Monitoring geodynamic processes using geodetic and gravimetric methods: an example from the Western Carpathians (South Poland)

Abstract

Zintegrowane studia grawimetryczne, geodezyjne i geologiczno-geomorfologiczne przeprowadzono na dwóch profilach przecinających szereg jednostek środkowej części Karpat polskich, wykazujących zróżnicowane tendencje neotektoniczne: w poprzek Kotliny Orawskiej na zachodzie oraz wzdłuż beskidzkiego przełomu Dunajca na wschodzie. Pomiary grawimetryczne i geodezyjne wykonywano corocznie w okresie 2004--2006. Ich wyniki wskazują na współczesną subsydencję Kotliny Orawskiej, szczególnie intensywną w obrębie rowu Wróblówki. Dane uzyskane dla profilu Dunajca nie ujawniają większego zróżnicowania pomiędzy poszczególnymi punktami pomiarowymi, co może sugerować słabe wypiętrzanie całego obszaru i/lub minimalne różnice mobilności kolejnych łusek płaszczowiny magurskiej oraz pienińskiego pasa skałkowego. Przemieszczenia poziome reperów usytuowanych w obrębie Karpat zewnętrznych, a skierowane ku zachodowi i SW w profilu zachodnim oraz ku wschodowi i SE w profilu wschodnim, mogą odzwierciedlać wypiętrzanie obszaru ograniczonego profilami, tj. masywu Gorców. Natomiast skierowane ku północy i NNE wektory współczesnych ruchów poziomych dla stanowisk ulokowanych na południe od pienińskiego pasa skałkowego zdają się wskazywać na nadal aktywny nacisk bloku ALCAPA ku NNE.

Multidisciplinary studies conducted along two geodynamic test transects across the Polish segment of the Western Carpathians, crossing the Orava Basin in the west and the Pieniny Klippen Belt and Magura Nappe along the Dunajec River valley in the east, included gravity and geodetic surveys as well as geological investigations. Gravity and geodetic surveys were carried out annually in years 2004-2006. Their results appear to suggest recent subsidence of the Orava Basin, particularly intensive in a Quaternary graben in the northern part of the area, confirming conclusions derived from geomorphic analyses. Data obtained for the Dunajec River transect do not show any particular differentiation among individual benchmarks, what can point to either minor uplift of the entire area, minimal differences between successive slices of the Magura Nappe and the Pieniny Klippen Belt, or both. Horizontal displacements of benchmarks, different for the western and eastern transects, towards the west and SW as well east and SE, respectively, can result from general uplift of the area comprised between these transects. On the other hand, the N to NNE-oriented vectors of recent horizontal motions, observed for stations located south of the Pieniny Klippen Belt, point to the ongoing NNE-directed push of the ALCAPA block.