Forschungsprojekt

Paläoseismikuntersuchungen in einem nicht-kollosionalem Orogen: Punaplateau und östliches Vorland, NW-Argentinien

Seismizität stellt eine der bedeutendsten geologischen Ursachen für hohe wirtschaftliche Verluste und Gefährdung von Menschenleben dar. In vielen Gebieten dieser Erde sind historische Aufzeichnungen der Seismizität aber auf die letzten Jahrhunderte beschränkt, so dass das seismische Gefährdungspotential von flachen Starkbeben mit einer Rekurrenzzeit größer als diesem Beobachtungszeitraum schwer abgeschätzt werden kann. So ist z.B. das Rekurrenzintervall der Störungsaktivität entlang der Wasatch Störungszone in den westlichen Vereinigten Staaten um etwa drei mal länger als die Besiedlunggeschichte dieser Gegend. Hier setzen paläoseismische Arbeitsmethoden an, bei denen im Gegensatz zu neotektonischen Untersuchungen nur die spontanen Deformationen von Landformen und Sedimenten, die auf prähistorische Seismizität zurückzuführen sind, betrachtet werden.
Zur Quantifizierung der Gefahr, die von Starkbeben in solchen Räumen ausgeht, ist die Bestimmung der Rekurrenz der Ereignisse unabdingbar, wofür eine genaue Datierungen der seismisch induzierten Strukturen nötig ist. Eine moderne Methode sind Oberflächendatierungen anhand durch kosmogene Strahlung gebildeter Nuklide. Diese Methode erlaubt es auch in ariden Gebieten zu arbeiten, in denen wenig organisches Material für ¹⁴C-Datierungen vorkommt.
Die ariden Becken und Täler der Puna und des Punarandes Nordwest Argentiniens bieten sich in hervorragender Weise für solch eine Untersuchung an, da seismisch bedingte Deformationstrukturen durch das hohe Erhaltungspotential quartärer Landformen lange erhalten bleiben. Zwar existieren nur wenige historische Aufzeichnungen von stärkeren seismischen Bewegungen in diesem Gebiet, doch gibt es mannigfaltige direkte Paläoseismikindikatoren wie Störungsversätze in holozänen und pleistozänen Sedimenten, Flussbettversätze und störungsbezogene Überflutungsflächen im Oberlauf von Störungen. Weitere indirekte Indikatoren von möglichen paläoseismischen Bewegungen wie eine hohe Anzahl von Massenbewegungen entlang tektonisch aktiver Bergfronten und Lockersedimentdeformationen (Seismite) von Seesedimenten in der Nähe zu Störungen mit quartärer Aktivität deuten auf paläoseismische Aktivität hin und können im Zusammenhang miteinander und mit direkten Paläoseismikindikatoren zur Bestimmung von paläoseismischen Ereignissen und ihrer Rekurrenzintervalle herangezogen werden, insoweit sie datiert werden können. Die räumliche Verbreitung der indirekten Paläoseismikindikatoren erlaubt es, eine minimale Paläomagnitude zu bestimmen.
Über diese idealen geologischen Verhältnisse hinaus sind Untersuchungen mit dem Ziel einer quantitativen Abschätzung der Erdbebengefahr in dieser Region von großer Bedeutung, da sie in dem letzten Jahrzehnt zu einem bedeutendem Standort des Bergbaus wurde. So wurde in den 90er die Goldmine ?Bajo la Lumbrera? (z.Zt. größte Goldmine Südamerikas) und mehrere Boraxminen eröffnet. Geologische Gefahren könnten somit schnell Industriekatastrophen auslösen.

Ziel der Studie:

Bearbeiter
R. Hermanns