LITHOS-CAPP: LITHOspheric Structure of Caledonian, Archaean and Proterozoic Provinces

Beitrag zu Scan Array

Der westliche Kontinentalrand von Skandinavien ist geprägt durch einen bis zu 2500 m hohen Gebirgszug – die Skanden. Da in jüngster Vergangenheit keine aktiven tektonischen Kräfte vorherrschten, bietet diese Region eine herausragende Möglichkeit, die geodynamische Entstehung von Strukturen der Kruste und des oberen Mantels entlang passiver Kontinentalränder, zu untersuchen. LITHOS-CAPP ist der deutsche Beitrag (GFZ und Karlsruher Institut für Technologie, KIT) am ScanArray Projekt, welches von NORSAR und NGU (beide Norwegen), sowie den Universitäten Kopenhagen, Oslo, Uppsala, Bergen, Aarhus und Oulu, durchgeführt wird. Das ScanArray Haupt-Netzwerk besteht aus 67 seismischen Breitband-Stationen, welche von den Projektpartnern ab 2014 in Zentral- und Nordskandinavien installiert wurden; das GFZ und KIT betrieben davon 20 Stationen zwischen September 2014 und Oktober 2016. Das erweiterte ScanArray Netzwerk besteht aus 28 NEONOR2 Stationen und 72 schwedischen Permanentstationen (SNSN).

Frühere Studien untersuchten überwiegend das südliche Skandinavien: Unter dem westlichen Norwegen mit der höchsten Topographie wurde eine ungewöhnlich dünnmächtige Kruste und flache Lithosphären-Asthenosphären Grenze identifiziert, wobei sich keine Hinweise auf eine ausgeprägte Gebirgswurzel ergaben. Im flacheren östlichen Norwegen und Schweden hingegen, konnte eine mächtigere Kruste nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse widersprechen den Prinzipien der Airy Isostasie. In Südnorwegen wurden weiterhin seismische Geschwindigkeiten beobachtet, die geringer sind als für tektonisch stabile Regionen üblich. Ein klarer Übergang zu höheren P-und S-Geschwindigkeiten ist unterhalb von Schweden zu erkennen.

Ziel des LITHOS-CAPP Projekts ist die Erstellung eines hochauflösenden Vs-Modells der Lithosphäre für das nördliche Skandinavien. Mittels Tomographie und Wellenforminversion von Erdbeben und ambient noise wird ein 3D-Geschwindigkeitsmodell erstellt, das sowohl Isotropie als auch Anisotropie in Betracht zieht. Schwerpunkte sind einerseits die Variation von krustalen und lithosphärischen Strukturen und andererseits die Änderung der seismischen Geschwindigkeit innerhalb des Gebirgszuges sowie senkrecht dazu. Die räumliche Veränderung anisotroper Strukturen (bspw. ob sich die Anisotropie zwischen tektonischen Einheiten ändert oder über große Regionen stabil bleibt) erlaubt zudem Rückschlüsse auf die tektonische Entstehung.

 

Laufzeit

  • 2014 - 2019

Projektverantwortlich

  • F. Tilmann (GFZ Potsdam)

Projektmitarbeiter

  • A. Mauerberger (PhD) (GFZ Potsdam)

Finanzierung

  • DFG Deutsche Forschungsgemeinschaft

Partner

  • J. Ritter (Karlsruhe Institute of Technology)
  • ScanArray consortium: Universities of Copenhagen, Oslo, Uppsala, Bergen, Aarhus, NORSAR, University Oulu, NGU

Projekt Webseite

Zuordnung

  • RU2 (Plate Boundary Systems)

Publikationen

  • Grund, M., Mauerberger, A., Ritter, J. R., Tilmann, F. (2017): Broadband Recordings for LITHOS-CAPP: LITHOspheric Structure of Caledonian, Archaean and Proterozoic Provinces, Sep. 2014 - Oct. 2016, Sweden and Finland, (Scientific Technical Report STR - Data ; 17/02) (GIPP Experiment and Data Archive), Potsdam : GFZ German Research Centre for Geosciences. doi.org/10.5880/GIPP.201417.1 |
  • Thybo, H., Balling, N., Maupin, V., Ritter, J., Tilmann, F.. (2012): ScanArray Core (1G 2012-2017).DOI: doi.org/10.14470/6T569239(Data publication)
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