Zintegrowane modelowanie grawimetryczno-magnetyczne wzdłuż profilu sejsmicznego P4

• Autorzy: Petecki Z.

Warianty tytułu

Integrated gravity and magnetic modelling along P4 seismic profile

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W celu rozpoznania budowy litosfery na obszarze kontaktu kratonu wschodnioeuropejskiego z jego przedpolem (strefa szwu transeuropejskiego - TESZ), wykonano łączne modelowanie danych grawimetrycznych i magnetycznych wzdłuż refrakcyjnego i szerokokątowego refleksyjnego profilu P4. Dwie duże strefy tektoniczne, strefa Dolska i południowo-zachodnia krawędź typowej trójwarstwowej skorupy kratonicznej, ograniczają domeny skorupowe o różnym charakterze anomalii pól potencjalnych. Zintegrowane modelowanie grawimetryczno-magnetyczne wskazuje na biwergentną naturę strefy Dolska, która ogranicza od północnego wschodu wyniesienie Wolsztyn–Leszno. Ta elewacja górnej skorupy znajduje odzwierciedlenie w wysokich wartościach anomalii grawimetrycznych i podwyższonych wartościach anomalii magnetycznych. Krawędź kratonu koreluje się z gwałtowną zmianą charakteru pola magnetycznego, któremu towarzyszy bardzo wyraźna strefa gradientowa. Modelowanie grawimetryczne wskazuje, że na obszarze położonym między tymi strefami tektonicznymi występuje głęboki basen, wypełniony skałami o małych gęstościach, oraz wysokogęstościowa dolna skorupa. Ta ostatnia może stanowić klin skorupy kratonicznej, jednak jej obliczona gęstość jest wyższa niż gęstość dolnej skorupy kratonu wschodnioeuropejskiego. Duże gęstości najwyższego płaszcza w strefie TESZ są konieczne do wyjaśnienia długofalowych anomalii grawimetrycznych. Zwiększone gęstości dolnej skorupy i górnego płaszcza w tej strefie mogą wynikać z transformacji skał maficznych w eklogit. Ten proces mógł odegrać ważną rolę w ewolucji bruzdy śródpolskiej.

EN

In order to recognise the lithospheric structure across the contact zone of the East European Craton (EEC) and its foreland (Trans-European Suture Zone - TESZ) an integrated gravity and magnetic data modelling has been performed along refraction/ wide-angle reflection seismic profile P4. The two major fault zones bound crustal domains that differ in potential field character, the Dolsk fault zone and the southwestern edge of a typical three-layered cratonic crust. Integrated gravity and magnetic model provides evidence of bivergent nature of the Dolsk tectonic zone. The Dolsk zone bounds to the north-east the Wolsztyn-Leszno Elevation. This elevated upper crustal structure is reflected by high gravity and relatively high magnetic values. The edge of EEC correlates with the rapid change in the character of the magnetic field, accompanied by prominent gradient zone. The result of gravity modelling indicates that a high-density lower crust, located beneath a low-density basin reaching a deptr of about 20 km, occurs in the area located between these faul : zones. This lower crust may represent a wedge of the EEC crust However, the calculated density is higher then density of the EEC lower crust. In order to achieve best fit between the observed and calculated gravity effects it was necessary to assume denser uppermost mantle beneath the TESZ. It may be speculated that increased density in the lower crust and uppermost mantle in the TESZ is caused by morphic transformation of mafic rocks to eclogite. This proces could play an important role in the evolution of the Mid-Polish Trough.

Słowa kluczowe

PL

profil sejsmiczny P4; modelowanie grawimetryczne; modelowanie magnetyczne; segment kujawski; szew transeuropejski

EN

P4 seismic profile; gravity modelling; magnetic modelling; Kujavian segment; Trans-European Suture Zone

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Prace Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 188
• Strony: 77--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., wykr.

Twórcy

autor

Petecki Z.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

• 1. CHRISTENSEM NJ, MOONEY W.D., 1995 - Seismic velocity structure and composition of the continental crust: a global view. J. Geophys. Res., 100: 9761-9788.
• 2. CYMERMAN Z., 2006 - Interpretacja geologiczna wyników głębokich sondowań sejsmicznych eksperymentu POLONAISE’97 dla polskiej części kratonu wschodnioeuropejskiego. Pr. Państw. Inst. Geol, 188: 167-202.
• 3. DADLEZ R., NARKIEWICZ M., STEPHENSON R.A., VISSER VAN WEES J.-D., 1995 - Tectonic evolution of the Mid-Polish Trough: modelling implications and significance for central European geology. Tectonophysics, 252:179-195.
• 4. FOUNTAIN D.M., BOUNDY T.M., AUSTRHEIM H., REY P., :C94 - Eclogite-facies shear zone - deep crustal reflectors? Tectonophysics, 232: 411-424.
• 5. GRAD M., JANIK T., YLINIEMI J., GUTERCH A., LUOSTO U., TIRA T., KOMMINAHO K., ŚRODA P., HÖING K., MAORIS J., LUND C.-E., 1999 - Crustal structure of the Mid-Poliish Trough beneath the Teisseyre-Tornquist zone seismic profile. Tectonophysics, 314: 145-160.
• 6. GRAD M., KELLER G.R., THYBO H., GUTERCH A., POLONAISE Working Group, 2002 - Lower lithospheric structure beneath the Trans-European Suture Zone from POLONAISE’97 seismic profiles. Tectonophysics, 360: 153-168.
• 7. GRAD M., JENSEN S.L., KELLER G.R., GUTERCH A., THYBO H., JANIK T., TURA T., YLINIEMI J., LUOSTO U., MOTUZA G., NASEDKIN Y., CZUBA W., GACZYŃSKI E., ŚRODA P., MILLER K.C., WILDE-PIÓRKO M., KOMMIAHO K., JACYNA J., KORABLIOVA L., 2003 - Crustal structure of the Trans-European suture zone region along POLONAISE597 seismic profile P4. J. Geophys. Res., 108, B11: ESE12, 1-24.
• 8. GUTERCH A., GRAD M., JANIK T., MATERZOK R., LUOSTO U., YLINIEMI J., LÜCK E., SCHULTZE A., FÖRSTE K., 1994 - Crustal structure of the transition zone between Precambrian and Variscan Europe from new seismic data along LT-7 profile (NW Poland and eastern Germany). Geophysique/Geophysics, C. R. Acad. Sei., 319, II: 1489-1496.
• 9. GUTERCH A., GRAD M., THYBO H., KELLER R., POLONAISE Working Group, 1999 – POLONAISE’97 - international seismic experiment between Precambrian and Variscan Europe in Poland. Tectonophysics, 314: 101-121.
• 10. JANIK T., YLINIEMI J., GRAD M., THYBO H., TURA T., POLONAISE P2 Working Group, 2002 - Crustal structure across the TESZ along POLONAISE’97 seismic profile P2 in NW Poland. Tectonophysics, 360: 129-152.
• 11. JENSEN S.L., JANIK T., THYBO H., POLONAISE Working Group, 1999 - Seismic structure of the Palaeozoic Platform along POLONAISES’97 profile P1in northwestern Poland. Tectonophysics, 314: 123-143.
• 12. JENSEN S.L., THYBO H., the POLONAISE’97 Working Group, 2002 - Moho topography and lower crustal wide-angle reflectivity around the TESZ in southern Scandinavia and northeastern Europe. Tectonophysics, 360: 187-213.
• 13. KRÓLIKOWSKI C., PETECKI Z, 1995 - Gravimetric Atlas of Poland. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• 14. KRÓLIKOWSKI C., PETECKI Z., 1997 - Crustal structure at the Trans-European Suture Zone in northwest Poland based on gravity data. Geol. Mag., 134, 5: 661-667.
• 15. KRÓLIKOWSKI C., PETECKI Z., 2002 - Lithospheric structure across the Trans-European Suture Zone in NW Poland based on gravity data interpretation. Geol Quart., 46, 3: 235-245.
• 16. LOBKOVSKY L., ISMAIL-ZADEH A.T., KRASOVSKY S.S., KUPRENKO P.Ya., CLOETINGH S., 1996 - Gravity anomalies and possible formation mechanism of the Dniepr-Donets Basin. Tectonophysics, 268: 281-292.
• 17. MAJOROWICZ J.A., 2004 - Thermal lithosphere across the Trans-European Suture Zone in Poland. Geol. Quart.,4H, 1:21-33.
• 18. MAZUR S., JAROSIŃSKI M., 2006-Budowa geologiczna głębokiego podłoża platformy paleozoicznej południowo-zachodniej Polski w świetle wyników eksperymentu sejsmicznego POLONAISE'97. Prace Państw. Inst. GeoL, 188: 203-222.
• 19. PETECKI Z., 2000 - Przetwarzanie i interpretacja pól potencjalnych w kujawskim segmencie strefy Teisseyre^-Tornquista i zachodniej części platformy wschodnioeuropejskiej. Biul. Państw. Inst GeoL, 392: 75-120.
• 20. PETECKI Z., 200la - Charakter i geometria podłoża magnetycznego NW Polski. Centr. Arch. Geol. Państw. Instyt. Geol., Warszawa.
• 21. PETECKI Z., 200lb - Magnetic evidence for deeply buried crystalline basement southwest of the Teisseyre-Tomquist Line in NW Poland. Acta Geophys. Pol., 49, 4: 509-515.
• 22. PETECKI Z., 2002 - Modelowanie grawimetryczne i magnetyczne wzdłuż profilu LT-7.Prz. Geol., 50, 7: 630-633.
• 23. PETECKI Z., 2003 - Lower crustal reflectivity pattern in the Pomeranian segment of the Trans-European Suture Zone (NW Poland) -evidence for Caledonian collision zone. Acta Gephys. Pol., 51: 1-10.
• 24. PETECKI Z., POLECHOŃSKA O., CIEŚLA E., WYBRANIEC S., 2003 - Mapa magnetyczna Polski 1:500 000. Państw. Instyt Geol., Warszawa.
• 25. RUDNICK R.L., FOUNTAIN D.M., 1995 - Nature and composition of the continental crust: a lower crustal perspective. Rev. Geophys., 33, 3: 267-309.
• 26. ŚRODA P., POLONAISE Profile P3 Working Group, 1999 - P- and S-wave velocity model of the southwestern margin of the Precambrian East European Craton; POLONAISE’97, profile P3. Tectonophysics, 314, 1-3: 175-192.
• 27. ŚRODA P., CZUBA W., GRAD M., GUTERCH A., GACZYŃSKI E., POLONAISE Working Group, 2002 - Three-dimensional seismic modelling of crustal structure in the TESZ region based on POLONAISES’97 data. Tectonophysics, 360: 169-186.
• 28. WASILEWSKI P.J., THOMAS H.H., MAYHEW M.A., 1979 - The Moho as a magnetic boundary. Geophys. Res. Lett., 6: 541-544.
• 29. WINCHESTER J.A., the PACE TMR Network Team, 2002 - Palaeozoic amalgamation of Central Europe: new results from recent geological and geophysical investigations. Tectonophysics, 360: 5-21