Projekti / Programi
Uporaba sonarja v raziskavah aktivne tektonike in paleoseizmologije na ozemljih z nizko intenzivnostjo deformacij
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.06.06 |
Naravoslovje |
Geologija |
Regionalna geologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P005 |
Naravoslovno-matematične vede |
Geologija, fizična geografija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
paleoseizmologija, aktivna tektonika, geofizikalne raziskave, sonar
Raziskovalci (13)
Organizacije (2)
Povzetek
Predlagamo uporabo visokoločljivih sonarskih meritev mikrotopografije in podpovršinske strukture sedimentov v morju, jezerih in rekah kot potencialno močno metodo za ugotavljanje znakov aktivnih tektonskih deformacij in paleoseizmičnosti. Zaradi praviloma dobre ohranjenosti sedimentov v podvodnem okolju, ter sub-decimetrske ločljivosti sonarskega profiliranja, je predlagani pristop še posebej primeren za raziskave v območjih z nizko intenzivnostjo deformacij, kjer konvencionalnih indikatorjev aktivne tektonike ni ali pa so težko določljivi. Razen tega je izvedba meritev na vodnih telesih v večini primerov enostavnejša, hitrejša in cenejša od običajnih geofizikalnih raziskavah na kopnem ali od izdelave paleoseizmoloških razkopov. Glavni cilj projekta je razviti in umeriti metodologijo raziskav in jo preizkusiti na izbranih, dobro raziskanih lokacijah, kjer so bile aktivne tektonske deformacije že ugotovljene z drugimi metodami. Rezultati projekta bodo tako lahko prispevali tudi k izboljšanju regionalnih seizmotektonskih modelov in večji zanesljivosti ocen potresnega tveganja.
Pomen za razvoj znanosti
V raziskavah aktivnih tektonskih deformacij in paleoseizmologije predstavlja sonarsko snemanje topografije in globinske strukture morskega, jezerskega in rečnega dna dodatek, v nekaterih primerih pa tudi poceni alternativo refleksijskim seizmičnim raziskavam. Omogoča zajem podatkov z večjo ločljivostjo snemanja in izvedbo snemanja na praktično vseh vodnih telesih, neodvisno od globine vode in plovnosti. Zaradi visoke ločljivosti je metoda še posebej primerna za analize majhnih premikov v okoljih z nizko intenzivnostjo deformacij. V takih okoljih so sedimenti morskega, jezerskega in rečnega dna eden najbolj zanesljivih in dostopnih arhivov kvartarne do recentne tektonske aktivnosti. Zato naša predlagana metodologija predstavlja pomembno orodje pri paleoseizmoloških raziskavah in iz njih izhajajočih ocenah potresne ogroženosti ozemlja. V projektu smo razvili delovni postopek, ki temelji na prostorskem (3D) pristopu in v sonarsko snemanje uvaja tehnike, ki so sicer v uporabi v refleksijskih seizmičnih raziskavah. Postopek temelji na uporabi relativno poceni snemalne opreme in odprtokodne programske opreme za obdelavo in interpretacijo meritev in je s tem dostopen najširšemu krogu uporabnikov v akademskih in raziskovalnih krogih. V projektu smo raziskovali kvartarne tektonske deformacije v Tržaškem zalivu, ki sodi v širši pas Jadransko-Evrazijske kolizijske cone. Tridimenzionalna zgradba te cone, njena recentna aktivnost, hitrosti deformiranja in lokaliziranje deformacije znotraj cone predstavljajo ena ključnih odprtih vprašanj pri razumevanju recentne dinamike Alpskega orogenskega sistema. Z refleksijskim seizmičnim snemanjem SLOMARTEC 2013 v slovenskem morju smo pridobili ključne podatke za opredelitev geometrije tektonskih struktur, njihove kinematike in časovnega razvoja. Naše raziskovalno območje predstavlja v svetovnem merilu izjemen študijski primer, ker je mogoče strukture iz podmorja direktno povezovati s strukturami ki so bile kartirane in analizirane na obali Tržaškega zaliva. Naši rezultati dokazujejo, da v območju Tržaškega zaliva v celotnem obdobju kvartarja ni bilo večjih tektonskih premikov, kar pomeni da se aktivni del kolizijske cone nahaja severneje. V podmorju smo dokumentirali večje število subvertikalnih kvartarno aktivnih prelomov. Naša tektonsko-geomorfološka analiza nakazuje, da se v obalnem območju, verjetno okoli Debelega rtiča, nahaja aktiven seizmogen narivni prelom. Naša uporaba detajlne batimetrije morskega dna pridobljene s sonarskim snemanjem in rekonstrukcija pleistocenske paleotopografije kot geomorfnega markerja predstavlja metodološko novost pri preučevanju aktivnih tektonskih procesov. Čeprav so ocenjene hitrosti premikov majhne, naši rezultati zahtevajo ponovno evalvacijo potresne ogroženosti obalnega območja. Z visokoločljivim sonarskim profiliranjem smo raziskali stratigrafsko arhitekturo in geomorfne značilnosti najmlajšega dela sedimentnega zaporedja v Tržaškem zalivu, ki zajema transgresijski prehod iz pleistocenske kontinentalne v holocensko morsko sedimentacijo. Naša raziskava je prva, ki je za študij sedimentov in mehanizmov njihovega odlaganja v Tržaškem zalivu uporabila prostorski (3D) pristop. V okviru projekta je bila s kompilacijo podatkov slovenskih in italijanskih sodelujočih organizacij izdelana prva karta debeline holocenskih sedimentov, ki pokriva čezmejno področje Tržaškega zaliva. Karta omogoča celovit pristop k preučevanju sedimentarnih, tektonskih erozijskih in podnebnih procesov, ki so vplivali na holocensko sedimentacijo.
Pomen za razvoj Slovenije
Metodologija sonarskih raziskav, ki smo jo razvili v projektu, je tudi komercialno zanimiva. Uporabna je tako v raziskavah pri projektiranju pomembnih infrastrukturnih objektov, ki so kritično ranljivi zaradi potencialne potresne ogroženosti in neposredno ali posredno vezani na vodna telesa (npr. hidroelektrarne, jedrske elektrarne, plinski terminali), kot tudi pri ocenah stanja in ogroženosti nekaterih že obstoječih objektov (npr. jezov akumulacijskih jezer). Neposredno je imela izvedba projekta velik pomen za sodelujoče podjetje Harpha Sea, d.o.o Koper, saj znotraj projekta razvite in preizkušene metode pomenijo pomembno razširitev njihove ponudbe storitev, ki bodo tako še bolj interdisciplinarne (združevanje hidrografije kot ene osnovnih dejavnosti podjetja, z geologijo). Ključnega pomena je tudi neposredno sodelovanje z geološko stroko, ki za podjetje pomeni izobraževanje lastnega kadra v smislu osamosvajanja pri interpretaciji podatkov. K temu podjetje tudi že sicer stremi z usposabljanjem mladih raziskovalcev s področja geologije (eden že uspešno zaključen, drugi v teku). Pričakujemo, da bo že obstoječe in redne stranke podjetja (npr. hidroelektrarne, pristanišča), dodatna ponudba, ki predvideva oceno potresne nevarnosti na območju njihove infrastrukture (npr. jezovi, pomoli, skladišča,...), zelo zanimala in se bodo zanjo odločale. Ponudba tovrstnih celostnih storitev od izvedbe do interpretacije je svojevrstna novost, s katero bi lažje vstopali tudi na tuje trge in s tem širili svojo dejavnost. Projekt je prispeval pomembne nove podatke o kvartarni tektonski aktivnosti v obalnem območju Slovenije, ki s tega vidika doslej ni bilo raziskano. Ti podatki pomenijo vhodne parametre pri izdelavah ocene potresne nevarnosti, ki so podlaga za državno določene smernice pri projektiranju in izgradnji infrastrukturnih, gospodarskih in zasebnih objektov. Za Republiko Slovenijo pomenijo pomembno pridobitev podatki refleksijskih seizmičnih raziskav v slovenskem morju SLOMARTEC 2013, ki smo jih v okviru projekta pridobili s tujim partnerjem OGS (Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale). To so prve geofizikalne raziskave globoke geološke zgradbe slovenskega podmorja, ki so podlaga za evalvacijo in načrtovanje raziskav naravnih virov in alternativnih energijskih virov. Podatki snemanja so bili predani trem državnim ministrstvom. V okviru projekta smo razvili dolgoročno sodelovanje z inštitutom OGS, ki obsega usposabljanje raziskovalcev, izmenjavo raziskovalne opreme in prenos znanja. Na Naravoslovnotehniški fakulteti Univerze v Ljubljani smo vzpostavili potrebno infrastrukturo (strojno in programsko opremo ter arhiviranje podatkov) za obdelavo in interpretacijo geofizikalnih snemanj s sonarskimi in seizmičnimi metodami. Na podlagi pridobljenega znanja in podatkov smo razširili področja delovanja raziskovalne skupine na fakulteti in jo z interdisciplinarnimi povezavami usmerili v raziskave morskih sedimentov in njihove geokemijske, okoljske in paleoklimatske interpretacije. V okviru projekta smo začeli izobraževanje nove doktorice znanosti s specializacijo za geofizikalne raziskave sedimenta morskega dna. Rezultate in produkte projekta smo uvedli v študijski proces na fakulteti na vseh treh stopnjah študija.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2013,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
