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The Nature of DEEP – FOCUS EARTHQUAKES

The Nature of DEEP – FOCUS EARTHQUAKES. Paper von Cliff Frohlich. Inhalt. Was sind Tiefbeben? Wieso sind sie von Bedeutung? Wie sind sie charakterisiert? Welches sind die mechanischen Prozesse dahinter? Unbeantwortete Fragen und zukünftige Forschungsbereiche. Was sind Tiefbeben?.

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The Nature of DEEP – FOCUS EARTHQUAKES

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Presentation Transcript

  1. The Nature of DEEP – FOCUS EARTHQUAKES Paper von Cliff Frohlich

  2. Inhalt • Was sind Tiefbeben? • Wieso sind sie von Bedeutung? • Wie sind sie charakterisiert? • Welches sind die mechanischen Prozesse dahinter? • Unbeantwortete Fragen und zukünftige Forschungsbereiche.

  3. Was sind Tiefbeben? • Wadati (1928): Erdbeben unterhalb der Erdkruste • Wadati-Benioff-Zone (oder auch Benioffzone)

  4. Was sind Tiefenbeben? • Erdbebenherd liegt bei einer Tiefe von 70 km und mehr • Intermediate Earthquakes (70 bis 300 km) • Very deep Earthquakes (ab 300 km) • Unterhalb von 680km gibt es keine Erdbeben mehr

  5. Wieso sind sie von Bedeutung? • treten weltweit, sehr oft und stark auf. • stehen in Zusammenhang mit Subduktionszonen (Beweis für dir tektonischen Prozesse) • Erdbebenwellen wichtig für die Erkundung des Erdinnern • unterscheiden sich mechanisch von den shallow Earthquakes

  6. Wie sind sie charakterisiert? Tiefenverteilung/globale Verteilung: • globales Auftreten ist abhängig von der Tiefe • bis 300km nahezu globale Gleichverteilung • Unterhalb von 300km keine Gleichverteilung

  7. Tonga-Kermadec Region

  8. Wie sind sie charakterisiert? Größenverteilung: • größte Tiefenbeben intermedite Earthquakes unterscheiden sich von shallow Earthquakes: • deutlich geringere Aftershocks • deutlich höherer Spannungsabfall

  9. Wie sind sie charakterisiert? Moment Tensor: • Keine Isotope Ausbreitung • Double Couple nicht ausreichend • CLVD: compensated linear vector dipole • Es liegt eine Kombination von DC und CLVD vor • CLVD kommt in Regionen mit einer extremen strukturellen Komplexität vor

  10. Mechanische Prozesse

  11. Mechanische Prozesse • Tensionale Spannung • Kompressionale Spannung • Biegespannung • Thermale Spannung • Phasenübergänge

  12. Mechanische Prozesse Runway – Creep: • Schmelzung entlang Shear –Zonen • Unsicherheit: Creep – Instabilität müsste sehr schhnell und über eine große Fläche erfolgen • Eher wahrscheinlich für foreshocks

  13. Mechanische Prozesse Biegsame Instabilitäten: • kein großer Temperaturunterschied durch den Creep – Prozess • Temperatur und Druck sind abhängig von der Creep – Resistenz • Unsicherheit: es gibt keine experimentelle Arbeit, die diese Theorie belegt

  14. Mechanische Prozesse Fest – Phasen Übergänge: • ohne Volumenänderung würde eine CLVD Quelle entstehen • Energie ist groß genug, wenn der Phasenübergang schnell genug ist • untere Grenze von 700km für Tiefenbeben festlegbar? • Unsicherheit: nicht bewiesen

  15. Mechanische Prozesse Poren Fluide: • Subduktion von Meeressedimenten Dehydration • Senkung des hydrostatischen Drucks • Unsicherheit: keine Aussagen über das Verhalten in den Mantelbedingungen möglich

  16. Unbeantwortete Fragen • Welches ist der physikalische Prozess in den Quellen der Tiefenbeben? • Warum treten Tiefenbeben nicht noch tiefer auf? • Wodurch unterscheiden sich very deep Earthquakes von den intermediate Earthquakes?

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