The Nature of DEEP – FOCUS EARTHQUAKES Paper von Cliff Frohlich.

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1 The Nature of DEEP – FOCUS EARTHQUAKES Paper von Cliff Frohlich

2 Inhalt Was sind Tiefbeben? Wieso sind sie von Bedeutung? Wie sind sie charakterisiert? Welches sind die mechanischen Prozesse dahinter? Unbeantwortete Fragen und zukünftige Forschungsbereiche.

3 Was sind Tiefbeben? Wadati (1928): Erdbeben unterhalb der Erdkruste Wadati-Benioff-Zone (oder auch Benioffzone)

4 Was sind Tiefenbeben? Erdbebenherd liegt bei einer Tiefe von 70 km und mehr Intermediate Earthquakes (70 bis 300 km) Very deep Earthquakes (ab 300 km) Unterhalb von 680km gibt es keine Erdbeben mehr

5 Wieso sind sie von Bedeutung? 1.treten weltweit, sehr oft und stark auf. 2.stehen in Zusammenhang mit Subduktionszonen (Beweis für dir tektonischen Prozesse) 3.Erdbebenwellen wichtig für die Erkundung des Erdinnern 4.unterscheiden sich mechanisch von den shallow Earthquakes

6 Wie sind sie charakterisiert? Tiefenverteilung/globale Verteilung: -globales Auftreten ist abhängig von der Tiefe -bis 300km nahezu globale Gleichverteilung -Unterhalb von 300km keine Gleichverteilung

7 Tonga-Kermadec Region

8 Wie sind sie charakterisiert? Größenverteilung: -größte Tiefenbeben intermedite Earthquakes unterscheiden sich von shallow Earthquakes: deutlich geringere Aftershocks deutlich höherer Spannungsabfall

9 Wie sind sie charakterisiert? Moment Tensor: -Keine Isotope Ausbreitung -Double Couple nicht ausreichend -CLVD: compensated linear vector dipole -Es liegt eine Kombination von DC und CLVD vor -CLVD kommt in Regionen mit einer extremen strukturellen Komplexität vor

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11 Mechanische Prozesse

12 Tensionale Spannung Kompressionale Spannung Biegespannung Thermale Spannung Phasenübergänge

13 Mechanische Prozesse Runway – Creep: Schmelzung entlang Shear –Zonen Unsicherheit: Creep – Instabilität müsste sehr schhnell und über eine große Fläche erfolgen Eher wahrscheinlich für foreshocks

14 Mechanische Prozesse Biegsame Instabilitäten: kein großer Temperaturunterschied durch den Creep – Prozess Temperatur und Druck sind abhängig von der Creep – Resistenz Unsicherheit: es gibt keine experimentelle Arbeit, die diese Theorie belegt

15 Mechanische Prozesse Fest – Phasen Übergänge: ohne Volumenänderung würde eine CLVD Quelle entstehen Energie ist groß genug, wenn der Phasenübergang schnell genug ist untere Grenze von 700km für Tiefenbeben festlegbar? Unsicherheit: nicht bewiesen

16 Mechanische Prozesse Poren Fluide: Subduktion von Meeressedimenten Dehydration Senkung des hydrostatischen Drucks Unsicherheit: keine Aussagen über das Verhalten in den Mantelbedingungen möglich

17 Unbeantwortete Fragen Welches ist der physikalische Prozess in den Quellen der Tiefenbeben? Warum treten Tiefenbeben nicht noch tiefer auf? Wodurch unterscheiden sich very deep Earthquakes von den intermediate Earthquakes?