eine kleine Erdbebenkunde :
(prima Seiten)

 

Erdbeben

hier eine tolle Ausarbeitung zum Thema Erdbeben von der geol. Uni München.

Inhalt :

Warum bebt die Erde ?
Wie häufig bebt die Erde ?
Warum gibt es Nachbeben ?
Die Richter Skala
Erdbebenwellen
 

Warum bebt die Erde?

Die Erdkruste ist in ein Mosaik von vierzehn großen und zahlreichen kleineren Platten zerlegt. Die Platten - angetrieben von Konvektionsbewegungen im darunter liegenden Erdmantel - bewegen sich gegeneinander. Im Durchschnitt erreichen dabei die Geschwindigkeiten wenige Zentimeter im Jahr. Diese Bewegung erfolgt jedoch nicht reibungsfrei. Die Gesteinspakete werden an viele Stellen gegeneinander gepreßt und Unebenheiten hemmen die Bewegung. Spannungen stauen sich auf, bis das Gestein bricht und entlang der Erdbebenherd-Fläche aufreißt. Dann kann der Versatz an der Bewegungsfläche auf einen Schlag bis zu einigen Metern betragen. Die bei diesem Aufreißen entstehenden Erschütterungen, nennen wir Erdbeben. Täglich gibt es unzählige Erdbeben. Die meisten davon sind jedoch so schwach, daß man sie nicht spüren kann. Ab und zu jedoch werden sie so stark, daß sie Schäden anrichten. Wie Sie unserem Erdbebenreport entnehmen können, gibt es Erdbeben mit einer Stärke größer 5 fast jeden Tag. Oft sind es mehrere täglich. Sie konzentrieren sich auf die Orte, an denen Erdkrustenplatten aneinander grenzen.

Wie häufig bebt die Erde?

Erdbeben sind für Presse und Fernsehen meist nur dann ein Thema, wenn sie viele Menschenleben fordern. Nach einem großen Schadensbeben, werden regelmäßig noch zwei, drei weiteren Beben gemeldet, die sich irgendwo auf dem Globus ereignen. Dann kehrt wieder Ruhe ein, bis das nächsten Unglück die Menschen erneut aufrüttelt. So entsteht in der Öffentlichkeit der Eindruck, daß Erdbeben schubweise auftreten und die nachfolgend gemeldeten Beben möglicherweise durch das erste große Beben ausgelöst wurden. Beides entspricht nicht der Realität. Erdbeben mit einer Stärke auf der Richterskala (Magnitude) größer als 5 gibt es fast jeden Tag. Oft sind es mehrere täglich.

Statistische Häufigkeit von Erdbeben pro Jahr:

Magnitude	Anzahl
3	rund 50 000 oder mehr
4	rund 6000 oder mehr
5	rund 700-800
6	rund 20-50
7	rund 10
8	0-1

Warum gibt es Nachbeben?

Erdbeben entstehen, wenn sich Spannungen im Gestein so stark aufgebaut haben, daß das Gestein - beginnend im Erdbebenherd - ruckartig entlang einer Bewegungsfläche aufreißt. Der Versatz entlang der Fläche nimmt mit der Entfernung vom Erdbebenherd ab, weil Krümmungen und Wechsel der Gesteine entlang der Bewegungsfläche die Bewegung hemmen und abfangen. An diesen die Bewegungsfläche begrenzenden Unebenheiten baut sich durch das Hauptbeben lokal neue Spannung auf, die sich im Verlauf von Tagen und Wochen nach dem Hauptbeben in unzähligen, meist schwächeren Nachbeben löst.

Die Richter-Skala

1935 entwickelte Charles Francis Richter ein Verfahren, die Stärke von Erdbeben zu bewerten. Er verglich dafür die Ausschläge von Seismographen, indem er sie auf eine Standardentfernung von 100 km vom Erdbebenherd umrechnete. Je größer der Ausschlag, desto stärker das Beben.
Die bis dahin übliche Mercalli-Skala teilte Erdbeben in zwölf Stufen ein, von unmerklichen, nur seismographisch registrierten Erdbeben, bis zu verheerenden Katastrophen. Aus der Zerstörungskraft läßt sich die Stärke eines Bebens jedoch nur grob abschätzen. Denn diese hängt auch von der Besiedlungsdichte, dem Baugrund und der Bauweise der Häuser ab. Für menschenleere Gebiete und die Ozeane lassen sich nach Mercalli überhaupt keine Angaben machen.
Die Richter-Skala ist logarithmisch gegliedert: Jede Stufe entspricht einem zehnmal stärkeren Ausschlag. Noch stärker steigt die bei einem Beben freigesetzte Energie. Von einer Zahl zur nächsten entlädt sich 32 mal mehr Energie. Die Skala hat keine festgelegte Obergrenze, sie ist nach "oben offen" - freilich nur theoretisch. Ein Beben von Magnitude 9 an hat es noch nie gegeben. Denn Gesteine zerbrechen, bevor sich derartig gewaltige Energien aufstauen können.

(nach einem Artikel in "Die Zeit", ca. 1990)

Erdbebenwellen

Erdbeben bestehen aus verschiedenen Wellentypen, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit fortbewegen.
Die Primärwellen (P-Wellen) sind die schnellsten, sie treffen als erste beim Seismometer ein. Wie Schallwellen sind es Kompressionswellen: die Teilchen schwingen in Richtung der Ausbreitungsrichtung der Welle. P-Wellen bewegen sich durch das Erdinnere. Sie können sich in festen, flüssigen und gasförmigen Medien ausbreiten. Sie treten sogar in die Luft über: Geräuscherscheinungen, die von Erdbeben berichtet werden, gehen auf die P-Wellen zurück.
Die Sekundärwellen (S-Wellen) sind nur rund halb so schnell wie P-Wellen.Es sind Scherwellen wie die Wellen an einem Seil oder einer Geigensaite. Die Partikel schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle. Die S-Wellen bewegen sich ebenfalls durch das Erdinnere, können sich jedoch wie alle Scherwellen nur in festen Medien ausbreiten.
Der dritte Wellentyp sind die Oberflächenwellen (L-Wellen, von longae undae), sie ähneln den Wellen auf der Oberfläche eines Gewässers. Sie treffen zuletzt beim Seismometer ein. Sie breiten sich an der Erdoberfläche aus, ihre Amplitude - die Stärke mit der die einzelnen Teilchen schwingen - nimmt zur Tiefe hin rasch ab.
Aus der Laufzeitdifferenz zwischen P- und S-Wellen läßt sich die Entfernung zum Erdbebenherd berechnen. Bei drei oder mehr räumlich auseinander liegenden Stationen läßt sich seine Tiefenlage in der Erde angeben. Aus dem maximalen Ausschlag des Seismometers ergibt sich die Magnitude, die Stärke des Erdbebens auf der Richterskala. Meist wird der maximale Ausschlag von Oberflächenwellen ausgelöst. Sie sind hauptverantwortlich für Schäden fernab vom Epizentrum.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Erdbebenwellen ist material- und dichteabhängig:

	P-Wellengeschwindigkeit in km/s	Dichte in g/cm3
Erdkruste	einige km/s bis 6,7	2,7-3,0
Erdmantel	8,0-13,6	3,3-5,7
äußerer Kern	8,0-11,0	9,4-11,5
Innerer Kern	11,5	11,5-15,0

©Bayerische Staatssammlung für Paläontologie und Geologie