Arató Róbert Beke Barbara Benkó Zsolt Bereczki László Fodor László Harangi Szabolcs Haranginé Lukács Réka Zsuzsanna Orbán Richárd Püspöki Zoltán
projekt kezdete
2018-09-01
projekt vége
2019-03-31
aktuális összeg (MFt)
9.435
FTE (kutatóév egyenérték)
1.29
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára. A szubdukciós ív-mögött létrejött Pannon-medence kainozoos vulkáni és szerkezeti fejlődéstörténete nem érthető meg a deformációs fázisok korának és változásainak ismerete nélkül. A kutatási terület a Mátra és a Bükk déli előterétől a Hernád-árokig húzódik, összetett vulkáni fejlődéstörténet jellemzi, számos kitörési periódussal a miocénben. A terület megbízható vulkáni és szerkezeti kutatása csakis az új és sokrétű rétegtani, geokronológiai, paleomágneses és mágneses anizotrópiai adatok integrálásával és együttes értelmezésével történhet. Éppen ezért célunk a kainozoos deformációs fázisok meghatározása, korainak pontosítása az új adatok figyelembevételével, valamint szerkezeti térképek készítése különböző kulcsfontosságú időszakokra. A vulkáni markerszintek korrelálása, az eltemetett magmás testek kitérképezése szintén célunk, amelyek a mágneses anizotrópia és különböző geofizikai anomália térképek segítségével kijelölik az egykori vulkáni központokat. A vulkanizmus és a deformációs fázisok kapcsolatának vizsgálata hozzájárul, hogy jobban megértsük a miocén vulkáni rendszerek működését, valamint a változó feszültségrezsimek hatásait a magmás folyamatokra. Végül a mélyföldtani térképezés, a hasadványnyom-korok és vitrinit reflexiós adatokra épülő süllyedéstörténeti modellezéssel választ kaphatunk a kutatási részterületek fő süllyedési periódusaira, a növekvő eltemetődéssel együtt járó deformációs mechanizmus megváltozására, valamint a hegységi területek eróziós rátáira.
Mi a kutatás alapkérdése? Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek. 1.Deformációs fázisok és szerkezeti térképek Hány kainozoos deformációs fázis különíthető el? Ezek összhangban vannak a Pannon-medence szerkezeti fejlődéstörténetével és ismert deformációs fázisaival? Hogyan illeszkednek az új radiometrikus korokhoz és a meglévő paleomágneses forgási adatokhoz? Hogyan változott a deformációs mechanizmus a kainozoikum során? Milyen a mélyszerkezet geometriája és eredete a Bükk és a Mátra déli előterében? Vulkanikus eredetűek a szerkezetek? Mi a kapcsolat a Hernád-árok kialakulása és az árokban megfigyelhető vulkáni jelenségek között? 2.Felszíni, ill. felszínalatti vulkáni testek térképezése Milyen a vulkáni markerszintek térbeli kiterjedése? Hogyan változik a tanulmányterületen mindez? Mi az eredete a Mátra és a Bükk déli előterében helyenként 1 km vastagságban felhalmozódott piroklasztitoknak? Mi a térbeli kapcsolat, milyen az átmenet a Bükk és a Mátra déli előterében található piroklasztitok között? A Mátra egyedülálló vulkán, vagy egy összetett vulkáni mező része? Milyen az eltemetett magmás testek térbeli elterjedése/kiterjedése? Milyen típusú eltemetett magmás testeket ismerünk fel? Hogyan kapcsolódnak ezek a főbb tektonikai zónákhoz, deformációs fázisokhoz? Hogyan befolyásolta a feszültségmező megváltozása a magmatizmus stílusát, a kitörések gyakoriságát? Hol vannak a vulkáni központok? 3.Süllyedéstörténet Milyen volt a süllyedési ráta az egyes részterületeken? Hogyan illeszkedik mindez a főbb deformációs fázisokhoz? Hogyan befolyásolta a deformációs mechanizmusokat a süllyedéstörténet megváltozása? Hogyan befolyásolta a süllyedési ráta a vulkanizmus stílusát, az eltemetett magmás testek (pl.: intrúziók) benyomulását, mozgását?
Mi a kutatás jelentősége? Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának! A kutatásunk újszerűsége, hogy több aspektusból vizsgálja a Pannon-medence északkeleti részének kainozoos vulkáni és szerkezeti fejlődéstörténetét, felhasználva a vulkáni rétegtan, a szerkezetföldtan, a reflexiós szeizmika és a geokronológia nyújtotta lehetőségeket. A felszíni és felszín alatti megfigyelések, a radiometrikus, paleomágneses, mágneses anizotrópia adatokkal kiegészülve segítik megérteni a kainozoos vulkanizmus és tektonika kapcsolatát. A projekt során létrehozott kainozoos feszültségmező-adatbázis és szerkezeti térképek, komoly alapot jelentenek a későbbi ősföldrajzi és paleotektonikai rekonstrukciós kutatásokhoz. A főbb szerkezetek kitérképezése a deformációs fázisok ismerete, hozzájárul, hogy jobban megértsük a fluidumok dinamikáját az egyes részmedencékben. A deformációs szalagok, mint potenciális folyadékáramlási pályák szintén segítenek ennek megértésében. A felszíni és felszín alatti vulkáni szintek és eltemetett magmás testek kitérképezése, azonosítása, a mágneses anizotrópia és geofizikai anomália térképekkel kiegészülve az egykori vulkáni központok felderítésében játszanak fontos szerepet. A magmás testek térbeli kapcsolata a főbb vetőzónákkal, valamint a deformációs fázisok ismerete új információt szolgáltat a miocén vulkáni fejlődéstörténethez és segít megérteni a vulkanizmus stílusának megváltozását a különböző tektonikai rezsimekben. A vulkáni és tektonikai folyamatok megértésének óriási jelentősége van a jövőbeni esetleges geokockázati tényezők esetében. Végül, a süllyedéstörténeti modellezés adatot szolgálat az egyes részterületek egykori hőáram, hőmérséklet és éréstörténetére, így alapul szolgálhat a geotermális és szénhidrogén kutatás számára.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára. A Pannon-medence egy természetes laboratórium ahhoz, hogy tanulmányozzuk a vulkáni és tektonikai folyamatokat. A miocén időszak során számos vulkáni kitörés jellemezte a területet, annak termékei közel 100 000 km2–en nyomozhatóak. A vulkanizmus és a deformáció kapcsolatának feltárása fontos, hogy megértsük a nagy kitörések okait. A főbb vetőzónák kitérképezése lényeges, hiszen azok irányíthatták a magma mozgását. A vulkáni szintek és eltemetett magmás testek térképezésével megismerhetjük a lehetséges vulkáni központokat is. Kutatásunk fő eredményei között kiemelendő a részletes vulkáni és tektonikai adatbázis, amely a jövőbeni ősföldrajzi és paleotektonikai rekonstrukciós munkákhoz komoly alapot jelent majd. Ezek az adatok, az erőforrás kutatásban, a fluidumok migrációjában és a geokockázati tényezők feltárása során is hasznos információk lesznek.
angol összefoglaló
Summary of the research and its aims for experts Describe the major aims of the research for experts. The Cenozoic volcanic and tectonic evolution history of the back-arc type Pannonian Basin cannot be understood without knowledge on the precise number and time span of deformation phases. The southern forelands of the Mátra and Bükk Mts to the Hernád Trough are key areas which underwent complex volcanic evolution with many large eruption events during the Miocene. Reliable volcanological and structural investigation can only be carried out by integrating new stratigraphical, geochronological, AMS (Anisotropy of Magnetic Susceptibility) and available paleomagnetic rotational data. Our objective is to identify and specify the Cenozoic deformation phases by integrating multiple data sets and compile structural maps for different time spans. The correlation and mapping of key volcanic horizons and buried magmatic bodies is also our primary objective which enable us together with geophysical anomaly maps and AMS data to identify volcanic centres. The analysis of connection between volcanism and deformation phases helps us to better understand the eruption history of Miocene volcanic system and the changing magmatism during different stress regime. Finally, the subsidence modelling, by the integration of subsurface mapping, fission track and vitrinite reflectance data, contributes to reveal the difference in subsidence and erosion rates in selected sub-areas, and the change in style of deformation mechanism under progressive burial depth.
What is the major research question? Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments. 1.Deformation phases and structural maps How many Cenozoic deformation phases can be separated? Do they match the structural evolution of the Pannonian Basin? How well do they fit in with the new radiometric ages and available paleomagnetic rotational data? How much did the style of deformation mechanisms change during the Cenozoic? What is the geometry and origin of sub-surface structures in the southern forelands of Mátra and Bükk Mts? Are they volcanic in origin? What is the relation between sub-surface structure of the Hernád Trough and related volcanic features? 2.Correlation and mapping of key volcanic horizons and buried magmatic bodies What is the spatial distribution of key volcanic horizons? How does it change in the study area? What is the origin of thick volcanoclastic piles in the southern forelands of Mátra and Bükk? What is the spatial relation between volcanic rocks in the southern foreland of Mátra and Bükk Mts? Is the Mátra a single volcano or is a part of a larger volcanic field? What is the spatial distribution of buried magmatic bodies? What type of buried magmatic bodies can be recognised? How do they relate to major tectonic zones and deformation phases? How influenced the change of stress regime on the style of magmatism and eruption frequency? Where are the volcanic centres? 3.Subsidence modelling What was the rate of subsidence in different sub-areas? How well do thye fit in with the major deformation periods? How did the burial depth influence on the type of deformation mechanisms in the light of deformation bands? How did the subsidence rate influence on the style of volcanism and the emplacement mechanism of buried magmatic bodies?
What is the significance of the research? Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field. The novelty of our approach is to combine different aspects from volcanostratigraphy, structural geology, via reflection seismology to geochronology to understand the volcanic and tectonic evolution of the north-eastern part of the Pannonian Basin. We integrate subsurface and surface observations with radiometric, paleomagnetic and AMS data to reveal the connection between Cenozoic volcanism and tectonics. The establishment of new Cenozoic stress field database and structural maps for different time spans provide essential information for future paleotectonic and paleogeographical investigations. The mapping of main structures and related deformations would contribute to better understand the fluid dynamics. The analysis of deformation bands provides information on fluid migration pathways. The surface and subsurface mapping of volcanic features along with geophysical anomaly maps and AMS data would enable us to identify volcanic centres. The spatial distribution of magmatic bodies and their relation to major tectonic zones and deformation phases provide us with important new information on the evolution history of Miocene volcanism and the change in eruption style and magmatism under different tectonic regimes. The understanding of the volcanism and its relation to tectonics has paramount importance on risks of geo-hazards. Finally, subsidence models provide data on ancient heat-flow, temperature and maturation history of selected sub-basins; hence they have implications on geothermal and hydrocarbon resources.
Summary and aims of the research for the public Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others. The Pannonian basin is a natural laboratory to study the volcanic and tectonic processes. During the Miocene period, voluminous volcanic eruptions occurred producing different volcanic products which cover ca. 100 000 km2 in the basin. To reveal the reasons for large volcanic eruptions, it is crucial to understand the connection between volcanism and deformation. We would like to map the major fault zones which might have conducted/diverted the magma flow. The mapping and correlation of key volcanic horizons and magmatic bodies provide information on possible Miocene volcanic centres. The main product of our research is the establishment of large volcanic and tectonic database and maps which might be inputs for future tectonic reconstructions or paleogeographical studies. These data can also be utilised for studies of geo-hazards, natural resources and fluid migration.
