Anisotrope Struktur der zentralen europäischen unteren Kruste aus Inversion von Umgebungsrauschen

Frühere Forschungen zur Kruste des Böhmischen Massivs (BM) unter Verwendung von Ambient Noise Tomography (ANT) deuten auf eine transversal-isotrope Struktur der unteren Kruste hin (Kvapil et al. 2021). In dieser Studie haben wir einen neuen Ansatz zur Auswertung der lokalisierten seismischen Anisotropie mittels der Reisezeit-Integrationsmethode entwickelt. Die Methode berechnet synthetische Rayleigh- (vertikale ZZ-Korrelation) und Love- (transversale TT-Korrelation) Geschwindigkeiten und leitet das vSH/vSV aus dem anfänglichen 3D-isotropen vSV-Modell ab. Das höhere Verhältnis der gemessenen vSH/vSV zu synthetischen vSH/vSV weist auf die Existenz von Geschwindigkeitsanisotropie in der unteren Kruste des BM im Referenz-ANT-Modell hin (Kvapil et al., 2021). Die neue Methode bewertet azimutale Variationen der synthetischen Parameter aufgrund von Heterogenitäten, die die lokalen geologischen Effekte widerspiegeln, und korrigiert die beobachteten Geschwindigkeitsverhältnisse. Anschließend wird die 1D-stochastische gemeinsame (ZZ, TT) Inversion angewendet, um die Tiefenabhängigkeit des Geschwindigkeitsverhältnisses zurückzugewinnen. Wir verwenden die Kreuzkorrelation von Umgebungsgeräuschen und Erdbebendaten von seismischen Stationen, die in den passiven seismischen Experimenten AlpArray, PACASE und Adria Array enthalten sind, sowie Daten aus dem PASSEQ-Experiment, das die spärliche Abdeckung im nördlichen Teil des BM ergänzt. Seismische Anisotropie zeichnet die Spannungs-/Dehnungsbedingungen jedes ursprünglich unabhängigen tektonischen Mikroplatten während der Bildung der BM-Kruste auf. Wir zeigen, dass die synthetische Modellierung über das Referenz-isotrope Geschwindigkeitsmodell ein effizientes Werkzeug ist, um radial und azimuthal Schergeschwindigkeitsanisotropie in der unteren Kruste direkt aus Rayleigh- und Love-Wellen-Dispersionskurven zu extrahieren. Regionen mit konsistenten Parametern der seismischen Anisotropie korrelieren gut mit den großen tektonischen Einheiten des BM. Wir zeigen, dass Variationen der azimutalen und radialen Anisotropie der unteren Kruste auf regionaler Ebene Einschränkungen für die Rekonstruktion von geodynamischen Prozessen während der Bildung des BM bieten können. Wir präsentieren ergänzende Studien zur anisotropen Struktur der Mantel-Lithosphäre in Beiträgen von Zlebcikova et al. (GD7.1, EGU 2024), die ein anisotropes Modell des oberen Mantels zeigen, das aus einer 3D-gekoppelten anisotropen-isotropen teleseismischen Tomographie (Code anitomo) gewonnen wurde, und in Beiträgen von Vecsey et al. (GD7.1, EGU 2024), die eine neue Methode zur Bewertung der Anisotropie aus Scherwellen vorschlagen.