Late Quaternary earthquake history of normal faults revealed by 36Cl, LiDAR and REE analysis and implications on the methodic application, fault slip rates, and the seismic cycle

36Cl、LiDAR 和 REE 分析揭示的正断层晚第四纪地震历史及其对方法应用、断层滑动速率和地震周期的影响

• 批准号: 234274331
• 负责人: Dr. Silke Mechernich
• 金额: --
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2012-12-31 至 2020-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/234274331?language=en
• 关键词: Late; Quaternary; earthquake; history; normal

Das Ziel dieser Studie ist die Untersuchung der spätquartären seismischen Aktivität von Festgesteins-Abschiebungen auf Kreta (Griechenland). Dort dominieren zwei Störungssysteme, wobei das eine parallel zur Hellenischen Subduktionszone in E-W Richtung streicht, während das zweite senkrecht dazu in N-S Richtung verläuft. Einzelne Abschiebungssegmente erreichen 5 bis 20 km Länge und organisieren sich lokal zu komplexen Störungszonen. Die Abschiebungen weisen gut erhaltene Bruchstufen aus glattem Kalkstein mit einer Höhe von 6-30 m auf, deren schrittweise Exhumierung durch kumulative Versätze während starker Erdbeben entstand. Das Alter von fünf Bruchstufen soll mittels 36Cl Oberflächendatierungen bestimmt werden um unter anderem die langfristigen Bewegungsraten der Abschiebungen abzuschätzen. Alter und Magnitude einzelner Erdbeben kann durch kontinuierliche 36Cl Messungen ermittelt werden, jedoch ist dies ein sehr langwieriges und teures Verfahren. Kürzlich ergaben Konzentrationsmessungen der von Seltenen Erdelementen (REE) auf Kalksteinbruchstufen eine charakteristische REE Verteilung, die eine Interaktion des Kalksteins mit Bodenhorizonten anzeigt und vermutlich auf verschiedene erdbebenbedingte Exhumationsphasen zurückzuführen ist. Des Weiteren implizieren jüngste Messungen mittels light detection and ranging (LiDAR) verschiedene Exhumationsphasen auf Basis unterschiedlicher Verwitterungszonen auf den Bruchstufen. Die innovative Idee dieser Studie ist die Bestimmung der exakten Lokalität verschiedener Exhumationsstadien durch REE und LiDAR Messungen, gefolgt von einer Analyse ausgewählter 36Cl Proben zur Datierung der Erdbeben. Diese Prozedur benötigt deutlich weniger 36Cl Proben bei gleichzeitig erhöhter die Genauigkeit der rekonstruierten Erdbebengeschichte. Die gewonnenen Daten werden die vollständige Geschichte starker Erdbeben auf den untersuchten Abschiebungen aufdecken da sie ihr Alter, ihre Magnitude und ihr Wiederholungsintervall beinhalten. Ein Vergleich der Erdbebengeschichte benachbarter Abschiebungen kann mehrere Faktoren der Erdbebencharakteristik auf Kreta aufzeigen, z.B. ob mehr als ein Störungssegment während einem Erdbeben bricht, oder ob Erdbeben durch Spannungsänderungen bei vorangegangenen Beben ausgelöst werden. Solche Interaktionen zwischen verschiedenen Störungen werden zusätzlich durch Modellierung der Coulomb Bruchspannungen evaluiert. In dem Fall, dass mehrere Störungssegmente während eines Erdbebens brechen, wäre die bisher angenommene maximale Erdbebenstärke (Mw 6.8) eine Unterschätzung. Nicht zuletzt ermöglicht die Zeit, die seit dem letzten Erdbeben auf jeder Störung vergangen ist, eine Abschätzung der seismischen Ladung und der Wahrscheinlichkeit eines starken Erdbebens in naher Zukunft. Insgesamt erlauben die Untersuchungen eine Beschreibung der wesentlichen Faktoren der Störungsmechanik und werden somit zum Verständnis dynamischer Störungseigenschaften in ähnlichen geologischen Bedingungen beitragen.

Das Ziel 的研究是关于 Festgesteins-Abschiebungen auf Kreta (Griechenland) 地震活动的Untersuchung der spätquartären seismischen Aktivität。 Dort dominieren zwei Störungssysteme，wobei das eine parallel zur Hellenischen Subduktionszone in E-W Richtung streicht, während das zweite senkrecht dazu in N-S Richtung verläuft. Einzelne Abschiebungssegmente erreichen 5 至 20 公里 Länge 和organisieren sich lokal zu komplexen Störungszonen。 Die Abschiebungen weisen gut erhaltene Bruchstufen aus glatem Kalkstein mit einer Höhe von 6-30 m auf，deren schrittweise Exhumierung durch kumulative Versatze während starker Erdbeben entstand。 Das Alter von fünf Bruchstufen soll mittels 36Cl Oberflächendatierungen bestimmt werden um unterem die langfristigen Bewegungsraten der Abschiebungen abzuschätzen.改变和大小 Einzelner Erdbeben kann durch kontinuierliche 36Cl Messungen ermittelt werden，jedoch ist dies ein sehr langwieriges und teures Verfahren。 Kürzlich ergaben Konzentrationsmessungen der von Seltenen Erdelementen (REE) auf Kalksteinbruchstufen eine REE Verteilung, die eine Interaktion des Kalksteins mit Bodenhorizo​​nten anzeigt und vermutlich auf verschiedene erdbebenbedingte Exhumationsphasen 祖鲁克祖菲伦岛Des Weiteren implizieren jüngste Messungen mittels 光探测和测距 (LiDAR) 进行了挖掘阶段，并在 Bruchstufen 中进行了基础分析。创新理念研究是在 REE 和 LiDAR Messungen 中进行挖掘的最佳探索，并分析 36Cl 探针的数据。 36Cl 的 Prozedur Prozedur Proben 是 36Cl 的测试工具，可用于测试和测试。整个事件发生的日期是完全不同的，在发生变化时，震​​级和间隔时间都会发生变化。 Ein Vergleich der Erdbebengeschichte benachbarter Abschiebungen kann mehrere Faktoren der Erdbebencharakteristik auf Kreta aufzeigen, z.B.重要的是，它是最重要的部分，也是最重要的。 Solche Interaktionen zwischen verschiedenen Störungen werden zusätzlich durch Modellierung der Coulomb Bruchspannungen evaluiert。在秋季，Dass mehrere Störungsegmente während eines Erdbebens brechen，我们将提供最大的 Erdbebenstärke (Mw 6.8) 和 Unterschätzung。没有时间，就已经发生了地震，地震的发生和状态的变化是在未来的情况下发生的。 Insgesamt erlauben die Untersuchungen eine Beschreibung der wesentlichen Faktoren der Störungsmechanik and werden somit zum Verständnischer Störungseigenschaften in ahnlichen geologischen Bedingungen beitragen.

项目成果

Hanging-wall colluvial cementation along active normal faults

沿活动正断层的上盘崩积胶结作用

• DOI: 10.1017/qua.2017.32
• 发表时间: 2017
• 期刊: Quaternary Research
• 影响因子: 2.3
• 作者: Schneiderwind;Pallikarakis;Mechernich;Papanikoloau;Reicherter
• 通讯作者: Reicherter

Carbonate and silicate intercomparison materials for cosmogenic 36Cl measurements

用于宇宙成因 36Cl 测量的碳酸盐和硅酸盐比对材料

• DOI: 10.1016/j.nimb.2019.01.024
• 发表时间: 2019
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms
• 作者: Mechernich;Tibor J;Binnie;Steven A;Tomasz;Heinze;Stefan;Dewald;Alfred;Schimmelpfennig;Keddadouche;Aumaître;Georges;Bourlès;Didier;Marrero;Shasta;Wilcken;Krista;Phillips
• 通讯作者: Phillips