Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Megabeben hinterlassen typische Spuren im Gestein

24.06.2015

Während der frühen Entwicklung der Alpen fanden vor rund 30 bis 40 Millionen Jahren Megabeben statt. Diese hinterliessen charakteristische Spuren in Gesteinsschichten, wie ein Berner Geologe herausgefunden hat. Anhand dieser geologischen Strukturen können nun andere Megabeben der Vergangenheit nachgewiesen werden.

Mega-Beben wie das vom 11. März 2011 in Japan sind sogenannte Subduktionsbeben, die dadurch ausgelöst werden, dass eine tektonische Platte unter die andere abtaucht (Subduktion). Diese Beben erreichen häufig grosse Magnituden von 8 bis 9.


Geologisches Setting während der frühen Entwicklung der Alpen vor ca. 30 bis 40 Millionen Jahren. An der Front des Gebirges bildet sich ein Akkretionskeil aus Meeressedimenten. Diese wurden vo

Armin Dielforder, Universität Bern


Blick ins Erdbebenarchiv: Die weissen Mineraladern weisen auf ein Megabeben bei der Entstehung der Glarner Alpen hin.

Armin Dielforder, Universität Bern

Bei einer Subduktion «hobelt» die obere Platte Meeressedimente von der abtauchenden Platte ab, die in einer keilförmigen Anhäufung unter und vor dem Rand der oberen Platte angegliedert werden. Diese Formation wird Akkretionskeil genannt (siehe Grafik).

Detaillierte geowissenschaftliche Aufzeichnungen aktueller Subduktionsbeben wie beispielsweise in Japan (2011) oder Chile (2010) haben ergeben, dass die Beben Spannungsveränderungen im Akkretionskeil verursachen. Diese können zum mechanischen Versagen des Keils führen und dabei zum Beispiel Nachbeben auslösen.

Trotz dieser Einblicke ist unklar geblieben, was für geologische Strukturen dabei im Gestein entstehen. Armin Dielforder vom Institut für Geologie der Universität Bern hat nun herausgefunden, dass Megabeben eine charakteristische «Handschrift» unter der Erde hinterlassen, mit deren Hilfe andere ehemalige Megabeben nachgewiesen werden können. Die Studie ist nun in «Nature Communications» erschienen.

Gesteinsadern lieferten Hinweis

Armin Dielforder hat Gesteine im UNESCO-Welterbe «Tektonikarena Sardona» in den Glarner Alpen untersucht, die vor rund 30 bis 40 Millionen Jahren Teil eines Akkretionskeils waren. Dabei stellte er fest, dass Brüche und Mineraladern in den Gesteinen in unterschiedlichen Tiefen und auf unterschiedliche Art und Weise gebildet wurden.

Die frühesten Adern wurden in geringer Tiefe durch Kompression der Gesteine gebildet. Im Gegensatz dazu bildeten sich spätere Adern in grösserer Tiefe durch eine Dehnung der Gesteine. Der Wechsel von Kompression zu Dehnung der Gesteine fand in einer Tiefe von rund sieben Kilometern statt.

Dies ist die Tiefe, die es mindestens braucht, um bei einer Subduktion ein Megabeben auszulösen. Deshalb glich Dielforder die Daten mit einem mechanischen Modell ab, das die Spannungszustände in einem Akkretionskeil zu verschiedenen Zeiten eines Erdbebenzyklus berechnet. Der Vergleich ergab, dass nur Subduktionsbeben jene spezifischen Spannungszustände erzeugen, die zur Entstehung der beobachteten Adern führen können.

Anhand dieser Beobachtungen erfahren Forschende mehr über die Dynamik von Akkretionskeilen und erhalten wichtige Informationen über die Auswirkung von Erbeben auf weitere geologische Prozesse wie das Auslösen von Nachbeben. Da die Spuren aber nur nach einem Beben untersucht werden können, eignen sie sich nur für den Nachweis vergangener Ereignisse und nicht für die Vorhersage von zukünftigen Beben.

Angaben zur Publikation:
A. Dielforder, H. Vollstaedt, T. Vennemann, A. Berger, M. Herwegh: «Linking megathrust earthquakes to brittle deformation in a fossil accretionary complex», Nature Communications, 24.06.2015, DOI: 10.1038/ncomms8504

Weitere Informationen:

http://www.kommunikation.unibe.ch/content/medien/medienmitteilungen/news/2015/me...

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur
22.06.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

nachricht Ursuppe in Dosen
21.06.2017 | Universität Duisburg-Essen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften