Projektbeschreibung
Pionierarbeiten zu hydrothermalen Lösungen an seismischen Verwerfungen
Erdbeben, natürliche wie vom Menschen verursachte, bringen Opferzahlen von 50 000 Menschen pro Jahr und Schäden in Milliardenhöhe mit sich. Doch für eine genaue probabilistische Vorhersage von Erdbeben fehlt noch Wissen über ihre physikalischen und chemischen Grundlagen. Die schwersten Erdbeben entstehen dadurch, dass sich mehrere Brüche ansammeln und entlang von Verwerfungen in der Erdkruste fortbewegen, in denen meist heiße und stark wasserhaltige Flüssigkeiten vorkommen (sog. hydrothermale Lösungen). Diese noch weitgehend unklare chemische und physikalische Interaktion zwischen den Flüssigkeiten und dem Gesteinsmaterial an den Verwerfungen steuert die Frühphasen der Erdbebenbildung. Im EU-finanzierten Projekt FRICTION wird nun das dynamische Wechselspiel zwischen hydrothermalen Lösungen und Verwerfungszonen in der kontinentalen Erdkruste betrachtet. Dazu werden sehr alte seismische Verwerfungen analysiert, die jetzt an der Oberfläche auftauchen, und deren spezifische hydrothermale Bedingungen mit eigens entwickelten Experimenten nachgestellt. So lässt sich das mechanische Verhalten der Verwerfungen in seismogener Tiefe in Gegenwart von Flüssigkeiten quantifizieren und tief gelegene Lagerstätten (u. a. geothermische Felder) lassen sich sicher zur Energiegewinnung nutzen.
Ziel
With ca. 50.000 casualties per year and 330 billion USD of damage in this century, earthquakes are among the biggest geohazards on Earth. Earthquakes are natural, often human-induced, phenomena in which a vast amount of elastic strain energy stored in rocks is suddenly released. A large amount of research has been performed to investigate fault mechanisms during earthquakes whereas much less has been done to constrain the chemical-physical processes of fluid-rock interaction during the seismic cycle and how these processes enhance the healing of fault zones, the storage of elastic strain energy in the crust and the nucleation of new earthquakes.
The project FRICTION, building on the exciting results from a previous ERC project aimed to understand earthquakes mechanics from rupture nucleation and propagation to arrest, aims at investigating the feedback between seismic faulting, fluid-rock interaction, and tectonic loading in the processes of healing of fault zones and nucleation of earthquakes in the continental crust. FRICTION is innovative since it tackles a scientific topic which was so far overlooked with a multiscale interdisciplinary approach combining: high-detailed field structural characterization of exhumed ancient seismogenic fault zones, unprecedented rock deformation and fluid-rock interaction experiments under realistic hydrothermal and seismic conditions, both coupled with microstructural-petrophysical and chemical characterization of natural and experimental fault rocks.
This integrated approach will lead to building a wealth of novel datasets to quantify the strength, friction constitutive properties, and sliding behavior of faults at hydrothermal conditions in the continental crust. The research will be conducted at Università degli Studi di Padova, where the joint assets of an experienced supervisor and unique, ground-breaking equipment will guarantee the successful progress of the research and my professional growth as an independent researcher.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
35122 Padova
Italien