Kalibrierung und Dekonvolution von Bohrlochseismogrammen zur Optimierung von seismischen Gefährdungsanalysen und Bestimmung von Erdbeben-Quellparameter am Beispiel von Wellenformendaten aus dem ICDP-GONAF-Projekt

• Antragsteller: Professor Dr. Marco Bohnhoff
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 235773915

In den zurückliegenden 1.5 Jahren des Projektes konzentrierten sich die Arbeiten auf das erste bereits fertiggestellte vertikale Seismometer-Array des ICDP-GONAF-Observatoriums auf der Tuzla Halbinsel im Südosten Istanbuls. Aufgrund des verbesserten Signal-Rausch-Verhältnisses an den Bohrlochseismometern im Vergleich zu den Oberflächenstationen war es möglich, deutlich mehr M<0 Mikrobeben zu detektieren. Diese Messdaten stellten die Grundlage für die bereits durchgeführten seismologischen Studien dar. In der hier beantragten Verlängerung werden wir unsere Erdbebendatenbank für das östliche Marmarameer fortlaufend erweitern, indem wir die im Sommer 2014 fertig gestellten Seismometer-Arrays auf der Armutlu-Halbinsel in die Detektionsalgorithmen integrieren, sowie dann auch weitere vier GONAF-Bohrlocharrays, deren Fertigstellung bis Frühjahr 2015 geplant ist. Es wurden verschiedene Methoden zur Bestimmung oberflächennaher Eigenschaften des Tuzla-Standortes, wie z.B. seismische Geschwindigkeiten und Dämpfung, angewendet und angepasst. Dieselben Methoden werden auf die neuen GONAF-Stationen übertragen, um zu verifizieren, ob die Beobachtungen in Tuzla standortspezifisch, oder auch für andere geologische Formationen repräsentativ sind. Die dann erstmals durchgeführte vergleichende Analyse unterschiedlicher Standorte in der Region wird neue Einblicke geben, um die Auswerteverfahren für die Korrektur von Standort-Effekten weiterzuentwickeln. Dies ist z.B. für eine genaue Abschätzung von Erdbeben-Quellparametern essentiell. Darüber hinaus planen wir, Processing-Methoden des Vertical-Seismic Profiling einzusetzen, um die Zweige der Nordanatolischen Verwerfungszone unterhalb des östlichen Marmarameeres abzubilden (passive fault-zone imaging). Dabei wird die lokale Seismizität genutzt, die in < 20 km Epizentralentfernung von den GONAF-Stationen in Tiefen von 5 bis 20 km auftritt und an den verschiedenen Tiefenstockwerken der GONAF-Arrays registriert wird. Schließlich werden Wellenformen-Registrierungen von erstmals in 300m Tiefe eingesetzten 3-Komponenten 1Hz MARK Seismometern ausgewertet, unter Anderem um verstärkt S-Wellen-Eigenschaften der Region zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP)
• Internationaler Bezug: Neuseeland
• Mitverantwortlich: Professor Peter E. Malin, Ph.D.