Seismic and Seismological Features of the Vogtland-Bohemia Earthquake Swarms - in preparation for a high resolution seismic survey and scientific drilling
Final Report Abstract
Das Kernziel des Projektes war die Abbildung der Krustenstruktur im Bereich der Novy-Kostel-Schwarmbebenregion mit Hilfe von existierenden reflexionsseismischen Daten (9HR Profil), um zu einem besseren Verständnis der tektonischen und seismogenen Prozesse in diesem Gebiet zu gelangen. Unser Projekt, Bestandteil des PIER-ICDP-Antragsbündels (PIER: Probing the Intracontinental Eger Rift), ist im Sinne einer Vorarbeit für eine ICDP-Initiative gedacht, um mit Hilfe der Ergebnisse potentielle Bohrlokationen zu charakterisieren. Dazu wurde die Re-Prozessierung des tiefenseismischen 9HR-Profils, das bisher nur mit Standard-CMP-Verfahren bearbeitet wurde, mit modernen seismischen Abbildungsverfahren (Kirchhoff-Prestack-Tiefenmigration) vorgenommen. Nach einer aufwändigen Rekonstruktion der Akquisitionsgeometrie und einem Pre-Processing wurden aus verschiedenen Quellen Informationen über die P-Wellen-Geschwindigkeitsverteilung im Untersuchungsgebiet zusammengetragen und ein Makrogeschwindigkeitsmodells für die Prestack-Tiefen-Migration generiert. Dieses Geschwindigkeitsmodell stimmt mit dem überein, welches auch für die Lokalisierung der Schwarmbeben durch die tschechischen Kollegen zu benutzt wird, um einen direkten Vergleich des seismischen Abbildes und der Schwarmbeben zu ermöglichen. Das finale Ergebnis der Kirchhoff-Prestack-Tiefenmigration wurde mit der Lage der Schwarmbeben verglichen, und zwar insbesondere im NW-Teil des Profils, in dem sich in einer Tiefe von ca. 6-7 km diverse markante Reflektoren abzeichnen, deren Lage in der Nähe der Schwarmbeben direkt auf eine Fluidakkumulation („fluid-trap“, „bright spot“) hindeutet. Insbesondere der Vergleich der raumzeitlichen Entwicklung der Beben und dieser „bright spots“ zeigt, dass es offensichtlich einen starken Zusammenhang zwischen der Lage der „bright spots“/“fluid traps“ und der womöglich fluid-getriggerten Ausbreitung der Schwarmbeben gibt. Diese Erkenntnis durch den direkten Vergleich von reflexionsseismischem Abbild und seismologischen Erkenntnissen ist weltweit bisher noch nicht in solch überzeugender Art gelungen und stellt das wichtigste Ergebnis der hier durchgeführten Arbeiten im Projekt dar. Desweiteren erfolgten methodische Entwicklungen um die Schwarmbeben an diversen seismologischen Stationen hinsichtlich der Abbildung von transmitttierten, konvertierten Phasen, die bei der Wellensausbreitung vom Hypozentrum zur seismologischen Station durch die entsprechenden „fluid-traps“ bzw. das kristalline Basement laufen zu nutzen. Dazu wurde die Methodik der „Receiver Function“ Analyse durch die Beschränkung der Abbildung auf die Fresnel-Zone zu einer fokussierenden Abbildung für gering überdeckte Daten erweitert und auf synthetische Daten und das hier zur Verfügung stehende reale Datenmaterial angewandt. Neben den oben genannten Arbeiten und methodischen Entwicklungen, die direkt in die Promotion von Nirjhar Mullick einfliessen, wurden im Rahmen von drei Qualifizierungsarbeiten diverse reflexionsseismische Datensätze (MVE90, GRANU9501/02, FB01+EV05) aus dem Bereich Vogtland Erzgebirge, d.h. aus dem regionalen Umfeld des eigentlichen Untersuchungsgebietes des Antrages, reprozessiert und die Ergebnisse in einem Visualisierungssystem zusammengefügt und ergeben einen direkten Überblick über die wichtigsten krustalen Strukturen in der unmittelbaren nördlichen Umgebung des Untersuchungsgebietes.
Publications
- Fresnel zone imaging of receiver functions. Geophysical Research Abstracts, Vol. 16. 2014, EGU2014-3500.
N. Mullick, S. Buske
- Seismic imaging of the geodynamic activity at the western Eger rift in central Europe. Tectonophysics, Vol. 647/648. 2015, pp. 105–111.
N. Mullick, S. Buske, P. Hrubcova, B. Ruzek, S. Shapiro, P. Wigger, T. Fischer
(See online at https://doi.org/10.1016/j.tecto.2015.02.010)
