Studie der Lithosphäre in China mit Hilfe der Analyse von Receiver Funktionen und Oberflächenwellen-Tomographie

Laufzeit: 2006 - 2011

Zusammenfassung
Hochauflösende seismische Untersuchungen der Lithosphäre sind durch eine Reihe von Faktoren begrenzt. (1) Da der Übergang von Lithosphäre zu Astenosphäre (LAB) keine scharfe Grenzfläche bildet, ist es schwierig mit Hilfe von Raumwellen oder Weitwinkelseismik die Tiefe dieses Übergangs und damit die Mächtigkeit der Lithosphäre zu bestimmen; (2) Wegen den oft recht großen Abständen zwischen seismischen Stationen sind tomographische Modelle aus Oberflächenwellen häufig zu niedrig aufgelöst. Die Einbeziehung höherer Schwingungsmoden von Oberflächenwellen ermöglicht jedoch, die tomographische Auflösung deutlich zu verbessern. Die Berechnung von S-Receiver Funktionen ist eine Methode, die die Tiefenbestimmung des Lithosphären-Asthenosphären-Übergangs ermöglicht. Um die lithosphärische Struktur Chinas zu beleuchten, werden die Analyse von P-und S- Receiver Funktionen mit multimodaler Oberflächenwellentomographie kombiniert. Die Ergebnisse von Oberflächenwellentomographie und Receiver Funktionen sind komplementär und eignen sich zudem für gemeinsame Inversionen. Die aus der Tomographie gewonnenen Geschwindigkeitsmodelle können mögliche Mehrdeutigkeiten bei der Interpretation von Receiver Funktionen reduzieren und zudem für die Zeit-Tiefen-Umrechnung der Receiver Funktionen herangezogen werden. Die gewonnenen Kenntnisse über den Aufbau, nicht nur der Erdkruste, sondern der gesamten Lithosphäre, verbessert erheblich unser Verständnis der geodynamischen, plattentektonischen Prozesse in China und der gesamten Indo-Asiatischen Kollisionszone sowie der dort auftretenden großen Erdbeben an den Plattengrenzen.

Kontakt:
Dr. Xiaohui Yuan (GFZ Potsdam)
Shantanu Pandey

Kooperationen:
Eric Debayle (Université Lyon)
Keith Priestley (University of Cambridge)

Publikationen

• Zhao, J., X. Yuan, H. Liu, P. Kumar, S. Pei, R. Kind, Z. Zhang, J. Teng, L. Ding, X. Gao, Q. Xu and W. Wang, 2010, The boundary between the Indian and Asian tectonic plates below Tibet, Proc. Nat. Acad. Sci., 107, 11229-11233, doi: 10.1073/pnas.1001921107.

• Zhang, Z., X. Yuan, Y. Chen, X. Tian, R. Kind, X. Li and J. Teng, 2010, Seismic signature of the collision between the east Tibetan escape flow and the Sichuan Basin, Earth Planet. Sci. Lett., 292, 254-264, doi:10.1016/j.epsl.2010.01.046.

• Kind, R. and X, Yuan, 2010, Seismic images of the biggest crash on earth, Science, 329, 1479-1480, DOI: 10.1126/science.1191620.

• Li, X., D. Wei, X. Yuan, R. Kind, P. Kumar and H. Zhou, 2011, Details of the doublet Moho structure beneath Lhasa, Tibet obtained by comparison of P and S receiver functions, Bull. Seismol. Soc. Am., 101, 1259-1269, doi: 10.1785/0120100163.