Untersuchung der dynamischen Prozesse unter dem nördlichen tibetanischen Plateau: Paläokollision und känozoische Zerstörung der Mantellithosphäre und Hebung des Plateaus: GFZ

Untersuchung der dynamischen Prozesse unter dem nördlichen tibetanischen Plateau: Paläokollision und känozoische Zerstörung der Mantellithosphäre und Hebung des Plateaus

Wir planen ein deutsch-chinesisches seismisches Experiment im nördlichen Tibet, mit dem die Prozesse erforscht werden sollen, die die Entwicklung der Lithosphäre während der Gebirgsbildung kontrollieren, und insbesondere für die Veränderung der Mantellithosphäre und deren Zerstörung verantwortlich sind. Das nördliche Plateau ist, im Vergleich zu den anderen Teilen von Tibet, von weitverbreiteten känozoischem Vulkanismus geprägt. Weiterhin pflanzen sich Sn Wellen dort nur schlecht oder gar nicht fort, Pn-Geschwindigkeiten sind langsam, und es wurden niedrige Geschwindigkeiten im obersten Mantel und starke seismische Anisotropie nachgewiesen. In der Literatur kann man zwei grundsätzliche Hypothesen finden, um diese Beobachtungen zu erklären: (1) Aufschiebung, Überlagerung der indischen und eurasischen Mantel-Lithosphäre; (2) Delamination der eurasischen Mantellithosphäre. Eine weitere offene Frage bezieht sich auf die Rekonstruktion der Subduktionsrichtung des paläozoischen Tethys-Ozeans, die durch die Kenntnis der tiefen Struktur der Jinsha-River Sutur beantwortet werden kann. Die Auflösung der bisherigen im Norden Tibets durchgeführten Experimente war nicht ausreichend gewesen, die angeführten Fragen abschließend zu beantworten.

Mit dem beantragten Projekt planen wir den Aufbau und die Analyse der Daten von zwei passiven seismischen linearen Arrays im Norden von Tibet: (1) ein 500 km langes, in NW-SO-Richtung ausgerichtetes Array von Breitbandseismometern vomHoh Xil (Songpan Ganzi) in den nördlichen Qiangtang-Block, das aus 50 im Abstand von 10 km aufgestellten Stationen besteht, und (2) ein dichtes in N-S orientiertes Array über die Jinsha-River Sutur, das aus 300 in einem Abstand von 500 m aufgestellten Stationen bestehen soll. Die Daten sollen mit verschiedenen seismischen Methoden analysiert werden, darunter Receiver-Funktion, teleseismische Tomographie, Schwerwellensplittung und Oberflächenwellentomographie mit Umgebungsrauschen und Erdbebendaten, um die seismische Struktur und Mächtigkeit der Lithosphäre (Kruste und Mantel) zu bestimmen. Weiterhin werden wir neue Methoden entwickeln und anwenden, um die Kohärenz der kurzperiodischen Wellenformen zu nutzen, um zum Beispiel mit Hilfe von teleseismisch angeregten konvertierten Phasen oder von gestapelten Korrelationen des kontinuierlichen Wellenfelds detailliertere Abbildungen der Jinsha-Sutur zu gewinnen.

Existierte und geplannte seismische Stationenen im Tibet. Die gelbe Kurve umreißt die Zone mit schlechter Sn-Ausbreitung, und das Rot umreißt das Hauptgebiet des känozoischen Vulkanismus. Die vorgeschlagenen seismischen Arrays sind durch die roten und blauen Linien gekennzeichnet.

Laufzeit

2018 - 2020

Projektverantwortlich

X. Yuan (GFZ Potsdam)
F. Tilmann (GFZ Potsdam)

Zuwendungsgeber

DFG Deutsche Forschungsgemeinschaft

Partner

Rizheng He (Chinese Academy of Geological Sciences)

Zuordnung

RU 2 (Plate Boundary Systems)