Paläoseismologie in der Niederrheinischen Bucht

Für eine Bewertung der seismischen Gefährdung in einem Erdbebengebiet ist eine Abschätzung der dort maximal möglichen Bebenstärke erforderlich. Der Erdbebenkatalog für die Niederrheinische Bucht, bestehend aus instrumentellen Registrierungen in der Niederrheinischen Bucht seit 1980 und historischen Aufzeichnungen, reicht bis in das Jahr 800 n. Chr. zurück. In diesem Zeitraum wurde die Magnitude 6 nicht oder nur unwesentlich überschritten. Durch statistische Untersuchungen in verschiedenen Regionen der Erde zeigt sich, dass Erdbeben größerer Stärke in längeren zeitlichen Abständen stattfinden als Beben geringerer Magnituden. Es ist daher denkbar, dass im vom Katalog abgedeckten Zeitraum ein Beben der maximalen Stärke nicht erfasst wurde.

Um auch die vorhistorische Zeit in diesem Erdbebenkatalog zu berücksichtigen, werden weltweit in zunehmendem Maß Studien zur Paläoseismologie (paläo = alt; Seismologie = Erdbebenkunde) vorgenommen. Dabei wird nach Spuren vergangener Starkbeben gesucht, die sich entlang von Verwerfungsflächen ruckartig bis an die Erdoberfläche durchgepaust haben und in der geologischen Struktur konserviert sind. Mit dieser Methodik konnten Wissenschaftler Anhaltspunkte für mehrere Starkbeben an der Feldbiß-Verwerfung in Belgien ableiten. Das letzte große Beben wurde dabei mit einer Magnitude von 6,3 für den Zeitraum 610 – 890 n. Chr. bestimmt.

In dem EU-Forschungsvorhaben „PALEOSIS – Evaluation of the Potential for Large Earthquakes in Regions of Present Day Low Seismic Activity in Europe“ konzentrierten sich Arbeitsgruppen aus Belgien, den Niederlanden und Deutschland auf das Untersuchungsgebiet Niederrheinische Bucht. Als Projektteilnehmer führte der GD NRW mit dem Geologischen Institut der Universität Köln als assoziiertem Partner paläoseismologische Untersuchungen an der Rurrand-Verwerfung, einer der Hauptverwerfungen der Niederrheinischen Bucht, in der Nähe von Jülich durch.

Mithilfe geophysikalischer Messungen auf Profilen, die die Verwerfung senkrecht queren, konnte die exakte Position des Rurrandes bestimmt werden. Die unterschiedlichen geophysikalischen Verfahren geben dabei jeweils einen Einzelaspekt der physikalischen Untergrundsbeschaffenheit wieder.

Durch eine gemeinsame Interpretation dieser Messergebnisse wurde ein Abschnitt ermittelt, an dem die Verwerfung noch nahe der Erdoberfläche aufgeschlossen werden kann. An dieser Lokation, zwischen den Ortschaften Jülich-Stetternich und Niederzier-Hambach gelegen, wurde dann ein Schuf mit einer Länge von 60 m und einer Tiefe von 4 m angelegt.

Der Aufschluss wurde durch verschiedene fotografische Verfahren dokumentiert, geologisch aufgenommen und durch die Analyse von Bodenproben ausgewertet.

Durch die Rurrand-Verwerfung wurde in einer weiten Zone durch ein komplexes Bruchsystem (F1 – F6) angetroffen. Einige dieser Brüche zeigen Versätze, die sich bis in junge Schichten nahe der Oberfläche (Alter wahrscheinlich ca. 10 000 Jahre) fortsetzen. Eindeutige Hinweise auf ruckartige Bewegungen an diesen Verwerfungslinien konnten nicht mit letzter Sicherheit festgestellt werden. Zur Klärung der Frage, ob es in der Niederrheinischen Bucht tatsächlich starke prähistorische Erdbeben gegeben hat, müssen jetzt an anderen Stellen weitere Untersuchungen durchgeführt werden.

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