Primjeri kontroverznih hipotezarudar.rgn.hr/~bruntom/nids_bruntom/PDF Strukturna geomorfologija/01B -Primjeri...B. Tomljenović Strukturna geomorfologija Refleksijski seizmički profil

STRUKTURNA GEOMORFOLOGIJA

ak. god. 2012/13.

1

ak. god. 2012/13.

Bruno Tomljenović

Primjeri Primjeri kontroverznih kontroverznih hipoteza u SGhipoteza u SG

Primjeri kontroverznih hipoteza u Strukturnoj geomorfologiji

1.Da li tektonsko izdizanje utječe na promjenu klime (regionalne i/ili lokalne), ili je moguće da promjena klimatskih prilika doprinosi lokalnom izdizanju u reljefu?

2

2.Može li se predvidjeti epicentar, vrijeme i jačina budućih potresa ?

Strukturna geomorfologijaB. Tomljenović

1. Da li tektonsko izdizanje dovodi do promjene klime (regionalne i/ili lokalne)?

� Američki geolog Dana J.D. (1856) objavljuje hipotezu po kojoj je globalno izdizanje planinskih lanaca krajem kenozoika (Alpsko-himalajskog, Pirinejskog, Atlaškog, Andsko-kordiljerskog i dr.) dovelo do pojave ledenog doba na Zemlji

� Ova hipoteza je smatrana valjanom kroz idućih 100-njak godina sve do spoznaje da se tijekom pleistocena na Zemlji izmijenilo nekoliko hladnijih i toplijih razdoblja (glacijali i interglacijali) kada nisu zabilježene tako dramatične tektonske promijene

3

hladnijih i toplijih razdoblja (glacijali i interglacijali) kada nisu zabilježene tako dramatične tektonske promijene

� Da bismo mogli procijeniti postoji li međusobni utjecaj i međuovisnosti između klimatskih promjena i tektonike potrebno je najprije razmotriti podatke o vremenima pojava glacijala i interglacijala pa ih usporediti s vremenima tektonske aktivnosti na Zemlji


Glavni periodi glacijala tijekom geološke prošlosti (izvor Wikipedia)

CD

4Strukturna geomorfologijaB. Tomljenović

AOROGENETSKE

FAZE:

A) Algomanska iliKenoranska

B) Bajkalska

B

C) Takonska D) Ercgebirška i AstrurijskaE) Laramijska i Pirinejska

E

Periodi glacijala i interglacijala tijekom pleistocena (izvor Wikipedia)


Izmjena glacijala i interglacijala tijekom kvartara odražava se u izotopnom sastavu kisika u ljušturicama foraminifera iz

kvartarnih sedimenata oceana

6

(Iz Burbank & Anderson, 2012; modificirano prema Porter, 1989 i Lisiecki & Raymo, 2005)


Model promijene izotopnog sastav kisika u oceanima zbog glacijacije


(Iz Burbank & Anderson, 2012)

1. Viša nadmorska visina u području srednjih geografskih širina produžuje trajanje zime što rezultira duljim trajanjem i većom površinom snježnog pokrivača. Time se povećava tzv. albedo (tj. omjer svjetla što ga površina odbija u odnosu na svjetlo koje je primila), koji pak dovodi do sniženja globalne temperature

� U novije vrijeme objavljeno je više znanstvenih radova u kojima se globalno sniženje temperature ponovno dovodi u vezu s izdizanjem dijelova kontinenata u području srednjih geografskih širina i to putem triju fizikalnih mehanizama:

8

2. Porast nadmorske visine prostranih, regionalnih područja bitno utječe na zračna strujanja u atmosferi, te u pravilu rezultira sniženjem globalne temperature

3. Porast nadmorske visine terena dovodi do intenzivnije erozije stijena na površini, odnosno intenzivnijeg kemijskog trošenja stijena i minerala čime se smanjuje količina CO2 u atmosferi, što pak dovodi do sniženja globalne temperature (suprotno efektu staklenika i porasta temperature zbog veće količine CO2 u atmosferi)


� Međutim, Molnar & England (1990) objavljuju članak u kojem tvrde upravo suprotno: zahlađenje krajem kenozoika prouzročilo je intenzivniju eroziju Zemljine površine i to naročito u planinskim područjima, a to je pridonijelo porastu nadmorske visine planinskih vrhova mehanizmom izostatske kompenzacije (sukladno Arhimedovom zakonu) i izdizanjem erozijom zahvaćenih područja

9



Vježba 2. Prouči uvod i riješi zadatke iz vježbe “Orogeneza i izostazija” autoraNicholasa Pintera (2005)!


Barem to tako funkcionira u slučaju ledene sante iz časopisa Physics Today !


2. Mogu li se predvidjeti mjesto, vrijeme i jačina budućih potresa na nekom području?

� Mogući odgovori na postavljeno pitanje uvelike ovise o postojećoj spoznaji o preciznoj lokaciji žarišta, vremenskom pojavljivanju i jakostima zabilježenih potresa u određenom području (kvaliteti seizmoloških podataka) te realnoj spoznaji moguće uzročne veze između pojave potresa i odgovarajućih rasjeda koji su ih prouzročili

� Na ova pitanja nastoji se odgovoriti pomoću metoda razvijenih u

12

� Na ova pitanja nastoji se odgovoriti pomoću metoda razvijenih u okviru paleoseizmologije i seizmotektonike, naročito s naglaskom na rekonstrukciju potresnih događaja s obzirom na njihov prostorni i vremenski raspored, ko-seizmičke pomake u podzemlju i na površini te njihovu povezanost s aktivnim rasjedima


� Ukoliko je na temelju paleoseizmoloških metoda moguće utvrditi da se na određenim rasjedima ili pojedinim segmentima rasjeda opetovano pojavljuju potresi i to u gotovo pravilnim vremenskim razmacima, za takve je rasjede moguće definirati tzv. “povratni period pojave potresa” (engl. Earthquake recurrence interval).

� Na taj način, znajući vrijeme posljednjeg, moglo bi se predvidjeti i vrijeme narednog potresnog događaja. Pitanje je, međutim,


vrijeme narednog potresnog događaja. Pitanje je, međutim, 1) da li se aktivnost na seizmogenim rasjedima odvija u pravilnim vremenskim razmacima (u ciklusima) ili ne ? te2) da li se pomoću paleoseizmoloških istraživanja ili prema podacima iz pojedinih kataloga potresa, može obuhvatiti dovoljno dug vremenski period u kojem se povratni period nekog potresa može smatrati statistički pouzdanim

Karta seizmičnosti Hrvatske i okolnih područja (oko 30.000 potresa) od oko 373 g. prije Krista do 2008. godine, prema dopunjenom Hrvatskom katalogu potresa (Geofizički odsjek PMF-a, M. Herak, D. Herak i S. Markušić (1996). Na prikazanom


Na prikazanom području u prosjeku se svake godine dogodi potres magnitude veće od 6 prema Richteru, a osjeti se oko 65 potresa godišnje.http://www.gfz.hr/seismap.php

� S obzirom na varijabilnu pouzdanost potresnih podataka (s obzirom na vrijeme i mjesto potresnih događaja), moguća su dva hipotetska modela potresne aktivnosti na rasjedima:

� A) Model “karakterističnih potresa” (engl. Characteristic earthquakes) koji pretpostavlja da je pri svakom potresnom događaju na određenom seizmogenom rasjedu, veličina vektora pomaka na pojedinim mjestima ili dionicama po pružanju tog rasjeda uvijek ista



� B) Model “slučajnih potresa” (engl. Random earthquakes) koji pretpostavlja da se svaki naredni potresni događaj na određenom seizmogenom rasjedu pojavljuje u nepravilnim vremenskim razmacima, na drugom mjestu ili na drugoj dionici po pružanju toga rasjeda, pri tom i s različitim vrijednostima vektora pomaka



� S obzirom na trenutnu količinu podataka o aktivnim rasjedima (vremenskoj periodičnosti njihove aktivnosti, veličini pomaka i dr.) i s njima povezanim potresnim događajima, čini se da smo još daleko od rješenja kontraverznih hipoteza o “karakterističnim” i “slučajnim potresima” . Ipak, u literaturi se sve češće objavljuju podaci koji govore u prilog jedne ili druge hipoteze, pa je stoga izgledno da će se seizmogene značajke, barem za one seizmički izrazito aktivne rasjede, u buduće moći preciznije definirati.


Refleksijski seizmički profil preko Rangitaiki i White Island rasjeda (N. Zeland) s označena 4 stratigrafska horizonta (H1-H4) korištenim za procjenu veličine vektora pomaka tijekom opetovanih potresnih događaja na Rangitaiki rasjedu (iz Bull et al., 2006).

Kumulativni pomak po pružanju Rangitaiki rasjeda na temelju 4 stratigrafska horizonta (H1-H4, vidi prethodnu sliku) u rasponu staristi od 17-9 ka.

Isto kao iznad samo za R1-R2 i R4 dionice (segmente) ovog rasjeda .


(Iz Bull et al., 2006)

rasjeda .

Isto kao na vrhu samo za R3 dionicu (segment) ovog rasjeda.

Što se može zaključiti iz ovih dijagrama ?

m

IZVORI SLIKA, TABLICA, CRTEŽA i LITERATURNI NAVODI:

• Bull, J.M., Barnes, P.M., Lamarche, G., Sanderson, D.J., Cowie, P.A., Taylor, S.K. & Dix, J.K. (2006): High-resolution record of displacement accumulation on an active normal fault: implications for models of slip accumulation during repeated earthquakes.- Journal of Structural Geology, 28, 1146-1166.

• Burbank, D.W. & Anderson, R.S. (2012): Tectonic Geomorphology, 2nd ed.-Wiley-Blackwell Science Pub., Oxford, 454 str.

19

Wiley-Blackwell Science Pub., Oxford, 454 str.• Lisiecki, L.E. & Raymo, M.E. (2005): A Pliocene-Pleostocene stack of 57

globally distributed benthic D18O records.- Paleoceanography, 20, PA1003.• Molnar, P. & England, P. (1990): Late Cenozoic uplift of mountain ranges and

global climate change: chicken or egg?- Nature, 346, 29-34.• Porter, S.C. (1989): Some geological implication of average Quaternary

glacial conditions.- Quaternary Research, 32, 245-261.


Documents

Primjeri kontroverznih hipotezarudar.rgn.hr/~bruntom/nids_bruntom/PDF Strukturna geomorfologija/01B -Primjeri...B. Tomljenović Strukturna geomorfologija Refleksijski seizmički profil