Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

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allem die zeitabhängigen Effekte viskoelastischer Spannungsumlagerung
mit einbezogen. Die gegenwärtige
Situation ist in Abb. 2.4a dargestellt. Der größte Teil der
Region weist hohe Spannungswerte auf. Die lokale Seismizität
(M > 2) zwischen 0 und 17 km Tiefe (KOERI,
2005) entspricht in großen Bereichen der berechneten
Coulomb-Spannungsänderung, d. h. die hohe Aktivität
korreliert mit Gebieten hoher Spannung (0,3 MPa) westlich
des 1999er-I . zmit-Bruchs und ist im allgemeinen größer
in Gebieten mit Spannungen > 0,1 MPa. Der Effekt
regionaler tektonischer Spannungen (Abb. 2.4b, für zehn
Jahre) ist gering gegenüber dem Effekt von Spannungsänderungen
durch postseismische Spannungsumlagerung.
(Abb. 2.4c und d). Unsere Ergebnisse demonstrieren,
dass die gegenwärtige Spannungsverteilung in der
Marmara-Region nicht durch tektonische Aufladung, sondern
durch viskoelastische Spannungsumlagerung dominiert
wird.
Die Möglichkeit der Triggerung des Düzce- durch das
I . zmit-Beben durch Spannungsumlagerung wurde ebenfalls
untersucht. Im Allgemeinen wird eine positive Coulomb-Spannung
als Kriterium zur Auslösung angesehen.
Da die Herdflächenlösungen beider Ereignisse sehr ver-
schieden sind, wurde eine 3D-Analyse der Spannungsverhältnisse
auf der Bruchfläche des Düzce-Bebens erstellt.
Dazu wurden die Herdparameter des I . zmit-Bebens variiert:
die räumliche Lage um ±5 km, der Herdmechanismus
um ±10°. Es zeigte sich, dass die Größe des Bereichs positiver
Coulomb-Spannung nur in etwa 50 % der 729 Modelle
einen nennenswerten Anteil der Bruchfläche erfasst.
Das heißt, dass zum einen unter diesen komplizierten Verhältnissen
eine 3D-Analyse mit der Tensor-Transformation
der Spannungen unerlässlich ist, dass zum anderen
die Auslösung des Düzce-Bebens durch das Izmit-Beben
nicht sicher ist und dass im Umkehrschluss eine solche
Analyse genutzt werden kann, um die Herdparameter
eines Bebens stärker einzugrenzen.
Erdbebengefährdung in Städten
Die Abschätzung der möglichen Bodenbewegung im Falle
eines Erdbebens ist besonders für dicht besiedelte Gegenden
(Megastädte) von enormer Wichtigkeit. Dabei hängt
die maximal zu erwartende Bodenbewegung nicht nur von
der Stärke des Bebens, sondern auch von den Untergrundbedingungen
entlang des Laufwegs der Erdbebenwellen
ab. Besonders aufmerksam sollten die Untergrund-
Abb. 2.4: Änderung der Coulombspannung in 10 km Tiefe auf optimal orientierten Verwerfungsflächen (Farbskala, 10 MPa
uni-axiale Kompression, N120° E orientiertes regionales Spannungsfeld) und auf gegebenen Verwerfungen (gefüllte Kreise).
Das gesamte Spannungsfeld ist in (a) dargestellt; (b) zeigt die Änderung der Coulombspannung durch stetige zehnjährige
tektonische Aufladung; (c) und (d) zeigen den kumulativen Effekt viscoelastischer Spannungsumlagerung gegenwärtig
und im Jahr 2010. Das westliche Ende der 1999 I . zmit Erdbeben wird durch eine Doppellinie dargestellt. Kleine
Kreise in (a) stellen die lokale M > 2 Seismizität von 2000 bis 2004 zwischen 0 und 17 km Tiefe dar. Grüne Vierecke zeigen
die seismische Stationen des Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute (KOERI).
Coulomb stress change at 10 km depth on optimally oriented fault planes (colour field, 10 MPa uniaxial compression,
N120° E oriented regional stress field), and on given faults (filled circles). The total stress field is displayed in (a); (b)
shows the change in Coulomb stresses due to 10 years of steady tectonic loading; (c) and (d) show the cumulative effect
of viscoelastic relaxation, for the present time and in 2010, respectively. The double line displays the western end of
the 1999 I . zmit rupture. Small white dots in (a) show the local M ≥ 2 seismicity for the period 2000-2004 at depths between
0 and 17 km. Green squares display the location of the Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute
(KOERI) seismic stations.
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam