Seismische Anisotropie und Dämpfung abgeleitet aus Wellenformenregistrierungen von Laborerdbeben, natürlicher und induzierter Seismizität

• Antragsteller: Professor Dr. Marco Bohnhoff
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 282226934

Die Momententensor-Analyse ist ein sich rasch entwickelndes Gebiet der Erdbebenseismologie und der Gesteinsphysik. In der Regel wird dabei ein isotropes Geschwindigkeitsprofil angenommen. Allerdings zeigen viele seismische Beobachtungen, dass das durchlaufene Gestein anisotrope und dämpfende Eigenschaften aufweist. Diese Eigenschaften beeinflussen nicht nur das sich verbreitende seismische Wellenfeld, sondern auch die Eigenschaften der seismischen Quelle. Insbesondere ist die Inversion des seismischen Momententensors hier komplizierter und eine direkte Interpretation des Momententensors in anisotropen Medien ist nicht möglich. Ist die Stärke und Richtung der vorliegenden Anisotropie im Gestein bekannt, muss die Zerlegung des Momententensors durch die des Quelltensors ersetzt werden, um korrekte Quellparameter zu erhalten.Das Hauptziel dieses Projektes ist es, eine neu entwickelte Methode zur Bestimmung der seismischen Anisotropie aus nicht-Scheranteilen im seismischen Momententensor weiterzuentwickeln und diese Methoden auf seismisch aktive Regionen mit natürlicher und induzierter Seismizität und auf Laborerdbeben anzuwenden um bestehende seismomechanische Modelle zu verbessern. Nachdem optimale Anisotropie-Parameter ermittelt wurden, können hochpräzise Momenten- und Quelltensoren bestimmt werden. Hierbei wird ein neuentwickelter Inversions-Algorithmus zur Bestimmung von Momententensoren in anisotropen und visko-elastischen Medien angewendet. Dadurch ist es möglich, detaillierte Informationen über die Bruchgeometrie, den Bruchprozess und die Eigenschaften des umgebenden Gesteins zu erhalten. Die Ergebnisse des Projektes sind von besonderem Interesse für die induzierte Seismizität bei Kohlenwasserstoff-Lagerstätten und geothermischen Reservoiren und liefern detaillierte Kenntnisse über eine erhöhte Gefährdung in vulkanisch und seismisch aktiven Regionen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik, USA
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Václav Vavrycuk
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Mark D. Zoback