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The Ebreichsdorf 2013 earthquake series: location, interaction and wave propagation
Maria-Theresia Apoloner
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Geophysik)
Betreuer*in
Götz Bokelmann
DOI
10.25365/thesis.40358
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29341.81692.670965-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Aufgrund der Lage Wiens in einer seismisch aktiven Region ist es wichtig, diese Seismizität gut zu bestimmen. Das seismologische Netz Österreichs besteht aus hochwertigen Stationen, jedoch sind die Stationen zu weit voneinander entfernt, um Lage und Tiefe von kleineren Erdbeben genau zu charakterisieren. Deshalb versuche ich in dieser Doktorarbeit die Menge der der verwendeten Daten zur Lokalisierung zu erhöhen. Dafür wurde ein umfassender Datensatz der Erdbebenserie in Ebreichsdorf von 2013 zusammengestellt, ergänzt durch die Erdbebenserie von 2000.
Zwei Lokalisierungsmethoden werden verwendet: die absolute Lage wird mit NonLinLoc von Lomax et al. (2000) bestimmt. Danach wird HypoDD von Waldhauser und Ellsworth (2000) verwendet, um das raumzeitliche Muster der Erdbebenserie zu berechnen. Nach dieser Analyse wird die Wechselwirkung zwischen den Ereignissen untersucht. Da aufgrund der Netzgeometrie die Lagegenauigkeit beschränkt ist, wird versucht diese durch regionale Tiefenphasen zu verbessern, sofern diese identifiziert werden können. Dafür wurden Daten des seismischen Arrays GERES verwendet. Um die Wellenausbreitung um das Wiener Becken besser zu verstehen, werden weiters synthetische Seismogramme mit regionalen Herdmechanismen und einem lokal angepassten Geschwindigkeitsmodell berechnet.
NonLinLoc setzt die Epizentren in den Südosten von Ebreichsdorf und zeigt eine längliche Verteilung von Südwesten nach Nordosten. Mit der Relokalisierung mit HypoDD verkleinert sich die Fläche und der Tiefenbereich, auf dem die Beben auftreten. Auch die Hauptbeben sind nun kollokalisiert, wie auch die Kohärenzmessungen bestätigen. Die Modellierung von Coulomb-Bruchspannungen zeigt, dass Coulomb-Spannungsübertragung nicht stark genug ist, um die Nachbeben auszulösen. Ein ergänzende Vergleich mit der 2000-Serie ergibt, dass sich die Hauptbeben 4 km entfernt im Nordosten befinden. Die anschließende Analyse der 2013 Erdbeben in GERES, identifiziert die Phasen PmP und PbP, aber nicht ihre entsprechenden Tiefenphasen. Dies steht im Einklang mit den synthetischen Daten. Prüfung der modellierten Seismogramme zeigt des weiteren, dass die Wellenausbreitung stark vom Herdmechanismus beeinflußt wird. Auch eine langsame oberflächennahe Schicht, wie ein Sedimentbecken, beeinflusst die Sichtbarkeit von Tiefenphasen stark negativ.
Abstract
(Englisch)
Due to Vienna’s location in a seismogenic region, it is important to characterize seismicity in the vicinity well. The Austrian seismological network is built of very high quality stations, but those are spread too widely to determine earthquake depths accurately for small earthquakes. Therefore I attempt to optimize use of the network and available data for locating earthquakes, with a comprehensive dataset from the Ebreichsdorf 2013 earthquake series, complemented by data from earlier events in the area.
Two location methods are applied: one by Lomax et al. (2000) to get precise absolute location of the series. Afterwards, HypoDD by Waldhauser and Ellsworth (2000) is used to get a better picture of the spatio-temporal pattern of the series. Following this analysis the interaction between the events is examined. Due to the network geometry hypocentral depths are not as well-constrained as lateral location.
Regional depth phases can improve depth estimation if they can be identified. To detect those phases data from the GERES seismic array were processed additionally. To understand RDP propagation in this area, synthetic seismograms are calculated with regional focal mechanisms and a locally adapted velocity model.
Location with NonLinLoc puts the epicentres to the south-east of Ebreichsdorf and reveals a south-west to north-east pattern. After relocation with hypoDD, the earthquake series clusters on a smaller area and depth range. Also the main shocks collocate, which was confirmed by coherence measurements. The application of Coulomb failure stress modelling for analysing interaction between the 2013 main shocks shows that Coulomb stress transfer from the main shocks does not explain aftershock triggering. Complementary comparison with the 2000 series indicates that the previous main shocks are located 4 km apart to the north-east. Subsequent analysis of the 2013 earthquakes at GERES, identifies clear arrivals of PmP and PbP, but not of their corresponding depth phases, which is consistent with the synthetic data. Examination of the modelled seismograms also shows, that RDP propagation is dependent not only on depth but is also strongly influenced by the focal mechanism. Also a low-velocity top-layer, like a sedimentary basin, renders RDP invisible, as it complicates the resulting seismograms considerably.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Earthquakes Ebreichsdorf location hypoDD NonLinLoc seismicity Array hypocenters
Schlagwörter
(Deutsch)
Erdbeben Ebreichsdorf Lokalisierung HypoDD NonLinLoc Seismizität Array Erdbebentiefe
Autor*innen
Maria-Theresia Apoloner
Haupttitel (Englisch)
The Ebreichsdorf 2013 earthquake series: location, interaction and wave propagation
Paralleltitel (Deutsch)
Die Ebreichsdorf 2013 Erdbebenserie: Lage, Wechslwirkung und Wellenausbreitung
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
XII, 158 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Wolfgang Lenhardt ,
Florian Bleibinhaus
AC Nummer
AC13229855
Utheses ID
35735
Studienkennzahl
UA | 796 | 605 | 416 |