OLDALELMOZDULÁSOS VETŐK TÉRMENEDZSMENTJE KULCS AZ ERDÉLYI-MEDENCÉHEZ Space management related to strike-slip faulting: the key to the Transylvanian basin Kovács J. Szilamér Székely Erőforrás Kft / Szekler Resources Ltd
Tartalom I. A probléma: ellentmondások az erdélyi ívmögötti medence szerkezetföldtani fejlődésmodelljében II. III. IV. A hipotézis. Analógiakeresés. Az új geodinamikai modell A modell támpontjai Észlelt adatok típus szerint az analízis tárgya A publikált adatok analízise során felmerült kérdések V. Fókusztérségek áttekintése VI. A Kelet-Pannon térség szerkezeti elemei az új geodinamikai perspektívában
Tézis I. Ellentmondások az erdélyi ívmögötti medence szerkezetföldtani fejlődésmodelljében a Pannon-medence klasszikus szerkezetföldtani fejlődéstörténetének alappillére a roydeni elmélet az Erdélyi-medence neogén süllyedését egy ívmögötti medence extenziós kinyílásával magyarázza, a moldvai lemez hátráló szubdukciójának következményeként. Antitézis az Erdélyi-medencében extenzióra utaló jeleket elenyésző mértékben lehet találni elvékonyodó litoszféra helyett kivastagodó litoszférát találunk magas hőfluxus helyett alacsonyat mérünk. A Pannon-medence tengerszinthez közeli térfelszínéhez képest egy sokkal magasabb 500-600m-s térfelszínt.
Ellentmondások a klasszikus erdélyi ívmögötti medence szerkezetföldtani fejlődésmodelljében Kéregvastagság Horváth, 1993 Aktuális lemezmozgás Van der Hoeven et al., 2005 Domborzat Knapp et al., 2005 Barlad Mohomélység Horváth, 1993 Knapp et al., 2005 Hőfluxus Andreescu, 2002
II. A hipotézis. Analógiakeresés. A hipotézis Kovács, 2000 A forgás belső nyírási zónák megjelenéséhez vezet A külső lemezek lemaradnak Rüpke et al., 2010 Analógia Transzform vetők az Atlantióceánban -Mikrolemezek, lemezszeletek -Kompressziós környezetben mikrolemezindentorokká válhatnak
Analógia keresés szárazföldi strike-slip medencékre. Az első próbálkozás az elmélet alkalmazásásra Ahogy az iskolapadból látszott, 2000-ben A Nagy-Kínaimedence almedencéi Sanzhong et al., 2012
Ismétlés Jobbos pull-apart (széthúzásos) medence Az oldalelmozdulásos medencék ismérvei
III. Az új geodinamikai modell: A Tisza-Dácia lemez (Apulia) belső térmenedzsmentje A deformációk mechanizmusa: a szubdukciós roll-back szívó ereje helyett az Afrikai-lemez (egy déli buldózer ) taszító hatására tevődik a hangsúly az Erdélyi-medencében és részben a környező orogénekben mérhető normál vetős illetve inverziós szerkezeti deformációk, a Tisza-Dácia lemez Kárpátkanyarba történő beforgásának kvázilokális következményei. Meghatározó körülmény: egy merev, patkó alakú térségbe próbálunk egy eltérő geometriájú, képlékenyebb, fiatal litoszférával rendelkező lemezt betuszkolni. Szükségszerűen ebben a folyamatban helyprobléma jelentkezik. A helyproblémára pedig a helymenedzsment a megoldás. Kelet-Pannon térség neogén medencéi illetve az Erdélyi-medence és környékének pozitív felszínalakzatai (pl. Erdélyi-szigethegység) a Tisza-Dácia lemez saját belső térmenedzsmentjének következményei. A fiatalabb törik vagy alakul elve alapján.
Tektonikai térmenedzsment elemei Jelen tanulmány, 2012 Elsőrangú elemek az oldalelmozdulásos vetők, 5-6 darab kisebb kinetikus elemre (mikrolemezre) bontják a Tisza-Dácia lemezt. A térségben fellépő térrövidülés és az általános helyprobléma a mikrolemezeket helyenként feltolódásokra, kibillenésre, alábukásra vagy éppen süllyedésre kényszeríti. Így az elmozdulásos vetők transzpresszív vagy éppen transztenzív járulékos elemeként regionálisan kompressziós vagy extenziós szerkezeteket térképezhetünk. Ezek lesznek a térmenedzsment másodrangú elemei és a mikrolemezek szegélyein jelennek meg.
Tektonikai térmenedzsment elemei Mikrolemezek határok: a Kelet-Pannon medence neogén üledékeinek vastagságtérképének, a pozitív felszínformák digitális terepmodelljén észlelt törésvonalak valamint az általánosan elfogadott földtani elemek összevetésével rajzoltuk meg. Az Erdélyi-medence alatt feltételezett oldalelmozdulásos vetők a bádeni só alatti, nyírásos deformációval jellemezhető kéregrészben húzódnak, így szeizmikusan nehezen megvilágíthatóak és nem bizonyítottak. A bádeni só feletti üledéksorban a térrövidülés nagyrészt képlékeny deformáció eredménye, a sódiapírok morfológiai elemei pedig a mikrolemezhatárok szerkezeti mozgásainak bélyegeit őrzik. A sódiapírok képezik tehát a térmenedzsment harmadrangú elemeit.
IV. Az észlelt adatok típus szerint az analízis tárgya Digitális terepmodelleken megfigyelhető fő szerkezeti lineamensek Publikált reflexiós, refrakciós szeizmikus szelvények szerkezeti elemei vetőzónák elemzése A Vráncsa-térség litoszférájának szerkezeti átalakulása lokális jelenség, geodinamikai pozíció, modellek rövid áttekintése Feltolódások tengelye, az Erdélyi-medence aljzatának feltolódásai A jelenkori fő stresszirányok A Kelet-Pannon térség neogén medencéinek alakja, a maximális akkomodációk helye, tömeg és anyag megmaradás kérdésköre A pozitív szerkezeti formák alakja és irányítottsága (pl. hegyvonulatok, sódiapírok) Az alkáli vulkanizmus geodinamikai pozíciója, a szigethegységi vulkánosság pozíciója Feltételezés: a vulkáni tevékenységek oldalelmozdulásos vetők mentén bukkanak fel. Iszapvulkánok földrajzi helyzete A litoszféra földrengésepicentrumok helyzete
Kérdések Milyen kinematikai problémák léphetnek fel egy kéreglemez forgása során? Milyen szerkezeti átalakulások kísérnek egy kéreglemezforgást? Mit jelent a délre egyre fiatalodó vulkanizmus? Mikor kezdődött a szubdukció? Miért volt lokális a magma képződés? Hol vannak az idősebb vulkanitok? Mi okozza az Erdélyi Szigethegység kései és nagy mértékű kiemelkedését? Hova tűnnek el az Észak-Erdélyi oldalelmozdulásos vetők? Miért magas a Bârlad térség (Knapp et al., 2007)?
V. Vizsgált fókusztérségek Az oldalmozgáshoz köthető tektonika elemei a Kelet-Pannon térségben Paleogene basins 2. Az Erdélyi-medence és Ny-K irányú vetői 1. Máramaros-térség A Kelet-Pannon-medence fő oldalelmozdulásos vetőinek és üledékgyűjtőinek viszonya, Szuromi-Korecz, 2003, Ciulavu et al., 2002, Dolton, 2006, Corver et al., 2009, Krézsek & Bally, 2006, Fodor et al., 1992, Györfi et al., 1999, Gârbacea, 1997 és saját megfigyelések alapján. 4. Kelet-Pannon Neogene neogén basins medencék Cretaceous basins 3. Vráncsa-térség Oc Source rocks Kovács, 2012
1. Máramaros térség
Az Észak-Erdélyi vető Transzpressziós oldalelmozdulásos vető - a Közép-Magyarországi törésvonalba csatlakozik Ciulavu, 2002
Az Észak-Erdélyi vető Pozitív virágszerkezet Oligocén anyakőzetek is valószínűsíthetőek Ciulavu, 2002
A Radnai horst, avagy hova torkollik az Észak- Erdélyi vető? A vulkanitok a vetőt követik Gutin Cibles Feltételezett feltolódás, terepen megkeresendő! Schmid et al., 2008 Transpresszív feltolódás A Radnai havasok normál vetői már a TTT zóna észak-dél irányú vetőihez kapcsolódhatnak
2. Az Erdélyi-szigethegység és medence
Hőfluxus az Erdélyi-medence alatt A magas hőfluxus eredete Miért emelekedik a hőfluxus az Erdélyi-medence peremnén? A móc és székely menyecskék vannak hatással a hőfluxusra, avagy transztenziós strike-slip vetők segítik elő a folyadékok konvekcióját Andreescu, 2002
Szerkezeti feltolódások a Pannon-medencében Schmid et al.,2008 Jellegzetesen Ny-K, egykoron D-É irányú feltolódások az afrikai lemez buldózer effektusa
Ny-K irányú kompresszív deformáció az Erdélyi-medencében Krézsek & Bally, 2006 Plasztikus, gyűrődésés deformáció a só felett!!! Strike-slip CO 2 Közép-Magyarországi vetőzóna analógiája - + Negatív virágszerkezet, Udvarhelyi vetőzóna
Keleti vergenciájú feltolódások a Keleti- Kárpátokban Az enyhén invertált Küküllő-medence Matenco et al., 2010
Az Erdélyi-medence oldalelmozdulásos vetői geomágneses térképen Besutiu, 2005 A Torockó- Marosvásárhelyi vető
A torockói Székelykő oldalelmozdulásos vetői az Erdélyi-medence nyugati peremén
Oldalelmozdulásos vetők a Keleti peremen is Ciulavu, 2000
Refrakciós szeizmikus szelvény az Erdélyi-medencében Hauser et al., 2007 Udvarhelyi vetőzóna
A Dél-Erdélyi strike-slip vető Krézsek et al., 2010
Iszapvulkánok, gázkitörések Spulber et al., 2010 A Torockó Marosvásárhelyi vető
3. A Kárpátkanyar és a Vráncsa térség
A Kárpátkanyar szeizmikus refrakció sebességmodellje Hauser et al., 2007
A földrengés epicentrumok Knapp et al., 2005 Panea et al., 2005
Litoszféra léptékű modellek Óceáni kéreg szubdukció és leszakadás Óceáni kéreg szubdukció és progresszív oldalirányú nyírás Kontinentális litoszféra delamináció Knapp et al., 2005
A horizontális és vertikális mozgások a Kárpátkanyarban Merten et al., 2010 Van der Hoeven et al., 2005
A Vráncsa-térség litoszférája nem óceáni eredetű Neogene strata of the Eastern Carpathians can be reconstructed much further westward to a position now occupied by the Transylvanian basin. Finally, geologic structure in the Carpathian foreland (including the Moho) is subhorizontal directly to the east of and above the Vrancea seismogenic zone. Taken together, these geologic relationships imply that the Vrancea zone occupies a region overlain by continental crust and upper mantle, and does not appear to originate from a subducted oceanic slab along the length of the Carpathian orogen. Knapp et al., 2005
Oldalelmozdulások a Kárpátkanyarban Ciulavu, 2000
4. Paleogén piggy-back medencék pozíciója
A paleogén piggy-back ( hátonhordott ) medencék keletkezése Fodor et al., 1992 A feltolódások búbja mögött kisebb üledékgyűjtők alakulnak ki a zárt medencealakzat anoxikus körülmények kialakulásnak kedvez Anyakőzet keletkezéséhez fontosak a globális éghajlati tényezők is!
Az erdélyi paleogén piggy-back medencék Ciulavu, 2000
A Belső-Kárpáti oligocén anyakőzetek elterjedése Tard agyag Valea Carelor Fm Ileanda Fm Tari, 1993 Tari, 1993
4. A Kelet-Pannon neogén üledékes medencék
A Kelet-Pannon térség üledékvastagság térképe Szuromi-Korecz, 2003
Észak-dél irányú földtani szelvény Szatmárnémeti és Nagyvárad közt S Paraschiv, 1979
VI. A Kelet-Pannon térség szerkezeti elemei az új geodinamikai perspektívában Az oldalmozgáshoz köthető tektonika elemei a Kelet-Pannon térségben Paleogene basins A Kelet-Pannon-medence fő oldalelmozdulásos vetőinek és üledékgyűjtőinek viszonya, Szuromi-Korecz, 2003, Ciulavu et al., 2002, Dolton, 2006, Corver et al., 2009, Krézsek & Bally, 2006, Fodor et al., 1992, Györfi et al., 1999, Gârbacea, 1997, Schmid et al., 2008 és saját megfigyelések alapján. Neogene basins Cretaceous basins Oc Source rocks Kovács, 2012