| Abstract | Reljef predstavlja polifazni proces koji je nastao kao produkt tektonskih deformacija dovodeći do stvaranja jedinstvenih krajolika na pojedinom dijelu Zemljine površine. Analiza podrijetla i evolucije određenog krajolika često podrazumijeva kvantitativni multidisciplinarni pristup koji razmatra aktivne tektonske procese u korelaciji s klimatskim i erozijskim obilježjima kroz primjenu metoda iz područja geologije, seizmologije, geokronologije, strukturne geomorfologije i dr. U istraživačkom radu ove doktorske disertacije identifikacija neotektonskih i recentno aktivnih rasjeda načinjena je morfomatrijskom analizom
digitalnog elevacijskog modela te strukturnom analizom 2D seizmičkih refleksijskih profila. Ona je bila popraćena 2D pripovršinskim terenskim profiliranjem izdvojenih trasa recentno aktivnih rasjeda pomoću metode georadara. Bilogora predstavlja mladu, pliocensko-kvartarnu transpresijsku morfostrukturu koja je genetski vezana uz tektonsku evoluciju Dravske depresije te njenog jugozapadnog ogranka, Bjelovarske subdepresije. Ukupne duljine koja je veća od 90 km te širine veće od 10 km, Bilogora je pretežito izgrađena od izrazito deformiranih pliocensko-kvartarnih klastičnih sedimenata koji su tektonskom inverzijom primarno normalnog Dravskog rubnog rasjeda sjeverozapadnog pružanja deformirani u transpresijskom polju naprezanja uz horizontalni pomak od gotovo 10 km za vrijeme pliocena i kvartara. Recentna tektonska aktivnost u
području istraživanja koja je umjerenog karaktera (VI°-VIII° MCS, 3.5 ≤ ML ≤ 5.6) te dostupni žarišni mehanizmi potresa upućuju na seizmogene strukture reverznog ili horizontalnog karaktera pomaka čija su pružanja sjeveroistok-jugozapad
te su strmo nagnute prema jugu ili jugozapadu. U inicijalnoj fazi istraživanja neotektonske i recentne rasjedne aktivnosti Bilogorskog područja u sklopu izrade doktorske disertacije korištena je analiza reljefa i reljefnih oblika temeljena na digitalnom modelu reljefa 10 metarske rezolucije. Koristeći ESRI ArcMap 9.3.1. te Matlab softver s odgovarajućim ekstenzijama, područje istraživanja je podijeljeno na 131 morfometrijskih (slivnih) jedinica koje su bile analizirane koristeći morfometriju lokalnog reljefa, distribucije padina, hipsometrije, faktora asimetrije, statističkih parametara longitudinalnih profila tokova (maksimalna konkavnost-C max, udaljenost od izvorišta- Δl/L, faktor konkavnosti-Cf, index strmine-kste indeks konkavnosti-θ te novo definiranog morfometrijskog parametra, RTA indeksa koji predstavlja indeks relativne tektonske aktivnosti. Rezultati koji objedinjuju konveksne hipsometrijske krivulje, visoke vrijednosti hipsometrijskog integrala (Hi ≥ 0.50), izraženu asimetriju
izdvojenih morfometrijskih jedinica (AF ≥ 0.25), niže vrijednosti statističkih parametara longitudinalnih profila tokova (Cf
≤ 32.16%, Cmax ≤ 0.265 vrijednosti pozicionirane bliže izvorištu, indeks konkavnosti s vrijednostima između 0.73 i 1.01) te
povišene vrijednosti lokalnog reljefa, nagiba padina i RTA indeksa upućuju na nekoliko slivova koji su zahvaćeni recentnom tektonskom aktivnošću. Ti su slivovi dominantno smješteni na području između Koprivnice i Pitomače (u sjeverozapadnom dijelu Bilogore) te u području između Virovitice i Daruvara (u jugoistočnom dijelu bilogorskog područja). Korelacija između morfometrijski izdvojenih, tektonski aktivnih područja te rasjeda i struktura u podzemlju je prikazana kroz strukturnu interpretaciju refleksijskih 2D seizmičkih sekcija s pridruženim bušotinskim podacima, a uporabom programskog paketa
Schlumberger Petrel Seismic to Simulation. Kao rezultat navedenog, interpretirano je ukupno šest stratigrafskih
horizonata te 56 rasjednih ploha u području istraživanja. Oni su korišteni u konstrukciji 3D strukturnog dubinskog modela
podzemlja, interpolaciji triju strukturnih karata (po krovini predneogenskih stijena, podini panonskih naslaga te
podini plio-kvartarih naslaga) te sedam regionalnih geoloških profila (tri pravca pružanja SI-JZ te dva profila pravca
pružanja SZ-JI). Rezultati strukturne interpretacije nedvojbeno ukazuju na više faznu evoluciju područja istraživanja koje je
usporedivo s tektonskom evolucijom jugozapadnog dijela Panonskog bazenskog sustava. Oni ukazuju na ekstenzijsku
tektonsku fazu koja lokalno započinje tijekom ranog, a dominira u srednjem miocenu. Karakterizira ju formiranje skupa
normalnih rasjeda s pružanjem SZ-JI, odnosno ZSZ-IJI, koji su omogućili inicijalno otvaranje, a potom i nastavak formiranja Dravske depresije i njenog jugozapadnog dijela, Bjelovarske subdepresije. Kontinuirano normalno rasjedanje nastavlja se kroz gornji miocen u gotovo cijelom području istraživanja te je uključivala naslijeđene rasjedne strukture pružanja SZ-JI, odnosno ZSZ-IJI uz daljnje produbljivanje dijelova taložnog prostora Dravske depresije. Promjene u regionalnom polju naprezanja krajem srednjeg miocena rezultiraju zamjenom ekstenzije s kompresijom koja rezultira stvaranja skupa reverznih i reverzno reaktiviranih normalnih rasjeda pružanja SZ-JI i SI-JZ u sjeverozapadnim i jugoistočnim rubnim dijelovima
Dravske depresije unutar područja istraživanja kao i boranih struktura koje su genetski vezane uz slijepe reverzne rasjede.
U središnjem dijelu područja istraživanja (između Đurđevca i Virovitice), gornjomiocenska kompresijska tektonska faza i korelativne strukture nisu uočene zbog izrazitog tektonskog utiska kompresijske tektonske faze koja je započela u gornjem
pontu te se nastavila kroz pliocen i kvartar. Tijekom iste dominanira tektonska inverzija i strukturna reaktivacija
uz formiranje skupova reverznih i reverzno reaktiviranih rasjeda pružanja SZ-JI i SI-JZ, te niza bora i pozitivnih cvjetnih struktura. Kompresijske strukture najizraženije su u sjeverozapadnom dijelu područja istraživanja, a uz reverzne rasjede, borane strukture te pozitivne cvjetne strukture, najmlađa, tektonska faza okarakterizirana je i lokalnom
pojavom ekstenzijskih struktura koje su vezane uz malobrojne pliocensko-kvartarne tektonski aktivne normalne rasjede interpretirane u sjeverozapadnom i jugoistočnom dijelu područja istraživanja. One su rezultat transtenzije lokalnog karaktera nastaloj kao posljedica mogućeg desnog pomaka duž rubnog rasjeda Dravske depresije pružanja sjeverozapad-jugoistok u kombinaciji s lijevim regionalnim rasjedima pružanja sjeveroistok-jugozapad te istok-zapad koji čine dio regionalne srednjo-mađarske rasjedne zone prema sjeveroistoku. Glavnina rasjeda struktura koje se reflektiraju u današnjem reljefu okarakterizirana je vertikalnim pomacima tijekom pliocena i kvartara u rasponu od 20 do 1600 m uz maksimalnu vrijednost relativnih pomaka od 0,33 mm/god. Rezultati morfometrijskih i strukturnih analiza testirani su na ukupno šest izabranih lokacija
kroz izradu plitkih 2D refleksijskih profila pomoću Malå ProEx Georadara. Izrađeni georadar profili s interpretiranim seizmičkim
refleksima te refleksijskim facijesima nedvojbeno upućuju na recentnu tektonsku aktivnost koja je obilježena “plitkim” rasjedanjem pripovršine s okomitim pomacima do 0,8 m. U završnoj fazi istraživanja, na temelju empirijskih odnosa geometrijskih parametara rasjednih ploha i momentnih magnituda potresa određen je seizmogeni potencijal interpretiranih rasjednih ploha. Isti rasjedi mogu generirati potrese magnitude do 6.8 te moguće maksimalne ko-seizmičke pomake u iznosima do 1.35 m. Kako zabilježeni povijesni i instrumentalni podaci u hrvatskom katalogu potresa o seizmičnosti Bilogorskog područja ukazuju na magnitude potresa do 5.6, procijenjene magnitude potresa u ovom istraživanju ukazuju na znatno veći seizmogeni potencijal interpretiranih rasjeda, a time i većeg mogućeg seizmičkog hazarda i rizika u istom području. |
| Abstract (english) | Summary: The Bilogora Mt. area is a young, Pliocene-Quaternary transpressional morphostructure
genetically linked to the tectonic evolution of the Drava Depression and its SW prolongation (Bjelovar Subdepression).
As a more than 90 km long and 1 km wide structure, the Bilogora Mt. area is predominantly composed of highly deformed Pliocene-Quaternary clastic sediments, related to the tectonic inversion of the NW directed Drava Depression
boundary fault (DDBF). DDBF was reactivated from an originally normal listric into a dextral wrench fault accommodating c. 10 km displacement during the Late Pontian-Quaternary transpression in the southern part of the Pannonian Basin System. Recent tectonic activity in the area is confirmed by moderate seismicity (VI°-VIII° MCS, 3,5≤ML≤5,6), and fault plane solutions which indicate a NE trend of greatest horizontal stress direction with NE-dipping and S-SW-dipping seismogenic structures characterized by strike-slip and reverse motions. Landscape response to neotectonic and recent fault activity has been analyzed by a digital elevation model (DEM of 10 m resolution) conducted in ESRI ArcMap 9.3.1.
and Matlab software with available extensions. Divided into 131 drainage units, the study area was analyzed by means of
elevation and slope distribution, hypsometry, asymmetry factor, longitudinal stream profile statistical parameters (maximal concavity, distance from the source, concavity factor, steepness index, and concavity index) and the newly introduced
relative tectonic activity index (RTA index). Morphometry results indicate several drainage basins affected by recent ongoing tectonics. These drainage basins and streams are located: i) between the towns of Koprivnica and Pitomača in the NW part of study area, and ii) between the towns of Virovitica and Daruvar in the SE part of study area.
Ongoing tectonics with the delineation of neotectonic and recent active faults within the study area was furthermore
analyzed by a set of 2D seismic reflection sections and exploration well dataset using Schlumberger Petrel Seismic to Simulation software. As a result, a 3D structural depth mode l of the study area was constructed, which integrated
six stratigraphic correlation horizons and fifty-six fault planes active during Neogene and Quaternary. Results implied the
construction of three structure contour maps (the base Neogene unconformity, the base of Pannonian unconformity and
the base of Pliocene-Quaternary unconformity) and seven regional geological cross-sections which indicate polyphasic evolution of the study area. These active faults correlate well as extensional and tectonic inversion structures within the
study area and in the case of Late Pontian, and Pliocene and Quaternary active faults form subsurface fault-related folds in hangingwalls of reverse reactivated normal faults or newly formed reverse faults. Pliocene-Quaternary stratigraphic horizon vertical offset along these faults varies between 20 and 1600 m, indicating max. slip rates of 0.33 mm/year. Landscape response to ongoing tectonic activity and correlation between morphometric and structural analysis results
was additionally tested by shallow 2D profiling with Malå ProEx Georadar at 6 selected locations. At three locations in the NW part, results confirmed a vertical displacement of very shallow stratigraphic reaching up to 0.8 m, and consequently
confirmed the most recent tectonic activity by very shallow, subsurface-braking faults. The seismogenic potential for active faults was furthermore determined through the application of published empirical geometrical fault-scaling relationships. We estimate that some of the faults could generate earthquakes with magnitudes up to 6.82, significantly
greater than earthquake previously reported in Croatian Earthquake Catalogue. These same faults could also generate
maximal coseismic surface displacement up to 1.35 m. |
