Modele reologiczne litosfery w poprzek szwu transeuropejskiego w północnej i zachodniej części Polski

Modelowanie reologii litosfery przeprowadzono wzdłuż 5 przekrojów sejsmicznych projektu POLONAISE’97 oraz wzdłuż przekrojów TTZ i LT-7. Modele termiczne litosfery wskazują na skokowy wzrost intensywności produkcji ciepła radiogenicznego pomiędzy blokami tektonicznymi przylegającymi do kratonu wschodnioeuropejskiego (EEC), a pozostałymi fragmentami skorupy, należącymi do szeroko pojętej strefy TESZ. Na tej podstawie wyznaczono hipotetyczną granicę pomiędzy blokami o proweniencji baltickiej i gondwańskiej. Modele litologiczne poszczególnych warstw litosfery zbudowano na podstawie rozkładów prędkości podłużnej fali sejsmicznej (Vp). Parametry funkcji potęgowej pełźnięcia mikrodyslokacyjnego dla każdej warstwy obliczono poprzez uśrednienie parametrów dla jej składników litologicznych. Skonstruowano alternatywne modele reologiczne dla trzech wariantów tempa deformacji i trzech reżimów tektonicznych. W rezultacie otrzymano charakterystykę mechaniczną litosfery w postaci rozwarstwienia krucho-podatnego, ze wskazaniem poziomów możliwego mechanicznego odkłucia. Oszacowano również całkowitą wytrzymałość litosfery oraz przedstawiono rozkład wytrzymałości pomiędzy skorupą a płaszczem. Przedyskutowano niektóre aspekty spójności modelu reologicznego z koncepcjami tektonicznymi badanego obszaru.

---

A complex crustal structure and significant lateral changes in the surface heat flow make the TESZ an interesting object for a study of the rheological differentiation of the lithosphere. Two-step, 1D thermal and mechanical modelling were performed for the POLONAISE'97, TTZ and LT-7 deep seismic sections. The results of thermal modelling indicate that the heat production in the EEC-type of the crust is significantly less than in the rest of the crust within the TESZ. The difference in a radiogenic heat production points to a hypothetical limit of the Gondvana-derived terranes and the Baltica-type of crust. Based on the seismic velocity structure, petrological models for discriminated lithospheric layers were built. Parameters of the "power law" creep function for each layer were calculated by averaging of adequate parameters for its petrological constituents. Rheological modelling for a scope of the most probable strain rates and tectonic regimes lead, to identification of a brittle/ductile stratification of the lithosphere and location of potentially mechanical decoupling levels. Also an integrated strength of the lithosphere was estimated with differentiation between the crustal and mantle strength. The consistency of rheological models was compared with the concept of tectonic evolution of research area, than some alternative solutions of rheological models were discussed.