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Spannungsabbau durch Erdbeben

Kumulativer Spannungsabbau durch Seismizität bei einem Geothermiekraftwerk. Quelle: Rüter

Der Spannungsabbau durch Erdbeben (energy drop, stress drop) gibt an, welche Energie bei einem Beben umgesetzt wurde oder kumulativ durch viele Erdbeben abgebaut wird

Spannungen werden in der Erde durch Bewegungen, meist getrieben durch dioe Plattentektonik aufgebaut. Abgebaut werden sie durch duktiles Fließen oder durch ruckartige Bewegungen, die oft als Erdbeben verspürt werden. Letzlich und langfristig steht der Spannungsaufbau mit dem Spannungsabbau im Gleichgewicht.

Nach Gutenberg und Richter ergibt sich folgender Zusammenhang zwischen der abgestrahlten seismischen Energie (ES) und der Magnitude MS:

log10 ES/J = 4,8 + 1,5 MS 

Von dieser Energie geht nur ein kleiner Teil als mechanische Energie in die seismischen Wellen, ein weitaus größerer Teil wird noch im Herd oder herdnah in Wärme umgewandelt.

Die angestrahlte Energie steht in einem engen Zusammenhang mit dem Moment eines Bebens und der Momentenmagnitude (Mw). Da eine um 1 größere Magnitude etwa 30 mal mehr Energie umsetzt, sind viele kleine Erdbeben nötig, um den Spannungsabbau eines großen Bebens zu erreichen. Es wären etwa 1000 Beben der Magnitude 2 nötig, um 1 Beben der Magnitude 4 zu kompensieren.

Bei einer Serie von Beben (Schwarm) kann man einen kumulativen Energieabfluss betrachten.

Literatur

Peter M. Shearer: Introduction to Seismology, Cambridge University Press, <st1:place w:st="on"><st1:state w:st="on">New York</st1:state></st1:place>, 1999 ISBN 978-0-521-66953-5

Kanamori, H., and L. Rivera: Static and Dynamic Scaling Relations for Earthquakes and their implications for Rupture Speed and Stress Drop. In: Bull. Seismol. Soc. Am. Nummer 94 (1) (2004), S. 314-319 

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Momenten-Magnituden-Skala