika 2. Mape brzine seizmičkog P-vala za dubine (a) 5 km, (b) 10 km, (c) 20 km i (d) 30 km. Na slici (b) označeni su položaji profila prikazanih na slici 3. Područja niže rezolucije su osjenčana, a siva skala odgovara brzini P-vala u Zemljinom plaštu.
Izrada potpunog 3D modela strukture Zemljine kore veliki je korak naprijed u proučavanju Dinarida i okolnih područja. Novoizvedeni model definiran je na regularnoj gustoj mreži za tri ključna parametra (P- i S-brzine i gustoća) i kao takvog ga mogu lako koristiti geofizičari kojima su potrebne informacije o strukturi kore kao ulazne informacije za njihova istraživanja (lociranje potresa, seizmička tomografija, procjena potresa, seizmička opasnost…). Testirali smo izvedbu modela u usporedbi sa standardno korištenim 1D modelom i pronašli značajna poboljšanja u izračunu putovanja prostornih valova. Model još uvijek ima neke inherentne slabosti, a koje su uglavnom povezane s malim brojem mjerenja u nekim dijelovima regije. Ipak, 3D model predstavlja dobar prvi korak k poboljšanju znanja o strukturi kore u kompleksnom području Dinarida.
Slika 3. Profili na lokacijama prikazanim na slici 2(b): (a) AA’; (b) BB'; (c) CC'; (d) DD’; (e) EE' i (f) FF'. Paralelne pune crte koje prolaze duž profila su izolinije brzina. Dubina karbonatnog kompleksa izvedena iz poznatih geoloških podataka označena je isprekidanom linijom blizu površine.
Model jasno razgraničava nekoliko ključnih područja (Dinaridi, Panonski bazen i Jadransko more), kao i razlikovanje različitih slojeva u tim regijama (tj. neogenske naslage i CRC). Najrobusnija značajka modela je dubina Mohorovičićevog diskontinuiteta, ali su i drugi parametri relativno dobro definirani. Uključivanje debljine CRC je, koliko nam je poznato, prvi pokušaj procjene ovog parametra za cijelo područje Dinarida. Jedna od novih spoznaja do kojih je došlo tijekom izrade modela je relativno velika (P-val) brzina za nižu koru u južnom dijelu Dinarida (Slike 2 i 3). Ovu značajku trebaju potvrditi druge studije s obzirom na oskudnost informacija o brzini za to područje. S druge strane, značajka velike brzine lijepo se uklapa u veću brzinu najgornjeg dijela plašta pronađenog u istom području, čime se potkrepljuje ideja kontinentalne subdukcije (i/ili litosferske delaminacije) u južnim i središnjim vanjskim Dinaridima.
Ovdje prikazani model predstavlja trenutno najbolji i najpotpuniji model kore za šire područje Dinarida. Model je sastavljen od svih dostupnih mjerenja seizmičke brzine, gustoće, sastava slojeva i debljine kako bi se pružio potpuni prikaz glavnih varijacija brzina seizmičkih valova u Zemljinoj kori na širem Dinaridskom području. Nadamo se da će novi 3D model pomoći u otkrivanju nekih novih, prethodno nepoznatih značajki kore i zauzvrat, svaka nova studija koja baca malo svjetla na strukturu kore u ovom području može poboljšati ovdje prikazani 3D model.
Pripremio: Josip Stipčević
Literatura:
Zailac, K., Matoš, B., Vlahović, I., Stipčević, J. (2023) Referent seismic crustal model of the Dinarides, EGUsphere [preprint], https://doi.org/10.5194/egusphere-2023-183