bok%3A978-3-642-01313-3

Mit Feuer und Donner
Tag kommt es irgendwo auf der Welt zu einem Erdbeben. Oft liegt ihre Magnitude
unterhalb der menschlichen Wahrnehmungsgrenze und kann nur mit empfindlichen
Seismographen eindeutig identifiziert und lokalisiert werden.
Ein Seismograph registriert Erschütterungen
des Untergrunds.
© USGS
Ist der Erdstoß stark genug, registrieren unsere Sinne oft eine typische Abfolge
von Schütteln, Rollen und Schaukeln. Diese Phänomene gehen auf unterschiedlich
schnell aufeinanderfolgende Wellenformen zurück. Bei den sich am schnellsten
ausbreitenden Wellen, den P- oder Primärwellen, schwingen die Gesteinspartikel
senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, das Gestein wird wechselweise komprimiert
und gedehnt. Im Gegensatz zu Wasser oder Luft kann Gestein aber auch
seitlich schwingen. Bei dieser Schwingung, den so genannten Transversal- oder
S-(Sekundär-)Wellen, bewegen sich die Bodenteilchen quer zur Ausbreitungsrichtung
der Wellen. Das Gestein wird dadurch horizontal oder vertikal verformt
und geschüttelt. Während sich die P-Wellen in Flüssigkeiten und fester Materie
gleichermaßen fortpflanzen, kann die S-Welle nur in festem, scherbaren Gestein
wandern und wird daher von den flüssigen Bereichen des Erdinneren „geschluckt“.
Die verschiedenen Formen der
Erdbebenwellen haben auch
unterschiedliche Bewegungen an
der Erdoberfläche zur Folge.
© MMCD NEW MEDIA
Longitudinalwellen (P-Wellen)
Erreichen die S- und P-Wellen die Oberfläche oder die Grenzschicht einer
geologischen Struktur, werden sie reflektiert oder in Oberflächenwellen umgewandelt.
Bei diesen wird die Energie ausschließlich entlang oder nahe der Oberfläche
geleitet, tiefer im Untergrund ist die Gesteinsbewegung meist nur minimal.
Zwei Haupttypen von Oberflächenwellen werden dabei von Geoforschern unterschieden:
Die Love-Wellen, benannt nach dem englischen Physiker Augustus E.
H. Love, verformen das Gestein in
horizontaler Richtung. Durch ihre oft
großen Amplituden gehören diese
seitlichen Schwingungen des Bodens
zu den zerstörerischsten Wellen eines
Bebens. Besonders an Gebäuden
können sie enorme Schäden anrichten.
Transversalwellen (S-Wellen)
Love-Welle
Rayleigh-Welle
Fortpflanzungsrichtung
Der 1885 zuerst von Lord Rayleigh
beschriebene und nach ihm benannte
zweite Typ von Oberflächenwellen
erzeugt rollende Bewegungen des
Untergrunds. Während einer Rayleigh-
Welle bewegen sich die Gesteinspartikel
elliptisch auf einer vertikalen
Ebene. Da alle diese Wellen eine
jeweils leicht unterschiedliche Laufzeit
haben, besteht ein Erdbeben aus einer
charakteristischen Serie unterschiedlicher
Bodenbewegungen. Die zuerst
eintreffenden P-Wellen erzeugen eine
Auf- und Abbewegung des Bodens,
154