Heft 39

Schriftenreihe des Studiengangs Geodäsie und Geoinformation
der Universität der Bundeswehr München

 


 

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Heft 39

Rezente Krustenbewegungen
Seminar, 8.-9. Juni 1989

Herausgeber: N. Kersting, W. Welsch

Universität der Bundeswehr München, Neubiberg, 1989
307 S.

 


 

Inhalt

Einführung

Globale Aspekte: Evidenz, Entstehung, Modelle, Beobachtung

    Miller, H.:
    Beispiele geologischer Evidenz rezenter Krustenbewegungen

    Soffel, H.:
    Geophysik und Plattentektonik

    Drewes, H.:
    Methoden zur Modellierung der Plattenkinematik

    Schwintzer, H.:
    Satellitentechniken zur Bestimmung globaler Plattenbewegungen

Spannungen und Verzerrungen, physikalische Meßverfahren

    Uhrig, H.:
    Verschiebungen, Verzerrungen, Spannungen und Stoffgesetze aus der Sicht der Kontinuumsmechanik

    Dannapfel, M., Schäfer, K.:
    In situ - Spannungsmessungen,
    gezeigt im Grund- und Deckgebirge am Westrand der Böhmischen Masse

    Wenzel, H.-G.:
    Nutzung von Schweremessungen für die Bestimmung rezenter Krustenbewegungen

    Emter, D.:
    Grenzen hochempfindlicher Neigungsmesser für die Beobachtung rezenter Krustenbewegungen

Geodätische Beobachtungs- und Analysemöglichkeiten

    Heck, B.:
    Geodätische Methoden zur Bestimmung rezenter Krustenbewegungen im lokalen und regionalen Bereich

    Welsch, W..:
    Strainanalyse aus geodätischen Netzbeobachtungen

    Welsch, W..:
    Zur Optimierung geodätischer Netze für die Überwachung rezenter Verwerfungen

    Kersting, N.:
    Herdflächenlösungen aus geodätischen Beobachtungen

Berichte aus laufenden Projekten

    Ritter, B.:
    Beobachtung und Analyse eines aktuellen Riftereignisses in Nordost-Island mittels geodätischer Methoden

    Geiss, E., Ellmer, W.:
    Modellierung tektonischer Bewegungen im Mittelmeerraum und ihre Beobachtung im WEGENER-MEDLAS-Projekt

    Hartmann, P.:
    Rezente Krustenbewegungen im südwestdeutschen Raum?

    Hein, G.:
    Interkontinentale GPS-Messungen zur Bestimmung von Plattenkinematik und Kontinentaldrift

Schlußwort

Teilnehmerliste

 


 

Einführung

Was will das Seminar "Rezente Krustenbewegungen"? - Es will nicht nach Art eines wissenschaftlichen Symposiums letzte Erkenntnisse in ausgewählten Spezialthemen zur Kenntnis bringen; es will vielmehr dem fachlich vorgebildeten Interessierten einen kompakten Überblick geben über ein begrenztes Stoffgebiet, das eher am Rande der geodätischen Aufmerksamkeit liegt, dennoch aber von großer geowissenschaftlicher Bedeutung ist. Es sollen Hintergründe klargemacht, das Umfeld ausgeleuchtet, die eigentliche Materie dargestellt und Ausblicke über gegenwärtig laufende Projekte und mögliche Perspektiven gegeben werden.

Es empfiehlt sich, das Thema "Rezente Krustenbewegungen" nicht isoliert zu sehen, sondern in einen größeren Zusammenhang einzubinden. Eine umfassende Schau ergibt sich etwa bei der Betrachtung der Bedeutung der Geodäsie für die Erdbebenvorhersage.

Über zweitausendmal an einem Tag wird unser Planet durch Erdbeben erschüttert. Die Theorie der Plattentektonik und Plattenkinematik erklärt, warum Erdbeben auftreten. Diese Theorie erläutert, daß die Kruste der Erde aus etwa einem Dutzend großer (und vieler kleinerer) Platten besteht. Sie sind so groß wie Kontinente oder Ozeane, z.B. die Nord- oder die Südamerikanische Platte, die Eurasische, Indische, Antarktische, die Pazifische, die Nasca-Platte, die Afrikanische u.a. Infolge von Hitzeprozessen im Erdinnern sind sie in ständiger Bewegung, hauptsächlich in horizontalen Richtungen mit Relativbewegungen zueinander von wenigen Zentimetern pro Jahr. Die Plattenbewegungen bilden eine ständige Quelle für Spannungen in der Erdkruste. Das plötzliche Freiwerden der Spannungen verursacht Erdbeben. Die meisten Erdbeben erscheinen deswegen an den Plattengrenzen. So wissen wir heute im allgemeinen, was Erdbeben sind, wo die meisten von ihnen auftreten, und daß ihr Auftreten unausweichlich ist. Jedoch wissen wir nicht, wann Erdbeben auftreten.

Das Ziel der Erdbebenvorhersage ist es, schadenbringende Erdbeben möglichst weit im voraus und mit hinreichender Genauigkeit vorherzusagen. Der Gegenstand der Vorhersagestudien sind die sogenannten Vorläufer, das ist eine große Vielfalt physikalischer Phänomene, die sich vor dem Auftreten von Erdbeben ändern: Spannungsänderungen, Deformationen, Änderungen seismischer Aktivitäten u.a.

Der Beitrag der Geodäsie zur Erdbebenvorhersage ist die Messung und Analyse von Deformationen. Sie treten in vielfacher Gestalt auf. Landhebungen und -senkungen, die sich oft über Tausende von Quadratkilometern erstrecken, in der Größenordnung von mehreren bis vielen Zentimetern; sie können durch Präzisionsnivellement entdeckt werden. Lokale Meeresspiegeländerungen und Schwereänderungen können als warnende Vorboten interpretiert werden. Präzisionswinkel- und Streckenmessungen in lokalen oder regionalen Netzen, die sich über gefährdete Gebiete erstrecken, ermöglichen die Registrierung horizontaler Verzerrungen über Entfernungen von vielen Kilometern hinweg. Neue Methoden, wie Laserentfernungsmessungen zu künstlichen Satelliten oder zum Mond oder die Analyse von Radiosignalen aus der Tiefe des Weltraumes, bieten die Möglichkeit, Verzerrungen und Verzerrungsänderungen über Hunderte und Tausende von Kilometern zu analysieren. Seit etwa fünf Jahren erlauben die jüngsten Entwicklungen, mit mobilen Empfängern die Radiosignale der Satelliten des Global Positioning System aufnehmend, die Einrichtung ausgedehnter Netze mit hoher Meßgeschwindigkeit, großer Punktgenauigkeit und Punktdichte. Diese modernen Raumtechniken bieten - insbesondere, wenn ihr Genauigkeitspotential im Zentimeter- oder sogar Subzentimeterbereich ausgeschöpft wird - eine einzigartige Chance, Plattenbewegungen und Verformungszustände und -änderungen zu messen.

Auf der anderen Seite kann Strain über kurze Entfernungen mit unglaublicher Genauigkeit durch Strainmeter, Mikronetze und Tiltmesser ermittelt werden. Strain an Verwerfungen und aseismisches Kriechen werden mit Kreepmetern und Alignements hochpräzise erfaßt.

Es ist klar, daß eine große Vielfalt von Erdbeben-Vorläufern beobachtet werden muß, wenn die Fähigkeit einer zuverlässigen Erdbebenvorhersage entwickelt werden soll. So gesehen ist die Geodäsie nur einer von vielen wissenschaftlichen Partnern, die an einem sich schnell entwickelnden Forschungsgebiet von großer Tragweite beteiligt sind.

Walter Welsch

 


 

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