Entstehung und Subduktion von Lithosphäre im Bereich des Ligurischen Meeres

• Antragsteller: Dr. Dietrich Lange; Dr. Martin Thorwart
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 365287383

Die Kollision der Afrikanischen mit der Eurasischen Platte führte zu der Bildung der Alpen und formte ein System aus Becken und Gebirgszügen. Das Ligurische Meer ist eine Schlüsselregion des westlichen Mittelmeeres und Westalpen und durch starke Variationen der Krustenzusammensetzung und Mächtigkeit bekannt. Die tiefere Struktur ist gekennzeichnet durch den Übergang der Westalpen zu dem Gebirgszug des Apennin mit Änderung der Subduktionsrichtung. Im Bereich des Ligurischen Meeres subduziert die Westalpen in östliche Richtung und das Apennin in die entgegengesetzte Richtung. Die Struktur und Eigenschaften der Lithosphäre des Ligurischen Meeres, besonders für Teufen über 20 km, sind hauptsächlich durch Landbeobachtungen oder regionale tomographische Studien bekannt. In dem beantragten Projekt sollen kontinuierliche Seismometerdaten von 33 Ozeanbodenseismometern (OBS) aus der Ligurischen See und angrenzenden Landstationen bearbeitet werden. Diese OBS Stationen sind die marine Komponente des AlpArrays und werden im Mai/Juni 2017 in der Ligurischen See für 11 Monate installiert. Empirische Greensche Funktionen die aus der permanenten Bodenunruhe durch Kreuzkorrelation von Stationspaaren gewonnen werden können, erlauben es Gruppengeschwindigkeiten des Untergrunds zu bestimmen. Diese Gruppengeschwindigkeiten, zusammen mit Dispersionskurven von entfernten Erdbeben, werden dann zu einem 3D Scherwellengeschwindigkeitsmodell des Untergrundes invertiert. Aus dem Geschwindigkeitsmodell können Informationen über die Verteilung der Gesteine abgeleitet werden, wie z.B. über die Verteilung von ozeanischer Kruste oder Serpentinisierung. Die Ligurischen See ist durch das Auftreten von Erdbeben mit Magnitude 4-4,5 und einer ungefähren Wiederholrate von zwei bis drei Jahren gekennzeichnet. Obwohl die Seismizität als moderat einzustufen ist, sind in dem Gebiet mittelstarke Erdbeben bekannt. Das Imperia Erdbeben von 1897 (Mw 6.3-7.5) führe zu 600 Todesopern die hauptsächlich auf kollabierende Hauser zurückzuführen sind. Die OBS Stationen des LOBSTER Netzwerkes als Teil des SPP 4D-MB erlauben erstmals die Detektion und Lokalisierung von Mikroseismizität (Ml>1-2) mit homogener Stationsabdeckung für die gesamte Ligurische See. Die lokalisierten Ereignisse ermöglichen Störungen zu identifizieren die durch wieder die gegenwärtige Öffnung des Ligurischen Beckens aktiv sind und helfen die Geologie und aktuelle Deformation des Ligurischen Beckens besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2017: Gebirgsbildungsprozesse in 4-Dimensionen (4D-MB)