Comprehensive interpretation of gravity and magnetic anomalies in Carpathian–Pannonian Region
Abstract
Geophysical anomaly can only be found where there is some-kind of change. Such change may be the variation of the physical parameter, the depth, or the spatial distribution. If there is no change, the field strength is also unchanged; it is a constant value without any anomalies. The Bouguer anomaly map shows the gravity effect of the changing rock density in a vertical extent of several tens of kilometres, because gravity is a long distance and always attractive force. So the Bouguer anomaly of a small exploration area will have some gravity effect of the deep crust too, even if we do not take it into account.
Magnetic anomalies are caused by mafic geological formations. These are the mafic magmatic rocks and their trans - formed metamorphic variants. The magnetic force may have both attractive and repulsive character (generally it is a dipole field), so the result of these strengths yields a much more complicated anomaly field. The penetration in this case is a few tens of kilometres, right down until the depth of the Curie-temperature. Geophysical interpretations are generally done in the range of the borehole’s penetration, although, some effects have obviously deeper origin. So the examination of bigger depth and elimination of deep effects are essential to have more accurate local interpretation of the geophysical measurements. Studying the area of Hungary requires knowledge about such deep effects in the entire Carpathian– Pannonian Region.
References
BADA, G., HORVÁTH, F., FEJES, I. & GERNER, P. 1999: Review of the present-day geodynamics of the Pannonian basin: progress and problems. — Journal of Geodynamics 27, 501–527.
BADA, G., HORVÁTH, F., DÖVÉNYI, P., SZAFIÁN, P., WINDHOFFER, P. & CLOETHING, S. 2007: Present-day stress field and tectonic inversion in the Pannonian Basin. — Global and Planetary Change 58, 165–180.
BALLA, Z. 1982: Development of the Pannonian Basin basement through the Cretaceous–Cenozoic collision: a new synthesis. — Tectonophysics 88/2, 61–102.
BALLA, Z. 1984: The Carpathian loop and the Pannonian basin: A kinematic analysis. — Geophysical Transactions 30/4, 313–353.
BIELIK, M., KLOSKA, K., MEUERS, B., SVANCARA, J., WYBRANIEC, S., FANCSIK, T., GRAD, M., GRAND, T., GUTERCH, A., KATONA, M., KROLIKOWSKI, CZ., MIKUSKA, J., PASTEKA, R., PETECKI, Z., POLECHONSKA, O., RUESS, D., SZALAJOVA, V., SEFARA, J. & VOZAR, J. 2006: Gravity anomaly map of the CELEBRATION 2000 region. — Geologica Carpathica 57/3, 145–156.
BILIK, I. 1966: A Mecsek-hegységi alsó kréta vulkanitok nevezéktani kérdései. —Magyar Állami Földtani Intézet Évi Jelentése az 1964. évről, 59–74.
DOGLIONI, C. 1990: The global tectonic pattern. — Journal of Geodynamics 12/1, 21–38.
FLETCHER, K. M. U., FAIRHEAD, J. D., SALEM, A., LEI, K., AYALA, C. &CABANILLAS, P. L. M. 2011: Building a higher resolution magnetic database for Europe for resource evaluation. — First Break 29, 41–47.
FODOR L. 2010: Mezozoos–kainozoos feszültségmezők és törésrendszerek a Pannon-medence ÉNy-i részén — módszertan és szerkezeti elemzés. — Akadémiai doktori értekezés, MTA, Budapest, 167 p.
FODOR L. & CSONTOS L. 1998: Magyarországi szerkezetföldtani kutatások és ezek legújabb eredményei. — Földtani Közlöny 128/1, 123–143
FODOR, L., CSONTOS, L., BADA, G., GYÖRFI, I. & BENKOVICS, L. 1999: Tertiary tectonic evolution of the Pannonian basin system and neighbouring orogens: a new synthesis of paleostress data. — In: DURAND, B., JOLIVET, L., HORVÁTH, F. & SÉRANNE, M. (eds): The Mediterranean Basins: Tertiary extension within the Alpine Orogen. Geol. Soc. London, Spec. Publ., 1–156.
FODOR, L., BADA, G., CSILLAG, G., HORVÁTH, E., RUSZKICZAI-RÜDIGER, ZS. PALOTÁS, K., SÍKHEGYI, F. 2005: New data on neotectonic struc tures and morphotectonics of the western and central Pannonian basin. — In: FODOR L. & BREZSNYÁNSZKY, K. (eds): Proceedings of the workshop on „Application of GPS in plate tectonics, in research on fossil energy resources and in earthquake hazard assessment”. Occasional Papers of the Geological Institute of Hungary 204, 35–44
GRENERCZY Gy. 2005: Crustal motions from space geodesy: a review from EPN, CEGRN, and HGRN data. — Occasional Papers of the Geological Institute of Hungary 204, 31–34
HORVÁTH, F. 1993: Towards a mechanical model for the Pannonian Basin. — Tectonophysics 226, 333–358.
HORVÁTH F. 2007: A Pannon-medence geodinamikája: eszmetörténeti tanulmány és geofizikai szintézis. — Akadémiai doktori érte kezés, MTA, Budapest, 238 p.
HORVÁTH F., BADAG., WINDHOFFERG., CSONTOS L., DÖVÉNYI P., FODOR L., GRENERCZY Gy., SÍKHEGYI F., SZAFIÁN P., SZÉKELY B., TIMÁR G., TÓTH L. & TÓTH T. 2004: A Pannon-medence jelenkori geodinamikájának atlasza, Euro-konform térképsorozat és magyarázó. — http://geophysics.elte.hu/atlas/geodin_atlas.htm
JANIK, T., GRAD, M., GUTERCH, A., VOZÁR, J., BIELIK M., VOZÁROVA, A., HEGEDŰS, E., KOVÁCS, CS. A., KOVÁCS, I. & KELLER, G. R. 2011: Crustal structure of the Western Carpathians and Pannonian Basin: Seismic models from CELEBRATION 2000 data and geological implications. — Journal of Geodynamics 52/2, 97–113.
KÁZMÉR, M. & KOVÁCS, S. 1985: Permian–Paleogene Paleogeography along the Eastern part of the Insubric–Periadriatic Lineament system: Evidence for continental escape of the Bakony–Drauzug Unit. — Acta Geologica Hungarica 28, 71–84.
KILÉNYI ,É. & SEFARA, J. 1991: Pre-Tertiary Basement Contour Map of Carpathian Basin Beneath Austria, Czehoslovakia and Hungary. — Geophysical Transactions 36/1–2. 15–36.
KISS J. 2006: Magyarország gravitációs lineamenstérképe — első eredmények. — Magyar Geofizika 47/2, 1001–1010.
KISS J. 2009: Regionális gravitációs anomáliák, izosztatikus hatások Magyarországon. — Magyar Geofizika 50/4, 153–171.
KISS J. 2010: Mély medencék izosztatikus hatása. — Magyar Geofizika 51/3, 1–13.
KISS J. 2012a: Lehetséges izosztatikus hatások a Kárpát-medencében. — In: MIKA J., DÁVID Á., PAJTÓKNÉ TARI I. & FODOR R. (eds): HUNGEO 2012 Magyar Földtudományi Szakemberek XI. Találkozója, Eger 2012. augusztus 20–25, 39–44.
KISS J. 2012b: A Kárpát-Pannon régió Bouguer-anomália térképének frekvenciatartománybeli vizsgálata és értelmezése. — Magyar Geofizika 53/4, 236–257.
KISS J. 2013a: Magyarországi geomágneses adatok és feldolgozások: spektrálanalízis és térképi feldolgozások. — Magyar Geofizika 54/2, 89–114.
KISS J. 2013b: A Pannon–Kárpát régió gravitációs képe — geodinamikai vonatkozások. — In: KRIVÁNNÉ HORVÁTH Á. (ed): Földtudományi Vándorgyűlés és Kiállítás, Veszprém 2013. július 4–6. p. 25.
KISS J. 2014a: A Kárpát-Pannon régió gravitációs képe — geodinamikai vonatkozások. — Magyar Földtani és Geofizikai Intézet Évi Jelentése 2012–2013, 113–126.
KISS J. 2014b: Magyarország Bouguer-anomália térképének frekvenciatartománybeli vizsgálata és értelmezése. — Magyar Geofizika 55/4, 163–178.
KISS J. 2014c: Lemeztektonika, vulkanizmus és a Kárpát-Pannon régió geomágneses anomália térképe. — Magyar Geofizika 55/2, 1–31.
KISS J. 2015a: A Pannon-medence geomágneses anomáliái és a mélyfúrással feltárt bázisos földtani képződmények kapcsolata. — Magyar Geofizika 56/1, 21–42.
KISS J. 2015b: Kép, térkép, szelvény — litoszféra a geofizikai adatok alapján. A litoszféra-kutatás legfrissebb hazai eredményei. — MFGI előadóülés, Budapest, 2015. november 26. (http://elginfo.elgi.hu/publication/KissJ/Presentations/KJ_litoszféra15.pptx)
KISS J. & GULYÁS Á. 2006: Magyarország mágneses hZ anomália térképe, M=1:500 000-es nyomtatott térkép. — ELGI kiadvány, Budapest.
KISS J. & MADARASI A. 2012: A PGT–1 szelvény komplex geofizikai vizsgálata (nem szeizmikus szemmel). — Magyar Geofizika 53/1, 29–54.
KISS J. & PRÁCSER E. 2014: Kárpát-Pannon régió a potenciáltér adatok tükrében. — In: HUNGEO–2014, Magyar Földtudományi Szakemberek XII. Találkozója — Cikkgyüjtemény, Debrecen 2014. augusztus 20–24. 148–151.
KISS, J., PRÁCSER, E., VÉRTESY, L., GULYÁS, Á. 2011: Last decade gravity data processing in the ELGI. — 6th Congress of Balkan Geophysical Society, Budapest 2011. Oct. 3–6 (oral presentation, B16, http://elginfo.elgi.hu/publication/KissJ/BGS_2011_B16.pdf))
KISS J., VÉRTESY L., GULYÁS Á., KOVÁCS A. CS. & FANCSIK T. 2015a: Bázisos földtani képződmények és a mágneses anomáliák. — MGE 34. Vándorgyűlés, Budapest 2015. 09. 24–25. (http://elginfo.elgi.hu/publication/MGE_vándorgyűlés2015_cikkgyujtemeny.pdf)
KISS J., VÉRTESY L., GULYÁS Á., MADARASI A. 2015b: Tisia — a geofizikai adatok tükrében. — TISIA Konferencia kiadványa, 25–28.
KOVÁCS I., FALUS GY., STUART G., HIDAS K., SZABÓ CS., FLOWER M., HEGEDŰS E., POSGAY K., ZILAHI-SEBESS L. & FANCSIK T. 2011: Asztenoszféraáramlás mint a tercier kilökődés és extenzió hajtóereje?—Magyar Geofizika 52/2, 79–87.
KOVÁCSVÖLGYI S. 1995: DK-Magyarország gravitációs és földmágneses anomáliáinak értelmezése. — Magyar Geofizika 36/3, 198–202.
KOVÁCSVÖLGYI S. 1997: Gravitációs kutatások Magyarországon. A békési rejtély. — Élet és Tudomány 52/18, 551–553.
MÁRTON, E. 1985: Tectonic implications of paleomagnetic results for the Carpath-Balkan areas. — In: ROBERTSON, A. H. E. & DIXON, J. E. (eds): The geological evolution of the Eastern Mediterranean. — Geological Society, London, Special Publications 17, 645–654.
MÁRTON, E., RAUCH-WŁODARSKA, M., KREJCI, O., TOKARSKI, A. K. & BUBÍK, M. 2009: An integrated palaeomagnetic and AMS study of the Tertiary flysch from the Outer Western Carpathians. —Geophysical Journal International 177, 925–940.
MÉSZÁROS, F. & ZILAHI-SEBESS, L. 2001: Compaction of the sediments with great thickness in the Pannonian Basin. — Geophysical Transactions 44/1, 21–48.
MITUCH, E. & POSGAY, K. 1972: 28. Hungary. — In: SZÉNÁS, Gy. (ed.): Crustal Structure of Central and Southeastern Europe Based on the Results of Exploration Seismology. — Geophysical Transactions, Special Issue, 118–129.
NEMESI L., DUDÁS J., DRASKOVITS P., HOBOT J., VARGA P.-NÉ, TÓTH CS., KOVÁCSVÖLGYI S., MILÁNKOVICH A., PÁPA A., STOMFAI R. & VARGA G. 1995: A Kisalföld geofizikai kutatási eredményeinek összefoglalása. — Geophysical Transactions 39/2–3, 91–94.
O’LEARY, D. W. & SIMPSON, S. L. 1977: Remote Sensor Applications to Tectonism and Seismicity in the Northern Part of the Mississippi Embayment. —Geophysics 42/3, 542–548.
POSGAY, K., ALBU, I., MAYERKOVA, M., NAKLADALOVA, Z., IBRMAJER, I., BLIZKOVSKY, M., ARIC, K. & GUTDEUTSCH, R. 1991: Contour map of the Mohorovičić discontinuity beneath Central-Europe. — Geophysical Transactions 36/1, 7–13.
POSGAY K., ALBU I., ÁDÁM A., BÉRCZI I. & HEGEDÜS E. 1995a: A tercier medence aljzatának geofizikai kutatása. — Magyar Geofizika 36/különszám, 27–36.
POSGAY, K., BODOKY, T., HEGEDÜS, E., KOVÁCSVÖLGYI, S., LENKEY, L., SZAFIÁN, P., TAKÁCS, E., TIMÁR, Z. & VARGA, G. 1995b: Asthenospheric structure beneath a Neogene basin in southeast Hungary. — Tectonophysics 252, 467–484.
PRATT, J. H. 1855: On the attraction of the Himalaya Mountains and of the elevated regions beyond them upon the plumbline in India. — Philosophical Transactions of the Royal Society of London 145, 53–100.
ROYDEN, L. & BÁLDI, T. 1988: Early Cenozoic tectonics of the Pannonian Basin system. — In: ROYDEN, L. H., HORVÁTH, F. (eds): The Pannonian Basin. AAPG Memoir 45, 27–48.
ROYDEN, L., HORVÁTH, F. & RUMPLER, J. 1983: Evolution of the Pannonian Basin System: 1. Tectonics.— Tectonics 2/1, 63–90, doi:10.1029/TC002i001p00063.
SCHMID, S. M., BERNOULLI, D., FÜGENSCHUH, B., MATENCO, L.,SCHEFER, S., SCHUSTER, R., TISCHLER, M. & USTASZEWSKI, K. 2008: The Alps–Carpathians–Dinarides-connection: a correlation of tectonic units. — Swiss Journal of Geosciensis 101/1, 139–183.
SULLIVANW. 1985: A vándorló kontinensek. — Gondolat Kiadó, Budapest, 388 p.
SZABÓ, Z. & PÁNCSICS, Z. 1999: Rock densities in the Pannonian basin – Hungary. — Geophysical Transactions 42/1–2, 5–28. SZAFIÁN, P. & HORVÁTH, F. 2006: Crustal structure in the Carpatho–Pannonian region: insights from three-dimensional gravity modelling and their geodynamic significance. — International Journal of Earth Sciences 95, 50–67.
SZAFIÁN, P., HORVÁTH, F. & CLOETHING, S. 1997: Gravity constraints on the crustal structure and slab evolution along a transcarpathian transect. — Tectonophysics 272, 233–247.
SZAFIÁN, P., TARI, G., HORVÁTH, F. & CLOETHING, S. 1999: Crustal structure of the Alpine–Pannonian transition zone: a combined seismic and gravity study. — International Journal of Earth Sciences 88, 98–110.
TANASOIU, M., RADOVICI, I. & PETRISOR, D. 1983: Republica Socialista Romania, Harta Magnetica Anomalia componente Verticale (hZa), Scara 1 : 1 000 000. — Ministerul Geologiei Institutul De Geologie si Geofizica.
TARI, G. 1994: Alpine tectonics of the Pannonian Basin. — PhD. thesis, Rice University, Houston, 501 p.
TÓTH L. & ZSÍROS T. 2002: A Pannon-medence szeizmicitása és földrengéskockázata. — In: „Magyarország földrengésbiztonsága” Mérnökszeizmológiai Konferencia, Széchenyi István Egyetem, Szerkezetépítési Tanszék, Győr, 129–138.
ZELENKA, T., BALOGH, K., KOZÁK, M., PÉCSKAY, Z., RAVASZ, CS., ÚJFALUSSY, A., BALÁZS, E., KISS, J, NEMESI, L., PÜSPÖKI, Z. & SZÉKY FUX, V. 2004: Buried Neogen volcanic structures in Hungary. — Acta Geologica Hungarica 47/2–3, 177–219.