Simultane 3-D-Inversion für Hypozentren und Krustenstruktur unterhalb Deutschlands mittels lokaler und regionaler Laufzeiten des Deutschen Erdbebenkatalogs

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Ziel dieses Antrags ist die Lokalisierung der Hypozentren seismischer Ereignisse in Deutschland und die Bestimmung der 3-D seismischen Krustenstruktur mit der Tomographie-Methode der "Simultanen Inversion von Struktur und Hypozentren" (SSH) mit bisher nicht erreichbarer Genauigkeit. Bisher hatten die Antragsteller aus den Daten des deutschen Erdbebenkatalogs lediglich mittels der darin enthaltenen Pn-Laufzeiten und der modifizierten "time-term"-Methode laterale Inhomogenitäten und/oder anisotrope Variationen im oberen Mantel unter Deutschland bestimmt (Song et al. 2001; 2002). Weder eine Untersuchung der genauen Krustenstruktur als auch der Effekt der letzteren auf die Hypozentrenlokalisierung wurden jedoch bisher mit einbezogen. Diese unbekannte Krustenstruktur als auch Laufzeitfehler, die durch systematische Mislokationen der verwendeten Beben entstanden sind, wurden bei der "time-term"-Methode in die "time-terms" projiziert, ohne jedoch daraus eine quantitative Aussage über die betreffende Krustenstruktur machen zu können. Durch die Anwendung des SSH-Verfahrens und insbesondere der Einbeziehung von bisher nicht ausgewerteten Sekundärphasen PmP und SmS können di ein den "time-terms" enthaltenen Einflüsse effektiv numerisch quantifiziert werden. Das bisher vorhandene SSH-Programmpaket soll zu diesem Zweck methodisch erweitert werden, um die Anisotropie von Kruste, aber insbesondere dem oberen Mantel, in das durchzuführende ray-tracing mit zu berücksichtigen. Die abgeleitete Hypozentrenverteilung soll dazu herangezogen werden, um die Genauigkeit der Hypozentrumsbestimmung in Deutschland zu bestimmen und möglicherweise zu verbessern. Es soll insbesondere die Frage beantwortet werden, welche Fehlerwahrscheinlichkeiten in den hypozentralen Koordinaten erreicht werden können, und wie viel genauer eine Lokalisierung eines seismischen Ereignisses in Deutschland erfolgen kann, wenn die 3D Variation des krustalen Geschwindigkeitsfelds und die Heterogenität und Anisotropie des oberen Mantels mit einbezogen wird.