Große Bergstürze: der Einfluss der Lithologie auf die Zertrümmerung, (Mikro-)Strukturen, Morphologie und Ausbreitungsdistanz

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Seit 130 Jahren versuchen Wissenschaftler, die Prozesse, die es großen Gesteinslawinen ermöglichen, außergewöhnlich lange Auslaufstrecken zu überwinden, zu verstehen. Ein Ansatz besteht darin, ihre Ablagerungen auf Hinweise auf ihre Bewegungsgeschichte zu untersuchen - bei der Beschreibung ihrer Morphologie und Sedimentologie wurden viele Fortschritte erzielt. Die Herausforderung besteht darin, Daten zur Verfügung zu stellen, aus denen sich die während der Ausbreitung ablaufenden Prozesse ableiten lassen, und dadurch die bestehenden Hypothesen zur Dynamik von großen Bergstürzen zu testen. Um dies zu erreichen, haben wir ein neues Probenahmeprotokoll entwickelt. Es wurde speziell für die Analyse von Korngrößenverteilungen entwickelt, mit denen sich nun Bruchprozesse ableiten lassen. Diese Methode basiert auf einer detaillierten Fazies-Kartierung und der Probenahme von Material aus jeder einzelnen Fazies - im Gegensatz zur Massenentnahme, die die Signale, der in jeder Fazies enthaltenden Komponenten, zerstört. Was wir herausgefunden haben ist, dass die von uns identifizierten Fazies über die gesamte Länge und Tiefe der Einlage vorhanden sind, was darauf hindeutet, dass alle Prozesse innerhalb der gesamten Einlage und während der gesamten Ausführungsdauer wirken. BBeim Vergleich der Korngrößenverteilung der Fazies mit denen, die unter kontrollierten Bedingungen im Labor durch frühere Studien anderer Kollegen erzeugt wurden, identifizierten wir Brüche entlang bestehender Schwachstellen, Fragmentierung, die neue Kornoberflächen erzeugt, und Scherkonzentration in schmalen Bändern als dominante Prozesse, die bei zunehmender Belastung während der Ausbreitung wirken. All dies deutet auf eine heterogene Spannungsverteilung während der Einlagerung hin und schließt jede exotische Einlagerungshypothese aus, wobei nur solche unterstützt werden, die mit einer heterogenen Spannungsverteilung in der bewegten Gesteinslawinenmasse übereinstimmen.

Publikationen:

• Dufresne A, Geertesma M (in press). Rock slide – debris avalanches: flow transformation and hummock formation, examples from British Columbia. Landslides
• Kraus W, Reicherter K, Urai JL (2019). Sample-bonding. Der Präparator 64: 6-20.
• Dufresne A (2017). Rock avalanche sedimentology – recent progress. In: Mikos M, Tiwari B, Yin Y, Sassa K (eds) Advancing Culture of Living with Landslides 2(1): 117-122.
• Dufresne A, Dunning S (2017). Process-dependence of grain size distributions in rock avalanche deposits. Landslides 14(5): 1555-1563.
• Dufresne A, Bösmeier A, Prager C (2016). Rock avalanche sedimentology – case study and review. Earth-Science Reviews 163: 234-259.
• Dufresne A, Prager C, Bösmeier A (2016). Insights into rock avalanche emplacement processes from detailed morpho-lithological studies of the Tschirgant deposit (Tyrol, Austria). Earth Surface Processes and Landforms 41(5): 587-602.
• Dufresne A (2014). An overview of rock avalanche-substrate interactions. In: Sassa K, Canuti P, Yin Y (eds). Landslide Science for a Safer Geoenvironment – Volume 1, Springer Verlag: 345-349.
• Dufresne A, Prager C, Clague JJ (2014). Complex interactions of rock avalanche emplacement with fluvial sediments: field structures at the Tschirgant deposit, Austria. In: Lollino G, Giordan D, Crosta GB, Corominas J, Azzam R, Wasowski J, Sciarra N (eds). Engineering Geology for Society and Territory, Volume 2, Springer Verlag: 1707-1711.