83 AKTIVNI PREMIKI OB PRELOMIH PERIADRIATSKEGA PRELOMNEGA SISTEMA V VZHODNI SLOVENIJI: PRVI REZULTATI GPS-MERITEV Marko Vrabec * , Polona Pavlov i Prešeren ** , Bojan Stopar ** Razširjeni povzetek Periadriatski prelomni sistem (PPS) je ena izmed najbolj pomembnih postkolizijskih struktur v Alpah. V procesih miocenske ekstruzije ozemlja Vzhodnih Alp proti vzhodu se je ob PPS, ki je imel vlogo ju&ne meje ekstruzije, izvršilo najmanj 100 km desnega premika. Jedro prelomne cone PPS po za etku srednjega miocena sicer ni bilo ve aktivno, saj najvzhodnejši del cone, ki izdanja vzhodni Sloveniji, prekrivajo 17 Ma stari sedimenti, vendar pa se je desnozmi na deformacija prenašala na ju&nejše segmente PPS, ki so bili aktivni vse do kvartarja (Fodor et al., 1998). Ekstruzija Vzhodnih Alp se je ustavila konec miocena, ko je zaustavitev subdukcije v Karpatskem loku prepre ila nadaljnje premike proti vzhodu. Novejše raziskave, denimo odkritje aktivnih zmi nih premikov znotraj Panonskega bazena, predvsem pa GPS-meritve premikov tok Srednjeevropske geodinamske mre&e CERGOP (Grenerczy, 2002) ka&ejo, da se procesi ekstruzije nadaljujejo tudi v današnjem asu. Grenerczyeva analiza GPS meritvev ka&e, da se enota Vzhodnih Alp premika proti vzhodu s hitrostjo ~1.5 mm/leto glede na stabilno Evrazijo in “Jadranski blok”, ki se primika Evraziji s hitrostjo ~2 mm/leto. Ju&na meja premikajo e se enote Vzhodnih Alp bi lahko bil Periadriatski prelom in njegov vzhodni podaljšek, Srednjemad&arska cona, vendar zaradi majhnega števila to k CERGOP mre&e in njihove velike medsebojne oddaljenosti ni bilo mogo e natan neje opredeliti lokacije te strukturne meje, niti oceniti, ali so premiki res omejeni na eno samo prelomno cono, ali pa je deformacija porazdeljena v širšem obmo ju. V prispevku predstavljamo ugotovitve analize premikov devetih to k Velike geodinami ne mre&e Premogovnika Velenje v obdobju šestih let (1996-2002), pridobljene na osnovi meritev GPS (Global Positioning System). Mre&a pokriva obmo je od Kamnika in Lu na zahodu, Uršlje gore in Velike Kope na severu, Mrzlice na jugu in Ponikve na vzhodu, ter tako sega preko vseh glavnih prelomov PPS v Sloveniji: Savskega, Šoštanjskega, Smrekovškega in Labotskega. Izmera GPS na to kah v Veliki geodinami ni mre&i Premogovnika Velenje je bila opravljena trikrat. Prva izmera je potekala med 10. in 12. julijem 1996, druga med 1. in 3. septembrom 1999 in tretja med 3. in 5. septembrom 2002. V vseh GPS-izmerah smo opravili GPS-opazovanja v trajanju 48 ur na posamezni to ki, hkrati na vseh to kah mre&e. GPS-opazovanja smo obdelali v programskem paketu Bernese ver. 4.2 (Hugentobler et al., 2001), z uporabo natan nih IGS (International GPS Service) efemerid GPS-satelitov in Saastamoinenovega modela troposferske refrakcije. Prvi rezultat obdelave GPS-izmer so koordinate to k dolo ene za vsako od izmer v ITRF2000 koordinatnem sestavu s formalno ocenjeno informacijo o natan nosti koordinat to k. Koordinate to k, dolo ene v treh asovnih obdobjih, smo nato uporabili za oceno vektorjev hitrosti sprememb polo&ajev to k ter za oceno natan nosti vektorjev hitrosti. Formalno ocenjene natan nosti vektorjev * Univerza v Ljubljani, NTF, Oddelek za geologijo, Ašker eva 12, Ljubljana ** Univerza v Ljubljani, FGG, Oddelek za geodezijo, Jamova 2, Ljubljana 84 hitrosti so obi ajno podcenjene glede na t.i. realne natan nosti za faktor 2-11 (Mao et al. 1997; Dixon et al. 2000), zato smo naše »formalne« natan nosti mno&ili s faktorjem 10. Vektorje hitrosti smo skupaj z »realno« natan nostjo le-teh iz ITRF2000 koordinatnega sestava transformirali na Evrazijsko tektonsko ploš o (Altamimi et al., 2002). S tem smo pridobili vektorje hitrosti to k naše geodinami ne mre&e, z »realno« natan nostjo le-teh glede na stabilno Evrazijo. Izra unane hitrosti to k glede na evrazijsko ploš o znašajo okoli 1 mm/leto in jih prikazujemo na Sliki 1. Slika 1 - Ocenjeni vektorji hitrosti glede na stabilno Evrazijo za obdobje 1996-2002. Elipse pogreškov predstavljajo »realno« natan nost vektorjev hitrosti v okviru 1K. Glede na razlike med vektorji hitrosti posameznih to k je mo&no izlo iti tri cone pove anih deformacij, ki se ujemajo s potekom Labotskega, Šoštanjskega in Savskega preloma. To ke vzdol& Savskega preloma ka&ejo na desni zmik okoli 1.5 mm/leto. To ki KMNK in MRZL ju&no od preloma se ne premikata enotno, ampak divergirata, kar je morda posledica aktivnega ugrezanja Ljubljanske kotline in deformacij v Posavskih gubah. Vektorji hitrosti premikanja to k LUCE, PONI in JERI v obmo ju med Savskim prelomom in sistemom Smrekovški-Šoštanjski prelom se prakti no ne razlikujejo, nakazujejo pa transtenzijo glede na to ki KMNK in MRZL ju&no od Savskega preloma. Na prisotnost plio-kvartarnih transtenzijskih grabnov v tem obmo ju ka&e analiza geoloških kart in podatkov o zdrsih ob prelomnih ploskvah (Fodor et al., 1998). Premiki to k JERI, PONI in LUBE, ki le&ijo vzdol& Šoštanjskega preloma, ka&ejo na 1.5 – 2 mm/leto konvergence pravokotno na prelom. Ta rezultat je nenavaden, saj strukturne zna ilnosti Šoštanjskega preloma in analiza zdrsov ob prelomni ploskvah ka&ejo na zgolj desne in desno-transtenzijske zmike ob prelomu (Vrabec et al., 1999). 85 Preko Periadriatskega preloma (to ki LUCE in URGO) nismo izmerili pomembnejših premikov, zanimivo pa je, da se to ka URGO, ki le&i severno od preloma, pomika ~1 mm/leto proti severu, kar bi bilo lahko povezano z aktivnim transpresivnim narivanjem Severnih Karavank (cf. Placer, 1996). Premiki to k URGO, LUBE in VEKO, ki le&ijo vzdol& Labotskega preloma, ka&ejo na 0.5 – 1 mm/leto desnega zmika, kar se ujema s predvideno kinematiko preloma. Gradient hitrosti med to kama KMNK in MRZL ju&no od Savskega preloma, ter to ko GRAZ v enoti Vzhodnih Alp, ki jo je v svoji analizi uporabil tudi Grenerczy (2002), je v grobem skladen s hitrostjo ekstruzije Vzhodnih Alp ~1.5 mm/leto. Naši rezultati tako zaenkrat potrjujejo, da je ekstruzija na jugu omejena s Periadriatskim prelomnim sistemom. Deformacija na obmo ju slovenskega dela PPS pa ni omejena na osrednjo prelomno cono, ampak je porazdeljena v nekaj 10 km širokem pasu. Posamezni prelomi znotraj PPS ka&ejo komaj zaznavne premike velikostnega reda 1 mm/leto, ki pa niso zgolj enostavni horizontalni zmiki, poleg tega pa se nekoliko deformirajo tudi obmo ja med prelomi. Nadaljevanje meritev v prihodnosti bo izboljšalo natan nost dolo itev hitrosti premikanja to k mre&e. Poleg tega je bila v organizaciji Premogovnika Velenje v letu 2003 obstoje a mre&a zaradi mo&ne vloge Šoštanjskega preloma pri potresni aktivnosti v Šaleški kotlini zgoš ena z 10 novimi to kami. Nove to ke dodatno pokrivajo Šoštanjski, Smrekovški in Labotski prelom, tako da bo v prihodnosti mogo e bolje razumeti doslej manj jasne deformacije znotraj tega o&jega obmo ja. Zahvala Raziskavo so omogo ili sodelavci Premogovnika Velenje, d.d., za kar jim najlepše zahvaljujemo. Posebej pa se zahvaljujemo M. Ko&elju in D. Poto niku za pomo pri organizaciji in izvedbi terenskih izmer ter J. Webru za nasvete pri tektonski interpretaciji, ki temelji na podatkih GPS-opazovanj. Literatura Altamimi Z., Sillard P., Boucher C., ITRF2000: A new release of the International Terrestrial Reference Frame for earth science applications, Journal of geophysical research, Vol. 107, No. B10, 2214-2232. Dixon. T.H., Miller M.M., Farina F., Wang H. & Johnson D. 2000: Present day motion of the Sierra Nevada block and some tectonic implications for the Basin and Range province: North American Cordillera. Tectonics 19, 1-24. Fodor L., Jelen B., Márton E., Skaberne D., Rar J., Vrabec M., 1998: Miocene-Pliocene tectonic evolution of the Slovenian Periadriatic Line and surrounding area – implication for Alpine- Carpathian extrusion models. Tectonics 17, 690-709. Grenerczy G., 2002: Tectonic processes in the Eurasian-African plate boundary zone revealed by space geodesy. In: S. Stein, J.T. Freimueller (eds.): Plate boundary zones. Special Publication of the American Geophysical Union. Mao A., Harrison G.A. & Dixon T.H. 1997: Noise in GPS coordinate time series. Journal of Geophysical Research 104, B2, 2797-2816. Placer L., 1996: Pecin nariv ob Periadriatskem lineamentu. Geologija 39, 289-302. Vrabec M., Rar J., Veber I., 1999: Kinematics of Šoštanj fault in the Velenje basin area – Insights from subsurface data and paleostress analysis. RMZ 46, 623-634. Urs Hugentobler, Stefan Schaer, Pierre Fridez: Bernese GPS Software. Version 4.2. Astronomical Institute of the University of Berne, Berne, 2001.