Herdmechanismus

Der Herdvorgang (auch Herdprozess oder Herdmechanismus) beschreibt den Ablauf des Geschehens, das ein Erdbeben auslöst. Der Erdbebenherd befindet sich im Erdinneren und umfasst die gesamte involvierte Herdfläche, während das Hypozentrum den Startpunkt des Bruchvorganges beschreibt und das Epizentrum den Punkt der Erdoberfläche bezeichnet, der sich senkrecht darüber befindet.

Was an der Herdfläche geschieht, wird durch die „elastic rebound theory“ (dt: Theorie des elastischen Rückschlags) von Reid beschrieben:

Zwei Gesteinspartien (das können Bruchschollen oder auch Kontinentalplatten sein) bewegen sich gegeneinander. Dabei wird im Grenzbereich der beiden Blöcke mechanische Spannung aufgebaut.

Übersteigt die aufgebaute Spannung die Festigkeit des Gesteins, kommt es zum Bruch, der den Herdvorgang an sich darstellt. Dabei entlädt sich die aufgebaute mechanische Anspannung, indem sich die Gesteinspartien unmittelbar an der Bruchfläche, der Herdfläche, plötzlich gegeneinander bewegen und damit eine Verwerfung erzeugen. Die Strecke der Verschiebung gegeneinander wird Versatz genannt. Durch diese plötzliche Bewegung werden seismische Wellen ausgelöst, die sich radial von der Bruchfläche ausgehend ausbreiten. Ein Erdbebenherd kann nur in der Erdkruste liegen, da nur hier das Gestein spröde genug ist, dass es brechen kann.

Die Ausbreitung der Erdbebenwellen wird dabei von Orientierung der Herdfläche im Raum, der Dauer und der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Bruches beeinflusst. Dieser Prozess und dessen zeitlicher Verlauf stellen den Herdvorgang dar. Werden die von einem Erdbeben abgestrahlten Wellen an ausreichend vielen Messstationen in möglichst vielen verschiedenen Azimuten aufgezeichnet, kann aus der Wellenform die Abstrahlcharakteristik des Bebens bestimmt werden. Hierzu werden üblicherweise die Ersteinsätze der P-Wellen verwendet. Das Ergebnis der Berechnung ist die sogenannte Herdflächenlösung.