Erdbeben Ursachen für Erdbeben
Werbung
Workshop TERREX 10 18.-19.11.2010 Erdbeben Ursachen und Auswirkungen Dr. Gunther Heißel Mag. Petra Nittel Landesgeologie Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Ursachen für Erdbeben Natürliche Erdbeben: • Tektonische Beben einschließlich Beben durch Vulkanismus • Einsturzbeben • Impaktereignisse Induzierte Beben: • Durch menschliche Eingriffe in die Natur 2 Workshop TERREX 10 1 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Ursachen für Erdbeben Tektonische Beben: • Durch Spannungen in der Erdkruste • Überschreitung des Reibungswiderstandes an Störungen plö plötzliche Verschiebung, die Spannungsabbau bewirkt Erdbeben 3 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft • Tektonische Erdbeben treten immer dort auf, wo Krustenbewegungen entlang von Störungen und Störungszonen stattfinden: • • • Mittelozeanische Rücken Orogengürtel Subduktionszonen 4 Workshop TERREX 10 2 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Erdbeben Kaschmir – Okt. 2005 5 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft 6 Workshop TERREX 10 3 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Vulkanische Erdbeben: • Sie sind eine Sonderform der tektonischen Beben • Begründung: Vulkanismus geht immer mit tektonischen Prozessen einher. 7 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft • Merapi 2010: • Vulkanismus ist nahezu immer mit teils heftiger Erdbebentätigkeit verbunden. 8 Workshop TERREX 10 4 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft TT vom 28.10.2010 9 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Hawaii – Hot Spot im Zentrum der Pazifischen Platte 10 Workshop TERREX 10 5 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft •Der Hot Spot bleibt stationär •Die pazifische Platte gleitet nach NE über diesen Hot Spot hinweg. •Dadurch kommt es immer wieder zur Bildung neuer Vulkaninseln 11 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft roter Kreise: Erdbeben vom Oktober 2006 Alter und Längsprofil der Inseln von Hawaii 12 Workshop TERREX 10 6 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Wanderung Hawaiis und der Seamounts seit ca. 85 Mio a Richtungsänderung vor ca. 35 Mio a KNICK Grund: vermutlich Loslösung Australiens von Antarktis und Kollisionsbeginn Indiens mit Asien 13 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Kilauea Phasen eines Vulkans Phase 1: Der Vulkan bläht sich auf – siehe TiltmeterTiltmeterMessungen 14 Workshop TERREX 10 7 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Kilauea Phasen eines Vulkans Phase 2: Calderabildung durch Ausbruch. Caldera - eingesunkenes Zentrum des Kraters 15 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Kilauea Phasen eines Vulkans Bewegungs- und Bebenphasen am Kilauea vom 09.1974 bis 12.1975 16 Workshop TERREX 10 8 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Ursachen für Erdbeben Einsturzbeben: • z.B. durch das Nachbrechen oder Verbrechen von Dolinen im Karbonatkarst oder Gipskarst • Bedeutung im Pipelinebau, Tunnelbau, Straßenbau, Siedlungsbau, ... 17 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Einsturzbeben durch Subrosion von Salinargesteinen im tiefen Untergrund (Salinarkarst) Salinarkarst) – Winterpark/Florida/USA 18 Workshop TERREX 10 9 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft BergBerg- und Felsstürze als Auslöser natürlicher Erdbeben • BergBerg- und Felsstürze, aber auch Massengleitungen werden in der Regel als seismische Ereignisse registriert. • Dies kann die Ausmaße eines Starkbebens erreichen. • • • • • Beispiele: Hochnissl/ Hochnissl/Karwendel 1991(Bergsturz) Randa/CH Randa/CH 1991(Bergstürze) Huben 1999 (Felssturz) Starkenbach 1999 (Massengleitung) 19 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft • BergBerg- und Felsstürze, wie der Felssturz von Huben vom 11 03.1999 lösen natürliche Erdbeben aus. • Diese werden von den Erdbebenstationen registriert. 20 Workshop TERREX 10 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Die Bergstürze von Randa • Randa liegt kurz vor Zermatt • Am 18.04.1991 ereignete sich ein erster von 2 großen Bergstürzen • Am 09.05.1991 folgte der 2. Bergsturz • Insgesamt mehrere Millionen Kubikmeter Festgestein • Gefahr des Ausbruchs des künstlich entstandenen Stausees • Beide Stürze wurden von den österreichischen Stationen als Beben registriert und hatten die Intensität 22-3 (EMS). Randa vor dem 18. April 1991 21 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Bergsturz vom 9. Mai 1991 22 Workshop TERREX 10 11 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft 23 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Impaktereignisse: Impaktereignisse: Durch den Aufprall von Himmelskörpern kann es zu Beben – bis zum Starkbeben – kommen. Theoretisch kann ein derartiges Ereignis die Erde vernichten. Extraterrestrische Ursachen für Erdbeben 24 Workshop TERREX 10 12 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Gezeitenkräfte verursachen Bebentätigkeit • Die Gezeitenkräfte bewirken Ebbe und Flut • Auch die Erdkruste wird durch die Gezeitenkräfte des Mondes, der Sonne und der Planeten beeinflusst • die Erdkruste hebt und senkt sich deshalb jedes Mal um 20 – 50 cm! • Die Gezeitenhebungen- und Senkungen im Raum Wien betragen 20 cm! 25 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Induzierte Erdbeben • durch Stauseen • durch Einstürze von Bergbauen • durch Atombombentests 1993 und 1999: • generell durch vom Menschen „provozierte“ Massenbewegungen Eiblschrofen bei Schwaz 26 Workshop TERREX 10 13 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Induzierte Erdbeben 1993 Verbruch des Abbaues 1 verbunden mit dreistündigem Beben 1993 und 1999: Eiblschrofen bei Schwaz 27 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Bis über 220 m hohe, felsmechanisch sehr ungünstig ausgebildete Hohlräume auf engstem Raum führen zu großen Deformationen im Inneren des Gebirges und damit zu Erdbeben (Versagen von Felspfeilern). Auswirkungen Wirtschaft Abbau 1 h > 220 m 28 Workshop TERREX 10 14 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Einsturzpinge Lassing 1998 29 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft 28.12.1989: Erdbeben von Newcastle/New Newcastle/New South Wales/Australia: 13 Tote, 160 verletzte, 3,5 Mia US$ Schaden. Grund: Kohlebergbau der letzten 200 Jahre. Für jede Tonne Kohle musste im Schnitt 4,3 Tonnen Grundwasser gepumpt werden. Spannungsä Spannungsänderungen in der Erdkruste. Gebiet war vorher seismisch kaum aktiv. 30 Workshop TERREX 10 15 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft „Die Zeit“ 18.01.2007 31 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Durch Eindringen von Wasser aus dem Stausee in die Trennflächen des Gesteins wird die Reibung vermindert und es kommt zum Auslösen von Erdbeben. Hoover Damm 32 Workshop TERREX 10 16 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Erdbeben durch Stauspiegelschwankungen Der Pegel des Koyna Stausees (Provinz Maharashtra/Indien) Maharashtra/Indien) schwankt zwischen TrockenTrockenund Regenzeit beträchtlich stä ständige seismische Unruhe 33 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Erdbeben durch Stauspiegelschwankungen Erdbebenserie 1995: 1967 Beben - 6,3 (6,5) Richter, davor seismisch inaktiv. Seither zahlreiche (Stark)Beben. Stark)Beben. 34 Workshop TERREX 10 17 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Basel 08 12 2006: Durch GeothermieGeothermie-Projekt ausgelöste Erdbebenserie mit Schadenbeben 35 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Das DeepDeep-HeatHeat-MiningMining-Projekt in Basel Aktuelle Meldungen (09 Dec 2006): Seismizität 5.12.2006 (18:00 Uhr) bis 8.12.2006 (24:00 Uhr): Seit Dienstag Abend sind 72 Erdbeben um das Bohrloch herum in Kleinhueningen aufgetreten. Davon hatten 7 Beben eine Magnitude zwischen 2 und 3. Ein Beben hatte die Magnitude 3.4 und wurde in der Region Basel verspürt. Schäden sind bei diesen Magnituden nicht zu erwarten. vermutliche Ursache des Bebens: Durch das „Cracken “ des Gesteins (Erhöhen der Wasserwegigkeit „Cracken“ der Trennflächen) kam es zum Auslösen des Bebens bzw. der Bebenserie. Bebenserie. 36 Workshop TERREX 10 18 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft „Cracken“ Cracken“ des Gesteins durch Einpressen von Wasser unter hohem Druck zur Optimierung der Wasserwegigkeit 37 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Atomtests – induzierte Beben Atomtests lösen induzierte Beben aus Ein Zusammenhang zwischen Atomtests und tektonischen Beben ist laut den Experten der ZAMG sicher auszuschließen 38 Workshop TERREX 10 19 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft Atomtestgelände Nevada 39 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Österreich Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Wirtschaft weltweit durch die IAEO in Wien registrierte Atomtests 40 Workshop TERREX 10 20 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Schwere Erdbeben weltweit 41 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Auswirkungen: Direkt durch Erdbeben: Schäden an Gebäuden, Infrastruktur, Personen Geländeveränderungen Sekundärerscheinungen: FelsFels- und Bergstürze Massenbewegungen, Rutschungen Vulkanausbrüche Tsunamis etc. 42 Workshop TERREX 10 21 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Zerstörung von Verkehrswegen Niigata (Nordjapan) 2004 43 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Chichi-Beben: zerstörter Shih Kang Damm 44 Workshop TERREX 10 22 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Chichi-Beben 1999: zerstörte Brücke Versetzung durch Beben 45 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Tsunamis 46 Workshop TERREX 10 23 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Tote durch Tsunami 47 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Tsunami nach Chilebeben 1995 48 Workshop TERREX 10 24 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Tsunami nach Beben vor Portugal 49 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Hawaii – Tsunami Hilo vor und nach dem Tsunami vom 23.05.1960 Spaltenbildung durch Erdbeben vom 16.11.2983 (Kilauea – Hawaii 50 Workshop TERREX 10 25 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Middleton Island: Hebung der Uferlinie durch das Erdbeben von Anchorage um > 3,6 m 51 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Erdbeben und Massenbewegungen Baireman Felsgleitung und Murstrom 1985: Triggerereignis Beben 7,1 nach Richter 180 Mio m3 Material Dorf Bairaman in PapuaPapua-Neuguinea wurde dadurch zerstört 52 Workshop TERREX 10 26 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft El Salvador – Jänner 2001 53 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Chichi-Beben 1999: Felssturz und Steinschlag 54 Workshop TERREX 10 27 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Erdbeben von Niigata, Okt. 2004 Felssturz bei Shinano 55 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Kalifornien Erdrutsch im Zuge des Erdbebens von Loma Prieta 1999 (San Andreas Fault) 56 Workshop TERREX 10 28 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Brunnen mehrere km S des Dammes reagieren mit stark veränderten Porenwasserdrücken auf ein Erdbeben 4,3 Richter 57 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft 58 Workshop TERREX 10 29 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Erdfallgefahr durch Gipskarst in T. kann auch durch Erdbeben ausgelöst werden PINK: Gebiete mit dichter Besiedlung Kufstein – Zellberg Brixlegg – Reith im Alpbachtal (Reither See, Egelsee) Innsbruck – Mühlau Mils im Oberinntal (Schäden am Milser Tunnel) Zone Weißenbach – Rieden – Reutte – Breitenwang – Bad Kreckelmoos (Urisee) Bad Füssen und Bad Faulenbach/Bayern Schwarzwassertal/Lechtaler Schwarzwassertal/Lechtaler Alpen (Sieglsee (Sieglsee)) Engadiner Fenster (betroffen sind vor allem Kraftwerksstollen und und SchiSchi- bzw. Liftanlagen) 59 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Gipspingen bzw. Gipsdolinen bei Weißenbach im Lechtal 60 Workshop TERREX 10 30 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Gipsauslaugung bei Weißenbach im Lechtal nahe der Siedlungshäuser Siedlungshäuser 61 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Erdbeben und Massenbewegungen Achtung! In allen rot und orange gehaltenen Erdbebenzonen sind Hangrutschungen, FelsFels- und Bergstürze im Zuge von Erdbeben möglich (ab Stärke 7 EMS) 62 Workshop TERREX 10 31 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft BergBerg- und Felsstürze durch Erdbeben 1348 Dobratschbergsturz (Beben in Friaul) 1670 Hall 1689 Innsbruck 1889 Nassereith 1930 Namlos 2001 Südtirol - Meran (2 Tote) 63 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Beeinträchtigung von Trinkwasserversorgung durch Erdbeben Beschädigung von Anlagen, Verlegung von Wasserwegigkeiten, Einsturz von Trinkwasserstollen, etc. 64 Workshop TERREX 10 32 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Beeinträchtigung des Hechtsees durch Erdbeben Nach dem Erdbeben von Lissabon 1755 und 1761 schwoll das Wasser des Hechtsees so sehr an, dass er aufwirbelnd, wie kochendes Wasser mit braunem, stinkendem Wasser über die Ufer trat. 65 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Erdbeben einschließlich Vulkanausbrüche 1950 - 1999 Ereignisse insgesamt Erdbeben ÜberschwemmÜberschwemmungen Sturm Sonstige Ereignisse 239 Ereignisse 29% 27% 38% 6% Volkswirtsch. Volkswirtsch. Schäden 966 Mia US$ 35% 30% 28% 7% Todesopfer 1,4 Mio 47% 7% 45% 1% Versicherte Schäden 141 Mia US$ 18% 6% 70% 6% 66 Workshop TERREX 10 33 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft Erdbeben als Versicherungsrisiko Erdbeben San Francisco 1906: Teuerste Naturkatastrophe fü für die Mü Münchner Rückversicherung (gegr. 1880) bis zum 11.09.2001 67 Workshop TERREX 10 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft … verursachte Schaden im Wert von 180 Mio US$ 68 Workshop TERREX 10 34 Ursachen natürlich Ursachen induziert Auswirkungen Weltweit Auswirkungen Österreich Auswirkungen Wirtschaft San Francisco - Brände nach dem Beben 69 Workshop TERREX 10 35
