Earthquake-induced deformation structures in lake deposits: A Late Pleistocene to Holocene paleoseismic record for Central Switzerland

Monecke, Katrin ; Anselmetti, Flavio ; Becker, Arnfried ; Schnellmann, Michael ; Sturm, Michael ; Giardini, Domenico

In: Eclogae Geologicae Helvetiae, 2006, vol. 99, no. 3, p. 343-362

Add to personal list
    Summary
    Zusammenfassung.: In den bis zu 15,000 Jahre alten Sedimenten von vier Seen in der Zentralschweiz wurden Spuren von drei starken historischen und mindestens sieben prähistorischen Erdbeben gefunden. Der Schweizer Erdbebenkatalog der letzten 1000 Jahre verzeichnet in der Zentralschweiz drei grössere Erdbeben mit Magnituden zwischen Mw=5.7 und Mw = 6.2 (1964 AD Alpnach, 1774 AD Altdorf, 1601 AD Unterwalden) sowie ein katastrophales Mw = 6.9 Ereignis in Basel im Jahre 1356 AD. Zur Bestimmung der Wiederkehrraten dieser starken Erdbeben wurden mit Hilfe von hochauflösender Seismik und Sedimentkernanalysen paläoseismische Untersuchungen in vier verschiedenen Seen in der Zentralschweiz durchgeführt (Lungerer See, Baldegger See, Seelisberg Seeli und Vierwaldstätter See). In Abhängigkeit von der Geometrie des Seebeckens, des Sedimenttyps und der lokalen Bodenerschütterung treten während eines Erdbebens grosse subaquatische Rutschungen oder kleine in-situ Deformationsstrukturen auf. Die Spuren der historischen Erdbeben zeigen, dass Seesedimente nur ab einer Magnitude von Mw>5.7 und bei einer lokalen Bodenerschütterung der Intensität ≥ VII deformiert werden. Mindestens sechs prähistorische Erdbeben in der Zentralschweiz (Epizentrum und Magnitude ähnlich wie beim Mw=6.2 Unterwalden Erdbeben), sowie ein starkes prähistorisches Erdbeben in der Baselregion (Magnitude ähnlich wie beim Mw = 6.9 Basel Erdbeben) konnten anhand der Art und regionalen Verteilung der Deformationsstrukturen bestimmt werden. Darüber hinaus gibt es Hinweise auf ein weiteres Ereignis in der Nähe von Basel und vier weitere Ereignisse in der Zentralschweiz. Im Vergleich zum Mittleren Holozän scheint die Erdbebenhäufigkeit in der Zentralschweiz erhöht während des Spätpleistozäns/Frühholozäns und während der letzten 4000 Jahre. Dies kann einerseits auf isostatische Ausgleichsbewegungen nach dem Abschmelzen des Eises vor 15,000 Jahren, sowie auf eine periodische Aktivierung einer alpinen seismogenen Zone in jüngerer Zeit zurückgeführt werden