Research on Ocean Margin Earthquakes: A study to assess physico-chemical behaviour during geotechnical experiments simulating upper seismogenic zone conditions: The Gibraltar, Nankai, and Costa Rican subduction zones

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In Subduktionszonenerdbeben oft großer Magnitude entlädt sich 90% aller auf der Erde akkumulierten Spannung durch Plattendrift. Dieses Gefahrenpotential macht Erdbeben zu einem international hochrangig förderwürdigen Forschungsgegenstand, der sich wegen des Tiefenbereichs der Seismogenese jedoch dem direkten Studium entzieht. Deshalb wird hier vorgeschlagen, in einer Serie von sorgfältig skalierten Deformationstests die Wechselwirkung physikalischer und geochemischer Prozesse zu beleuchten, wie sie für Erdbebenentstehung entscheidend sind. Durch eine Kombination von innovativer Geräteentwicklung im geotechnischen Geotechnik-Labor gepaart mit geochemischen Isotopenanalysen (e.g. Ca., B, Cl) und nachfolgender Modellierung soll ein wichtiger Beitrag zum Verständnis marin-geologischer dynamischer Systeme geleistet werden. Meerwassergesättigte Sedimente, dir vor Gibraltar (Sonne SO175), Costa Rica (Meteor M54) und Nankai (DSDP 31, ODP 190) gewonnen wurden, werden in zu entwickelnden, beheizbaren Deformationsapparaturen Experimenten unterzogen, die zunehmenden Druck und Temperatur an Ozeanrändern simulieren. Es gilt insbesondere zu überprüfen, ob es niedrige Reibung (e.g. wegen hoher Tongehalte), mineralogische Entwässerung oder authigene Zementation (sog. fault seal) und Aufbau hoher Porenwasserdrücke sind, die Gleiten entlang der Störungszone ermöglichen.