Thermo-mechanical and stratigraphic numerical forward modelling: recent advances and their joint application in the Pannonian Basin

Absztrakt

Üledékes medencék térben és időben változó süllyedéstörténete jól tükrözi egy területre jellemző főbb medenceformáló klimatikus, üledékes és tektonikai folyamatokat. A klasszikus medenceanalízis módszere fúrási és további geofizikai adatokból és az üledékes rétegsor megismeréséből származtatja egy medence süllyedéstörténetét. Napjainkra azonban különböző numerikus modellezési módszerek lehetővé teszik medencék süllyedéstörténetének és fácieseloszlásának számítását és előrejelzését, amennyiben ismerjük a terület fejlődését leíró főbb fizikai folyamatokat. Ezen folyamatorientált modelleket geológiai és geofizikai adatokkal kell hitelesíteni. Ebben a tanulmányban litoszféra-léptékű tektonikai és medenceskálájú felszíni folyamatok kapcsolatát vizsgáljuk, amely megköveteli a különböző térbeli és időbeli skálájú numerikus modellek együttes alkalmazását. Ennek megfelelően ötvöztük a 2D termo-mechanikus Flamar tektonikai modellt és a nagy felbontású DionisosFlow rétegtani modellező programot és így képesek voltunk számszerűsíteni a kéreg és litoszféra rideg és képlékeny deformációjának és elasztikus meghajlásának léptékét. A tektonikus numerikus modell által számított süllyedéstörténetet bemenő adatként használtuk a rétegtani modellezésnél, ahol a fejlődő részmedencékben vizsgáltuk az üledékesszállítási útvonalak és az üledékes környezetek fejlődését. Ezzel egyidejűleg figyelembe vettük vízszintváltozások és klimatikus hatások szerepét a medence süllyedés- és feltöltődéstörténetének szimulációja során. Aszimmetrikus litoszféra extenziós modelleredményeink jelzik mély félárkok fejlődését a medenceperemektől a medence belseje felé. Egy rövid kiemelkedési fázist követően a “poszt-rift” iőszak további kilométer nagyságrendű differenciális vertikális mozgásokkal jellemezhető. Modellünk rávilágít a vízmélység értékek térbeni és időbeli változékonyságára és a kialakuló unkonformitások okaira. Modelleredményeink egy lehetséges forgatókönyvet jelentenek a Pannon-medence tektonikai és rétegtani fejlődésére.