FWF P25884-N29

Aktive Tektonik und rezente Dynamik von Mikroversätzen an großen Störungssystemen der Ostalpen untersucht in Höhlen (SPELEOTECT)

Populärwissenschaftlicher Film über das Speleotect-Projekt von Walter Weiss
 

Projektleiter: Mag. Dr. Lukas Plan

 

Zeitraum: 11/2013 – 12/2017


Mitarbeiter:

Kooperation:

National

International

 Im Rahmen dieses Projekts soll die erste detaillierte Untersuchung der jungen Tektonik und

der heutigen Dynamik von Verschiebungen an den großen Bruchsystemen der Ostalpen
anhand von Untersuchungen in Höhlen durchgeführt werden.
Diverse Geländeuntersuchungen, Erdbebendaten und exakte GPS-Beobachtungen weisen
auf eine junge Aktivität der großen Störungssysteme der Ostalpen hin. Trotzdem gibt es nur
wenige geologische Geländebefunde, die aktive Störungen charakterisieren. Tektonisch, also
durch Verschiebungen in der Erdkruste zerstörte oder deformierte Tropfsteine und Höhlen-
sinter haben sich als verlässliche Anzeiger für junge, tektonische Aktivitäten erwiesen. Weiters
können neue hochauflösende Geräte den Versatz im tausendstel Millimeterbereich von aktiven
Störungen messen.
In einem ersten Schritt sollen Aufschlüsse aktiver Störungen in ostalpinen Höhlen aufgrund
von Geländeuntersuchungen, Literaturrecherche und aufgrund von Hinweisen von Höhlen-
forschern dokumentiert werden. Höhlengänge, die von aktiven Störungen zerschert wurden
und von Höhlensinter überzogen sind, die vor und nach diesem tektonischen Ereignis
gewachsen sind, werden mittels der Th/U-Methode datiert, um das Alter der Verschiebung zu
bestimmen.
Wenn es um die Vorhersage von Erdbebenwahrscheinlichkeiten geht, ist ein kritischer Punkt
die Unterscheidung zwischen seismischem Versatz (die Bewegung war mit einem Erdbeben
verbunden) und aseismischem, langsamem Kriechen. Um diese Frage zu lösen, sollen mikro-
tektonische Untersuchungen mittels spezieller Mikroskopiertechniken (Kathodolumineszenz-
mikroskopie und Elektronen-Rückstrahl-Diffraktometrie) an deformierten Höhlensintern durch-
geführt werden.
Weiters wird an ausgewählten Aufschlüssen die jetzige Dynamik der Mikroversätze entlang
einzelner Störungen, die Teile großer Störungssysteme sind, mittels hochpräziser Versatz-
messgeräte aufgezeichnet. Da Höhlen viele an der Oberfläche vorhandene Störfaktoren wie
Klimaschwankungen nicht aufweisen, eignen sie sich besonders für diese Messung. Die aufge-
zeichneten Mikroversätze werden dann mit der regionalen Erdbebenaktivität in den Ostalpen
und mit anderen Faktoren verglichen.
Die gewonnenen Daten sind ein wichtiger Beitrag zur Aktualisierung des Datensatzes über
historische Erdbeben in den Ostalpen, die für Erdbebengefährdungskarten essenziell ist.
 

Resultate


Zeitraffervideo der Störungsbewegungen und Erdbeben in den Ostalpen im Zeitraum vom 1. Juli 2014 bis 30. November 2015. (Seismische Daten: ZAMG, Störungen: GBA und eigene Interpretation aus einem 10 m digitalen topographischen Modell).

Publikationen

2014

Abstracts:

  • Baroň I., Plan L., Grasemann B., Mitroviċ I., Blahůt J. & Stemberk J. (2014): Gravitational slope deformation triggered by a tectonic movement: First direct observations from the Emmerberg, Eisenstein and Zederhaus Caves (Eastern Alps, Austria). – NGU Report 2014.030, Program and Abstract Book, 3rd Slope Tectonics conference, Trondheim, 8-12 September 2014, Geological Survey of Norway: pp. 13.
  • Baroň I., Plan L., Grasemann B., Mitroviċ I. (2014): Activity of faults observed in caves of the Eastern Alps: results of the first year of monitoring. – Abstracts, 15th Czech-Polish workshop on the Recent Geodynamics of the Sudeten and Adjacent Areas, Karlov pod Pradědem, November 5-8, 2014, pp. 10.
  • Baroň I., Kernstocková M. Gasperl W. (2014): Reconstruction of a stress field of a mudslide. – NGU Report 2014.030, Program and Abstract Book, 3rd Slope Tectonics conference, Trondheim, 8-12 September 2014, Geological Survey of Norway: pp. 14.
  • Mitrovic I., Plan L., Baroň I., Grasemann B. (2014): Active displacements recorded along major fault systems in caves (Eastern Alps, Austria). – EGU General Assembly 2014, held 27 April - 2 May, 2014 in Vienna, Austria, id.3941
  • Mitrovic I., Grasemann B., Plan L., Baroň I. (2014): SEISMIC SLIP AND ASEISMIC CREEP ON MAJOR FAULT SYSTEMS OF THE EASTERN ALPS RECORDED IN SHEARED FLOWSTONES. – Geological Society of America Abstracts with Programs, Vol. 46, No. 6, p.29.


2015

Abstracts:

  • Baroň I., Plan L., Grasemann B., Mitrovič I., and Stemberk J. (2015): Activity of faults observed in caves of the Eastern Alps. – Geophysical Research Abstracts, Vol. 17, EGU2015-14417, EGU General Assembly 2015.
  • Baroň I., Bečkovský D., Gajdošík J., Opálka F., Plan L., and Winkler G. (2015): Tension zones of deep-seated rockslides revealed by thermal anomalies and airborne laser scan data. – Geophysical Research Abstracts, Vol. 17, EGU2015-14446, EGU General Assembly 2015.
  • Baroň I., Plan L., Grasemann B., Mitrovič I., and Stemberk J. (2015): Current fault activity observed in caves of the Eastern Alps. – Advances in Active Tectonics and Speleotectonics 2015, 20-24 September 2015, Vienna, Austria, p. 6.
  • Baroň I., Plan L., Grasemann B., Mitrovič I., and Winkler G. (2015): Pseudokarst Caves in Active Tectonic Zone of Mur-Mürz Fault (Eastern Alps). – Proceedings of the 13th Int. Symposium on Pseudokarst, 16-19 September 2015, Kunčice p. Ondřejníkem, Czech Republic, p. 7.
  • Baroň I., Decker K., Hintersberger E., Mitroviċ I., Plan L. Eds. (2015): Advances in Active Tectonics and Speleotectonics (Book of Abstracts). – Natural History Museum Vienna & University of Vienna, Austria, 20. – 24. September, 2015, 38 pp. Available online at: http://www.nhm-wien.ac.at/AATS_Workshop_2015

2016

Papers:

  • Baroň I., Plan L., Grasemann B., Mitrovic I., Lenhardt W., Hausmann H., Stemberk J. (2016): Can deep seated gravitational slope deformations be activated by regional tectonic strain: First insights from displacement measurements in caves from the Eastern Alps. – Geomorphology 259: 81–89. DOI:10.1016/j.geomorph.2016.02.007
  • Trcka T., Macku R., Koktavy P., Skarvada P., Baron I., Stemberk J. (2016): Field Measurement of Natural Electromagnetic Emissions near the Active Tectonic and Mass-movement Fractures in Caves. – Materials Structure & Micromechanics of Fracture VIII, 258: 460-464. doi: 10.4028/www.scientific.net/SSP.258, ISBN: 978-3-03835-626-4, ISSN: 1013-9826.

Abstracts

  • Baroň I., Plan L., Grasemann B. & Mitrovic I. (2016): Surficial structures of active faults detected in caves: examples from Salzach-Ennstal-Mariazell-Puchberg and Periadriatic Faults (Eastern Alps, Austria). – Geomorfologický sborník 13. 11.-13.5.2016, Česká asociace geomorfologů, OSU Ostrava, Ostrava, ISBN 978-80-7464-825-0
  • Baroň I., Koktavý P., Stemberk J., Macků R., Trčka T., Škarvada P., Lenhardt W., Meurers B., Rowberry M., Marti X., Plan L., Grasemann B., Mitrovic I. (2016): Underground electromagnetic activity in two regions with contrasting seismicity: a case study from the Eastern Alps and Bohemian Massif. - Geophysical Research Abstracts Vol. 18, EGU2016-14278, 2016. EGU General Assembly 2016.
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