Budapest University of Technology and EconomicsFaculty of Civil Engineering - Since 1782

Az alpi és a pannon lemeztektonikai egységek között kialakult Mura-Mürz törésvonal ma is aktív lemezhatár. Általában kis és közepes (M3) észleltek a térségben működő osztrák és magyar szeizmológiai állomások. A Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatórium (SOPGO) és a Conrad Observatorium (COBS) összefogásával létrejött a Mura-Mürz geodinamikai monitoring hálózat, amely jelenleg 5 földalatti létesítményben elhelyezett állomással működik, melyekben három helyen a legkorszerűbb STS2 és STS2.5 szeizmológiai műszerekkel folynak kollokált dőlésmérések. Ezen felül a COBS-ban 2007 őszétől működött a GWR C025 szupravezető graviméter (SG), melyet 2024 áprilisában egy legújabb generációs GWR iGrav szupravezető graviméter váltott le. 2023 januárja óta a Lippmann-féle nagy érzékenységű 2D szenzorokkal ellátott hálózat számos szeizmo-tektonikus eseményt regisztrált, amelyek előzetes vizsgálata azt mutatja, hogy a dőlésmérők ezen eseményeket a talajsebességet regisztráló szeizmométerekkel teljesen konzisztens módon képezik le. Ebből adódóan információ tartalmuk elemzése segítheti a földrengésekkel kapcsolatos kutatásokat, ezzel szolgálva olyan közösségi törekvéseket, mint a sűrűn lakott területek környezetbiztonságának növelése. A jelenleg 5 Hz mintavételezéssel folyó mérések a rögzített idősorok hosszának függvényében széles tartományban változó időállandójú geodinamikai jelek regisztrálását teszik lehetővé. Azonban olyan, a szilárd földet deformáló, illetve a nehézségi teret változtató környezeti hatások is megjelennek a mérésekben, amelyek eredete légköri vagy éppen hidrológiai folyamatokra vezethető vissza. Ezért az idősorok helyes szeizmológiai, illetve tektonikai célú értelmezése igen összetett vizsgálatokat és a befolyásoló tényezők modellezését követeli meg. Ezt segítendő, az állomásokon a környezetállapotot jellemző meteorológiai paraméterek (hőmérséklet, légnyomás, páratartalom) is folyamatosan rögzítésre kerülnek.

A témában a kutatások a soproni Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet és az osztrák Geosphere Austria munkatársainak bevonásával, társtémavezetésével folynak majd. A Mura-Mürz geodinamikai monitoring hálózat olyan unikális kutatási infrastruktúra, amelyen vizsgálható témák tára széles, így egyebek mellett kiterjedhetnek a törésvonalon kipattanó földrengések epicentrum meghatározásának módszereire és geostatisztikai elemzésére, a hálózatoptimalizálás módszereinek vizsgálatára, a regisztrált kőzetdőlés jelformáinak és információ tartalmának és a szeizmikus hullámok által gerjesztett talajsebesség kapcsolatának vizsgálatára, stacionárius periodikus jelek (pl. szilárd föld árapály deformációja) és az ezeket módosító óceáni és légköri terhelési hatások vizsgálatára, a lokális deformációs hatások (hidrológiai- és az ún. üreghatás) vizsgálatára és modellezésére (pl. FEM módszerrel), továbbá a pre- és posztszeizmikus dőlési tendenciák, valamint nagyobb időállandójú, tendenciózus tektonikus deformációk azonosítására.

***

The Mur-Mürz fault line, which has been formed between the Alpine and Pannonian plate tectonic units, is still active today. In general, small to moderate earthquakes (M3) have been recorded in the region by Austrian and Hungarian seismological stations. With the collaboration of the Geodynamic Observatory of Sopronbánfalva (SOPGO) and the Conrad Observatory (COBS) the Mur-Mürz geodynamic monitoring network was established which currently consists of 5 underground stations, three of them are equipped with state-of-the-art STS2 and STS2.5 seismological instruments for collocated tilt measurements. In addition, the GWR C025 superconducting gravimeter (SG) has been in operation at COBS since autumn 2007 and was replaced by a new generation GWR iGrav superconducting gravimeter in April 2024. Since January 2023, the Lippmann 2D high-sensitivity tiltmeters have recorded many seismo-tectonic events, and preliminary analysis shows that they register these events in a fully consistent manner with seismometers recording ground velocities. Therefore, analyzing tilt data can help earthquake research, serving community efforts such as increasing environmental safety in densely populated areas. The current 5 Hz sampling rate allows the recording of geodynamic signals with a wide range of time constants depending on the length of the recorded time series. However, environmental effects that deform the solid earth or change the gravity field are also present in the measurements, which can be attributed to atmospheric or hydrological processes. Hence, a correct interpretation of the time series for seismological or tectonic purposes requires very complex studies and modeling of the influencing factors. This is also supported by the meteorological parameters (temperature, barometric pressure, humidity), which are continuously recorded at the stations.

The research work on the topic will be carried out with the involvement and co-supervision of colleagues of the HUN-REN Institute of Earth Physics and Space Science (Sopron) and Geosphere Austria. The Mur-Mürz geodynamic monitoring network is a unique research infrastructure with a wide range of topics, including methods for the epicentre determination of earthquakes occurring on the fault line and their geospatial analysis, methods for network optimization, the relationship between the signal patterns and information content of registered ground tilts and the ground velocity generated by seismic waves, the analysis of stationary periodic signals (e.g. tidal deformation of solid earth) and their modifying oceanic and atmospheric loading effects, to investigate and model local deformation effects (hydrological and the so-called cavity effect) (e.g. by FEM), and to identify pre- and post-seismic tilting trends as well as tectonic deformations with longer time constants.