Das seismische Mosaik: 4D Krustendeformation entlang des Dinariden-Helleniden Übergangs

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Daniel Koehn; Dr. Sofia-Katerina Kufner
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers ; Geologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560302743

Dieses Projekt zielt darauf ab, die Frage zu beantworten, wie die Deformation der Erdkruste in Verbindung zu einer sich biegenden Lithosphärenplatte im Erdmantel steht. Unsere Hypothese ist, dass durch die Bewegung der Lithosphärenplatte eine breite 3D-Deformationszone in der oberen Kruste erzeugt wird, die aus einem Mosaik von Krustenblöcken besteht, die teilweise unterschiedliche Deformationsgeschichten durchlaufen. Die Dinariden-Helleniden-Übergangszone in Albanien, eine der Schwerpunktregionen innerhalb DEFORM, ist hervorragend geeignet, um diese Hypothese zu testen. In dieser Region, in der die Adriatische Mikroplatte gegen den westlichen Balkan konvergiert, herrscht im Vergleich zu anderen Teilen der Plattengrenze eine hohe seismische Gefährdung. Die genauen Mechanismen und Loci der Krustendeformation sind jedoch umstritten. Hier schlagen wir ein Analysetool vor, mit dem man den Deformationszustand der gesamten Kruste – nicht nur entlang aktiver Verwerfungen – bestimmen kann. Unser interdisziplinärer Ansatz kombiniert die Bestimmung der Krustenanisotropie mittels Scherwellenaufspaltung (SWS) mit der Methode der Stylolithen-Spannungsinversion (SRIT). Die Anisotropie der oberen Kruste kann durch spannungsgerichtete Mikrorisse verursacht werden, aber sie kann auch strukturbedingt sein, z. B. in der Nähe von Verwerfungssystemen, und somit Informationen über deren aktuelle oder vergangene Aktivität liefern. Stylolithen wiederum können als Spannungsmesser angesehen werden, da sie durch Drucklösungsvorgänge im Gestein entstehen. Ihre Analyse bietet die Möglichkeit, Spannungsrichtungen sowie die Größe des vollständigen Spannungstensors für verschiedene geologische Ereignisse zu entschlüsseln, wobei das jüngste in der Regel das aktuelle Spannungsfeld widerspiegelt. In diesem Projekt werden wir Daten eines 400-Stationen seismologischen Netzes, das über neun Monate 10.800 lokale Erdbeben aufgezeichnet hat, für die SWS-Analyse verwenden. Um die Überlagerung verschiedener Faktoren, die Anisotropie verursachen, zu trennen, werden wir geologische Feldarbeiten durchführen und SRIT anwenden und letztlich diese beiden Datensätze in einer Inversion kombinieren. Unser Ansatz wird ein 3D Modell der aktuellen Krustenspannungsverteilung sowie Informationen über vergangene Deformationsereignisse liefern. Dies wird unser Verständnis der vergangenen und aktuellen Deformationen und deren Zusammenhang mit dem seismischen Gefährdungspotenzial verbessern. Durch die Verbindung von Seismologie und Geologie ist unser Ansatz neuartig und erfolgversprechend, da der Abstand zwischen den verwendeten seismologischen Stationen im gleichen Maßstab wie geologische Strukturen liegt. Innerhalb von DEFORM dient dieses Projekt als Verbindung zwischen lithosphärenweiten und oberflächenbasierten Studien und liefert entscheidende Daten für Modellierungsstudien.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2497: Geohazards und Deformation von Lithosphärenplatten: Der östliche Kontinentalrand der Adriatischen Platte (DEFORM)
• Internationaler Bezug: Albanien
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Ana Fociro
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Andreas Rietbrock