velikost textu

Brittle tectonics in the NE Bohemian Massif as related to recent tectonic movements indicated by GPS measurement

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Brittle tectonics in the NE Bohemian Massif as related to recent tectonic movements indicated by GPS measurement
Název v češtině:
Křehká tektonika v SV části Českého masívu ve vztahu k recentním pohybům indikovaným GPS měřením
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Lucie Nováková
Školitel:
prof. RNDr. František Hrouda, CSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Kurt Decker, Dr.
Id práce:
84305
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav petrologie a strukturní geologie (31-440)
Program studia:
Geologie (P1201)
Obor studia:
Geologie se zaměřeními (XGEOLV)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
10. 6. 2013
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
křehká tektonika, měření GPS
Klíčová slova v angličtině:
brittle tectonics, GPS measurement
Abstrakt:
Abstrakt Pro severovýchodní část Českého masívu je charakterická řada zlomů ve směru SZ-JV. Sudetské okrajové zlomové pásmo (SMFZ) a Hronovsko-Poříčské zlomové pásmo (HPFZ) představují hlavní seismicky aktivní poruchy v oblasti. S cílem vytvořit robustní, geologické realitě odpovídající, model tektonické situace studované oblasti byl proveden terénní strukturně-geologický průzkum zaměřený na křehké porušení hornin. V průběhu průzkumu bylo na 116 lokalitách, na přirozených výchozech i v lomech, změřeno téměř 5000 zlomů a puklin. V zóně SMFZ jsou dvě základní skupiny zlomů orientovány ve směru S-J a Z-V. Tyto zlomy většinou strmě upadají pod úhlem 80-90°. Lineace nalezené na zlomech přitom obvykle směřují k JZ a Z. Pro jednotlivé typy zlomů byla provedena analýza četnosti orientací zlomových ploch. Zlomy byly pomocí paleonapěťové analýzy rozděleny do šesti různých tektonických fází, v nichž vznikaly nebo byly reaktivovány, a fáze byly seřazeny podle relativního stáří. V oblasti SMFZ byly identifikovány následující tektonické fáze (od nejmladší po nejstarší): strike-slip režim s maximální kompresí (σ1) ve směru SSZ-JJV, kompresní režim s σ1 ve směru ZSZ - VJV, dva následující extenzní režimy s minimální kompresí (σ3) ve směru VSV- ZJZ (s lišícími se kvazi-vertikálními σ1), strike-slip režim s maximální kompresí (σ1) ve směru SSV-JJZ a další strike-slip režim s maximální kompresí (σ1) tentokrát ve směru in SZ- JV. Zlomy uvnitř HPFZ jsou orientovány zejména ve směru SZ-JV. Pouze v menší míře se vyskytují i zlomy orientované SV-JZ. Zlomy jsou obvykle vertikální nebo subvertikální upadající pod úhlem 70–91°. Lineace na zlomových plochách směřují především k SV, J, JJZ a JZ. Paleonapěťová analýza indikovala v oblasti HPFZ tyto čtyři tektonické fáze (od nejmladší k nejstarší): kompresní režim s maximální kompresí σ1 ve směru SV-JZ, další kompresní režim s maximální kompresí σ1 ve směru ZSZ-VJV, strike-slip režim se σ1 ve směru SZ-JV a další strike-slip režim s maximální kompresí σ1 ve směru SSV-JJZ. Šest GPS stanic bylo použito k dlouhodobému monitoringu v okolí SMFZ (BISK, PETR LANS, VIDN, STAM a VRES), pět pro monitoring oblasti HPFZ (BEZD, MOKA, TURO, UPIC a ZOLE). Dlouhodobý GPS monitoring poskytl data pro výpočet horizontální i vertikální složky pohybů. Vyčíslení směrodatných odchylek pro jednotlivé GPS stanice zřetelně ukázalo, že přesnost stanovení polohy je u permanentních stanic proti kampaňovým až o dva řády vyšší. Pro zvýraznění lokálních pohybů byla v obou oblastech zavedena oprava o generelní trend pohybu. Použity byly tři různé varianty stanovení opravy: (1) oprava o hodnoty vyplývající z modelu NNR-NUVEL1A, (2) aritmetický průměr pohybů stanic v oblasti a (3) vážený průměr pohybů stanic v oblasti. Relativní směr pohybu v horizontální rovině byl vyjádřen geografickým azimutem. Po zavedení opravy vykazují v oblasti SMFZ největší odchylku stanice VIDN v horizontálním směru (až 1.33 mm/rok) a PETR ve vertikálním směru (až 2.54 mm/rok). Obecně, v porovnání s celou oblastí okolí SMFZ, stanice BISK a PETR zaklesávají, zatímco stanice LANS, VIDN, STAM a VRES stoupají. V oblasti HPFZ byly po zavedení oprav největší pohyby zaznamenány na stanicích MOKA (v horizontální rovině až 2.18 mm/rok) a TURO (až 2.61 mm/rok ve vertikálním směru). Stanice BEZD, MOKA a TURO v porovnání s generelním trendem oblasti zaklesávají, zatímco stanice UPIC a ZOLE stoupají. Výsledky paleonapěťové analýzy byly konfrontovány s aktuálními pohyby v okolí obou zlomových zón zaznamenanými GPS monitoringem. Ze srovnání strukturních a GPS dat byla stanovena aktuální aktivita a napěťové podmínky obou oblastí. SMFZ je tak v současné době sinistrální zlomovou zónou ve strike-slip režimu. HPFZ je dextrálně transpresní zóna v kompresním režimu. Nejmladší dokumentovaná tektonická fáze přitom v obou oblastech koresponduje s aktuálními pohyby podle GPS monitoringu. Provedené práce tak ukázaly komplementární povahu obou použitých metod.
Abstract v angličtině:
Abstract North-eastern part of the Bohemian Massif is characterised by many NW-SE striking faults. The Sudetic Marginal Fault Zone (SMFZ) and Hronov – Poříčí Fault Zone (HPFZ) represent the major seismoactive dislocations in this area. Field structural investigations, including fault-slip data collection were carried out on a number of natural outcrops and quarries with the aim of establishing a robust and field-constrained model for the local brittle structural evolution of the studied areas. Almost 5000 faults and fractures have been measured and studied in 116 localities. Two principle sets of faults within the SMFZ are oriented in the N-S and W-E directions. The faults are mainly dipping under 80-90°. The lineations found on the fault planes are mainly trending to the SW and W. The kinematic frequent analysis was performed due to the distribution of the fault types in the orientations. The faults were divided into the different tectonic phases based on their origin or reactivation and their relative age using the calculation of paleostress analysis. The paleostress analysis of the fault-slip data within the SMFZ resulted identification of six tectonic phases from the youngest to the oldest: strike-slip regime with maximum compression σ1 in the NNW-SSE direction, compressional regime with σ1 in the WNW-ESE direction, extensional regime with subvertical σ1, extensional regime with σ3 in the ENE- WSW direction, strike-slip regime with σ1 in the NNE-SSW direction, strike-slip regime with σ1 in the NW-SE direction. The faults within the HPFZ are mostly oriented in NW-SE direction, nevertheless in minor they also occur in NE-SW direction. The faults are mainly vertical or subvertical dipping 70-90°. The lineations found on the fault planes are mainly trending to the NE, S, SSW and SW. The paleostress analysis of the fault-slip data within the HPFZ resulted in indentification of four tectonic phases from the youngest to the oldest: compressional regime with σ1 in NE-SW direction, compressional regime with σ1 in WNW- ESE direction, strike-slip regime with σ1 in NW-SE direction, strike-slip regime with σ1 in NNE-SSW direction. Six GPS stations (BISK, PETR, LANS, VIDN, STAM and VRES) were employed for long-term GPS monitoring in the SMFZ area. Five GPS stations (BEZD, MOKA, TURO, UPIC a ZOLE) monitored the HPFZ area. Both horizontal and vertical components of the movements were calculated from long-term GPS monitoring data. Standard errors calculated for individual stations pointed out the permanent GPS stations provide up to a hundred times more precise positioning than the campaign stations. To highlight the local component of station movements three various methods were applied to set the regional component. The highest local horizontal velocity within the SMFZ area was found for the GPS station VIDN (1.33 mm/y). The highest local vertical velocity within the SMFZ area was calculated for the GPS station PETR (2.54 mm/y) upwards. Generally, comparing to the whole area, stations BISK and PETR move downwards, while the stations LANS, VIDN, STAM and VRES move upwards. The highest local horizontal velocity within the HPFZ area was calculated for GPS station MOKA (2.18 mm/y). The highest local vertical velocity within the HPFZ area was calculated for GPS station TURO (2.61 mm/y) upwards. The stations BEZD, MOKA and TURO move downwards, while the stations UPIC and ZOLE move upwards. The brittle tectonic data has been related to the recent tectonic movements indicated by the GPS measurements. Both structural and GPS data were compared and the actual activity and stress conditions of the SMFZ and HPFZ areas were constructed. The SMFZ has been a sinistral fault zone with strike-slip regime recently. The HPFZ has been a dextral transpressive fault zone in compressional regime recently. In both studied areas, the youngest tectonic phase defined by the paleostress analysis corresponds to the actual movements found by the GPS monitoring. Thus the employed methods provided useful complementary results.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Lucie Nováková 5.46 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Lucie Nováková 10.87 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Lucie Nováková 24 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Lucie Nováková 19 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Lucie Nováková 536 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr. 94 kB
Stáhnout Posudek oponenta Kurt Decker, Dr. 124 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1.33 MB