Tomographie gestreuter Wellen und gemeinsame Inversion geophysikalischer und petrologischer Datensätze von hochdichten Stationsnetzen (SWATH D) entschlüsseln die Krustenstruktur unter den Ostalpen

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Friederich; Professor Dr. Timm John; Dr. Jan Pleuger; Professor Dr. Frederik Tilmann
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442515866

Dieses Projekt stützt sich auf die hohe Stationsdichte des im Rahmen des AlpArray-Projekts und der ersten Phase des SPP 2017 durchgeführten seismischen Experiments SWATH D sowie Daten der älteren Transsekte EASI und TRANSALP, um zu verstehen, wie die heutige Struktur der Erdkruste der Alpen die dramatischen Veränderungen in der Art der Gebirgsbildung und die Reorganisation der Plattengrenzen vor 20 Ma widerspiegelt. Einheitliche SE-gerichtete Subduktion europäischer Lithosphäre während des Paläogens wurde durch ein komplexeres System abgelöst, das nicht nur die (partielle) weitere Subduktion Europas sondern auch den Beginn adriatischer Subduktion unter die Karpathen, die Apenninen und vielleicht die Alpen einbezieht. An der Erdoberfläche äußerte sich diese Umwälzung durch lateral migrierende Absenkungsmuster und Sedimentation in Vorlandbecken sowie die Entwicklung verschiedener Wege, die Verkürzung des Gebirges aufzunehmen. In der Kruste erfordern diese Veränderungen die Existenz großskaliger Entkopplungshorizonte, deren Geometrie und Bezug zu Strukturen an der Erdoberfläche und sogar deren Position (in der Kruste oder an der Moho) immer noch umstritten sind und sich eventuell entlang dem Alpenbogen unterscheiden. Eine weitere ungelöste Frage betrifft die Existenz einer möglichen Umkehr der Subduktionsrichtung zwischen den zentralen und den östlichen Alpen. Wenn Teile der kontinentalen Kruste subduziert werden, wird ein charakteristischer Sprung der Moho erwartet, während ein Detachment an der Krustenbasis zu einem Knick in der Mohotopographie führte.Mit diesem Projekt nehmen wir direkten Bezug zu Thema 1 "Reorganisation der Lithosphäre während der Orogenese" mit einem klaren Fokus auf den strukturellen Veränderungen innerhalb der Kruste und der Mohotopographie, und indirekt zu Thema 2 "Reaktionen der Erdoberfläche und der Kruste", indem wir unterschiedliche Szenarien der Krustenentwicklung , die zur gegenwärtigen Struktur geführt haben, eingrenzen und damit denjenigen, die Oberflächenprozesse direkt studieren, zusätzliche Anhaltspunkte liefern. Indem wir Experten aus Seismologie, Geologie und Petrophysik zusammenbringen, wollen wir über das reine Abliefern von Modellen seismischer Eigenschaften hinausgehen. Dieser Antrag ist Teil einer Antragsgruppe mit sich ergänzenden Zielen und Methoden, die gemeinsam auf ein Verständnis dieser neogenen Revolution der alpinen Orogenese abzielen.Das Projekt ist in zwei Arbeitspakete gegliedert: das erste widmet sich der Wellenforminversion hochfrequenter gestreuter und konvertierter Wellen, um kleinräumige Strukturen und Diskontinuitäten in der Kruste abzubilden. Das zweite nutzt voll-probabilistische Bayessche Methoden, um eine gemeinsame Inversion von Receiver Functions und Oberflächenwellendispersion durchzuführen. Petrologische und lithologische Randbedingungen werden bereits während der Inversion berücksichtigt, um vorhandene a priori Information optimal mit seismischen Daten zu verknüpfen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2017: Gebirgsbildungsprozesse in 4-Dimensionen (4D-MB)