Mittwoch, 12. Dezember 2012

Erdbeben im Rheinischen Schiefergebirge

1. Entstehung des Rheinischen Schiefergebirges

Das Rheinische Schiefergebirge, eine Struktur die in Zentral- bis Westdeutschland liegt, entstand im Devon vor über 360 Millionen Jahren. Damals wurden Ton- und Sandsteine am Grund eines Meeres abgelagert. Diese Sedimente wurden im Karbon vor 350 Millionen Jahren bei der variszischen Gebirgsbildung verfaltet und zu Tonschiefern und Quarziten metamorph umgewandelt. Das Gebirge erodierte anschließend vor 260 Millionen Jahren im Perm und wurde im Mesozoikum (vor 251 – 65 Millionen Jahren) von Sedimenten überlagert.

Im Tertiär setzte im Zuge der Alpiden Gebirgsbildung und der Entstehung des Europäischen Riftsystems die Herraushebung des Rheinischen Schiefergebirges ein. Seit 800.000 Jahren verstärkte sich diese Hebung und die Flüße schnitten sich in Form von tiefen Schluchten ein.

Heute wird das Schiefergebirge von folgenden tektonischen Strukturen begrenzt:
Im Süden zieht sich von Südwest nach Nordost die große Hunsrück-Taunus Südrandstörung, welche vorallem im Karbon aktiv war (Im folgendem Bild als violettfarbene Linie gekennzeichnet). Am Ostrand liegt der Grabenbruch der Hessischen Senke, dieser Graben stellt die nördliche Verlängerung des Oberrheingrabens dar und war bis in das Miozän aktiv. Das sich ändernde Spannungsfeld von Nordost - Südwest auf Nordwest - Südost beendete die Aktivität des Grabens der Hessischen Senke. Im Nordwesten schneidet der Graben der Niederrheinischen Bucht in das Schiefergebirge hinein, dieser ist über Störungen die durch das Schiefergebirge reichen mit dem Oberrheingraben verbunden. Im Zentrum des Schiefergebirges weiten sich diese Störungen zu dem kleinen Graben des Neuwieder Beckens.

2. Die Erdbebenzonen

Auf diesem Luftbild sind die Erdbeben von 2008 - 2010 eingetragen, flache Beben von 0-10 km erscheinen grün und tiefere Beben in 10-20 km gelb markiert. Es fällt auf, dass diese sich nicht homogen über das Bild verteilen, sondern an gewisse Zonen orientiert sind. Rot markiert sind Erdbeben die sich an Nordwest - Südost ausgerichteten Zonen orientieren. Weiss sind etwa Nord - Süd ausgerichtete Bebenzonen. Untergeordnet tritt auch eine Bebenzone auf, die Ost - West ausgerichtet ist (gelb). Die aufeinanderzeigenden, schwarzen Pfeile zeigt die Orientierung (Nordwest - Südost) der größten tektonischen Spannung an. In die weiße Richtung ist Extension möglich.

2.1 Das Neuwieder Becken

Die größte Erdbebendichte liegt am Westrand des Neuwieder Beckens. Dort findet sich im Vulkanfeld der Osteifel die Ochtendunger Störungszone. Alle paar Jahre kommt es dort zu einem Erdbeben der Magnitude 4 und fast täglich gibt es dort Mikrobeben, die von der langsamen aber stetigen Bewegung der Störungszone ausgehen. Das Bild zeigt die Bebenverteilung des Jahres 2010. Die Ochtendunger Störungszone beginnt östlich des Laacher Sees und zieht sich bis zur Mosel hin. Dann verteilen sich die Erdbeben diffuser. Die Ausrichtung dieser Zone ist genau parallel (Nordwest - Südost) zu dem maximalen tektonischen Druck der in Mitteleuropa herrscht. Infolgedessen dehnt sich die Kruste entlang dieser Störungszone in Richtung Nordost - Südwest aus.

Tief unter der Osteifel vermutet man, wahrscheinlich an der Kruste - Mantel Grenze, in diesem Bereich eine (kleine) Magmakammer, was aber weder gefährlich noch verwunderlich ist. Da die Osteifel als ein aktives, aber temporär ruhendes Vulkanfeld zu bezeichnen ist, sind magmatische Intrusionen an der Basis der Kruste sehr wahrscheinlich.

2.2 Das Mittelrheintal

Anknüpfend an die Ochtendunger Störungszone verteilen sich diffus über das Mittelrheintal bis zum Oberrheingraben viele Erdbebenherde. Man kann dennoch erkennen das die gleiche Ausrichtung wie zuvor bei der Ochtendunger Störungszone bestehen bleibt. Links dieser Nordwest - Südost angeordneten Erdbebenlinie erkennt man ebenfalls eine diffuse Zone die sich etwa Nord - Süd von der Osteifel bis in den Hunsrück zieht. Noch schwächer ist die Erdbebenzone ausgebildet die sich West - Ost von der Osteifel in den Westerwald hineinzieht.

2.3 Die Niederrheinische Bucht

Die meißten Erdbebenherde orientieren sich am Graben der Niederrheinischen Bucht. Dieser enstand gemeinsam mit dem Oberrheingraben im Eozän durch Ausgleichsbewegungen zwischen der Alpiden Deformationsfront und den ehemaligen Subduktionszonen des westlichen Mittelmeer. Der Graben ist seismisch sehr aktiv, da dieser im Moment genau zum Spannungsfeld ausgerichtet ist und somit Extension nach Nordost - Südwest erlaubt.
 
Seismologische Daten:
http://www.seismo.uni-koeln.de/

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