engleski

Mapping and reinterpretation of the geological evolution of the Bjelovar Subdepression by Universal Kriging and new general methodological algorithms for mapping in similar areas

Područje Bjelovarske subepresije smješteno je u jugozapadnom dijelu Dravske depresije. Dio je Panonskog bazenskog sustava (skr. PBS) čije je stvaranje započeto u ranom miocenu zbog kontinentalne kolizije i subdukcije Europske ploče pod Afričku (Apulijsku) ploču. Stijene su prema starosti i litologiji podijeljene na dvije skupine. Mlađe su klastične i neogensko-kvartarne starosti, dok starije stijene u podini izgrađuju mezozojski karbonati (vapnenci i dolomiti) ili paleozojski magmatiti (granitne i gabroidne intruzije) i metamorfiti (škriljavci i gnajsevi). Geološka istraživanja Bjelovarske subdepresije započela su polovicom 19. stoljeća, dok su u 20. stoljeću istraživanja bila usmjerena prema otkrivanju ležišta ugljikovodika. U tumačenju geološke evolucije korišteni su elektrokarotažni markeri (skr. EK) koji predstavljaju slojeve između dviju taložnih ili magmatsko-metamorfnih jedinica u krovini i podini. U posljednjih 15 godina subdepresija je kartirana po plohama svih EK markera (Rs7, Rs5, Z', Δ i D') i jedne EK granice (Pt/Tg) koja dijeli neogensko-kvartarne sedimente i starije stijene u njihovoj podini. Karte su rađene ručno, dok su pojedini markeri i granica (Pt/Tg, Rs7 i Rs5) kartirani tehnikom običnoga krigiranja. S razvojem računala i sve naprednijih računalnih programa, geostatističke i geomatematičke metode postale su neizostavan alat u analizi i interpretaciji vrijednosti geoloških varijabli. Metoda krigiranja predstavlja naprednu statističku metodu procjene kojom se procjenjuju vrijednosti regionalizirane varijable u odabranim točkama mreže. Postoje različite tehnike krigiranja, ovisno o obliku matrične jednadžbe, a najčešće korištena je tehnika običnoga krigiranja. Metodi krigiranja prethodi određivanje prostorne zavisnosti, odnosno variogramska analiza. Druga tehnika krigiranja korištena u ovom radu, tehnika univerzalnog krigiranja, podrazumijeva trend u podatcima te je razvijena sa svrhom da prepozna taj trend, opiše ga regresijom i pruži bolji rezultat. Cilj ovog istraživanja bio je uporabiti novu tehniku krigiranja geoloških varijabli (u ovom slučaju dubine) na području HPBS-a, tehniku univerzalnoga krigiranja te naći opći model kartiranja navedenog prostora. Tehnika UK još nije korištena u kartiranju geoloških varijabli u Hrvatskoj, a pogodna je za kartiranje prostora u kojem postoji strukturni trend. Primijenjena je na lokalnoj (polje Šandrovac) i regionalnoj razini (cijela subdepresija) te uspoređena s običnim krigiranjem, najčešće korištenom tehnikom krigiranja te metodom Thiessenovih poligona. Prvo je kartirano naftno-plinsko polje Šandrovac. Korištene su vrijednosti dubina po plohi EK markera Z' (granica gornji panon/donji pont). Metoda Thiessenovih poligona dala je jasan prikaz raspodjele zona dubina te se može prepoznati homoklina koja tone prema JI i dio je regionalne monokline. U donjem pontu veće količine klastita transportirane su iz Istočnih Alpi u HPBS turbiditnim strujama te takva karta podržava opći taložni model donjeg ponta subdepresije. Karta je izrađena u programu SAGA GIS. Prednost te metode je što je brza i jednostavna za izraditi, ali nema prijelazne procjene između podataka. Kartiranje metodom krigiranja izvršeno je u programu Surfer 13 kojem je prethodila variogramska analiza u programu Variowin 2.1.0. Tehnika običnog krigiranja u ovom slučaju nije se prikazala boljom u odnosu na tehniku univerzalnog krigiranja što potvrđuje i rezultat krosvalidacije (RMSE (OK) = 171, RMSE (UK) = 59). Tome ide u prilog što su ulazni podatci obilježeni jasnim linearnim trendom. Kartiranje cijele subdepresije rađeno je pomoću pravilne mreže podataka veličine 2 x 2 km. Kartirani su svi EK markeri i 1 EK granica. Vrijednosti varijable dubine pokazivale su linearni trend s geografskom širinom i dužinom te, ali budući da je riječ o većoj površini, taj trend nije toliko bio izražen kao na primjeru polja Šandrovac. Rasjedi „razbijaju“ trend što je rezultiralo da je tehnika OK imala manje vrijednosti krosvalidacije u većini slučajeva (osim kod kartiranja EK markera Rs5 i Δ). U navedenim primjerima, vrijednosti krosvalidacije bile su slične za obje tehnike te je za kartiranje debljina formacija odabrana tehnika OK jer je jednostavnija za korištenje. Za svaku kartu debljine formacije izrađen je i paleotektonski profil pomoću kojeg je izvršena reinterpretacija taloženog okoliša Bjelovarske subdepresije. Karta debljine člana Mosti (intervala Pt/Tg–Rs7), formacije Moslavačka gora, obuhvaća razdoblje od donjeg miocena do sarmata. Tada je prevladavala marinska sedimentacija pa su veće gore (Papuk, Psunj i Kalnik) ostale kao otoci. Manje debljine formacije zabilježene su kod člana Križevci (intervala Rs7–Rs5) kada je u donjem panonu taložna sredina bila plitka i nastavilo se njeno zapunjavanje laporom. Budući da vrijednosti dubine EK markera Rs5 u JI dijelu subdepresije diskordantno izostaju, diskordancija je zabilježena i na karti debljine formacije (kao i u slučaju sljedeće dvije formacije). Karta debljine formacije Ivanić Grad (intervala Rs5–Z') podržava opće taložne značajke gornjega panona kada su središnji dijelovi subdepresije ponovno izronili kao kopno, a u drugim dijelovima subdepresije nastavljena je neprekinuta sedimentacija kroz cijeli gornji panon. Formacija Kloštar Ivanić intervala Z'–Δ obuhvaća razdoblje donjeg ponta kada su turbiditne struje bile izuzetno jake u depresijama sjeverne Hrvatske pa su debljine veće u odnosu na prijašnju formaciju s maksimumom od >2000 m istočno od Bjelovara. Karta debljine formacija Bilogora (intervala Δ–D') odgovara približnoj starosti gornjeg ponta kada se taloženje nastavilo sličnim mehanizmima u slatkovodnom, jezerskom i deltnom okolišu, kao i u donjem pontu. Tijekom donjega ponta još traje vrlo jaka 2. transtenzija kada se talože najveće količine turbidita U gornjem pontu je započela transpresija koja traje i danas.

Bjelovar Subdepression, mapping, Ordinary Kriging, Thiessen polygon, Universal Kriging, Croatia

Mentori: izv.prof.dr.sc. Gordana Medunić, Geološki odsjek, PMF, izv.prof.drsc. Tomislav Malvić, RGNF Ocjenjivači: prof.emer.dr.sc. Josipa Velić, znanstvena savjetnica, RGNF prof.dr.sc. Jasenka Sremac, znanstvena savjetnica, Geološki odsjek, PMF, dr.sc. Kristina Novak-Zelenika, znanstvena suradnica, INA.