Potresi i geološka građa grada Zagreba

Dva jaka potresa dogodila su se 22. ožujka 2020. s epicentrima u sjeveroistočnom dijelu Grada Zagreba te izazvala znatnu materijalnu štetu s kojom su nažalost povezane i ljudske žrtve. Sudeći prema prvim objavljenim geofizičkim podatcima, oba potresa su vjerojatno povezana s aktivnošću reverznog rasjeda na dubini od oko 10 km (https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=840695 i https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=840707), o čemu su na svojim mrežnim stranicama i u medijima izvijestili i iz hrvatske Seizmološke službe (https://www.pmf.unizg.hr/geof/seizmoloska_sluzba/izvjesca_o_potresu?@=1lppn#news_45225). Rasjedi su, laički rečeno, velike smične pukotine u stijenama, a oni koji su i danas aktivni mogu biti seizmogeni, odnosno mogu uzrokovati potrese. Naime, uslijed regionalnih pritisaka u zemljinoj kori dolazi do međusobnog sučeljavanja velikih kilometarskih blokova stijena u podzemlju. Povremenim naglim smicanjem blokova stijena jedan o drugi, kad se prijeđe granična točka trenja duž rasjedne plohe, u žarištu (hipocentru) potresa gotovo trenutno se oslobađa golema energija koja se manifestira u obliku potresnih valova. Potresni valovi kreću se kroz stijene do površine gdje ponekad izazivaju i štetu.

U novijoj geološkoj znanstvenoj literaturi objavljeno je nekoliko radova koji se bave strukturno-tektonskim sklopom planine Medvednice i rasjedima kao mogućim uzrocima potresa na tom području (npr. TOMLJENOVIĆ i CSONTOS, 2001). Geološki temelji tih radova nalaze se u geološkim kartama koje su izrađene na Hrvatskom geološkom institutu tijekom prethodnih 50-ak godina (Slika 1). Na kartama se različitim bojama prikazuju geološke jedinice odnosno vrste stijena, a strukturno-tektonski odnosi među njima uključuju i rasjede koji se na karti prikazuju crvenim linijama (presjek rasjedne plohe i površine terena). Međutim, nisu svi rasjedi koji su prikazani na geološkim kartama aktivni. Zapravo, većina rasjeda bila je aktivna u geološkoj prošlosti, a recentna aktivnost pojedinih rasjeda može se definirati primjenom raznih specijalističkih geoloških disciplina (npr. MATOŠ i sur, 2014). Pored toga, mehanizme prethodnih potresa na ovom području geolozi su istraživali i u suradnji sa seizmolozima (npr. HERAK i sur., 2009). U novije vrijeme u mjerenje površinskih pomaka odabranih točaka uključili su se i geodeti s obzirom na sve preciznije satelitske metode te daljinska istraživanja pomoću kojih se mogu registrirati pomaci pojedinih točaka od nekoliko milimetara smještenih unutar velikih blokova stijena omeđenih seizmogenim rasjedima (PRIBIČEVIĆ i sur. 2017, GOVORČIN i sur. 2019). Multidisciplinarnim pristupom dolazi se do seizmotektonskog modela kojim se pokušavaju što logičnije objasniti mehanizmi potresa na nekom području.

 

Na temelju pregleda gore navedenih geofizičkih podataka i znanstvenih radova, može se zaključiti da je u ranim jutarnjim satima 22.03.2020. nagli pomak na jednom velikom reverznom rasjedu oslobodio ogromnu energiju u hipocentru (žarištu) potresa, formiranom na dubiti od oko 10 km. Epicentar je bio na površini, vertikalno iznad hipocentra, na području Markuševca u sjeveroistočnom dijelu grada Zagreba. Pregledom geoloških karata može se pretpostaviti da neki od rasjeda iz tog aktivnog sustava moguće dopiru i do površine na području središnjeg dijela planine Medvednice (Slika 2).

 

Dakle, uzroci potresa su prirodni, preciznije rečeno tektonski, povezani s kretanjima u unutrašnjosti Zemlje, odnosno sa smicanjem velikih blokova stijena koje grade gornje dijelove zemljine kore. Energija se duž rasjeda nakuplja godinama i oslobađa u vidu manjih potresa od kojih većinu ljudi ne osjete. Nažalost, uslijed pritiska jednog bloka stijene na drugi, na nekim seizmogenim rasjedima nakupljanje energije može trajati i preko 100 godina. Kad takav pritisak prijeđe graničnu točku, dolazi do naglog smicanja blokova jedan o drugi pa se oslobađa ogromna količina energije koja rezultira ovakvim potresima koji su se nedavno dogodili na području Zagreba.

Nažalost, strukturno-tektonski sklop u podzemlju nije jednostavno rekonstruirati, pa se ne zna koliko su rasjedi međusobno povezani, odnosno može li popuštanje napetosti duž jednog aktivnog rasjeda uzrokovati aktiviranje drugog. Srećom, većina ovako jakih potresa najčešće je popraćena samo brojnim slabijim, a vrlo rijetko ovako jaki potresi prethode nekom još jačem u okviru iste serije potresa, koja može trajati danima pa i mjesecima.

Za što bolju interpretaciju strukturno-tektonskog sklopa na nekom području nužna su detaljnija i usmjerena istraživanja te multidisciplinarni pristup, jer se jednostranim pristupom ne mogu postići zadovoljavajući rezultati. Stručnjaci i znanstvenici Hrvatskoga geološkog instituta u okviru svoje redovite djelatnosti na razne načine doprinose unaprjeđivanju znanja o geološkoj građi područja Republike Hrvatske, u novije vrijeme i kroz istraživanja u okviru multidisciplinarnih znanstvenih projekata od kojih neki pokušavaju definirati i aktivne rasjede, a svakako su zainteresirani i za slična multidisciplinarna istraživanja u budućnosti.

 

Na slici 3. može se vidjeti prostorni prikaz rezultata preliminarne obrade podataka satelitske radarske interferometrije. Preliminarna analiza je izvedena na osnovu prikupljenih podataka Copernicus Sentinel satelita koristeći InSAR tehniku. Interferogram na slici prikazuje površinsku deformaciju dobivenu na osnovu obrade satelitskih snimaka prije i nakon potresa. Koordinate epicentra potresa su preuzete od strane službeno objavljenih podataka sa EMSC, GFZ i USGS servisa. Preliminarne vrijednosti deformacije terena iznose do 2.5 centimetara u središnjem dijelu.

 

 

 

NAPOMENA: Ukoliko Vam se animacija nije automatski pokrenula instalirajte/ažirirajte Adobe Flash Player (https://get.adobe.com/flashplayer/).

Animacija predstavlja pojednostavljeni prikaz dolazka i utjecaja P, S i pripovršinskih valova na zgrade sličnih karateristika na različitim geološkim podlogama. Animacija završava prikazom stvarnog seizmogramima stvarnog potresa iz 1989 u Loma Prieta magnitude M7. (Glazba Jesse Gay, Portland OR).
Seizmički valovi i geološka podloga terena:
• Seizmički valovi putuju kroz različite stijene raličitim brzinama

• Seizmički valovi putuju kroz različite stijene sa različitim amplitudama
• Čvrste stijene imaju valove sa visokom frekvencijiom i manjim amplitudama (manje destruktivni)
• Rastresiti nekosolidirani materijali imaju valove niskih frekvencija i visokih amplituda (destruktivnji valovi)
Preuzeto od Incorporated IRIS-Research Institutions for Seismology (https://www.iris.edu/hq/)

Animaciju možete pogledati i na sljedećoj poveznici: https://www.iris.edu/hq/inclass/animation/buildings__bedrock_effects_of_amplification__liquefaction .

 

LITERATURA:

PRIBIČEVIĆ, B., ĐAPO A. (2016): Analiza pomaka na Geodinamičkoj mreži Grada Zagreba iz različitih vremenskih epoha, Geodetski list, glasilo Hrvatskoga geodetskog društva, 70 (93) 3; 207-230

GOVORČIN, M., PRIBIČEVIĆ, B., WDOWINSKI, S. (2019): Surface Deformation Analysis of the Wider Zagreb Area (Croatia) with Focus on the Kašina Fault, Investigated with Small Baseline InSAR Observations Sensors 2019, 19, 4857; doi:10.3390/s19224857

HERAK, D., HERAK,M., TOMLJENOVIĆ, B. (2009): Seismicity and earthquake focal mechanisms in North-Western Croatia. Tectonophysics, 465, 212–220.

MATOŠ, B., TOMLJENOVIĆ, B., TRENC, N. (2014): Identification of tectonically active areas using DEM: a quantitative morphometric analysis of Mt. Medvednica, NW Croatia. Geol. Q. 2014, 58, 51–70.

TOMLJENOVIĆ, B., CSONTOS, L. (2001): Neogene-quaternary structures in the border zone between Alps, Dinarides and Pannonian Basin (Hrvatsko zagorje and Karlovac Basins, Croatia). Int. J. Earth Sci., 90, 560–57.