On the application of 3D monitoring methods of active fault and gravitational movements in Bulgaria

Pages: 
pp. 13-20
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev str., bl. 24, 1113 Sofia, Bulgaria
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev str., bl. 24, 1113 Sofia, Bulgaria
Abstract: 

The paper considers the application methods for 3D monitoring of slow landslide and fault movements. The most representative cases in Bulgaria are presented as the following: the deep-seated landslides Taukliman and Zlatni Pyasatsi (North Black Sea Coast), Krupnik Fault and a seismogenic rockfall at Krupnik Village. The diagrams of recorded movements show various types of long-term and short-term movements, sharp changes of rates and/or directions of movements; resulted by factors as earthquakes, temperature fluctuations etc. Generally, three main cases can be outlined as follows: 1. Monitoring fault structures in non-slope area or in a slope with no manifested deformation, in area with suspected contemporary tectonic activity, in brief – monitoring of fault movements; 2. Monitoring slope areas without active faults in a close proximity and with manifested slope deformation of a block type, in brief — monitoring of gravitational
movements; 3. Monitoring of fault structures in slopes with gravitational deformations, as well as various combinations between fault and gravitational movements.
   The monitoring of fault movements shows a clearly expressed trend of horizontal and/or vertical slip (axes Y and Z). The movements along axis X express are usually influenced by temperature deformations in the rock medium. The monitoring point B6 at Krupnik Fault show good results for the strike-slip movements — 2.7 mm per year (sinistral movement).
   The monitoring of gravitational movements is applied successfully at deep-seated landslides, which are distributed along North Black Sea Coast. These movements can be easily monitored and even predicted. They are well expressed at all spatial direction. However the seasonal temperature fluctuations usually impact the axes X and Y.
   The interpretation of data from measurements of fault structures in slopes with gravitational deformations is usually hampered by the superposition of two processes when in some moment one of them could have masked or reinforced the other. A relevant example is the monitoring of a deep tectonic fissure at the boundary of slope deformation in the laid wall of Krupnik Fault. There is no clearly manifested trend of movement along all three directions. Frequent minor jumps are typical. They are most probably related to: the mechanism of the movements of the blocks in front and back of the fissure down the slope, the resistance of horizontal and vertical slide along the fissure and the effects of nearby earthquakes.

E. Аврамова-Тачева, Н. Добрев. О приложении мониторинговых 3D методов к активным разломам и гравитационным движениям. Работа посвещена приложению методов для осуществеления 3D-мониторинга медленных оползней и движений по разломам. Самыми представительными примерами этих структур на территории Болгарии являются: глубокозалегающие оползни Тауклиман и Златни пясыци (северное побережье Черного моря), Крупникский разлом и сеисмогенный обвал около с. Крупник. Диаграммы установленных движений показывают разнообразеие их характера. Записаны: продолжительные и кратковременные движения, резкие изменения в скорости и направленности движений, а также движения, которые контролируются посторонними факторами (землетрясениями, температурными изменениями и т.д.). Можно выделить три основных случая: 1. Мониторинг разломов, размещенных вне склонов или на недеформированном склоне, а также в районах, где предполагаеся современная тектоническая активность, т.е мониторинг движений по разломам. 2. Мониторинг склонов вне активных разломов, но со склоновыми деформациями блокового типа, т.е. мониторинг гравитационных движений. 3. Мониторинг разломов на склонах с гравитационной деформацией, а также разнообразных комбинаций между разломными и гравитационными движениями.
   Систематические наблюдения движений по разломам выявляют хорошо выраженный тренд горизонтального и/или вертикального движения (по осям Y и Z). Движения по оси X как правило находятся под влиянием температурных деформаций. Находящаяся под наблюдением точка В6 в зоне Крупникского разлома дает информацию о левосдвиговых перемещениях 2.7 mm/год.
   Мониторинг гравитационных движений дал хорошие результаты в отношении глубоко залегающих оползней, размещенных вдоль северного Черноморского побережья. Эти движения легко поддаются мониторингу и даже предсказанию. Они хорошо выражены во всех направелниях пространства, но сезонные температурные изменения часто оказывают влияние на оси X и Y.
   Интерпретация замеров по разломным структурам на склонах с гравитационными деформациями как правило усложняется наложением обоих процессов, причем в данный момент один из них заглушается или подчеркивается другим. Подходящим примером является мониторинг глубокого тектоничского раскола на границе склоновой деформации в лежащем крыле Крупникского разлома. Отчетливого тренда в движениях по направлениям осей не наблюдалось. Типично появлялись частые небольшие скачки. По всей вероятности они связаны с механизмом движения блоков вниз по склону (перед расколом и за ним), с противодействием горизонтальных и вертикальных движений вдоль раскола, а также с эффектом близких землетрясений.

Keywords: 

3D monitoring, block landslides, active faults, Krupnik Fault

VOLUME 36 (3-4)/December 2007

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria, G. Bonchev Str., Block 24
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria, G. Bonchev Str., Block 24
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria, G. Bonchev Str., Block 24
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria, G. Bonchev Str., Block 24
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria, G. Bonchev Str., Block 24
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria, G. Bonchev Str., Block 24
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria, G. Bonchev Str., Block 24
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria, G. Bonchev Str., Block 24

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev str., bl. 24, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev str., bl. 24, 1113 Sofia, Bulgaria

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Bulgaria, 1113 Sofia, Acad. G. Bonchev Str., Bl. 24

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Acad. G. Bonchev St., Bl. 24
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Acad. G. Bonchev St., Bl. 24

Geological Institute of the Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Acad. G. Bonchev St., 24

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
|
Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC, Granada, Spain
|
University of Granada, Granada, Spain
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
|
University of Granada, Granada, Spain
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 24 Acad G. Bonchev Str., 1113 Sofia

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia

Geological Institute, Bulgarian academy of Scienses, 1113 Sofia, 24 G. Bonchev Str.
|
Geological Institute, Bulgarian academy of Scienses, 1113 Sofia, 24 G. Bonchev Str.

Sofia University “St. Kliment Ohridsky”, 1000 Sofia, 15 Tsar Osvoboditel Blvd.
|
Geological Institute Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, 24 G. Bonchev Str.
|
Geological Institute Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, 24 G. Bonchev Str.
|
Ministry of Environment and Water, 1000 Sofia, 22 Maria Louisa Blvd.

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev Str., Bl. 24, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev Str., Bl. 24, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev Str., Bl. 24, 1113 Sofia, Bulgaria

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria

Bulgarian Academy of Sciences, Geological Institute, Acad. G. Bonchev St. Bl. 24, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Middle East Technical University, Department of Geological Engineering, 06531 Ankara, Turkey
|
General Directorate of Mineral Research and Exploration, Department of Geological Research, 06520 Ankara, Turkey
|
General Directorate of Mineral Research and Exploration, Department of Geological Research, 06520 Ankara, Turkey

Geophysical Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences