Slip Tendency Analyse

Im Bereich von Endlagern sollten weder natürliche noch induzierte Erdbeben auftreten. Da Erdbeben einen Versatz an tektonischen Störungen darstellen, wenn diese unter den richtigen Spannungsverhältnissen reaktiviert werden, ist eine Abschätzung über das Reaktivierungspotential der Störungen wichtig. Die sogenannte Slip Tendency, die sich aus dem Verhältnis der maximalen Scherspannung zur Normalspannung auf der Störungsfläche berechnet, ist ein anerkanntes Verfahren für eine solche Abschätzung. Das SpannEnD-Deutschlandmodell liefert dabei den Spannungstensor, der zur Berechnung der Scher- und Normalspannungen benötigt wird.

Zusätzlich werden Informationen über die Geometrie der tektonischen Störungen benötigt, für die die Slip Tendency (Morris et al. 1996) berechnet werden soll. Auf Grundlage verschiedener Kriterien wurden 60 Störungen ermittelt, die (im Rahmen des SpannEnD Projekts) besonders relevant erscheinen. Für diese Störungen wurden in Abhängigkeit davon, ob es sich bei ihnen um Abschiebungen, Überschiebungen oder Blattverschiebung handelt, Geometrien erstellt.

Für die 60 ausgewählten Störungen wurden einfache Geometrien erstellt. Die Störungen reichen bis zur Basis der Unterkruste.

Für die 60 ausgewählten Störungen wurde die Slip Tendency berechnet. Sie ist farbcodiert dargestellt. Die Berechnung erfolgte unter der Annahme eines hydrostatischen Porendrucks.

Vergleicht man verschiedene Großräume, so zeigt sich ein durchaus heterogenes Bild des Störungsreaktvierungspotentials. So ergibt sich beispielsweise für den Oberrheingraben eine deutlich höhere Slip Tendnecy als es für das Norddeutsche Becken der Fall ist. Vor allem solche Störungen, die in NNE – SSW Richtung orientiert sind, zeigen eine hohe Slip Tendency für alle drei untersuchten Störungstypen. Störung mit ENE – WSW Orientierung hingegen zeigen für alle drei Störungstypen die insgesamt niedrigste Slip Tendency.

Gezeigt ist die Slip Tendency (TSeff) als Funktion der Störungsorientierung zwischen 0 und 180° für die drei untersuchten Störungstypen. Die Datenunkte sind eingefärbt nach dem Spannungsregime, in dem sie auftreten (BV: Blattverschiebung, AS: Abschiebung). Zusätzlich ist der Median der Slip Tendency in 10° Intervallen dargestellt.

Referenzen:

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Grünthal, G. and Wahlström, R.: The European-Mediterranean Earthquake Catalogue (EMEC) for the last millennium, J Seismol, 16, 535–570, https://doi.org/10.1007/s10950-012-9302-y, 2012.

Morris, A., Ferrill, D. A., and Henderson, D. B.: Slip-tendency analysis and fault reactivation, Geology, 24, 275, https://doi.org/10.5194/se-13-1087-2022, 2022.

Kontakt: Luisa Röckel