Referent |
Dr. Stephan Husen, ETH Zürich |
Inhalt |
Wie sieht die drei-dimensionale Struktur der Erdkruste unter den Alpen aus? Diese Frage lässt sich mit der Hilfe der Erdbebentomographie beantworten, die sich mit dem drei-dimensionalen Abbild seismischer Parameter im Untergrund beschäftigt. In den letzten 10 Jahren wurden sowohl die Anzahl als auch die Qualität der seismischen Stationen im Alpenraum deutlich verbessert. Als Folge stehen nun sowohl quantitativ als qualitativ hochwertigere Datensätze für die Tomographie zu Verfügung. Die neusten Modelle, die auf diesen Datensätzen basieren, bilden die drei-dimensionale Struktur der Erdkruste in den Alpen in einer signifikant verbesserten Auflösung ab. Entlang bestehender Tiefenprofile aus der Refraktions- und Reflexionsseismik stimmt die Lage bekannter, grossräumiger Strukturen wie der Krusten-Mantel-Grenze oder des Ivrea-Körpers sehr gut mit den bisherigen geophysikalen und geologischen Modellen überein. Daneben lassen sich kleinräumige Anomalien erkennen, wie zum Beispiel eine Aufwölbung der Krusten-Mantel Grenze unterhalb des Alpinen Rhonetals oder eine Hochgeschwindigkeitsanomalie unterhalb des zentralen Tessins. Neben einem verbesserten Abbild der seismischen Strukturen liefert die Lokalbebentomographie auch verbesserte Erdbebenlokalisierungen im Alpenraum. Diese bestätigen das Auftreten von sehr tiefen Erdbeben in der Unterkruste unterhalb der nördlichen Schweiz; im Gebiet der zentralen Alpen treten diese tiefen Beben nicht auf. Eine fundierte Interpretation der Prozesse, die zu diesen Erdbeben führen, steht allerdings noch aus.
Im Bild unten ist ein perspektivischer Tiefenschnitt durch das drei-dimensionale Tomographiemodell der Alpen gezeigt. Blickrichtung ist von Nordwesten. Gebiete, die von der Tomographie gut aufgelöst sind, werden in den vollen Farben gezeigt; weniger gut aufgelöste Gebiete sind in abgeschwächten Farben gezeigt. Die P-Wellengeschwindigkeit ist farblich kodiert. Blaue Farben entsprechen dabei P-Wellengeschwindigkeiten des Mantels, grüne Farben der Unterkruste und braune Farben der Oberkruste. Die weissen Linien markieren die Krusten-Mantel Grenze, wie sie anhand von Reflektions- und Refraktionsseismik in den Alpen bestimmt wurde. Die grauen Kreise bezeichenen Hypozentren gut lokalisierbarer Erdbeben entlang der Profile.
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