Untersuchung der isotropen und anisotropen Lithosphärenstruktur in der Ostalpenregion durch gemeinsame Inversion von Oberflächenwellen und Receiver Functions

• Antragsteller: Professor Dr. Mark R. Handy; Professor Dr. Rainer Kind; Professor Dr. Thomas Meier; Professor Dr. Georg Rümpker
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers ; Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442515292

Die Gebirgsbildung begann in den Ostalpen im Neogen als Krusteneinheiten verschiedener Terrane durch die herannahende Adriatische Platte stark deformiert und gefaltet wurden. Die Ostalpen sind ideal geeignet, die ganze Komplexität der Gebirgsbildung einschließlich der Delamination und Deformation der Kruste, von Deckenstaplung und lateraler Extrusion zu untersuchen. Die zugrundeliegenden Prozesse und insbesondere die treibenden Kräfte sind nach wie vor unbekannt, da die tiefe Lithosphärenstruktur nicht genau genug bekannt ist. Voraussetzung für das Verständnis der Gebirgsbildungsprozesse in den Ostalpen ist es, die Form der Adriatischen Platte, den Entkopplungshorizont der lateralen Exktrusion und die Tiefenstruktur der Lithosphäre aufzulösen. Es ist eine offene Frage, ob Adria oder Eurasien die untere Platte ist oder ob es sich um bivergente Subduktion handelt. Auch die Eigenschaften der Mantellithosphäre müssen geklärt werden, um die wirkenden tektonischen Kräfte quantifizieren zu können. AlpArray, das dichteste regionale seismische Array, das gleichzeitig in Betrieb war, bietet die Möglichkeit, die Tiefenstruktur des Orogens im Detail zu untersuchen. Der vollständige Datensatz wird 2021 zur Verfügung stehen. Aufbauend auf Oberflächenwellen- und Receiver Functions-Messungen, die in der ersten Phase des SPP in getrennten Projekten bearbeitet wurden, wird in der zweiten Phase eine gemeinsame Inversion durchgeführt, um ein hochaufgelöstes Modell der absoluten Scherwellengeschwindigkeit in der Lithosphäre sowie der internen Diskontinuitäten zu erhalten. Stochastische Inversionsalgorithmen zur Bestimmung isotroper und anisotroper Modelle und ihrer Unsicherheiten werden entwickelt, um ein seismisches Modell der Lithosphäre in den Ostalpen zu erhalten. Dessen wesentliche Strukturen werden zur Tektonik an der Erdoberfläche in Beziehung gesetzt, um ihre tektonische Affinität zu klären. Basierend auf seismologischen Beobachtungen werden wir zusammen mit Kooperationspartnern, die sich mit dem Forschungsthema „Reorganisation der Lithosphäre während der Gebirgsbildung“ befassen, ein umfassendes 4D Modell zur tektonischen Entwicklung der Lithosphäre in den Ostalpen seit dem Neogen entwickeln. Es wird die Grundlage für quantitative numerische Modellierungen bilden.

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