Blinde Verwerfungen – Neue Erkenntnisse zu Erdbebengefahren in Küstenregionen

Küstenmorphologie des seismisch aktiven Gebiets von Pichilemu (Chile).
Foto : Dr. Julius Jara
Küstenmorphologie des seismisch aktiven Gebiets von Pichilemu (Chile).

Seit Jahrzehnten beschäftigen sich Erdbebenforscher mit sogenannten blinden Verwerfungen. Dabei handelt es sich oft um seismisch aktive und sehr gefährliche Strukturen im Untergrund, die noch nicht durch Brüche an der Erdoberfläche bekannt sind und daher auch nicht in Gefährdungsanalysen einbezogen werden können. In einem kürzlich erschienenen Artikel in der renommierten Zeitschrift Nature Communications haben Dr. Julius Jara-Muñoz und Prof. Manfred Strecker aus dem Institut für Geowissenschaften der Universität Potsdam zusammen mit Forschenden aus Chile, China, Deutschland und Frankreich eine neuartige Methode vorgestellt, um diese verborgenen Störungen besser erkennen und ihr seismisches Potenzial abschätzen zu können.

Zerstörerische Erdbeben in Kalifornien oder Neuseeland haben gezeigt, wie wenig wir über blinde Verwerfungen wissen und ihr großes Potenzial, Erdbeben mit weitreichenden Folgen für Bevölkerung und Infrastruktur zu erzeugen. Im Gegensatz zu typischen Verwerfungen mit einem deutlich sichtbaren Bruch an der Erdoberfläche kommt es oberhalb der blinden Verwerfungen zu einer Verbiegung der überlagernden Schichten: ein Umstand, den sich Geologinnen und Geologen zunutze machen können, um das verborgene seismische Potenzial dieser kryptischen Störungen zu bewerten.

In der Studie untersuchten die Geologen Küstenterrassen im Umfeld der Pichilemu-Störung in Zentral-Chile, die während vergangener Erdbeben herausgehoben und in der Folgezeit durch mehrfache Störungsaktivität verbogen wurden. Die Pichilemu-Störung weist noch eine weitere Besonderheit auf, denn sie wurde nur wenige Tage nach dem großen Maule-Erdbeben von 2010 möglicherweise durch eine Spannungsübertragung aktiviert. Die subtilen topografischen Änderungen der Landoberfläche im Bereich der verborgenen Störungszone wurden durch LiDAR-Messungen mit Hilfe eines Laserscanners sichtbar gemacht und erlauben Hinweise auf die Lage der Störung im Untergrund. Weiterhin untersuchten die Forscher Sedimente im Umfeld der Pichilemu-Störung, die sie mit Hilfe der Lumineszenz-Altersbestimmung datieren und in einen direkten Zusammenhang mit den Bewegungen der Erdoberfläche an der Störung bringen konnten.

Die Autoren waren somit in der Lage, eine bisher unbekannte, erdbebenaktive Verwerfung zu ermitteln sowie die Stärke und Rekurrenz von Erdbeben an dieser Struktur abzuschätzen. Die in dieser Studie vorgeschlagenen Methoden eröffnen neue Möglichkeiten für die detaillierte Kartierung aktiver Störungen und die Bereitstellung fundierter Gefahrenbewertungen mit weitreichenden Auswirkungen auf das Risikomanagement seismisch aktiver Küstenregionen.

Link zum Artikel: https://www.nature.com/articles/s41467-022-30754-1

J. Jara-Muñoz, D. Melnick, S. Li, A. Socquet, J. Cortés-Aranda, D. Brill & M. R. Strecker (2022): The cryptic seismic potential of the Pichilemu blind fault in Chile revealed by off-fault geomorphology, Nature Communications, 13. https://doi.org/10.1038/s41467-022-30754-1

Foto: Küstenmorphologie des seismisch aktiven Gebiets von Pichilemu (Chile). Foto: Dr. Julius Jara.

Kontakt: Dr. Julius Jara, Institut für Geowissenschaften
E-Mail: Jarageo.uni-potsdamde

Medieninformation 28-06-2022 / Nr. 071