CAGE | Seismotektonik und Geodynamik Zentralasiens: GFZ

CAGE | Seismotektonik und Geodynamik Zentralasiens

Seit mehr als einem Jahrzehnt untersuchen wir die Tektonik und Geodynamik der zentralasiatischen Gebirge Pamir, Tien Shan und Hindukusch.

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Die indisch-asiatische Kollisionszone. Die blauen Kreise sind tiefe Erdbeben (>100 km). Die zentralasiatischen Gebirgsgürtel liegen nördlich der westindischen Syntaxe. *(CC BY: B. Schurr/GFZ)*

Temporäre seismische Netze, die von unserer Gruppe über ein Jahrzehnt betrieben wurden und Regionen in Tadschikistan, Kirgisistan, Afghanistan und Westchina abdecken. *(CC BY: B. Schurr/GFZ)*

Temporäre seismische Station im östlichen Pamir von Tadschikistan. *(CC BY: B. Schurr/GFZ)*

Zentralasien liegt nördlich der westlichen Himalaya-Syntaxis auf der asiatischen Platte und ist Teil der indisch-asiatischen Kollisionszone (Abbildung 1). Hier ist die Krustendeformation komplex, und Erdbeben treten sowohl in der Kruste als auch tief im Erdmantel auf. Tiefe Erdbeben sind im Inneren von Kontinenten abseits ozeanischer Subduktionszonen ungewöhnlich und zeugen von einer intensiven lithosphärischen Deformation.

Wir haben die Tektonik und Geodynamik der zentralasiatischen Gebirgsgürtel, d. h. des Pamir, Hindukusch und Tien Shan, in einer Reihe von Projekten und Geländeaufenthalten erforscht. Im Laufe der Jahre haben wir die gesamte Region mit temporären seismischen Netzwerken in Tadschikistan, Kirgisistan, China und Afghanistan (Abbildung 2, 3, 4) abgedeckt, um die Seismizität und die lithosphärische Struktur der Region zu untersuchen. Wir haben die Seismotektonik der Kruste (Feld et al., 2015; Kufner et al., 2018; Schurr et al., 2014), ausgewählte große Erdbeben (Bloch et al., 2022; Kulikova et al., 2016; Metzger et al., 2017; Sippl et al., 2014; Teshebaeva et al., 2014) und den Hindukusch-Plattenabbruch (Kufner et al., 2017, 2021) eingehend untersucht. Diese Forschung ist langfristig angelegt. Wenn Sie an einer Zusammenarbeit interessiert sind, kontaktieren Sie bitte Bernd Schurr (schurr@gfz.de).

Projektdauer

seit 2012

Zuwendungsgeber

DFG (TIPAGE), BMBF (TIPTIMON, CATENA)

Kooperationen

Lothar Ratschbacher (Bergakademie TU Freiberg), Sofia-Katerina Kufner (FAU Erlangen); Christian Sippl Academy of Sciences of the Czech Republic

Publikationen

Trilsch, F., Ratschbacher, L., Vergés Masip, J., Nakapelyukh, M., Schurr, B., & Gadoev, M. (2025). Southwestern Tian Shan: 1. Deformation of Cenozoic Intra‐Montane Basins and Intervening Basement Ranges in Front of the Indian Mantle Indenter. Tectonics, 44(4). https://doi.org/10.1029/2024TC008488

Gao, Y., Tilmann, F., Yuan, X., Rietbrock, A., Kufner, S., Li, W., Schurr, B., & Fichtner, A. (2025). Unraveling the Mantle Dynamics in Central Asia With Joint Full Waveform Inversion. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 130(2). https://doi.org/10.1029/2024JB030061

Bloch, W., Metzger, S., Schurr, B., Yuan, X., Ratschbacher, L., Reuter, S., Xu, Q., Zhao, J., Murodkulov, S., & Oimuhammadzoda, I. (2022). The 2015–2017 Pamir earthquake sequence: foreshocks, main shocks and aftershocks, seismotectonics, fault interaction and fluid processes. Geophysical Journal International, 233(1), 641–662. https://doi.org/10.1093/gji/ggac473

Metzger, S., Gągała, Ł., Ratschbacher, L., Lazecký, M., Maghsoudi, Y., & Schurr, B. (2021). Tajik Depression and Greater Pamir Neotectonics From InSAR Rate Maps. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 126(12), e2021JB022775. doi:10.1029/2021JB022775.

Bloch, W., B. Schurr, X. Yuan, L. Ratschbacher, S. Reuter, S. Kufner, Q. Xu, and J. Zhao (2021), Structure of the deep lithosphere between Pamir and Tarim, Geophysical Research Letters, 48, e2021GL095413, doi:10.1029/2021GL095413.

Kufner, S. K. et al. (2021), The Hindu Kush slab break-off as revealed by deep structure and crustal deformation, Nature Communications, 12(1), 1–11, doi:10.1038/s41467-021-21760-w.

Xu, Q., J. Zhao, X. Yuan, H. Liu, C. Ju, B. Schurr, and W. Bloch (2021), Deep Crustal Contact between the Pamir and Tarim Basin Deduced from Receiver Functions, Geophysical Research Letters, 48(9), 1–8, doi:10.1029/2021GL093271.

Gągała, Ł., L. Ratschbacher, J. Ringenbach, S. Kufner, B. Schurr, R. Dedow, S. Abdulhameed, E. Le Garzic, M. Gadoev, and I. Oimahmadov (2020), Tajik Basin and Southwestern Tian Shan, Northwestern India‐Asia Collision Zone: 1. Structure, Kinematics, and Salt Tectonics in the Tajik Fold‐and‐Thrust Belt of the Western Foreland of the Pamir, Tectonics, 39(5), doi:10.1029/2019tc005871.

Abdulhameed, S. et al. (2020), Tajik Basin and Southwestern Tian Shan, Northwestern India‐Asia Collision Zone: 2. Timing of Basin Inversion, Tian Shan Mountain Building, and Relation to Pamir‐Plateau Advance and Deep India‐Asia Indentation, Tectonics, 39(5), 1–26, doi:10.1029/2019tc005873.

Mechie, J. , B. Schurr et al. (2019), Observations of guided waves from the Pamir seismic zone provide additional evidence for the existence of subducted continental lower crust, Tectonophysics, 762(April), 1–16, doi:10.1016/j.tecto.2019.04.007.

Schneider, F. M., X. Yuan, B. Schurr et al. (2019), The Crust in the Pamir: Insights from Receiver Functions, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, doi:10.1029/2019JB017765.

Kufner, S.-K., T. Eken, F. Tilmann, B. Schurr, X. Yuan, J. Mechie, C. Sippl, and F. M. Schneider (2018), Seismic Anisotropy Beneath the Pamir and the Hindu Kush: Evidence for Contributions From Crust, Mantle Lithosphere, and Asthenosphere, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2018JB015926, doi:10.1029/2018JB015926.

Kufner, S.-K., B. Schurr, L. Ratschbacher, S. Murodkulov, S. Abdulhameed, A. Ischuk, S. Metzger, and N. Kakar (2018), Seismotectonics of the Tajik Basin and Surrounding Mountain Ranges, Tectonics, 37(8), 2404–2424, doi:10.1029/2017TC004812.

Li, W., Y. Chen, X. Yuan, B. Schurr, J. Mechie, I. Oimahmadov, and B. Fu (2018), Continental lithospheric subduction and intermediate-depth seismicity: Constraints from S-wave velocity structures in the Pamir and Hindu Kush, Earth and Planetary Science Letters, 482, 478–489, doi:10.1016/j.epsl.2017.11.031.

Kufner, S.-K., B. Schurr, C. Haberland, Y. Zhang, J. Saul, A. Ischuk, and I. Oimahmadov (2017), Zooming into the Hindu Kush slab break-off: A rare glimpse on the terminal stage of subduction, Earth and Planetary Science Letters, 461, 127–140, doi:10.1016/j.epsl.2016.12.043.

Metzger, S., B. Schurr, L. Ratschbacher, H. Sudhaus, S.-K. Kufner, T. Schöne, Y. Zhang, M. Perry, and R. Bendick (2017), The 2015 M w 7.2 Sarez Strike-Slip Earthquake in the Pamir Interior: Response to the Underthrusting of India’s Western Promontory, Tectonics, 36(11), 2407–2421, doi:10.1002/2017TC004581.

Kufner, S.-K., B. Schurr et al. (2016), Deep India meets deep Asia: Lithospheric indentation, delamination and break-off under Pamir and Hindu Kush (Central Asia), Earth and Planetary Science Letters, 435, 171–184, doi:10.1016/j.epsl.2015.11.046.

Kulikova, G., B. Schurr, F. Krüger, E. Brzoska, and S. Heimann (2016), Source parameters of the Sarez-Pamir earthquake of 1911 February 18, Geophysical Journal International, 205(2), 1086–1098, doi:10.1093/gji/ggw069.

Feld, C., C. Haberland, B. Schurr, C. Sippl, H.-U. Wetzel, S. Roessner, M. Ickrath, U. Abdybachaev, and S. Orunbaev (2015), Seismotectonic study of the Fergana Region (Southern Kyrgyzstan): distribution and kinematics of local seismicity, Earth, Planets and Space, 67(40), 2–13, doi:10.1186/s40623-015-0195-1.

Schurr, B., L. Ratschbacher, C. Sippl, R. Gloaguen, X. Yuan, and J. Mechie (2014), Seismotectonics of the Pamir, Tectonics, 33(8), 1501–1518, doi:10.1002/2014TC003576.

Sippl, C., L. Ratschbacher, B. Schurr, C. Krumbiegel, H. Rui, L. Pingren, and U. Abdybachaev (2014), The 2008 Nura earthquake sequence at the Pamir-Tian Shan collision zone, southern Kyrgyzstan, Tectonics, 33(12), 2382–2399, doi:10.1002/2014TC003705.

Teshebaeva, K., H. Sudhaus, H. Echtler, B. Schurr, and S. Roessner (2014), Strain partitioning at the eastern Pamir-Alai revealed through SAR data analysis of the 2008 Nura earthquake, Geophysical Journal International, 198(2), 760–774, doi:10.1093/gji/ggu158.

Schneider, F. M., X. Yuan, B. Schurr et al. (2013), Seismic imaging of subducting continental lower crust beneath the Pamir, Earth and Planetary Science Letters, 375, 101–112, doi:10.1016/j.epsl.2013.05.015.

Sippl, C., B. Schurr et al. (2013), Geometry of the Pamir-Hindu Kush intermediate-depth earthquake zone from local seismic data, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 118(4), 1438–1457, doi:10.1002/jgrb.50128.

Sippl, C., B. Schurr, J. Tympel, S. Angiboust, J. Mechie, X. Yuan, F. M. Schneider, S. V. V. Sobolev, L. Ratschbacher, and C. Haberland (2013), Deep burial of Asian continental crust beneath the Pamir imaged with local earthquake tomography, Earth and Planetary Science Letters, 384, 165–177, doi:10.1016/j.epsl.2013.10.013.

Mechie, J., X. Yuan, B. Schurr et al. (2012), Crustal and uppermost mantle velocity structure along a profile across the Pamir and southern Tien Shan as derived from project TIPAGE wide-angle seismic data, Geophysical Journal International, 188(2), 385–407, doi:10.1111/j.1365-246X.2011.05278.x.

Haberland, C., U. Abdybachaev, B. Schurr, H.-U. Wetzel, S. Roessner, A. Sarnagoev, S. Orunbaev, and C. Janssen (2011), Landslides in southern Kyrgyzstan: Understanding tectonic controls, Eos, 92(20), 169–170, doi:10.1029/2011EO200001.