DIVE - Drilling the Ivrea-Verbano zonE

Gemeinsam mit Kollegen der Universitäten Lausanne, Georgia und Trieste und des Consiglio Nazionale delle Ricerche bereiten Geophysiker der MUL eine Bohrung durch die Kruste-Mantel Grenze vor, um mehr über die Eigenschaften dieses Übergangs zu erfahren.

Davon haben Geophysiker seit der Entdeckung dieser Grenzfläche im Jahr 1910 durch den Seismologen Andrija Mohorovicic geträumt, der sie aus den Aufzeichnungen eines Erdbebens bei Zagreb ableitete. Bei einer durchschnittlichen Tiefenlage von 30 km und den dort herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen (1 GPa, 600° C) ist das technisch unmöglich. Allerdings kommt es in der Ivrea-Zone zwischen Matterhorn und Lago Maggiore durch die alpine Gebirgsbildung zu einer Hochlage dieser Grenzfläche in etwa 3-4 km Tiefe. Das geplante Bohrprojekt wurde letztes Jahr vom International Continental Scientific Drilling Program (ICDP), einer Forschungsorganisation der Österreich seit 2001 angehört, akzeptiert.

Um die Bohrung vorzubereiten wurden 2019/2020 von der MUL, der Universität Lausanne und dem deutschen Geo-For-schungs-Zentrum (GFZ) Potsdam mehrere seismische Erkundungen durchgeführt. Diese Daten werden derzeit in Leoben und Potsdam prozessiert, um hochauflösende Abbildungen der Gesteinsschichten und Störungen in der Umgebung der geplanten Bohrung zu erhalten.

SLIM - sustainable low impact mining

Bergau und Minen werden zum einen mit zunehmender Häufigkeit in siedlungsnahen Gebieten eröffnet zum anderen werden bereits bestehende von expandierenden Gemeinden umschlossen. Unvermeidbare Nebeneffekte von betrieblichen Felssprengungen wie beispielsweise Sprengerschütterungen und Steinflug gewinnen an Bedeutung. Zum Anrainerschutz beschränken in Europa Normen und Gesetze Sprengerschütterungen und -vibrationen. Die Betriebsplanung muss diese Richtlinien beachten und Sprengungen dementsprechend ausrichten, um Grenzwerte nicht zu überschreiten. Gegenwärtige Abschwächungsstrategien beinhalten Verringerung der Lademenge durch kleinere Bohrungen oder weniger Bohrlöcher pro Sprengung. Diese Maßnahmen basieren entweder auf Erfahrungswerten oder auf vereinfachten Modellen, welche zumeist keine spezifischen Informationen über die viskoelastische Oberfläche sowie Topografie beinhalten. Sie sind kostenintensiv und senken die Produktivität.

Mit SLIM werden Techniken der Wellenform Modellierung, welche bereits realistische Untergrundbeschreibungen beinhalten, in Kombination mit elektronischen Verzögerungszündern angewendet um an sensitiven Zielen eine Vibrationsminimierung zu erreichen.

Aus diesen Informationen wird ein System entwickelt um die Geometrie der Sprengung sowie die Zündanordnung günstig zu planen, sodass Amplituden und kritische Frequenzen an sensitiven Zielen minimiert werden. So wird ein Kompromiss zwischen wirtschaftlichem Bergbau und Umweltpolitik ermöglicht. Ein Abbau kann dadurch näher an sensitiven Orten betrieben werden und wodurch zuvor unwirtschaftliche Lagerstätten erschlossen werden.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme 2014-2018 under grant agreement No 730294.

Gschliefgraben

Gefördert durch die Akademie der Wissenschaften wurden im Bereich des Gschliefgrabens (OÖ) seismische Messungen zur detaillierten Untersuchung der Mächtigkeit und internen Struktur der Rutschmassen durchgeführt. Landseismische Profile wurden durch eine Seeseimik ergänzt, die die Sedimentstrukturen und darin verzeichnete neotektonische Ereignisse, insbesondere aber die Fortsetzung des Gschliefgrabens in den Traunsee abbildet.

TRANSALP

TRANSALP ist ein internationales multidisziplinäres Projekt zur seismischen Erkundung der Tiefenstruktur des ostalpinen Gebirgsbaus und der zugrunde liegenden Kollisionsprozesse. Kern des Projekts ist ein 340 km langes reflexionsseismisches Profil bei 12° E von der bayerischen Molasse über die  nördlichen Kalkalpen, das Tauernfenster und die Dolomiten bis ins südliche Alpenvorlandbecken bei Venedig.

Sieben je 20 km lange Querprofile wurden unter Mitwirkung der MU Leoben zur verbesserten Neigungskontrolle vermessen und zusätzliche Weiwinkelregistrierungen im Entfernungsbereich bis zu 240 km dienen der Bestimmung der Geschwindigkeitsstruktur und des Verlaufs der Kruste-Mantel-Grenze.

Final Volume 2006: TRANSALP - A Transect Through a Young Collisional Orogen (Tectonophysics, Special Issue, Vol.414, Iss.1-4, p.1-282)

Contents

Editorial

TRANSALP - A transect through a young collisional orogen: Introduction
H. Gebrande, A. Castellarin, E. Lüschen, K. Millahn, F. Neubauer and R. Nicolich (p.1)

Research Papers

TRANSALP - deep crustal Vibroseis and explosive seismic profiling in the Eastern Alps
E. Lüschen, D. Borrini, H. Gebrande, B. Lammerer, K. Millahn, F. Neubauer, R. Nicolich and TRANSALP Working Group (p.9)

TRANSALP - Cross-line recording during the seismic reflection transect in the Eastern Alps
K. Millahn, E. Lüschen, H. Gebrande and TRANSALP Working Group (p.39)

Crustal structure of the Eastern Alps along the TRANSALP profile from wide-angle seismic tomography
F. Bleibinhaus and H. Gebrande (p.51)

Wide-angle observations of ALP 2002 shots on the TRANSALP profile: Linking the two DSS projects
F. Bleibinhaus, E. Brückl and ALP 2002 Working Group (p.71)

Reviewing pre-TRANSALP DSS models
R. Cassinis (p.79)

Shallow high-resolution seismics and reprocessing of industry profiles in southern Bavaria: The Molasse and the northern Alpine front
R. Thomas, K. Schwerd, K. Bram and J. Fertig (p.87)

Experimental and texture-derived P-wave anisotropy of principal rocks from the TRANSALP traverse: An aid for the interpretation of seismic field data
K. Ullemeyer, S. Siegesmund, P.N.J. Rasolofosaon and J.H. Behrmann (p.97)

Shear wave splitting in the Eastern Alps observed at the TRANSALP network
J. Kummerow, R. Kind and TRANSALP Working Group (p.117)

New gravity maps of the Eastern Alps and significance for the crustal structures
C. Zanolla, C. Braitenberg, J. Ebbing, M. Bernabini, K. Bram, G. Gabriel, H.-J. Götze, S. Giammetti, B. Meurers, R. Nicolich and F. Palmieri (p.127)

The lithospheric density structure of the Eastern Alps
J. Ebbing, C. Braitenberg and H.-J. Götze (p.145)

A review of the thermal regime of the Eastern Alps with respect to the effects of paleoclimate and exhumation
H.-D. Vosteen, V. Rath, C. Clauser and B. Lammerer (p.157)

Paleomagnetic evidence for large en-bloc rotations in the Eastern Alps during Neogene orogeny
W. Thöny, H. Ortner and R. Scholger (p.169)

From Middle Jurassic heating to Neogene cooling: The thermochronological evolution of the southern Alps
M. Zattin, A. Cuman, R. Fantoni, S. Martin, P. Scotti and C. Stefani (p.191)

The Alpine evolution of the Southern Alps around the Giudicarie faults: A Late Cretaceous to Early Eocene transfer zone
A. Castellarin, G.B. Vai and L. Cantelli (p.203)

Structural synthesis of the Northern Calcareous Alps, TRANSALP segment
J.H. Behrmann and D.C. Tanner (p.225)

Kinematics of the Inntal shear zone-sub-Tauern ramp fault system and the interpretation of the TRANSALP seismic section, Eastern Alps, Austria
H. Ortner, F. Reiter and R. Brandner (p.241)

Structure of the lithosphere beneath the Eastern Alps (southern sector of the TRANSALP transect)
A. Castellarin, R. Nicolich, R. Fantoni, L. Cantelli, M. Sella and L. Selli (p.259)  

Elastische Inversion von Wellenformen

Im Rahmen des internationalen kontinentalen wissenschaftlichen Bohrprogramms werden in diesem DFG-finanzierten Projekt Inversionsmodellierungen zur Bestimmung hochaufgelöster P- und S-Wellengeschwindigkeitsmodelle aus reflexions- und refraktionseismischen Daten von der San-Andreas-Störung durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, Details des Störungssystems direkt abzubilden. Bisherige Inversionsmodellierungen basieren aus Gründen der Einfachheit und Effizienz auf der akustischen Wellengleichung und sind deshalb in ihrem Auflösungsvermögen limitiert. In diesem Projekt wird die seismische Wellengleichung invertiert. Laufzeit bis 09/2017.

Probabilistische Fehlergrenzen für refraktionsseismische Laufzeittomographie

Ein großer Nachteil vieler nicht-linearer Modellierungen ist die unbekannte Mehrdeutigkeit des optimierten Ergebnismodells, denn die fehlende Kenntnis konkreter Fehlergrenzen kann zu schwerwiegenden Fehlinterpretationen führen. In diesem FWF-Projekt werden probabilistische Algorithmen entwickelt, die eine Bestimmung der Fehlergrenzen für das nicht-lineare Inversionsproblem der Laufzeitinversion ermöglichen sollen. Laufzeit bis 09/2016.