Determination of prominent boundaries in the crust and upper mantle in geodynamic region of southwest Iceland

• Thesis title in Czech: Určování významných rozhraní v kůře a svrchním plášti v geodynamické oblasti jihozápadního Islandu
• Thesis title in English: Determination of prominent boundaries in the crust and upper mantle in geodynamic region of southwest Iceland
• Key words: strukturní rozhraní v kůře, jihozápadní Island, zemětřesení, seismický roj, seismickou sítí REYKJANET
• English key words: structural interface in the crust, southwest Iceland, earthquakes, seismic swarm, REYKJANET seismic network
• Academic year of topic announcement: 2024/2025
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Institute of Hydrogeology, Engineering Geology and Applied Geophysics (31-450)
• Supervisor: RNDr. Pavla Hrubcová, Ph.D.
• Author: hidden - applied
• Date of registration: 17.10.2024

References

1. Shearer, P.M., 2020. Introduction to Seismology. Cambridge University Press, EAN: 9781316635742, third edition.
2. Hrubcová, P., V. Vavryčuk, A. Boušková, and J. Horálek (2013), Moho depth determination from waveforms of microearthquakes in the West Bohemia/Vogtland swarm area, J. Geophys. Res.: Solid Earth, 118, 120-137, doi: 10.1029/2012JB009360.
3. Hrubcová, P., Doubravová, J., & Vavryčuk, V., 2021. Non-double-couple earthquakes in 2017 swarm in Reykjanes Peninsula, SW Iceland: Sensitive indicator of volcano-tectonic movements at slow-spreading rift. Earth Planet. Sci. Lett., 563, 116875.https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.116875
4. Fischer, T., Hrubcová, P., Salama, A., Doubravová, J., Ágústsdóttir, T., Gudnason, E.Á., Horálek, J., & Hersir, G.P., 2022. Swarm seismicity illuminates stress transfer prior to the 2021 Fagradalsfjall eruption in Iceland. Earth Planet. Sci. Lett., 594, 117685.https://doi.org/10.1016/j.epsl.2022.117685.

Preliminary scope of work

Island leží nad Středoatlantským hřbetem a jeho tektonická stavba je tvořena několika seismicky a vulkanicky aktivními centry. Jihozápadní část Islandu, konkrétně poloostrov Reykjanes, představuje z hlediska recentní geodynamiky a geologické stavby unikátní přírodní laboratoř. Tato oblast se vyznačuje opakující se seismickou aktivitou, probíhající vulkanickou činností a přítomností geotermálních polí. Díky probíhající vulkanické aktivitě je oblast v popředí zájmu také z hlediska seismického a vulkanického ohrožení. Stavba kůry a svrchního pláště v této oblasti hraje klíčovou roli v pochopení geologicko-tektonického vývoje a její znalost napomáhá ke snížení ohrožení. Zemětřesení zde probíhají ve formě seismických rojů, převážně v několika horních kilometrech oceánské kůry. Vysoká seismická aktivita je spojena s četnými zlomy a trhlinami v hloubkách 2 až 6 km, přičemž některá zemětřesení mohou zasáhnout až do hloubky 13 km. Cílem diplomové práce bude pracovat s daty ze seismických stanic z oblasti poloostrova Reykjanes na Islandu a zaměřit se na určení a detekci výrazných strukturních rozhraní v kůře a svrchním plášti, případně jejich porovnáním s geodynamicky aktivní rojovou oblastí západních Čech. Součástí práce bude analýza digitálních záznamů lokálních zemětřesení ze seismických rojů zachycených seismickou sítí REYKJANET, případně WEBNET Geofyzikálního ústavu AV ČR, a numerické modelování daného prostředí.

Preliminary scope of work in English

Iceland is situated on the Mid-Atlantic Ridge, with its tectonic framework made up of several seismically and volcanically active regions. The Reykjanes Peninsula in the southwest Iceland offers a unique natural laboratory for studying recent geodynamics and geological structures. This area is notable for frequent seismic activity, ongoing volcanic eruptions, and extensive geothermal fields. Due to its persistent volcanic activity, the region is of significant interest regarding seismic and volcanic hazard. The structure of the crust and upper mantle in this area is essential for understanding tectonic processes and geological evolution, helping to mitigate related risks. Earthquakes in this region generally occur as seismic swarms, mostly within the upper few kilometres of the oceanic crust, with numerous faults and fractures, at depths between 2 and 6 km, with some earthquakes reaching depths up to 13 km. The thesis aims to analyse seismic data from stations on the Reykjanes Peninsula, with a focus on identifying and mapping major structural interfaces in the crust and upper mantle, and potentially comparing these findings with the geodynamically active swarm area in western Bohemia. The research will include the analysis of digital records from local seismic swarms recorded by the REYKJANET seismic network, or the WEBNET network operated by the Institute of Geophysics of the Czech Academy of Sciences, accompanied by numerical modelling of the subsurface.