Logo_Neesdi.JPG (8557 bytes)Vu_Logo.jpg (7380 bytes)Rob Houtgast
Faculty of Earthscience, Vrije Universiteit Amsterdam

 


Home

______________________

Scientific Work (English)

______________________

Informatie over mijn onderzoek (Nederlands)

Inleiding

Spanning in de aardkorst

Breuken

Breuken & aardbevingen

Invloed van breuken op het landschap en de loop van rivieren

Invloed van breuken op het grondwater

Maasterrasafzettingen en de Feldbiss Breuk zone

Geleen Breuk Onderzoekssleuf

Foto's

Feldbiss Breuk Onderzoekssleuf

Foto's

 

______________________

Breuken en aardbevingen 

Delen van de tekst zijn geschreven i.s.m.Bernd Andeweg (Vrije Universiteit)

Aardbevingen
Breuken en aardbevingen zijn aan elkaar gerelateerd. De bewegingen langs de breukvlakken zorgt voor spanning die opbouwt. Als de spanning een kritische waarde overschrijdt komt de energie vrij en treedt er een verplaatsing plaats langs het breukvlak. Dit gaat gepaard met een schok, een aardbeving.Hoe groter de verplaatsing hoe sterker de schok zal zijn. De meeste schokken zijn vrij klein en voel je nauwelijks, maar soms is de kracht van zo'n schok groot  

De sterkte van aardbevingen wordt weergegeven door de schaal van Richter. Deze schaal geeft door middel van een getal met decimaal (bijv. 6.4) aan hoe sterk de aardbeving is geweest. De schaal is niet lineair, maar logaritmisch. Dat betekent dat als een beving 1.0 zwaarder is dan een andere (5.0 in plaats van 4.0), de sterkte van de beving 10 keer zo groot was. De schaal van Richter geeft alleen de sterkte aan, niet wat de effecten van de aardbeving zijn. De schade hangt namelijk sterk af van allerlei factoren: hoe diep vond de beving plaats, wat voor ondergrond is aanwezig, wonen er veel mensen in het gebied, hoe sterk zijn de huizen (het grote probleem in Turkije!). Om toch een idee te geven van welke gevolgen een aardbeving van een bepaalde sterkte heeft:

 

Magnitude Effecten
< 2.0 Komen vaak voor, worden niet gevoeld door mensen
2.0 - 3.5 Worden geregistreerd, en amper gevoeld door mensen
3.5 - 5.0 Meestal gevoeld, maar amper schade
5.0 - 6.0 Gematigde aardbeving, lichte schade goede gebouwen, zware schade slechte gebouwen
6.0 -7.0 Zware aardbeving, zware schade aan gebouwen
7.0 -8.0 Zeer zware aardbeving, verwoestend
> 8.0 Extreem zware aardbeving, verwoestend over grote gebieden

 

Interessant is het om de kracht van een aardbeving eens te vergelijken met ontploffingen die mensen kunnen veroorzaken:
Magnitude 2: een grote mijnontplofing
Magnitude 4: een klein nucleair wapen
Magnitude 7: grootste thermo-nucleaire wapen ter wereld (de grootste klap die mensen kunnen veroorzaken)

 

Hoe vaak hoe sterk?
Pas sinds ongeveer 100 jaar meet het KNMI (afdeling seismologie) de bevingen die in en rond Nederland plaatsvinden en weten we dus meer over wanneer, hoe vaak en met welke kracht aardbevingen voorkomen. Kleine bevingen die we niet eens merken, kunnen wel door seismograven worden gemeten. In Nederland komen meerdere van dit soort bevingen voor (1-2 op de schaal van Richter). Zwaardere bevingen zijn (gelukkig) zeldzamer in Nederland. Onderzoek in oude boeken kan ons een beetje inzicht geven in het voorkomen van aarbevingen sinds de middeleeuwen.

AARDBEVING_RECURRENCE.JPG (8198 bytes)
Er is ontdekt dat als deze gegevens op een bepaalde manier in een grafiek worden gezet, er een duidelijk verband bestaat tussen hoe vaak een beving voor kan komen in een gebied en hoe sterk de beving is. Ook voor Nederland (eigenlijk een grafiek voor noordwest Europa) is zo’n grafiek gemaakt. Daaruit blijkt dat zware aardbevingen zoals die bij Roermond (april 1992, 5.4 op de schaal van Richter) maar eens in de 2000 tot 5000 jaar voor komen (eigenlijk hebben we dus ‘geluk’ gehad dat we die hebben meegemaakt!). Sterkere aardbevingen zijn in Nederland en omgeving niet door de mens waargenomen, maar dat wil niet zeggen dat ze niet zouden kunnen plaatsvinden. Geologisch gezien is de 1000 jaar dat we over gegevens beschikken een erg korte tijd. Daarom is onderzoek naar breuken nodig om inzicht te krijgen in activiteit op een langere tijdschaal.

(Bron Figuur (2))

Grafiek overgenomen van T. Camelbeeck (Belgische seismoloog, zie de website van zijn onderzoeks groep "Paleosis")

 

Waar vinden aardbevingen plaats?


Zoals hierboven is vermeld hebben aardbevingen te maken met de beweging van breuken. Daarom vinden aardbevingen ook niet zo maar overal plaats. Een kaartje van de aardbevingen in Nederland en omgeving (witte cirkeltjes) laat zien dat ze geconcentreerd voorkomen langs bepaalde zones: breukzones (rode lijntjes).

 

(Bron Figuur (3))

 

QUAKES_NL.GIF (19254 bytes)

 

Wat gebeurd er nu precies tijdens een aardbeving ?

Om te kijken wat er nu precies gebeurd tijdens een aardbeving, kunnen we mooi gebruik maken van metingen en observaties die zijn gedaan tijdens de aardbeving van Roermond op 13 arpil 1992. Dit was de zwaarste aardbeving in Nederland die is gemeten in de laatste 100 jaar.

De Roermond aardbeving had een sterkte van 5.4 op de schaal van Richter en vond plaats op ongeveer 17 km diepte. Tijdens een aardbeving treed er verplaatsing langs een breukvlak, bij de Roermond aardbeving was dat ongeveer 20 cm. Een grote schok komt nooit alleen. De Roermond aardbeving werd voorafgegaan (0.2 seconden voor de grote schok) door een aardbeving van 4.8 op de schaal van Richter. Na de grote schok werden er tot in Mei nog 200 naschokken gemeten met sterktes van wel 3.8 op de schaal van Richter.

 

Zijn de breuken in Nederland nog steeds actief ?

Ja, het voorkomen van aardbevingen geeft aan dat de breuken in Nederland nog steeds actief zijn. Maar er zijn nog meer aanwijzingen voor recente breuk activiteit. Sinds de vorige eeuw wordt de hoogte van Nederland heel nauwkeurig gemeten en als je nu de resultaten van die hoogte metingen van vroeger en nu met elkaar vergelijkt dan kun je zien dat Nederland nog steeds in beweging is. Als je de hoogte metingen van aan beide zijden van een breuk zone vergelijkt kun je zien dat de beide zijden van de breukzone nog steeds ten opzicht van elkaar bewegen. De breuk zone is dus nog steeds actief.

Lorenz hoogte metingen.jpg (19301 bytes)

(bron figuur (1))

Als je goed kijkt zie je dat het verschil in beweging tussen beide zijden van de breuk zone zo'n 6 cm is. De hoogte metingen zijn zo'n 20 jaar na elkaar uitgevoerd. Ook nu kunnen we dus uitrekenen hoeveel de breuk zone heeft bewogen. Dat wordt dan een relatieve verplatsing van 60 mm / 20 jaar = 3.0 mm verplaatsing / jaar !

Het blijkt dus dat de breukzone in 20 jaar 30 maal harder heeft bewogen als wat we uitrekenen als gemiddelde voor de laatste 2 miljoen! jaar.

Hoe kan dat ?

Er zijn een aantal redenen voor aan te geven:

  1. Ten eerste zijn de hoogte metingen met 40 jaar verschil geologisch gezien een moment opname. Het lange termijn gemiddelde is een optel som van een heleboel verplaatsingen. Het kan zijn dat breuken soms de andere kant op bewegen.
  2. Het is bekend van breuken dat niet steeds langs de hele breukzone breuken actief zijn, maar steeds weer een ander deel van de breuk zone actief is. Het kan zo zijn we hier net een stukje van de breuk zone hebben welke de laatste tijd actief is. Het is inderdaad zo dat we hier het mooiste (d.w.z. met de grootste verplaatsing) voorbeeld hebben genomen. Op andere plekken is nauwelijks een verplaatsing gemeten.
  3. Andere factoren die bodemdaling kunnen veroorzaken zoals waterwinning, wat vooral sinds de industriele revolutie (sinds ongeveer 1850) heeft plaatsgevonden, kunnen ook van invloed zijn.

Overigens is het zo dat gedurende de tijd tussen de twee series hoogtemetingen er geen grote (> 3.5) aardbevingen zijn geregistreerd. Beweging langs breuken hoeft dus niet met aardbevingen gepaard te gaan, het kan ook heel geleidelijk gaan, kruip ("creep" in het Engels) noemen we dat.

Een interresante site over Geologie met o.a. aardbevingen, bodemdaling en door gaswinning geinduceerde aardbevingen is de Geofoon site