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Abstract

Lithosphäre und Asthenosphäre sind keine seismologischen Definitionen wie sonst die meisten Regionen im Inneren der Erde (Kruste, Mantel, äußerer und innerer Kern). Sie wurden als elastische und plastische Sphären postuliert zur Erklärung der postglazialen Hebungen des Skandinavischen Schildes. Seismisch wurde hauptsächlich aus Dispersionsbeobachtungen von Oberflächenwellen im oberen Erdmantel eine weit verbreitete Zone reduzierter Geschwindigkeit entdeckt, die mit der Asthenosphäre gleichgesetzt wurde. Die Grenze zwischen Lithosphäre und Asthenosphäre (die LAB, Lithosphere-Asthenosphere Boundary) wurde bisher kaum mit hochauflösenden Raumwellen beobachtet und wurde deshalb als breite Übergangszone interpretiert. Diese Erklärung stimmt gut mit den erwarteten Viskositätsunterschieden in Lithosphäre und Asthenosphäre überein, die stark temperaturabhängig sind und deshalb keine scharfe Grenzfläche erwarten lassen. Neue seismologische Methoden, die so genannten P und S Receiver Functions, erlauben es jetzt mit erhöhter Auflösung die LAB zu beobachten. Das Prinzip dieser Methode besteht darin, dass eine starke von unten einfallende teleseismische Phase (meist die P oder die S Phase) an der LAB eine schwache konvertierte Welle erzeigt. Durch Summation vieler seismischer Spuren kann damit die LAB sichtbar gemacht werden. In verschieden tektonisch interessanten Gegenden der Erde konnte damit bereits mit bisher unerreichter Auflösung die Topographie der LAB abgebildet werden. Am Beispiel Tibet werden Ergebnisse dieser neuen Methode diskutiert. Unter dem südlichen Tibet ist die nach Norden abtauchende indische LAB bis etwa 250 km Tiefe zu verfolgen. Unter einer Linie Tien Shan, westliches Tarim Becken und Karakoram taucht die asiatische LAB nach Süden ab, in Übereinstimmung mit der beobachteten Seismizität. Unter den östlichen Rand von Tibet an der Grenze zum Sichuan Becken ist keine Subduktion beobachtet. Hier kommt es zu einer Verdickung der schwachen tibetanischen Lithosphäre bei der Kollision mit der stabilen Lithosphäre des Sichuan Beckens.