Das als „unmöglich" bezeichnete Erdbeben unter Utah war doch real

Februar 1979 unter der Stadt Randolph, nahe der Grenze Utahs zu Idaho und Wyoming. Obwohl es eine Magnitude von 3,8 erreichte, wurde es damals gesammelten seismischen Daten wirkten höchst ungewöhnlich. George Zandt, damals Postdoktorand für Seismologie an der University of Utah, untersuchte die Aufnahmen genauer.

Seine Analyse deutete darauf hin, dass das Erdbeben etwa 90 Kilometer unter dem Meeresspiegel entstand – weit unterhalb der Erdkruste und tief im oberen Erdmantel.

Zu dieser Zeit schien eine solche Tiefe für ein Erdbeben unter einem Kontinent fast unmöglich. „Die große Tiefe erklärte, warum das Beben äche nicht wahrgenommen wurde", sagte Zandt, der später einen Großteil seiner Karriere an der Geologie-Fakultät der University of Arizona verbrachte. „Ich führte weitere Analysen durch, die mich ät der großen Tiefe überzeugten, doch es war schwierig, andere einer Region zu überzeugen, in der solches Beben eigentlich nicht vorkommen sollte." Neubetrachtung eines jahrzehntealten seismischen Rätsels Obwohl Zandt eine Zusammenfassung über das Ereignis in Earthquake Notes veröffentlichte, erlangte die Entdeckung kaum Beachtung.

Dies änderte sich im vergangenen Jahr,

Dies änderte sich im vergangenen Jahr, als eine neue Gruppe Utah die Daten von 1979 erneut untersuchte und sie mit Aufzeichnungen Erdbeben ergänzte, die in Nord-Utah und Südwest-Wyoming aufgetreten waren. Unter der Leitung des Geologieprofessors Keith Koper bestätigte das Team, dass alle neun Erdbeben deutlich unterhalb der Kruste entstanden.

Ihre Ergebnisse lieferten starke Belege für die Existenz sogenannter kontinentaler Mantelbeben (CMEs), einer seltenen Erdbebenart, die im Erdmantel statt in der Erdkruste auftritt. Am 10. September 2025 wurde der Beweis noch deutlicher, als ein weiteres tiefes Beben in der Nähe mit der Magnitude 4,1 hatte einen Ursprung in einer Tiefe von 68 Kilometern.

Dieser Ort lag mehr als 20 Kilometer unterhalb der Mohorovičić-Diskontinuität, allgemein als Moho bezeichnet, die die Grenze zwischen Erdkruste und Erdmantel markiert. In einer späteren Studie, die in The Seismic Record veröffentlicht wurde, beschrieben die Forscher das Maeser-Erdbeben als ein „archetypales kontinentales Mantelereignis".

Was die Studie zeigt

Erdbeben in einer unerwarteten Umgebung Die Entdeckung ist überraschend, da Gesteine in solchen Tiefen extremen Temperaturen und Drücken ausgesetzt sind. Wissenschaftler gehen allgemein davon aus, dass Mantelgesteine sich über lange Zeiträume hinweg langsam verformen, statt plötzlich durch ein Erdbeben zu brechen.

Dies ist ein Beispiel für ein Erdbeben, das unter außergewöhnlichen Bedingungen entsteht: hohe Temperaturen, hoher Druck und nahezu flüssiges Gestein in dieser Tiefe.

Es verhält sich eher wie Taffy, und zwar über sehr lange Zeitskalen ", sagte Koper, Direktor der Seismographenstationen der Universität Utah und ehemaliger Schüler. „Dennoch lassen sich diese Verformungen in Gesteinen erkennen, die wieder an die Oberfläche gelangt sind; man kann sehen, wie sie gedehnt wurden." Zandt trat aus dem Ruhestand aus, um an der Forschung mitzuarbeiten, und ist als Mitautor der Studie aufgeführt.

Ein anderer Erdbeben-Typ Um den Ursprungsort,

Ein anderer Erdbeben-Typ Um den Ursprungsort, vergleichen Seismologen die Ankunftszeiten verschiedener seismischer Wellentypen, die an Überwachungsstationen aufgezeichnet werden. Kleine Unterschiede in der Laufzeit helfen dabei, die Tiefe und den Ort der Erdbebenquelle zu lokalisieren.

Die Seismographenstationen der Universität Utah haben jahrzehntelang aufgezeichnete seismische Daten archiviert und so eine wertvolle Ressource für die Forschung geschaffen.

Der Doktorand Sean Hutchings nutzte diese Aufzeichnungen, um bekannte Tiefenerdbeben zu untersuchen und mehrere zusätzliche Ereignisse zu identifizieren, die zuvor als oberflächennahe Krustenbeben klassifiziert worden waren.

Die Ergebnisse deuten auf eine Erdbebenart

Die Ergebnisse deuten auf eine Erdbebenart hin, die sich fundamental anders verhält als vertrautere Beben. „Es ist in gewisser Weise ein Rätsel aus physikalischer Sicht.

Wie kann es überhaupt dazu kommen, dass solche Ereignisse stattfinden?", sagte Koper. „Ein weiterer Grund, warum dies ßer Bedeutung ist, besteht darin, dass wir keine Ahnung haben, wie groß sie werden können. Bei Krustenbeben können wir abschätzen, wie groß sie maximal sein könnten.

Wir vermessen die Störungsflächen, die wir in der Nähe der Oberfläche kartieren können. Wir können die Länge eines Störungsabschnitts messen, was uns Hinweise darauf gibt, wie groß er sein kann, was wiederum hilft, das seismische Risiko einzuschätzen." Im Gegensatz zu typischen Erdbeben treten diese tiefen Mantelbeben einzeln auf.

Was die Studie zeigt

Die Forscher fanden keine Anzeichen für Vorbeben oder Nachbeben, die bei Krustenbeben üblicherweise auftreten. Der Wyoming-Kraton könnte die Antwort liefern. Die Erdbeben scheinen zudem nahe dem westlichen Rand des Wyoming-Kratons konzentriert zu sein, einem uralten und außergewöhnlich alten Abschnitt der Erdkruste, der sich unter befindet.

Die Region ist mit sehr hohen Temperaturen verbunden, die oft 700 Grad Celsius überschreiten. Koper vergleicht Kratone mit Eisbergen. Anstatt im Wasser zu schweben, erstrecken sich diese uralten Strukturen tief in den Erdmantel hinein, ähnlich wie der Kiel eines Schiffes.

Der Wyoming-Kraton liegt an der Grenze zwischen dem tektonisch aktiven Westen der Vereinigten Staaten und dem stabileren Inneren des nordamerikanischen Kontinents. Im Laufe der Zeit haben Erosion und geologische Prozesse seine Struktur verändert, sodass die Lithosphäre Richtung Idaho und Utah dünner wird.

Technik, Energie und Einsatz

Genau dort wurden die tiefen Erdbeben beobachtet. „Auf der Zeitskala der Mantel auf den Kraton und fließt dann um ihn herum", sagte Koper. Es ist genau diese Wechselwirkung, bei der der Mantelstrom um die harte kratonische Wurzel herumgelenkt wird, die die erhöhte Dehnungsrate, die verstärkte Verformung und zusätzliche Spannungen verursacht.

Wir gehen davon aus, dass diese Interaktion zwischen dem Kiel des Gletschersbergs und dem umgebenden Medium zu diesen Erdbeben führt. Die Forschung wurde am 10. April 2025 in *The Seismic Record* unter dem Titel „Das Erdbeben der Stärke 4,1 am 10.

September 2025 im Nordosten Utahs, Vereinigte Staaten: Ein archetypisches kontinentales Mantelereignis" und am 5. Mai 2025 in *Geophysical Research Letters* unter dem Titel „Obergangsmantel-Erdbeben am Rand des Wyoming-Kratons" veröffentlicht. „Das Erdbeben der Stärke Mw 4,1 am 10.

September 2025 im Nordosten Utahs, Vereinigte

September 2025 im Nordosten Utahs, Vereinigte Staaten: Ein archetypisches kontinentales Mantelereignis", Sean J. Hutchings, Relu Burlacu, Katherine Whidden, Valerie Springer, Rigobert Tibi und Guanning Pang, veröffentlicht am 10. April 2026 in *The Seismic Record*.

DOI: 10.1785/0320260006 „Erdbeben im oberen Erdmantel entlang des Randes des Wyoming-Kratons", Keith D. Koper, Relu Burlacu, Qicheng Zeng, Fan-Chi Lin und George Zandt, 3. Mai 2025, Geophysical Research Letters. DOI: 10.1029/2024GL114073 Zu den Mitautoren gehören Sean J.

Hutchings, Fan-Chi Lin, Qicheng Zeng, Relu Burlacu, Katherine Whidden und Valerie Springer vom Department of Geology & Geophysics der University of Utah. Die Arbeit wurde vom Staat Utah, dem U.S. Department of Energy und dem U.S. Geological Survey unterstützt.