Die geodaetisch gemessene Deformation der Zentralen und Suedlichen Anden

J. Klotz (GFZ Potsdam)

Mit Hilfe des Satelliten-Navigationssystems GPS (Global Positioning System) ist 
es möglich, die Bewegungen der tektonischen Platten und die Deformationen an 
den Plattenrändern als auch innerhalb der Platten direkt zu messen. Die derzeit 
mit GPS erreichbare Genauigkeit geodätischer Netze von kontinentaler Ausdehnung 
liegt bei wenigen Millimetern. Die Höhenkomponente der Koordinaten ist um den 
Faktor 2-3 ungenauer. Im Rahmen des SAGA-Projektes (South American Geodynamic 
Activities) wurde vom GFZ-Potsdam mit Unterstützung des Sonderforschungsbereiches 
'Deformationsprozesse in den Anden' ein geodätisches Netz mit 215 Punkten angelegt, 
das sich über ganz Chile und große Teile Argentiniens erstreckt. Eine erste 
Wiederholungsmessung des SAGA-Nord Netzes wurde 3 Monate nach dem Ms = 7,4 
Antofagasta-Beben vom 30. Juli 1995 durchgeführt. Die abgeleiteten 
Punktverschiebungen erreichten Beträge von 90 cm an der Küste. Noch in einer 
Entfernung von über 300 km vom Trench wurden Bewegungen von 10 cm gemessen. 
Die um den inter-seismischen Anteil korrigierten Bewegungen wurden zur Berechnung 
der co-seismischen Verschiebung auf der Erdbebenherdfläche verwendet. Die 
abgeleitete maximale Dip-Slip Komponente erreicht nahezu 4 Meter, die Strike-Slip 
Komponente beträgt etwa 1,5 Meter. Der Bereich der größten co-seismischen 
Verschiebung auf der Herdfläche stimmt sehr gut mit der CMT-Lösung überein. 
Die bisherigen GPS-Ergebnisse im andinen Back-Arc weisen auf eine gegenüber dem 
Durchschnittswert während der andinen Plateauentwicklung verringerte 
Kompressionsgeschwindigkeit hin. Die Ergebnisse aus einer Wiederholungsmessung des 
gesamten SAGA-Netzes zeigen im Bereich zwischen 26°S und 38°S eine sehr einheitliche 
inter-seismische Einengung, die an der Küste etwa 3,5 Zentimeter pro Jahr beträgt. 
Der gemessene schnelle Aufbau von elastischer Deformation gibt Hinweis auf eine 
sehr hohe Kopplung  (<=100 %) entlang der seismogenen Zone zwischen Ober- und 
Unterplatte. Im Gebiet des stärksten jemals instrumentel aufgezeichneten Erdbebens 
(MW = 9,5 Chile Beben von 1960) wurden überraschenderweise ca. 35 Jahre nach dem 
Ereignis Oberflächendeformationen gemessen, die sehr deutlich auf post-seismische 
Relaxationsvorgänge hinweisen. Im dichten SAGA-Nord Netz wurden ebenfalls starke 
post-seismische Deformationen als Folge des 1995 Antofagasta Beben nachgewiesen, 
wobei hier ebenfalls eine deutliche zeitliche Variation aufgedeckt wurde. Die 
beobachteten post-seismischen Oberflächendeformationen bieten eine ausgezeichnete 
Datenbasis, mit deren Hilfe Parameter numerischer Modelle festgelegt werden können. 
Sämtliche gemessenen Vektoren zwischen 22° S und 43° S können mit Hilfe elastischer 
Dislokationsmodelle auf Verschiebungen entlang des Interface zwischen Nazca- und 
Südamerika-Platte zurückgeführt werden.