Anatomie einer Subduktionszone vom Ozeanischen Mantel bis zur Kruste: Seismizität und Seismische Strukturen in Nordchile

Projektlaufzeit:
01.01.2015 — 31.12.2018

Mithilfe verschiedener seismischer Prozessierungs- und Abbildungsverfahren untersuchen wir sowohl die subduktionsbezogenen seismischen Strukturen in der nordchilenischen Forearc- Region, einschließlich der Feinstruktur der Megathrust- Scherzone und der darunter liegenden ozeanischen Platte, als auch die Erdbebenquellen selbst. Diese Verfahren nutzen speziell die einzigartige Erdbeben- und Datendichte in Nordchile aus, wo mit dem Jahr 2005 beginnend auf mehreren Stationsnetzen, unter anderem dem permanenten seismologischen IPOC-Überwachungssystem (http://www.ipoc-network.org/welcome-to-ipoc) und ergänzenden temporären Netzwerken, seismologische Daten registriert werden. Speziell durch das vor kurzem auf der Mejillones-Halbinsel aufgebaute MEJIPE- Netz besteht in Nordchile darüberhinaus die besondere Situation, dass ein Teil der seismogenen Zone vom Land aus beobachtet werden kann. Dadurch erwarten wir eine mit herkömmlichen Verfahren oder in anderen Regionen nicht zu erreichende Auflösung.

Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist die detaillierte Untersuchung der Seismizität und der damit verbundenen physikalischen Prozesse im untersten Seismizitätsband der dreifachen seismischen Zone ('triple seismic zone'). Die Existenz dieses im oberen Mantel der ozeanischen Platte gelegenen Bandes in Nordchile wurde kürzlich in eigenen Vorarbeiten bereits nachgewiesen. Letztendlich erwarten wir, dass diese Untersuchung zum besseren Verständnis von mitteltiefen Erdbeben im Allgemeinen beiträgt.

Leitung:

Dr. Jörn Kummerow

Dr. Bernd Schurr (GFZ Potsdam)

Prof. Dr. Serge A. Shapiro

Mitarbeiter:

Dr. Wasja Bloch (GFZ Potsdam)

Projektpartner:

Prof. Dr. Pablo Salazar (Universidad Catolica del Norte, Chile)

Förderung:

DFG-Projekt (2015-2018)

Publikationen:

Bloch, W., J. Kummerow, P. Salazar, P. Wigger, and S. A. Shapiro (2014), High-resolution image of the North Chilean subduction zone: seismicity, reflectivity and fluids. Geophysical Journal International, 197(3), 1744-1749, doi.org/10.1093/gji/ggu084

Salazar, P., J. Kummerow, P. Wigger, S. A. Shapiro, and G. Asch (2017), State of stress and crustal fluid migration related to west-dipping structures in the slab-forearc system in the northern Chilean subduction zone. Geophysical Journal International, 208(3), 1403-1413, doi.org/10.1093/gji/ggw463

Schmelzbach, C., J. Kummerow, P. Wigger, A. Reshetnikov, P. Salazar, S. A. Shapiro (2016), Microseismic reflection imaging of the Central Andean crust. Geophysical Journal International, 204(2), Pages 1396-1404, doi.org/10.1093/gji/ggv530

Sippl, C., B. Schurr, G. Asch, and J. Kummerow (2018), Seismicity structure of the Northern Chile forearc from >100,000 double‐difference relocated hypocenters. Journal of Geophysical Research,123, doi.org/10.1002/2017JB015384

Bloch, W., B. Schurr, J. Kummerow, P. Salazar, and S. A. Shapiro (2018), From Slab Coupling to Slab Pull: Stress Segmentation in the Subducting Nazca Plate. Geophysical Research Letters, doi.org/10.1029/2018GL078793

Bloch, W., T. John, J. Kummerow, P. Salazar, O. S. Krüger, and S. A. Shapiro (2018), Watching Dehydration: Seismic Indication for Transient Fluid Pathways in the Oceanic Mantle of the Subducting Nazca Slab. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, doi.org/10.1029/2018GC007703