Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

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Abb. 2.37: Verteilung des elektrischen
Widerstandes im Bereich der San Andreas
Verwerfung. Zonen erhöhter Leitfähigkeit
(niedrige Widerstände) sind im
Modell mit roten und gelben Farben
gekennzeichnet. Im Bereich der oberen
Kruste an den beiden Modellrändern
werden diese vermutlich durch die sedimentäre
Überdeckung des Grundgebirges
hervorgerufen, während der Scherzonenleiter
(FZC) im Bereich der San
Andreas Störung (SAF) als Anreicherung
von Fluiden im Porenraum zerrütteter
Gesteine interpretiert wird. Schlecht leitfähige
Strukturen (blau) westlich der
SAF dürften auf einen Granitkörper
(Salinian Granite) zurückzuführen sein.
Im Bereich der Mittel- und Unterkruste
findet man eine 20 km breite Zone erhöhter
Leitfähigkeiten, wobei die höchsten Leitfähigkeiten direkt unterhalb der SAF auftreten.
An image of the electrical resistivity distribution beneath the San Andreas Fault zone. Zones of high conductivity are
shown in red and yellow colours. Such regions at both sides of the model in the upper crust probably correspond to
sedimentary sequences. The Fault Zone Conductor (FZC) in the vicinity of the SAF is interpreted in terms of saline fluids
within the increased pore space of fractured rocks. Resistive structures west of the SAF are likely related to a block
of Salinian Granite. A 20 km wide region in the middle and lower crust is imaged as conductive, the highest conductivities
are found directly beneath the surface trace of the SAF. SAF San Andreas Fault; CRF Coast Range Fault; SAFOD
San Andreas Fault Observatory at depth; FZC Fault zone conductor. Red dots indicate seismicity.
dem keine Beben auftreten. Es ist unklar, ob das Fehlen
von Beben mit dem Vorkommen von Fluiden im Porenraum
der zerrütteten Gesteine, welche für die hohen elektrischen
Leitfähigkeiten ursächlich sind, kausal korreliert
oder ob die Beben an einen lithologischen Kontrast gebunden
sind.
In größeren Tiefen unterhalb von 10 km weist die Kruste
eine 20 km breite Zone mit niedrigen elektrischen Widerständen
auf. Außerdem gibt es Anzeichen für die Existenz
eines tieferen (lower) Fault Zone Leiters mit Widerständen
von unter 10 Ωm. Es ist allerdings schwierig, die Geometrie
und den elektrischen Widerstand dieser Anomalie
eindeutig zu fassen, da der Effekt des darin induzierten
Stromsystems an der Erdoberfläche im Bereich der Messgenauigkeit
und damit an der Grenze der Auflösbarkeit
liegt.
Das hier gezeigte Modell ist Ausgangspunkt weitergehender
Modellierungs- und Inversionsrechnungen, wobei
wir uns insbesondere auf das Auflösen von Strukturen in
der Unterkruste konzentrieren wollen. Weiterhin ist die
Ableitung eines 3D-Leitfähigkeitsmodells aus dem flächenhaft
gemessenen Datensatz geplant sowie die Integration
des Leitfähigkeitsmodells mit anderen physikalischen
Parametern wie dem seismischen Geschwindigkeitsmodell
entlang der gemeinsamen Profillinie. Mit
Hilfe eines neuen, viel versprechenden Ansatzes soll versucht
werden, durch eine gemeinsame Interpretation der
komplementären Parameter, elektrische Leitfähigkeit und
seismische Geschwindigkeit, eine eindeutigere lithologische
Klassifizierung der abgebildeten Strukturen zu
erreichen.
Die neuen magnetotellurischen Experimente wurden von
der deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des
Schwerpunktprogramms „International Continental Drilling
Programme“ (ICDP) gefördert. Die Messgeräte wurden
vom Geophysikalischen Instrumentenpool des GFZ
bereitgestellt.
Die Kollision der afrikanischen und der eurasischen
Lithosphärenplatten im Gebiet der Ägäis
Das Ägäische Meer ist eines der tektonisch kompliziertesten
Gebiete der Erde. Es ist deshalb auch das Gebiet in
Europa mit der größten Erdbebebhäufigkeit. Neben verheerenden
Erdbeben fanden dort über die Jahrtausende
immer wieder Vulkanausbrüche und Tsunamis statt. Wegen
seiner Lage im Backarc-Bereich der aktiven Subduktion
der afrikanischen Platte unter die eurasische Platte
(Abb. 2.38) und wegen des Auftretens zweier aufeinander
folgender Extensionsstadien im Ägäischen Meer seit dem
Oligozän, gehört es zu einem der interessantesten Gebiete
für die Erforschung der Plattentektonik. Wir haben eine
gemeinsame seismische P und S Receiver Funktion Analyse
durchgeführt, um die Struktur der Kruste und des oberen
Mantels unterhalb des gesamten Ägäischen Meeres,
des griechischen Festlandes und von Kreta abzubilden.
Daraus kann abgelesen werden, wie sich die beiden Platten
bei der Kollision deformieren. Zu diesem Zweck wurden
P und S Receiver Funktionen von teleseismischen
Ereignissen berechnet, die an 65 temporären bzw. permanenten
seismischen Stationen unterschiedlicher Netzwerke
(GEOFON, Nationalobservatorium Athen, Cyclades
network, Mediterranean network und Seisfaultgreece Experiment)
aufgezeichnet worden sind (Abb. 2.38). Mit der
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam