87 ŠTUDIJA PREMIKOV JADRANSKE MIKROPLOŠ E IN AKTIVNIH TEKTONSKIH DEFORMACIJ V SLOVENIJI IN ISTRI NA OSNOVI GPS-OPAZOVANJ John Weber * , Marko Vrabec ** , Bojan Stopar *** , Polona Pavlov i Prešeren *** , Tim Dixon **** Razširjeni povzetek Slovenija se nahaja v obmo ju aktivnih kontinentalnih tektonskih deformacij zaradi kolizije Jadranske mikroploš e z Evrazijsko ploš o. Zaradi zapletene zgradbe ozemlja za enjamo mehanizme in kinematiko deformacij razumevati šele v zadnjem asu. Interpretacija mehanizmov regionalne tektonike in dolo itev hitrosti aktivnih deformacij ima pomembne implikacije tudi za dolo anje potresnega tveganja v dr,avi. V okviru projekta PIVO 2003 (Periadriatic fault – Istria Velocity Observations), ki je bil deloma realiziran v okviru bilateralnega sodelovanja med Univerzo v Ljubljani in Grand Valley State University, ZDA, smo ,eleli dolo iti deformacije vzdol, potencialno aktivnih tektonskih struktur v Sloveniji. S kakovostnimi satelitskimi GPS (Global Positioning System) opazovanji smo pridobili vektorje hitrosti sprememb polo,ajev 36 geodinami nih to k v Sloveniji in na Hrvaškem. Z analizo to k v Istri, ki predstavlja edini izdanek severnega dela Jadranske mikroploš e, smo pridobili prve neposredno izmerjene hitrosti premikov na tem delu mikroploš e. S našo raziskavo smo ,eleli opredelili gibanje Jadranske mikroploš e in testirati razli ne, medsebojno bolj ali manj izklju ujo e hipoteze o njeni kinematiki (Anderson & Jackson, 1987; Ward, 1994; Altiner, 2001; Grenerczy et al., 2000; Calais et al., 2002; Oldow et al., 2002). V študiji smo uporabili 27 to k, razporejenih po ozemlju celotne Slovenije, ter 9 to k na ozemlju severne Hrvaške in hrvaške Istre. GPS-opazovanja geodinami nih to k na ozemlju Republike Hrvaške so bila opravljena v sodelovanju z Dr,avno geodetsko upravo Republike Hrvaške ter s podjetjem Geoservis d.o.o. iz Pule. Izbiro to k smo omejili na tiste, na katerih so bila v preteklosti vsaj v okviru ene GPS-izmere ,e opravljena GPS opazovanja, upoštevali pa smo tudi kakovost stabilizacije oziroma geološko stabilnost to k. V septembru in oktobru 2003 smo tako izvedli ponovno GPS-izmero 24 to k. Izmero smo opravili s stati no metodo GPS-izmere v trajanju 72 ur na posamezni to ki, z izjemo dveh to k na Hrvaškem, kjer smo opravili GPS-opazovanja v trajanju 48 ur. Pri izmeri smo uporabili geodetsko mersko GPS-opremo proizvajalca “Trimble navigation”. Preostale to ke so bile v zadnjih treh letih (2001-2003) vsaj enkrat ponovno izmerjene ,e v okviru drugih kampanj, zato tam meritev nismo ponavljali. Vseh 36 to k, uporabljenih v naši študiji, je bilo tako vklju enih v najmanj dve izmeri. Maksimalni asovni razpon med izmerami je ve inoma znašal 8-9 let, najmanj (za eno to ko) pa 5 let. V analizi smo uporabili tudi podatke 17 permanentnih GPS postaj, lociranih v Padski ni,ini in v sosednjih dr,avah. * Grand Valley State University, Department of Geology, Allendale MI 49401, ZDA ** Univerza v Ljubljani, NTF, Oddelek za geologijo, Ašker eva 12, Ljubljana *** Univerza v Ljubljani, FGG, Oddelek za geodezijo, Jamova 2, Ljubljana **** University of Miami, RSMAS-MGG, Geodesy Lab, Miami FL 33149, ZDA 88 Opazovanja GPS smo obdelali na Rosenstiel School of Marine Geology and Geophysics na Univerzi v Miamiju, ZDA, s programom GIPSY-OASIS II (verzija 2.5) z uporabo natan nih efemerid JPL (Jet Propulsion Laboratory) satelitov GPS. Natan ni polo,aji to k v vsaki izmeri so bili dolo eni z metodo t.i. »natan nega to kovnega GPS pozicioniranja« (angl.: GPS precise point positioning). Iz ve kratno dolo enih polo,ajev to k so bile izra unane hitrosti sprememb polo,ajev v referen nem sestavu ITRF2000. Vsa GPS-opazovanja smo neodvisno obdelali tudi na Katedri za matemati no in fizikalno geodezijo ter navigacijo na Univerzi v Ljubljani - Fakulteti za Gradbeništvo in geodezijo s programskim paketom Bernese GPS software (verzija 4.2). Uporabili smo natan ne efemeride IGS (International GPS Service) satelitov GPS. Obdelava v programskem paketu Bernese GPS software je potekala v referen nem sestavu ITRF2000 na osnovi dvojnih faznih razlik, lo eno za krajše in daljše vektorje med geodinami nimi to kami in z uporabo ionosfersko neodvisne linearne kombinacije opazovanj L3. Rezultati obdelave GPS-opazovanj so v obeh primerih koordinate to k ter vektorji hitrosti sprememb polo,ajev to k v referen nem sestavu ITRF2000. Ocenjena natan nost dolo itve hitrosti sprememb polo,ajev to k znaša v obeh primerih ±(1-2) mm/leto. Vektorje hitrosti smo nato iz ITRF2000 transformirali v hitrosti glede na »stabilno« Evrazijsko ploš o. Hitrosti premikov to k v Sloveniji in severni Hrvaški glede na Evrazijsko ploš o, izra unane za obdobje med prvo in ponovljenimi izmerami, so majhne, vendar statisti no zna ilne na nivoju 1P in znašajo do nekaj mm/leto. Regionalno polje hitrosti ka,e dokaj zvezno in konsistentno spreminjanje hitrosti sprememb polo,ajev to k. Najve je hitrosti glede na stabilno Evrazijo imajo to ke v Istri in ju,ni Sloveniji, ki se glede na Evrazijo gibljejo proti severovzhodu. Hitrosti to k v severni in osrednji Sloveniji so manjše, to ke pa se gibljejo bolj proti severu. Izra unane hitrosti to k v severovzhodni Sloveniji so najmanjše in so ve inoma znotraj obmo ja 1P dolo itve vektorja hitrosti. Podatke sedmih to k v Istri in dveh permanentnih GPS-postaj v Padski ni,ini smo uporabili za dolo itev Eulerjevega pola rotacije Jadranske mikroploš e glede na Evrazijsko ploš o. V postopku dolo itve smo uporabili razli ne kombinacije teh to k in v vseh primerih dobili precej podobne polo,aje (v okviru nekaj kotnih stopinj v geografski širini in dol,ini) Eulerjevega pola. Analiza ocenjenih popravkov vektorjev hitrosti ka,e, da v okviru natan nosti 1 mm/leto vseh 9 to k le,i na togi mikroploš i brez internih deformacij. Ocenjena lokacija Eulerjevega pola iz naše analize znaša 46.7°N, 9.7°W, hitrost rotacije Jadranske mikroploš e glede na Evrazijsko ploš o pa znaša 0.4° na milijon let v protiurni smeri. Naš rezultat se dobro ujema z lokacijo Eulerjevega pola Jadranske mikroploš e, ki je bila dolo ena z analizo ,ariš nih mehanizmov potresov vzdol, celotne mikroploš e v Dinaridih, Apeninih in severnih Helenidih (Anderson & Jackson, 1987). To postavlja v dvom nedavne domneve (npr. Oldow et al., 2002), da je Jadranska mikroploš a razcepljena v severozahodni in jugovzhodni blok, ki se medsebojno neodvisno premikata. Ozemlje Slovenije le,i relativno blizu Eulerjevega pola, kar pojasnjuje, zakaj so hitrosti premikov glede na Evrazijsko ploš o majhne. Naša analiza v zahodni Sloveniji ni pokazala statisti no pomembnih gradientov hitrosti, ki bi kazali na desnozmi ne premike ob dinarsko (severozahodno-jugovzhodno) usmerjenih prelomih, kot je denimo Idrijski. Najopaznejšo razliko v hitrosti in smeri premikanja ka,ejo to ke preko Savskega preloma v severozahodni Sloveniji. Tam hitrostni gradient ka,e na nekaj mm/leto desno- transpresivne deformacije. Proti vzhodu oster gradient ni ve opazen, kar ka,e, da se deformacija porazdeli znotraj stri,ne le e med Savskim in Periadriatskim prelomom, deloma pa se verjetno absorbira tudi v Posavskih gubah. Ostra sprememba gradient hitrosti obstaja tudi preko Labotskega in Šoštanjskega preloma v vzhodni Sloveniji. Ti rezultati ka,ejo, da so premiki vzdol, sistema Periadriatskega preloma še vedno aktivni in da absorbirajo pomemben del konvergence med Jadransko mikroploš o in Evrazijo, kar 89 potrjuje prejšnje ugotovitve iz študije premikov to k v regionalni srednjeevropski GPS- mre,i (Grenerczy et al., 2000). Zahvala Delo je nastalo v okviru raziskovalnega projekta »Zasnova vzpostavitve novega dr,avnega koordinatnega sistema Slovenije«, ki sta ga v obdobju 2001-2004 sofincirala MŠZŠ RS in Geodetski inštitut Slovenije ter bilateralnega slovensko-ameriškega projekta »Dolo anje aktivnih tektonskih premikov in potresnega tveganja na ozemlju Slovenije s pomo jo GPS meritev« ter raziskovalnega programa »Geodezija«. Direktor geodetske uprave Republike Slovenije g. Aleš Seliškar nam je omogo il uporabo v preteklosti opravljenih GPS-opazovanj na obmo ju Republike Slovenije, direktor Dr,avne geodetske uprave Republike Hrvaške dr. Seljko Ba iT nam je omogo il uporabo v preteklosti opravljenih GPS-opazovanj na obmo ju Republike Hrvaške ter skupaj s sodelavcem mag. Marijanom MarjanoviTem omogo il izvedbo GPS-opazovanj na obmo ju Hrvaške v okviru projekta »PIVO2003«. G. Hrvoje Uuljak s podjetja Geoservis d.o.o. iz Pule na Hrvaškem je opravil GPS-opazovanja na štirih geodinami nih to kah na Hrvaškem. Vsem omenjenim se najlepše zahvaljujemo. Literatura Altiner, Y., 2001, The contribution of GPS to the detection of the Earth’s crust deformations illustrated by GPS campaigns in the Adria region, Geophys. J. Int., 145, 550-559. Anderson, H., and Jackson, J., 1987, Active tectonics of the Adriatic region. Geophys. J. R. astr. Soc., 91, 937-983. Calais, E., Nocquet, J.M., Jouanne, F., Tardy, M., 2002, Current strain regime in the Western Alps from continuous Global Positioning System measurements, 1996-2001, Geology, 30, 7, 651- 654. Grenerczy, G., A. Kenyeres, and I. Fejes, 2000. Present crustal movement and strain distribution in Central Europe inferred from GPS measurements, J. Geophys. Res., 105(B9), 21835-21846. Oldow, J., Ferranti, L., Lewis, D., Campbell, J., D’Argenio, B., Catalano, R., Pappone, G., Carmignani, L., Conyi, P., and Aiken, C., 2002, Active fragmentation of Adria, the north African promontory, central Mediterranean orogen, Geology, 30, 779-782. Ward, S., 1994, Constraints on the seismotectonics of the central Mediterranean from Very Long Baseline Interferometry. Geophys. J. Int., 11, 441-452.