Tomographische Abbildung der Kruste unter den Alpen mit Ambient Noise: Verbindung von tiefen Strukturen zu Beobachtungen an der Oberfläche

• Antragsteller: Dr. Emanuel David Kästle
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442498846

Der Forschungsantrag zielt auf ein besseres Verständnis der tektonischen Prozesse, die für die Herausbildung der Alpen und die andauernden Veränderungen, wie das Anwachsen der Alpen oder das Vorkommen von vielen kleinen bis mittleren Erdbeben, verantwortlich sind. Der Fokus liegt auf der Kollisionsgeschichte der letzten 20 Millionen Jahre von Europäischer und Adriatischer Platten. 3-dimensionale, tomographische Abbilder der Erdkruste werden erstellt um die Untergrundstrukturen im Detail aufzulösen. Die verwendete Methode basiert auf der Verwendung von Oberflächenwellen die ständig die Erde durchlaufen und durch die konstanten Bewegungen der Ozeanwellen generiert werden. Die Signale werden von den kürzlich aufgestellten, dichten AlpArray und Swath D Stationsnetzwerken aufgezeichnet. Durch die Berechnung von Kreuzkorrelation dieser Aufzeichnungen kann die Laufzeit im Untergrund und schließlich die Geschwindigkeitsstruktur des Untergrunds bestimmt werden. Dieser Ansatz wurde bereits in der Vergangenheit erfolgreich in seismischen Netzwerken wie dem USArray angewandt und eignet sich um den Untergrund bis etwa 50 km Tiefe abzubilden. Die besonders dichte Stationsaufstellung innerhalb des Swath D Netzwerks erlaubt es weiterhin hochfrequente Wellenanteile zu messen, die andernfalls unsichtbar bleiben. Diese Anteile sind besonders geeignet um die flachen Strukturen, oberhalb von einem Kilometer Tiefe, aufzulösen. Diese Messung können daher genutzt werden um eine Verbindung zwischen den Informationen aus der Oberflächengeologie und den tiefen Strukuren herzustellen. Der Forschungsansatz wird eine moderne, probabilistische Methode einsetzen um die Untergrundmodelle zu erstellen, womit gewährleistet ist, dass Unsicherheiten des Modells beziffert werden können und auch andere geophysikalische Daten, wie zum Beispiel Schweremessungen in das Modell integriert werden können. Das Modell der Alpinen Erdkruste wird auch als zusätzliche Information von anderen Forschungsprojekten innerhalb des Schwerpunktprogramms genutzt werden und schließlich zu den Interpretationen der geodynamischen Entwicklung und der tektonischen Geschichte des Alpinen Systems beitragen.

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