BRASS: Charakterisierung von starken Reflektoren in einer geodynamisch aktiven Region mit wiederkehrender Schwarmbeben-Aktivität

• Antragstellerin: Dr. Catherine Alexandrakis-Zieger, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286020766

Die Westböhmen/Vogtland-Region (WB/V) ist von besonderem tektonischen Interesse, da in diesem Gebiet häufig mikroseismische Schwarmbeben auftreten. Typischerweise ist die während der seismischen Aktivität freigesetzte Energie gering, so dass Beben nicht von der Bevölkerung gespürt werden. Trotzdem kam es in den letzten Jahrzehnten in der Nový Kostel Schwarmregion (Tschechische Republik) zu einigen Beben mit größeren Magnituden. Aufgrund dieser Erdbeben und der in letzter Zeit zunehmenden mikroseismischen Aktivität im Vogtland (Deutschland) wurden mehrere neue Studien initiiert. Bisher gab es viele Studien, die sich mit den Ursachen der Schwarmbeben beschäftigt haben. Die meisten dieser Studien gehen davon aus, dass Fluide aus der tiefen Erdkruste aufsteigen, sich ansammeln und schließlich Erdbeben auslösen. Allerdings konnten bisher weder Fluidwege ermittelt noch konnte geklärt werden, warum sich Fluide an diesen Lokationen akkumulieren. Deshalb sollen in dieser Studie die Untergrundstrukturen in der Nähe der Schwarmbeben-Zone abgebildet und modelliert werden, damit die strukturellen und tektonischen Konditionen in der WB/V-Region bestimmt werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden vor kurzem zwei reflexionsseismische Profile der WB/V-Region von der Arbeitsgruppe Seismik und Seismologie an der TU Bergakademie Freiberg erneut bearbeitet. Diese Datensätze zeigen starke Reflektoren, insbesondere in Regionen, die mit den Schwarmbeben korreliert werden können. In dieser Studie werde ich die starken Reflektoren in den seismischen Profilen durch Modellierung der Reflexionskoeffizienten charakterisieren. Diese Reflektoren repräsentieren möglicherweise geologische und/oder strukturelle Grenzen, an denen Fluide gestaut und mikroseismische Brüche begünstigt werden. Vor kurzem konnte unsere Arbeitsgruppe diese Methode erfolgreich anwenden, um Störungszonen im kristallinen Gestein zu modellieren und zu charakterisieren. In diesem Projekt werde ich diese Methode nutzen, um die starken Reflektoren der 9HR/91 und MVE-90 Profile zu modellieren und dadurch festzustellen, ob sie dieselben Strukturen abbilden. Um die starken Reflektoren der gesamten WB/V-Region zu modellieren und zu kartieren, wird die Methode angepasst und auf Seismogramme von Lokalbeben angewendet, die an deutschen und tschechischen seismologischen Stationen aufgezeichnet wurden. Mithilfe der Modellierungsergebnisse und der Reflektorkarte werde ich ermitteln können, ob diese Reflektoren mit der Schwarmbeben-Aktivität zusammenhängen oder von anderen Strukturen hervorgerufen werden. Besonders interessant wird diese Studie für Wissenschaftler sein, die sich mit dem Verhältnis von Fluiden und Erdbeben beschäftigen. Zusätzlich wird die Methodik sehr nützlich sein, um Untergrundstrukturen in Regionen zu kartieren, in denen nur wenig Informationen aus aktiv-seismischen Untersuchungen vorliegen, die dafür aber ein gutes lokales seismisches Netzwerk aufweisen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Václav Vavrycuk