Motivation: Madagaskar war zum Zeitpunkt der Gondwana-formenden Kollision, sowie beim Zerfall des Superkontinents, zentral positioniert. Durch die Orogenese wurden kontinentale Fragmente zusammengeschoben und strukturell überprägt, außerdem entwickelte sich ein zentrales Scherzonensystem; zusammen mit einem sedimentären Becken formen diese das Erscheinungsbild von Madagaskar. Trotz der Lage innerhalb der afrikanischen Platte und somit fern großer Plattengrenzen (>1000 km), zeigt Madagaskar seismische Aktivität, was ein Indikator dafür ist, dass Deformationprozesse stattfinden. Basierend auf geodätischen Daten und Erdbeben Momenten Tensoren konnte eine N S orientierte Grenzstruktur quer durch Madagaskar identifiziert werden, die offensichtlich zwei Mikroplatten separiert. Globale lithosphärische Studien verweisen auf eine dünne Lithosphäre (<120 km) in ganz Madagaskar; diese Studien allerdings beruhen auf einer eher dürftigen Datengrundlage, welche eventuelle Unterschiede zwischen West- und Ostmadagaskar, und somit die beiden Mikroplatten nicht auflzulösen vermag.

Seismisches Netzwerk: Wir installierten 25 Breitbandstationen in Südmadagaskar. Die Stationen formen ein lineares SW NE orientiertes Profil, verlaufend von Küste zu Küste. Das Profil schneidet die geologischen Einheiten an der Oberfläche annähernd rechtwinklig: das sedimentäre Becken im Westen, die proterozoischen und archaischen, metamorphen Gesteine im Osten, ebenso die größeren Scherzonen (z.B. die prominente Bongolava-Ranotsara SZ). Zusätzlich haben wir 25 kurzperiodische Sensoren im Osten der Insel aufgebaut, um die bis dato schwach charakterisierte Seismizität zu erfassen.

Auswertung: Um die seismische Struktur von Erdruste und Mantellithosphäre in Südmadagaskar abzubilden, haben wir verschiedene seismische Methoden angewandt: Analyse von Receiver-Funktionen, Korrelation von seismischem Hintergrundrauschen und Tomographie, Scherwellen Splitting, Berechnung der radialen Anisotropie und Analyse lokaler Seismizität

Laufzeit

• 2012 - 2019

Projektverantwortlich

• F. Tilmann (GFZ Potsdam)

Projektmitarbeiter

• J. Dreiling (GFZ Potsdam)
• M. Reiss (Uni Frankfurt)
• E. Rindraharisaona (Post-doctoral fellowship from the Alexander-von-Humboldt society)

Zuwendungsgeber

• GFZ Potsdam Expeditionsmittel
• DFG Deutsche Forschungsgemeinschaft

Partner

• G. Rümpker (Uni Frankfurt)
• G. Rambolamana (Uni d'Antananarivo)

Zuordnung

• RU2 (Plate Boundary Systems)

Publikationen

• Andriampenomanana, F., Nyblade, A. A., Wysession, M. E., Durrheim, R. J., Tilmann, F., Julià, J., Pratt, M. J., Rambolamanana, G., Aleqabi, G., Shore, P. J., Rakotondraibe, T. (2017): The structure of the crust and uppermost mantle beneath Madagascar. - Geophysical Journal International, 210, 3, p. 1525-1544. doi.org/10.1093/gji/ggx243
• Pratt, M. J., Wysession, M. E., Aleqabi, G., Wiens, D. A., Nyblade, A. A., Shore, P., Rambolamanana, G., Andriampenomanana, F., Rakotondraibe, T., Tucker, R. D., Barruol, G., Rindraharisaona, E. J. (2017): Shear velocity structure of the crust and upper mantle of Madagascar derived from surface wave tomography. - Earth and Planetary Science Letters, 458, p. 405-417. doi.org/10.1016/j.epsl.2016.10.041
• Rindraharisaona, E. J., Tilmann, F., Yuan, X., Rümpker, G., Giese, J., Rambolamanana, G., Barruol, G. (2017): Crustal structure of southern Madagascar from receiver functions and ambient noise correlation: Implications for crustal evolution. - Journal of Geophysical Research, 122, 2, p. 1179-1197. doi.org/10.1002/2016JB013565
• Tilmann, F., Yuan, X., Rümpker, G., Rindraharisaona, E. J. (2017): Supplementary data for SELASOMA Project, Madagascar 2012-2014 Datasets. doi.org/10.5880/GIPP.201204.1, doi.org/10.14470/MR7567431421
• Reiss, M. C., Rümpker, G., Tilmann, F., Yuan, X., Giese, J., Rindraharisaona, E. J. (2016): Seismic anisotropy of the lithosphere and asthenosphere beneath southern Madagascar from teleseismic shear wave splitting analysis and waveform modeling. - Journal of Geophysical Research, 121, 9, p. 6627-6643. doi.org/10.1002/2016JB013020 2013
• Rindraharisaona, E. J., M. Guidarelli, A. Aoudia, and G. Rambolamanana (2013), Earth structure and instrumental seismicity of Madagascar: Implications on the seismotectonics, Tectonophysics, 594, 165 181. dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2013.03.033 2012
• Tilmann, F., Yuan, X., Rümpker, G., Rindraharisaona, E. J. (2012): SELASOMA Project, Madagascar 2012-2014. doi.org/10.14470/MR7567431421