Die quartären Vulkanfelder der Eifel im Westen Deutschlands  hatten ihre letzten Ausbrüche vor weniger als 13.000 Jahren. Kürzlich wurden unter einem der Vulkanfelder tiefe, niederfrequente Erdbeben (DLF) entdeckt, die auf eine anhaltende magmatische Aktivität in der unteren Kruste und im oberen Erdmantel hinweisen. In dieser Arbeit werden seismische Weit- und Steilwinkelexperimente aus den Jahren 1978/1979 und 1987/1988 zusammengestellt, teilweise neu bearbeitet und zusammen mit anderen Daten interpretiert, um Lage, Größe, Form und Zustand der magmatischen Reservoire in der Eifelregion nahe der Krusten-Mantel-Grenze einzugrenzen. Wir diskutieren seismische Belege für eine Gradientenschicht mit niedriger Geschwindigkeit in 30-36 km Tiefe, die sich über ein großes Gebiet unter allen Quartären Vulkanfeldern des Rheinischen Massivs entwickelt hat und durch das Vorhandensein von Teilschmelzen erklärt werden kann. Wir zeigen, dass die DLF-Erdbeben das postulierte obere Mantelreservoir mit der oberen Kruste in etwa 8 km Tiefe verbinden, direkt unter einem der jüngsten phonolitischen Vulkanzentren der Eifel, wo CO₂ aus dem Mantel massiv ausgast. Ein Bündel von seismischen Reflexion zwischen 6 und 10 km Tiefe in der Westeifel ist vermutlich ein abgekühltes, differenziertes, tertiäres Magmareservoir und kann als Beispiel für die jüngeren Systeme in der Osteifel dienen. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Verteilung der Vulkanfelder durch die variszischen lithosphärischen Strukturen und Terraingrenzen als Ganzes gesteuert wird, was sich in einem Versatz der Moho-Tiefe, einer keilförmigen transparenten Zone in der unteren Kruste und dem System von Überschiebungen auf etwa 120 km Länge widerspiegelt.

|  Geochemistry Geophysics Geosystems (G3), 21, 9 | DOI: https://doi.org/10.1029/2020GC009062 |

Wir haben 7 Jahrzehnte lang photogrammetrische Daten über den Vulkan Bezymianny, Kamtschatka, gesammelt, um die Wiedergeburt eines neuen Vulkangebäudes nach dem Zusammenbruch des Sektors 1956 zu dokumentieren. Auf diese Weise konnten wir alle morphologischen Veränderungen aufdecken, drei Hauptstadien der Entwicklung des neuen Vulkangebäudes identifizieren und eine allmähliche Zentralisierung des Schlots feststellen, die mit Belastungsänderungen in Verbindung gebracht werden kann, die die Magmabahnen in der Tiefe beeinflussen. Die berechnete langfristige Wachstumsrate ermöglichte es uns, die Wiedererlangung der Größe des Vulkans vor dem Kollaps innerhalb der nächsten 15 Jahre zu schätzen. Diese Arbeit wirft zum ersten Mal Licht auf die komplexen Wachstumsprozesse nach sektoralen Einstürzen von Vulkanen.

|  Communications Earth & Environment, 1, 15 | DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-020-00014-5 |

Seit 1991 werden im Groningen-Feld (Niederlande) induzierte Erdbeben beobachtet und mit der Gasförderung in Verbindung gebracht. Wir stellen eine Methode zur probabilistischen Abschätzung des Quellmechanismus vor und demonstrieren ihre Anwendung anhand eines einzelnen Ereignisses im Groningen-Feld mit dem Ziel, Regeln fuer eine optimale Vorgehensweise in dieser Gegend abzuleiten. Durch die Verwendung vollständiger Wellenformen vermeiden wir Schwierigkeiten bei der Identifizierung seismischer Phasen. Aufgrund des probabilistischen Ansatzes bilden wir Unsicherheiten in der Lösung ab, die gewöhnlicherweise selten angegeben werden. Zusätzlich zum Quellmechanismus werden auch die Bebenorte berechnet, was unter Umständen eine Zuordnung dieser Beben zu bestimmten Verwerfungen erlaubt. Das analysierte Ereignis zeigt Züge einer Implosion und kann als Abschiebung und Kollaps innerhalb des Gasreservoirs gedeutet werden.

|  Bulletin of the Seismological Society of America, 110, 5, 2095-2111 | DOI: https://doi.org/10.1785/0120200099 |

Ein Erdbeben führt zu einer plötzlichen Umverteilung der Gesteinsmassen und erzeugt seismische Wellen, die sich ausbreiten und dabei weitere, kurzzeitige Schwankungen der Gesteinsdichte verursachen. Beide Prozesse führen zu Störungen im Potenzialfeld der Schwere, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten und daher früher als die schnellste elastische Welle an entfernten Stationen ankommen können. Die Schwerefeldstörungen wiederum erzeugen überall im Erdinneren sekundäre seismische Quellen, von denen ein Teil in der Nähe der Station Bodenbewegungen verursachen kann, bevor die direkte seismische Welle auch dort ankommt. In jüngster Zeit wurden diese so genannten prompten Elasto-Gravitations-Signale (PEGS) von seismischen Großereignissen wie dem Tohoku-Erdbeben der Stärke 9,1 im Jahr 2011 auf Breitband-Seismometern und supraleitenden Gravimetern nachgewiesen. Obwohl die Physik der PEGS gut verstanden wird, sind die bisher verwendeten Werkzeuge für eine realistische Modellierung kompliziert und rechenintensiv. In dieser Studie stellen wir einen neuen und einfachen Ansatz vor, der das vollständig gekoppelte Elasto-Gravitations-Grenzwertproblem genauer löst, aber nicht komplizierter ist als die Berechnung synthetischer Seismogramme auf herkömmliche Weise. Mit dem neuen Ansatz simulieren wir das komplette PEGS des Tohoku-Erdbebens von 2011 auf der Grundlage eines ausgedehnten, kinematischen Bruchmodells. Darüber hinaus diskutieren wir Implikationen und möglichen Anwendungen von PEGS in der modernen Seismologie. So können zum Beispiel wichtigste Parameter wie die Momentmagnitude, die Bruchdauer und der Herdmechanismus eines Megathrust-Erdbebens mithilfe der gemessenen PEGS-Daten robust geschätzt werden.

|  Earth and Planetary Science Letters, 536, 116150 | DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116150|