O geomorfološkim aspektima Petrinjskog potresa 2020.-21.

Neki geomorfološki aspekti Petrinjskog potresa

h

Stručni članak

19. siječnja 2021.

Neven Bočić

Geografski odsjek PMF-a, Sveučilište u Zagrebu
l

UVOD

Cilj ovog prikaza je geomorfološkim metodama preliminarno utvrditi koliko je aktivna tektonika utjecala na oblikovanje reljefa ovog područja, tj. mogu li se u reljefu pronaći tragovi aktivne tektonike i na što nam oni ukazuju.

Uvod

Kako je već svima poznato, na dan 29. 12. 2020. Hrvatsku je pogodio jak potres magnitude 6,2 s epicentrom kod Petrinje. Ovom glavnom udaru prethodilo je nekoliko potresa od kojih su najjači bili magnitude 5,0 i 4,7 i 4,1. Nakon glavnog, uslijedio je niz naknadnih potresa od kojih je trenutno najjači bio onaj 6. 1. 2021., magnitude 5,0 (URL 1).

Odmah po glavnom udaru oglasili su se brojni stručnjaci, prvenstveno seizmolozi koji su naglasili kao se ova potresna zona nalazi u Petrinjskoj seizmogenoj zoni pružanja sjeverozapad-jugoistok koja je od ranije poznata i zabilježena u Europskoj bazi seizmogenih izvora pod kodnim imenom HRSC027 (URL 2). Prema žarišnim mehanizmima za najjači predpotres i glavni potres u još uvijek aktivnoj seizmičkoj seriji, s obzirom na prostorni raspored epicentara potresa, može se zaključiti da je glavni seizmogeni izvor za većinu potresa ove serije subvertikalni rasjed s desim pomakom i pružanjem SZ-JI koji se u nekim izvorima spominje kao Pokupski rasjed, iako bi ga se moglo nazvati i Petrinjskim rasjedom. Taj se rasjed pruža paralelno sa Savskim rasjedom, jednim od glavnih rasjeda sjeverozapadne Hrvatske koji također ima izraženu desnu, horizontalnu komponentu pomaka (Prelogović i dr., 1998; Herak i Herak, 2010). Nadalje, o uzrocima potresa preliminarno izvješće dali su geolozi Hrvatskog geološkog instituta (URL 3) u kojem je prikazana geološka karta s ucrtanom trasom Pokupskog rasjeda kod Petrinje. Nakon toga, u priopćenju za javnost nadopunjuju svoje izvješće, prema kojemu je petrinjski potres uzrokovan sustavom dva međusobno okomita rasjeda s horizontalnim pomacima (URL 4). Na temelju obrade opažanja snimaka satelitske misije Sentinel-1 (opažanje prije i poslije potresa), geodeti su izračunali i pomak koji se dogodio uslijed ovog potresa (URL 5). O pojavama koseizmičkih površinskih deformacija uzrokovanih ovim potresima izvijestili su djelatnici RGNF-a sa suradnicima (URL 6).

Pokupsko područje već je odavno poznato po svojoj seizmičkoj aktivnosti (Herak i dr., 2009). U ovoj seizmogenoj zoni već su se događali jači potresi u prošlosti. Poznat je onaj procijenjene magnitude 5,8 iz 1909. s epicentrom kod Pokupskog (Herak i Herak, 2010), a JI od ove seizmogene zone poznat je i potres magnitude 6,4 iz 1969. s epicentrom kod Banja Luke (Ustaszewski i dr., 2014).

Cilj i metode

Geomorfologija je znanstvena disciplina koja istražuje reljef Zemljine površine. Reljefni su oblici odraz međudjelovanja unutarnjih (endogenih) i vanjskih (egzogenih) čimbenika. Među najznačajnijim unutarnjim čimbenicima svakako je aktivna tektonika, dok se vanjski procesi ogledaju kroz (1) procese denudacije (koju se često poistovjećuje s erozijom, iako je ona samo jedna od komponenti denudacije) te (2) akumulaciju denudiranog materijala.

S obzirom da su petrinjski potresi uzrokovani aktivnom tektonikom, cilj ovog sažetog prikaza je geomorfološkim metodama preliminarno utvrditi koliko je aktivna tektonika utjecala na oblikovanje reljefa ovog područja, tj. mogu li se u reljefu pronaći tragovi aktivne tektonike i na što nam oni ukazuju. Za geomorfološku analizu je korišten digitalni model reljefa rezolucije 10 x 10 m izrađen na temelju visinskih podataka Državne geodetske uprave. Korištene su metode opće morfometrijske analize (visine, nagibi i vertikalna raščlanjenost reljefa). Također, na temelju morfometrijskih, topografskih (URL 7) i geoloških karata i tumača (Pikija, 1987, 1987a) izvršena je interpretacija strukturno-geomorfoloških pojava tj. oblika, čija se geneza povezuje s aktivnom tektonikom. Osnovne geomorfološke značajke šireg istraživanog područja prikazali su Hećimović i Prelogović (1987) u okviru tumača Osnovne geološke karte 1:100.000 za list Sisak. U okviru tog rada izdvajaju i Hrastovičku morfostrukturu koja je važna u ovom radu.

Morfometrijski pokazatelji reljefa

Na karti visina (slika 1) jasno se mogu uočiti dva različita dijela terena. Jedan je niži koji pripada dolini Save, a nalazi se sjeveroistočno od Hrastovičke gore. Najniža visina na prikazanoj karti je oko 90 m, uz samu rijeku Savu. Nadmorska visina Petrinje je oko 100 m, a to se područje nalazi u sjeveroistočnom podnožju Hrastovičke gore, čija je najveća visina 415 m. Hrastovička gora pruža se pravcem sjeverozapad-jugoistok u duljini od oko 40 km, a duljina njenog središnjeg, najvišeg i reljefno najizraženijeg dijela je oko 15 km. Širina ovog uzvišenja u njegovom središnjem, najširem dijelu ne prelazi 4 km. Jugozapadno podnožje Hrastovičke gore nešto je više od sjeveroistočnog, petrinjskog. Znatno je raščlanjenije i neujednačenih visina (od oko 105 m na ušću Gline u Kupu do oko 310 m na području koje se nastavlja na Zrinsku goru prema jugu), ali je orografski jasno izraženo.

Slika 1: Visinska karta okolice Petrinje.

Karta nagiba padina (slika 2) ukazuje na jednu dulju ravnu i strmu padinsku zonu na sjeveroistočnim obroncima Hrastovičke gore. Ta se zona nastavlja dalje prema sjeverozapadu u području Vukomeričkih gorica i doline Kupe, ali je ovdje znatno šira, a strme padine su različite orijentacije. Najveća zona velikih nagiba vezana je za južni, hipsometrijski viši dio terena, tj. uglavnom za područje Zrinske gore. Ovdje nema neku izraženu orijentaciju te je više povezana s erozijskim djelovanjem tokova koji otječu prema sjeveru.

Slika 2: Karta nagiba padina okolice Petrinje.

Vertikalna raščlanjenost reljefa (slika 3) je visinska razlika najviše i najniže točke po jedinici površine izražena u m/km2. Ukazuje na potencijalnu eroziju, a time posredno i na tektonsku aktivnost. Najveća vertikalna raščlanjenost na ovom prostoru vezana je za obronke Hrastovičke gore i to za obje, i sjeveroistočnu i nešto manje jugozapadnu stranu. To ukazuje na veće visinske razlike duž ovih izduženih padina što posredno može upućivati na aktivnu tektoniku, točnije izdizanje Hrastovičke gore. Ova zona povećane vertikalne raščlanjenosti nastavlja se prema sjeverozapadu i jugoistoku, ali je dalje sve slabije izražena. Povećana vertikalna raščlanjenost, kao i povećani nagibi, obuhvaća i južni dio ovog područja, uglavnom vezanog za Zrinsku goru.

Slika 3: Karta vertikalne raščlanjenosti reljefa okolice Petrinje.

Geomorfološki indikatori aktivne tektonike

Uz opća morfometrijska obilježja izvršena je interpretacija nekih značajnijih indikatora aktivne tektonike (slika 4). Hrastovička gora generalno se pruža pravcem sjeverozapad-jugoistok. U južnom dijelu uzvišenja greben je neprekinut u duljini od gotovo 10 km, a pruža se navedenim pravcem. U središnjem dijelu greben je istog pružanja, ali postaje isprekidan. U sjevernom dijelu greben je više isprekidan te mijenja orijentaciju u ZSZ-IJI s dijelovima čije je pružanje zapad-istok. Sporedni grebeni su generalno meridionalne orijentacije, s manjim odstupanjima od tog smjera, što je dijagonalno u odnosu na glavni pravac pružanja Hrastovičke gore. Sporedni grebeni su zavojitiji što je prvenstveno posljedica erozije na padinama.

Položaj i orijentacije dugačkih strmih padina mogu ukazivati na pružanje aktivnih rasjeda (tzv. rasjedni strmci). Na ovom području takve padine se pružaju usporedo s glavnim grebenima i to ponajviše na sjeveroistočnom obronku. Zbog svoje strmine ove su padine posebno izložene eroziji, što je vidljivo u nizu paralelnih jaruga.

Najizraženiji reljefni oblik na ovom području su probojnice (tzv. watergaps). To su nagla suženja u dijelu riječne doline, a često su indikator tektonskog izdizanja. Njihovi počeci i završeci mogu markirati položaj aktivnih rasjeda. Čak tri toka koji s juga teku prema sjeveru, probijaju svoje probojnice kroz Hrastovičku goru. Najjužnija je probojnica Petrinjčice koja je orijentirana u smjeru SSI, a zatim slijedi probojnica Utinje koja se pruža prema sjeveru. Obje su duljine oko 3,5 km. Najkraću probojnicu ima potok Šanja. To je najsjevernija od tri aktivne probojnice, a duljine je oko 2,5 km. Na krajnjem sjeveru Hrastovičke gore nalazi se još jedna, ali neaktivna probojnica. Iako se u njoj nalaze dva potoka koji otječu na suprotne stane, njena geneza je najvjerojatnije vezana za proboj nekog jačeg toka u jednom smjeru. Najvjerojatnije se radi o paleotoku Utinje koja se u Kupu ulijevala oko 5 km uzvodnije od današnjeg ušća, ali to tek treba istražiti. Ova probojnica, za razliku od tri aktivne, ima drugačiji tlocrt. Radi se o meandrirajućem obliku pa se opravdano može pretpostaviti da se radi o ukliještenim meandrima, čija pojava može sugerirati polagano izdizanje terena. Važan geomorfološki indikator su ravne i uske doline te laktasta skretanja dolina. Iako je na terenu prisutan veći broj ravnih dijelova dolina izdvojeno ih je nekoliko, južno od Hrastovičke gore, koje dobro markiraju potencijalne morfolineamente. Laktasta skretanja dolina mogu ukazivati na sjecište doline s rasjedom, a ponekad mogu i ukazati na horizontalnu komponentu pomaka po rasjedu. Na ovom terenu zabilježen je veći broj laktastih skretanja, ali kao trenutno najznačajnija izdvojena su ona vezana za probojnice u Hrastovičkoj gori. Sve tri aktivne probojnice imaju na ulaznoj strani dvostruka (lijevo-desno), a na izlaznoj strani jednostruka (lijeva) laktasta skretanja dolina. Uz to, više ili manje je naglašeno nekoliko takvih pojava i u samim probojnicama. Najizraženiji primjer je probojnica Šanje koja tvori niz laktastih skretanja. Također je zanimljiva pojava niza laktastih skretanja malih paralelnih dolina u sjevernom dijelu Hrastovičke gore.

U južnom dijelu terena također je zabilježeno više pojava piraterija, pojava kod kojih jedna tekućica preuzima dio slijeva druge tekućice. Na geomorfološkoj karti su izdvojena dva veća područja piraterije. Nju može uzrokovati povećanje hidrauličkog gradijenta jednog slijeva uslijed tektonskih pokreta.

U sjevernom dijelu terena nalazi se više pregiba u reljefu, a najčešće se radi o riječnim terasama. Većina ovih pregiba također su izraženi morfolineamenti koji markiraju pojedine, uglavnom već poznate rasjede.

Na aktivnu tektoniku ovog područja ukazuje i činjenica da je teren uglavnom izgrađen o erodibilnih mlađih naslaga (prevladavaju naslage neogena i kvartara), a indikatori aktivne tektonike su jako dobro očuvani. Na izdizanje terena u zoni Hrastovičke gore također ukazuje i mjestimično razvijeno okršavanje s prisutnim ponikvama.

Morfolineamenti i morfostrukture

Morfolineamenti su naglašeni linearni elementi reljefa često vezani za rasjede i rasjedne zone. Zbog toga često služe kao indikatori koji upućuju na mogućnost postojanja aktivnih rasjeda. Međutim, nisu svi morfolineamenti ujedno i rasjedi pa se bez dodatnih istraživanja ne mogu tako niti interpretirati. Morfolineamneti mogu biti markirani jednim ili nizom geomorfoloških indikatora. Na ovom području naglasak je dan na detektiranju morfolineamenata u području Hrastovičke gore tj. u zoni Pokupskog rasjeda, kojeg čini se, tvori splet morfolineamenata tj. mogućih rasjednih ogranaka ili segmenata (slika 4). Osim već poznate trase Pokupskog rasjeda uz sjeveroistočno podnožje Hrastovičke gore, vidljiv je i dobro izražen morfolineament s njegove jugozapadne strane. Također, čini se da je morfolineament glavne trase Pokupskog rasjeda u sjevernom dijelu Hrastovičke gore blago sigmoidalno povijen te moguće ili prelazi na njenu jugozapadnu stranu, gdje nastavlja kroz dio doline Kupe i dalje uz jugozapadno podnožje Vukomeričkih gorica ili se radi o dva zasebna rasjeda iste rasjedne zone. Jedan krak sjeveroistočnog lineamenta nastavlja pružanje uz sjeveroistočno podnožje Hrastovičke gore dalje prema Vukomeričkim goricama. Sjeverno od ove zone nalazi se nekoliko lineamenata od kojih su većina već poznati kao rasjedi (Pikija, 1987). Južno od ove zone izdvojeno je nekoliko poprečnih i dijagonalnih lineamenata, iako za sada na ovo područje nije stavljen veći naglasak u analizi.

Morfostrukture su određene geološke strukturne jedinice koje imaju jasan odraz u reljefu ili, drugačije rečeno, to su uglavnom homogeni reljefni oblici strukturno-tektonskog postanka. U literaturi je dosad Hrastovička gora interpretirana kao jedna jedinstvena morfostruktura (Hećimović i Prelogović, 1987). Prezentirani podaci upućuju da se možda radi i o dvije morfostrukture: (1) sjevernijoj, manjoj, s pružanjem ZSZ-IJI te (2) južnijoj i većoj, s pružanjem SZ-JI. Čini se da su ove dvije morfostrukture odijeljene morfolineamentom koji možda predstavlja i glavnu trasu Pokupskog rasjeda.

Slika 4: Preliminarna karta strukturno-geomorfoloških pojava u zoni epicentara Petrinjskog potresa 2020. Lokacije epicentara su okvirne, ucrtane su prema podacima iz URL 1 i URL 4.

Strukturno-geomorfološka obilježja i epicentri potresa

Prezentirani strukturno-geomorfološki podaci uspoređeni su s prostornim rasporedom epicentara aktivne serije nedavnih potresa. Nažalost, u nedostatku preciznih podataka o lokaciji i dubini žarišta potresa njihovi su epicentri na karti locirani samo okvirno. Pritom su korišteni dostupni podaci Seizmološke službe (URL 1) i Hrvatskog geološkog instituta (URL 4). Na karti su prikazani samo epicentri potresa s magnitudom većom od 4 (slika 4). Preliminarnim uvidom nameću se dva zaključka:

(1) Veći broj epicentara jakih potresa nalazi se na jugozapadnoj strani Hrastovičke gore, bliže morfolineamentu koji potencijalno predstavlja jugozapadni ogranak Pokupskog rasjeda. No, ako se pokaže da radi o aktivnom rasjedu to ne znači nužno da su žarišta potresa uzrokovana njime, budući da rasjedna ploha u dubini također može biti povijena;

(2) Epicentri najjačih potresa koncentrirani su blizu kontakta dviju hrastovičkih morfostruktura. To je infleksijska zona, gdje trasa glavnog morfolineamenta možda prelazi sa sjeveroistočne na jugozapadnu stranu Hrastovičke gore. Ako ovaj lineament zaista predstavlja aktivni seizmogeni rasjed, onda u ovoj zoni dolazi do pojačanog naprezanja uslijed transpresije. To bi, uz neke druge mehanizme, mogao biti jednim od uzroka pojave žarišta najjačih potresa iz ovog potresnog niza. Ipak, da bi se ova hipoteza potvrdila, potrebna su dodatna detaljna geofizička, geološka i geomorfološka istraživanja.

Zaključak

Na obrađenom prostoru zabilježen je veći broj indikatora aktivne tektonike. Oni ukazuju da uz lateralne postoje i vertikalni tektonski pokreti koji utječu na reljef ovog područja. Čini se da zona Pokupskog rasjeda ima više ogranaka koji se na površini mogu prepoznati kao morfolineamenti, od kojih su neki i potencijalno aktivni rasjedi. Uočena je koncentracija epicentara najjačih potresa u zoni povijanja trase morfolinementa koji potencijalno predstavlja rasjednu liniju Pokupskog rasjeda. Na temelju ove sažete i preliminarne analize vidljivo je da se geomorfološkim metodama također može doprinijeti istraživanju aktivne tektonike i pronalaženju seizmogenih zona i rasjeda.

Zahvale

Na vrijednim sugestijama prilikom izrade ovog prikaza najsrdačnije zahvaljujem prof.dr.sc. Bruni Tomljenoviću (RGNF), doc.dr.sc. Josipu Stipčeviću (PMF, Geofizički odsjek) te dr.sc. Tvrtku Korbaru (HGI).

Literatura:

Hećimović, I., Prelogović, E., 1987: Geomorfološka analiza. U: Pikija, M.: Tumač osnovne geološke karte 1:100.000, list Sisak, Hrvatski geološki institut Zagreb, Savezni geološki zavod, Beograd, 31-35.

Herak, D., Herak, M., Tomljenović, B., 2009: Seismicity and earthquake focal mechanisms in North-Western Croatia. Tectonophysics 465, 212–220.

Herak, D., Herak, M., 2010: The Kupa Valley (Croatia) Earthquake of 8 October 1909–100 Years Later. Seismological Research Letters 81, 30-36.

Pikija, M., 1987: Osnovna geološka karta 1:100 000, list Sisak, Hrvatski geološki institut Zagreb, Savezni geološki zavod, Beograd.

Pikija, M., 1987a: Tumač osnovna geološka karta 1:100 000, list Sisak, Hrvatski geološki institut Zagreb, Savezni geološki zavod, Beograd, 51 str.

Prelogović, E., Saftić, B., Kuk, V., Velić, J., Dragaš, M., Lučić, D., 1998: Tectonic activity in the Croatian part of the Pannonian basin. Tectonophysics 297, 283–293.

Ustaszewski, K., Herak, M., Tomljenović, B., Herak, D., Matej, S., 2014: Neotectonics of the Dinarides-Pannonian Basin transition and possible earthquake sources in the Banja Luka epicentral area, Journal of Geodynamics 82, 52–68.

URL 1: Seizmološka služba pri Geofizičkom odsjeku PMF-a, Izvješća o potresima, https://www.pmf.unizg.hr/geof/seizmoloska_sluzba/izvjesca_o_potresima (14. 1. 2021.)

URL 2: The European Database of Seismogenic Faults, http://diss.rm.ingv.it/share-edsf/sharedata/SHARE_WP3.2_Map.html (14. 1. 2021.)

URL 3: Potres u Petrinji – preliminarno izvješće, Hrvatski geološki institut, https://www.hgi-cgs.hr/potres-u-petrinji-preliminarno-izvjesce/?fbclid=IwAR1NAXVxMrjwvN4Q1DAZywOygI9hRrXcl2154rz4axQMClTdMnlpfiQCtPs (14. 1. 2021.)

URL 4: Priopćenje za medije – Izvješće Hrvatskog geološkog instituta o potresima: Potrese u Petrinji 28. i 29. 12. 2020. uzrokovala je aktivacija dva međusobno okomita vertikalna rasjeda, Hrvatski geološki institut, https://www.hgi-cgs.hr/priopcenje-za-medije-izvjesce-hrvatskog-geoloskog-instituta-o-potresima/ (14. 1. 2021.)

URL 5: Karta površinskih pomaka dobivena satelitskom radarskom interferometrijom za Petrinjski potres magnitude 6.3, Geodetski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, https://www.geof.unizg.hr/novosti/karta-povrsinskih-pomaka-dobivena-satelitskom-radarskom-interferometrijom-za-petrinjski-potres-magnitude-6-3/ (14. 1. 2021.)

URL 6: Izvješće o zabilježenim pojavama koseizmičkih površinskih deformacija na području Pokuplja i Nanovine nastalih potresnom serijom od 28. 12. 2020 do 5. 01. 2021., Rudarsko-geološko-nahtni fakultet, Sveučilište u Zagrebu, https://www.rgn.unizg.hr/hr/izdvojeno/2790-izvjesce-o-zabiljezenim-pojavama-koseizmickih-povrsinskih-deformacija-na-podrucju-pokuplja-i-banovine-nastalih-potresnom-serijom-od-28-12-2020-do-5-01-2021?fbclid=IwAR1eZvDEdOvS_gSK81uk5ASpcoRrih6LoNtTyZsnG3m5Jlnuop9uXLiaQuE (14. 1. 2021.)

URL 7: Geoportal, Državna geodetska uprava, https://geoportal.dgu.hr/ (14. 1. 2021.)
Skip to content