Die Feinstruktur einer seismogenen Zone: Eine Nachbebenstudie des 2014 Iquiue 8.1 Erdbebens

• Antragsteller: Dr. Dietrich Lange
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 399171538

Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, den Zusammenhang zwischen tektonischer Struktur und postseismischer Erdbebenaktivität anhand des 2014 Iquique Mw 8.1 Erdbeben in Chile zu charakterisieren. Für den wiederholt von Starkbeben getroffenen nordchilenischen Kontinentalrand liegt aufgrund der hohen Seismizitätsrate landseitig ein außergewöhnlicher geophysikalisch-geologisch-geodätischer Datensatz aus der interseimischen, co-seismischen sowie post-seismischen Phase des seismischen Zyklus vor: Das Erdbeben vom 1 April 2014 mit einer Momentenmagnitude von 8.1 brach ein Segment, das vorher als seismische Lücke bekannt war, setzte aber wahrscheinlich nicht das gesamte seismische Moment der seit 1877 inaktiven seismischen Lücke frei. Ein Datensatz von 14 Ozeanbodenseismometern (OBS), die über 24 Monate (Dezember 2014 bis Dezember 2016) die Bodenbewegung aufzeichneten, zusammen mit dem landseitigen Stationsnetz bietet die Möglichkeit einer genauen räumlichen Auflösung lokaler Nachbeben sowie die Ableitung des Geschwindigkeitsmodell entlang der Bruchzone im marinen Forearc. Dieser kombinierte Datensatz bietet die außergewöhnliche Möglichkeit, die Plattengrenze in ihrer Gesamtheit abzubilden. Frühere Datensätze konnten lediglich entweder die marine Seite der Subduktionszone mit OBS-Daten abbilden, oder die landwärtige Seite zwischen dem chilenischen Vulkanbogen und der Küstenlinie. Mit dem neuen Datensatz besteht die einzigartige Chance, diese Lücke zu schließen. Für ein tiefergehendes Verständnis der Prozesse fehlt momentan die Kenntnis der Tiefenstruktur des marinen Forearcs und der seismogenen Zone, da dieser seewärtige Bereich bisher nicht mit moderner Vermessungstechnologie untersucht wurde und daher nur begrenzte Informationen über den Aufbau und die Struktur der subduzierten ozeanischen und der überfahrenden kontinentalen Kruste vorliegen. Durch Auflösung von Feinstrukturen der Plattengrenzfläche anhand der Nachbeben möchten wir die Topograhie der Plattengrenzfläche besser verstehen, sowie möglichen Fluidtransfer von der Plattengrenzfläche in die Oberplatte, um Aussagen über eine Korrelation von Dehydratationsprozessen und der Verteilung der Seismizität in der Oberplatte treffen zu können. Tomographische Inversionsverfahren werden die Geschwindigkeitsstruktur des Kontinentalrandes auflösen. Um die Verteilung der Seismizität einzuordnen wird diese mit hochauflösenden strukturellen Abbildungen (2D Reflektions- und 3D OBS- Refraktionseismik) des marinen Forearcs verglichen, die Ende 2016 von RV Langseth aufgenommen wurden, so dass das hier vorgeschlagenen Projekt einen einzigartigen ganzheitlichen Ansatz verfolgt, der in dieser Form nur aufgrund der einzigartigen Datenbasis aus Landdaten und marinen Daten möglich ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen