title: Analysis of the seismicity of the Vienna Basin Transfer Fault System with respect to completeness of records and aftershock sequences
Creators: name: Nasir, Asma
Publisher: name: :none
Year: 2022

description: Die kumulative Doktorarbeit fokussiert auf die Analyse der Seismizität in Österreich und entlang des Wiener Becken-Transferstörungssystems (VBTF). Nasir et al. (2013) bewerten die Vollständigkeit des Erdbebenkatalogs und vergleichen die Methoden zur Korrektur unvollständiger Kataloge nach Stepp (1972) und aufgrund des zeitlichen Verlaufs der Erdbebentätigkeit (TCEF). Die Anwendung dieser Methoden führte zu signifikanten Unterschieden in den aus dem korrigierten Erdbebenkatalog berechneten Gutenberg-Richter (GR)-Beziehungen. GR a- und b-Werte nach TCEF-Korrektur unterschätzen die niedrigeren Intensitäten und überschätzen die höheren Intensitäten. Der Stepp-Test erscheint zuverlässiger, da er nur Intensitäten berücksichtigt, für die aus der Zeitabdeckung des zugrunde liegenden Erdbebenkatalogs stabile Rekurrenz Intervalle berechnet werden können. Nasir et al. (2020) analysieren das Erdbeben von 1906 in Dobrá Voda (M=5.7), das die lokale seismische Aktivität während des 20. Jahrhunderts beeinflusste. Die durch das Erdbeben und sein stärkstes Nachbeben verursachten Umweltauswirkungen werden mit der Umweltintensitätsskala ESI 2007 verglichen, um die epizentralen Intensitäten besser einzugrenzen. Diese Intensitätsschätzungen werden als geeigneter angesehen, die maximale Intensität der Ereignisse zu beschreiben, als die in bestehenden Katalogen aufgeführten Werte. Nach dem Hauptbeben konzentrieren sich Erdbeben für etwa 70 Jahre hauptsächlich in einer Entfernung von 13 km vom Epizentrum des Hauptbebens. Die Daten deuten darauf hin, dass die Nachbebensequenz viel länger dauerte als vom Omori-Gesetz vorhergesagt. Die Nachbebensequenz folg vielmehr der Vorhersage von Stein &amp; Liu (2009) für sich langsam bewegende Störungen in Intraplattenregionen. Nasir et al. (einzureichen beim Austrian Journal of Earth Sciences; Appendix C) teilte die VBTF regional in acht willkürliche Segmente von jeweils ca. 50 km Länge ein, um mögliche lange Nachbebensequenzen vergleichbar mit dem Erdbeben von Dobrá Voda 1906 zu identifizieren. Solche Nachbebensequenzen können aus nicht aufgezeichneten starken Erdbeben resultieren. Die Segmente werden überlappend gewählt, um sicher zu gehen, dass keine Informationen zu Nachbebenmustern fehlen, die aus Erdbeben resultieren, die in der Nähe der Segmentgrenzen aufgetreten sind. Die Arbeitshypothese ist, dass die Ursache der dokumentierten heterogenen Erdbebenaktivität, die sich insbesondere auf den südlichen Teil der VBTF konzentriert, lange Nachbebensequenzen nach einem oder mehreren starken Erdbeben widerspiegeln könnten. Solche starken Erdbeben könnten vor der im Erdbebenkatalog erfassten Zeit aufgetreten sein. Nachbeben-Aktivitäten werden im Allgemeinen durch Starkbeben ausgelöst, die durch die Nachbebenaktivität zu einem lokalen Anstieg der seismischen Aktivität führt. Die erhöhte Aktivität fällt später auf ein niedrigeres Niveau zurück, das als „normale“ Hintergrundseismizität bezeichnet wird (Stein &amp; Liu, 2009). Die Länge einer Nachbebensequenz kann von einigen Monaten an Plattenrändern bis zu mehreren Jahren und sogar Jahrzehnten und Jahrhunderten in Intraplattenregionen variieren (Stein &amp; Lui, 2009). Die Dauer hängt von der Stärke des verursachenden Erdbebens und dem regionalen Niveau der Hintergrundseismizität ab. Am nördlichen Ende des VBTF hat Erdbeben von 1906 Dobrá Voda (M=5.7) eine erhöhte Seismizität in seiner näheren Umgebung verursacht, die noch heute sichtbar ist (Nasir et al., 2020). Die analysierten Abschnitte der Wiener Becken Transfer-Störung (außer Dobrá Voda) und der Mur-Mürz Störung zeigen jedoch keine Seismizitätsmuster, die als lange Nachbebensequenzen nach einem bisher unbekannten starken Erdbeben interpretiert werden könnten. Das Erdbeben von 1906 in Dobrá Voda (M=5.7) liegt in Segment 2 und verursacht das in den Segmenten 2 und 3 beobachtete lange Nachbebenmuster. M=4.5). In Segment 8 ereigneten sich mehrere mittelschwere Erdbeben, z. B. 1899 (M=4.1), 1995 (M=4.2) und 2004 (M=3.8), die jeweils durch eine kurze Nachbebenfolge gekennzeichnet waren. Offenbar sind diese Erdbeben nicht stark genug, um lange Nachbebenfolgen zu verursachen.
description: This cumulative thesis consists of three papers in which I analyse the seismicity of Austria and Vienna Basin, focusing on the Vienna Basin Transfer Fault system, in terms of the completeness of earthquake records and aftershock sequences. The article by Nasir et al. (2013; Appendix A) assessed catalogue completeness for a composite catalogue for Austria and the surrounding regions using TCEF and statistical analyses according to Stepp (1972). Most of the earthquake data is pre-instrumental in nature. Therefore, to avoid the uncertainties resulting from intensity-magnitude conversions the computation and analysis is accomplished in intensity. When comparing both completeness corrections, it should be stressed that the TCEF includes all earthquakes of the higher intensity classes based on the assumption that all of the strongest earthquakes have been observed during the whole catalogue length. Due to this reason the highest intensity class is also included for Gutenberg-Richter analysis. The Stepp method (Stepp, 1972), on the other hand, only considers intensity classes for which stable recurrence periods can be calculated from the earthquake record. As this is not the case for earthquakes of higher intensity, the Stepp, 1972, test does not include the highest intensity class for Gutenberg-Richter analysis due to the fact that the historical observation period is too short to calculate a statistically meaningful recurrence interval for these events. Both completeness corrections therefore reveal significant differences in the resulting Gutenberg-Richter relations and different recurrence estimates for strong earthquakes. The GR results shows that there is only a minor difference in a- and b- values for the clustered and declustered catalogue. The GR a- and b-values after TCEF correction underestimates the lower intensities and overestimates the higher intensities. The Stepp test is regarded more reliable due to the fact that it is only considering intensities, for which stable recurrence periods can be computed from the time coverage of the underlying earthquake catalogue. Results suggest that data for earthquakes of I0=VII and VIII are only complete for the period after 1750, lower intensities are only complete from 1900 on. Comparison of the completeness of the whole catalogue with the Vienna Basin sub-region suggests that the completeness for the entire catalogue is overestimated by both applied methods. In the Vienna Basin, I0=VII and VIII is only complete since 1900; I0