Bruchprozesse und Magnituden-Statistik von induzierten Erdbeben und Nachbeben: Eine detaillierte Betrachtung anhand südafrikanischer Goldminen

Projektlaufzeit:
01.09.2017 — 31.08.2019

Trotz unseres generellen Verständnisses von Erdbeben-Prozessen sind die Details hinsichtlich der Erdbebenentstehung und ihrer Bruchausbreitung noch nicht vollständig verstanden. Darüber hinaus sind die Faktoren, welche die Häufigkeit und Stärke von Erdbeben bestimmen, Gegenstand andauernder Forschung. Wir beabsichtigen, diese Fragestellungen in unserem Forschungsvorhaben mit einer umfassenden Studie zu Seismizität in tiefen Goldminen in Südafrika anzugehen. Die Seismizität in den Goldminen umfasst sowohl Minen-induzierte Erdbeben als auch Nachbebenserien. Wir vermuten, dass die begrenzte Größe und die Geometrie des Gesteinsvolumen, in dem das Spannungsfeld verändert wird, die Nukleation und Ausbreitung von Brüchen und die Magnitudenhäufigkeitenbeeinflussen. Zum Testen unserer Hypothese werden wir neuartige Verfahren auf die Seismizität anwenden, welche sowohl wellenform- basierte als auch probabilistische Methoden umfassen.

Diese Methoden wurden vor Kurzem entwickelt und konnten bereits erfolgreich auf fluid-induzierte Seismizität angewendet werden. Diese beinhalten Abbildungsverfahren der Bruchdimension und der Ausbreitungsrichtung sowie Studien der Magnitudenstatistik. In diesem Projekt planen wir die Anwendung dieser Verfahren auf die Seismizität in den tiefen Goldminen. Das wird zu einem besseren Verständnis der Seismogenese und zu einer verbesserten seismischen Gefährdungseinschätzung in den Minen beitragen.

Leitung:

Prof. Dr. Serge A. Shapiro

Dr. Jörn Kummerow

Mitarbeiter:

Dr. Carsten Dinske

Förderung:

DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft, im Rahmen des ICDP-Schwerpunktprogramms
Zeitraum: 2017-2019