dc.contributor.author
Bohm, Mirjam
dc.date.accessioned
2018-06-07T15:49:17Z
dc.date.available
2005-01-11T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/1647
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-5849
dc.description
Titel, Zusammenfassung 1
1\. Einleitung 9
2\. Der aktive Kontinentalrand Südamerikas 13
2.1 Einführung 13
2.2 Die Seismizität und das Beben von 1960 19
2.3 Die Entstehung der Anden - ein Überblick 20
2.4 Regionale Geologie des Untersuchungsgebietes 21
2.5 Bisherige geophysikalische Studien in der Region 24
3\. Das ISSA 2000-Experiment 31
3.1 Datengewinnung 31
3.2 Datenaufbereitung 33
4\. Methode 41
4.1 Theoretische Grundlagen der LET 41
4.2 Der LET Algorithmus SIMULPS 44
4.3 Qualität der Lösung 46
4.4 Das Minimum 1-D Modell 49
5\. Seismizität in den südlichen Anden 51
5.1 Das Minimum 1-D Modell der südlichen Anden 51
5.2 Das 1-D Geschwindigkeitsmodell 53
5.3 Seismizität 58
6\. Lokale Erdbebentomographie 63
6.1 Inversionsverfahren 63
6.2 Auflösungsvermögen und synthetische Modelle 66
6.3 Ergebnisse 77
7\. Interpretation und Diskussion der Ergebnisse 91
7.1 Seismizität 91
7.2 Tomographie-Modell 92
7.3 Vergleich mit den Zentralen Anden 98
7.4 Abschließende Bemerkungen und Ausblick 101
Literaturverzeichnis 103
A Stationsliste 115
B Erdbebenkatalog 119
C Teilnehmerliste 129
D Veröffentlichungen 131
Danksagung, Lebenslauf 135
dc.description.abstract
Die südlichen Anden sind Teil des aktiven Kontinentalrandes von Südamerika,
der durch eine Kombination subduktionsgebundener Prozesse gebildet wurde. Die
andine Gebirgskette erstreckt sich über den gesamten südamerikanischen
Kontinent, variiert jedoch merklich in Höhe und Krustenmächtigkeit. Während
die Zentralen Anden, vor allem auch die tieferen Strukturen bis in den oberen
Mantel, vergleichsweise gut erforscht sind (SFB267), ist über den
geophysikalischen Aufbau der südlichen Anden bisher relativ wenig bekannt. Aus
diesem Grund wurde das seismische Experiment ISSA2000 in den südlichen Anden
durchgeführt. In dieser Arbeit wurde mithilfe der Methode der lokalen
Erdbebentomographie ein 3-D Modell der seismischen Geschwindigkeitstruktur
erstellt. Die gleichzeitig durchgeführte Lokalisierung der registrierten
Erdbeben, ergibt darüberhinaus ein detailliertes Bild der Verteilung der
Seismizität im Untersuchungsgebiet. Im Rahmen des ISSA2000-Experimentes wurde
ein seismologisches Netzwerk mit 62 Seismographen betrieben, das die
Subduktionszone von der Küste bis in den backarc zwischen 36° und 40°S
überdeckt. Die Hypozentren der 440 lokalen Erdbeben zeigen eine ~30° geneigte
Wadati-Benioff-Zone mit kontinuierlicher Seismizität bis in 120km Tiefe, die
vereinzelt bis in 200km Tiefe zu beobachten ist. Sowohl die generell geringe
Seismizität im Untersuchungsgebiet als auch die geringe Tiefenerstreckung der
Wadati-Benioff-Zone u.a. im Vergleich zu den Zentralen Anden sowie die
Konzentration der mitteltiefen Erdbeben in 60km Tiefe, spiegeln wahrscheinlich
den Einfluß des jungen Alters und des damit verbundenen hohen thermischen
Zustandes der Nazca-Platte auf das Subduktionsregime wider. Das tomographische
Vp Modell zeigt zum ersten Mal die Geschwindigkeitsstruktur der südlichen
Anden bis in eine Tiefe von 100km. Die Nazca-Platte ist durch die Lage der
Erdbeben definiert und durch hohe Vp Geschwindigkeiten gekennzeichnet
(7,2-8,3km/s). Die durchschnittlichen Geschwindigkeiten in der kontinentalen
Kruste sind im gesamten Vp Modell relativ hoch (5,5-6,5km/s). Die
tieferliegende Struktur kann in drei Gebiete unterteilt werden. (1)
Erniedrigte Vp Geschwindigkeiten in 30-50km Tiefe unterhalb der
Küstenkordillere und oberhalb der abtauchenden Platte deuten eine mögliche
Hydratisierung und Serpentinisierung des kontinentalen Mantelkeils an. Die
Konzentration der Erdbeben in 60km Tiefe, die auf Dehydratisierungsprozesse
innerhalb der subduzierten ozeanischen Lithosphäre zurückzuführen ist, könnte
mit der beobachteten Geschwindigkeitsanomalie verbunden sein. (2) Der Bereich
unterhalb des Längstals ist von einer markanten Anomalie erhöhter Vp
Geschwindigkeiten geprägt, die das gesamte Untersuchungsgebiet von N nach S
durchzieht. Mantelgeschwindigkeiten werden hier ab 40km Tiefe erreicht. (3)
Weiter nach Osten nimmt die Krustenmächtigkeit zu und erreicht 50-55km
unterhalb der Hauptkordillere und des aktiven vulkanischen Bogens. Geringe
Geschwindigkeiten, ein erhöhtes Vp/Vs Verhältnis und die sich durch die
Spektralanalyse andeutende Zone erhöhter seismischer Dämpfung könnte auf das
Vorhandensein partieller Schmelzen und deren mögliche Anlagerung unterhalb der
Kruste (magmatische Unterplattung) hindeuten.
de
dc.description.abstract
The Southern Andes are part of the South American active continental margin,
which was built by a combination of subduction related processes. The Andean
mountain chain covers the whole South American continent from north to south,
but varies remarkeably in elevation and crustal thickness. Whereas the Central
Andes, above all the deeper structures as far as the upper mantle, are studied
quite intensively (SFB267), so far little is known about the geophysical
constitution of the Southern Andes. For this reason the seismic experiment
ISSA2000 was carried out in the Southern Andes. In this study a 3-D model of
the seismic structure was derived using local earthquake tomography. The
simultaneous localisation of the registrated earthquakes results also in a
detailed picture of the distribution of seismicity in the area under
investigation. Within the framework of the ISSA2000 experiment a seismological
network with 62 seismographs was operated, covering the subduction zone from
the coast to the backarc between 36° and 40°S. The hypocenters of 440 local
earthquakes show a ~30° dipping Wadati-Benioff zone with continuous seismicity
until 120km depth, which can be observed partly until 200km depth. Both the
general low seismicity in the area under investigation, the low depth extent
of the Wadati-Benioff zone (especially when compared to the Central Andes) and
the concentration of the intermediate depth seismicity in 60km depth reflect
most probably the influence of theyoung age and therefore high thermal state
of the Nazca plate to the subduction regime. The tomographic Vp model shows
for the first time the velocity structure of the Southern Andes until a depth
of 100km. The downgoing Nazca plate is defined by the location of the
earthquakes and characterized by high Vp velocities (7.2-8.3km/s). The mean
velocities in the continental crust are relatively high throughout the whole
Vp model (5.5-6.5km/s). The lower structures can be divided into three
subregions. (1) Low Vp velocities in 30-50km depth beneath the Coastal
Cordillera and above the downgoing plate indicate a possible hydratization and
serpentinization of the continental mantle wedge. The concentration of
earthquakes in 60km depth, which can be attributed to dehydration processes
within the subducted oceanic lithosphere, could be connected to the observed
velocity anomaly. Mantle velocities are not obeserved in this area. (2) The
area beneath the Longitudinal Valley shows a most prominent anomaly of
increased Vp velocities, which can be observed in the whole area under
investigation from north to south. Mantle velocities are reached here in 40km
depth.(3) Further east crustal thickness increases and reaches 50-55km below
the Main Cordillera and active volcanic arc. Low velocities, an increased
Vp/Vs ratio and a zone of increased seismic attenuation which can be seen in
the spectral analysis suggest the existence of partial melts and its possible
attachment below the crust (magmatic underplating).
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
local earthquake tomography
dc.subject
seismic structure
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::550 Geowissenschaften, Geologie::550 Geowissenschaften
dc.title
3-D Lokalbebentomographie der südlichen Anden zwischen 36° und 40°S
dc.contributor.firstReferee
Priv. Doz. Dr. Günter Asch
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Rainer Kind
dc.date.accepted
2004-02-20
dc.date.embargoEnd
2005-01-26
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-2005000078
dc.title.translated
3-D lokal earthquake tomography of the southern Andes between 36° and 40°S
en
refubium.affiliation
Geowissenschaften
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000001580
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2005/7/
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000001580
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free
dcterms.accessRights.openaire
open access