TY - JOUR A1 - Landgraf, Angela A1 - Kübler, Simon A1 - Hintersberger, Esther A1 - Stein, Seth T1 - Active tectonics, earthquakes and palaeoseismicity in slowly deforming continents JF - Seismicity, fault rupture and earthquake hazards in slowly deforming regions Y1 - 2016 SN - 978-1-86239-745-3 SN - 978-1-86239-964-8 U6 - https://doi.org/10.1144/SP432.13 SN - 0305-8719 VL - 432 IS - 1 SP - 1 EP - 12 PB - The Geological Society CY - London ER - TY - JOUR A1 - Stein, Seth A1 - Liu, Mian A1 - Camelbeeck, Thierry A1 - Merino, Miguel A1 - Landgraf, Angela A1 - Hintersberger, Esther A1 - Kübler, Simon ED - Landgraf, Angelika ED - Kübler, Simon ED - Hintersberger, Esther ED - Stein, Seth T1 - Challenges in assessing seismic hazard in intraplate Europe JF - Seismicity, fault rupture and earthquake hazards in slowly deforming regions N2 - Intraplate seismicity is often characterized by episodic, clustered and migrating earthquakes and extended after-shock sequences. Can these observations - primarily from North America, China and Australia - usefully be applied to seismic hazard assessment for intraplate Europe? Existing assessments are based on instrumental and historical seismicity of the past c. 1000 years, as well as some data for active faults. This time span probably fails to capture typical large-event recurrence intervals of the order of tens of thousands of years. Palaeoseismology helps to lengthen the observation window, but preferentially produces data in regions suspected to be seismically active. Thus the expected maximum magnitudes of future earthquakes are fairly uncertain, possibly underestimated, and earthquakes are likely to occur in unexpected locations. These issues particularly arise in considering the hazards posed by low-probability events to both heavily populated areas and critical facilities. For example, are the variations in seismicity (and thus assumed seismic hazard) along the Rhine Graben a result of short sampling or are they real? In addition to a better assessment of hazards with new data and models, it is important to recognize and communicate uncertainties in hazard estimates. The more users know about how much confidence to place in hazard maps, the more effectively the maps can be used. Y1 - 2017 SN - 978-1-86239-745-3 SN - 978-1-86239-964-8 U6 - https://doi.org/10.1144/SP432.7 SN - 0305-8719 VL - 432 SP - 13 EP - 28 PB - The Geological Society CY - London ER - TY - JOUR A1 - Hintersberger, Esther A1 - Thiede, Rasmus Christoph A1 - Strecker, Manfred A1 - Hacker, Bradley R. T1 - East-west extension in the NW Indian Himalaya N2 - Explaining the presence of normal faults in overall compressive settings is a challenging problem in understanding the tectonics of active mountain belts. The Himalayan-Tibetan orogenic system is an excellent setting to approach this problem because it preserves one of the most dramatic records of long-term, contemporaneous shortening and extension. Over the past decades, several studies have described extensional features, not only in the Tibetan Plateau, but also in the Himalaya. For a long time, the favored model explained the function of the Southern Tibetan detachment system, a major fault zone in the Himalaya, as a decoupling horizon between the regime of crustal shortening forming the Himalayan wedge to the south and the extensional regime of the Tibetan Plateau to the north. However, in recent years, increasing evidence has shown that N-S-trending normal faults in the Central Himalaya crosscut not only the Southern Tibetan detachment system, but also the Main Central thrust. Here, we present new structural data and geologic evidence collected within the NW Indian Himalaya and combine them with previously published seismicity data sets in order to document pervasive E-W extension accommodated along N-S-trending faults extending as far south as the footwall of the Main Central thrust. We conducted a kinematic analysis of fault striations on brittle faults, documented and mapped fault scarps in Quaternary sedimentary deposits using satellite imagery, and made field observations in the Greater Sutlej region (Spiti, Lahul, Kinnaur) and the Garhwal Himalaya. Studies of extensional features within the regionally NW- SE-trending NW Indian Himalaya provide the advantage that arc-parallel and E-W extension can be separated, in contrast to the Central Himalaya. Therefore, our observations of E-W extension in the Indian NW Himalaya are well suited to test the applicability of current tectonic models for the whole Himalaya. We favor the interpretation of E-W extension in the NW Indian Himalaya as a propagation of extension driven by collapse of the Tibetan Plateau. Y1 - 2010 UR - http://bulletin.geoscienceworld.org/ U6 - https://doi.org/10.1130/B26589.1 SN - 0016-7606 ER - TY - JOUR A1 - Hintersberger, Esther A1 - Thiede, Rasmus Christoph A1 - Strecker, Manfred T1 - The role of extension during brittle deformation within the NW Indian Himalaya JF - Tectonics N2 - Synorogenic extension has been recognized as an integral structural constituent of mountain belts and high-elevation plateaus during their evolution. In the Himalaya, both orogen-parallel and orogen-normal extension has been recognized. However, the underlying driving forces for extension and their timing are still a matter of debate. Here we present new fault kinematic data based on systematic measurements of hundreds of outcrop-scale brittle fault planes in the NW Indian Himalaya. This new data set, as well as field observations including crosscutting relationships, mineral fibers on fault planes, and correlations with deformation structures in lake sediments, allows us to distinguish different deformation styles. The overall strain pattern derived from our data reflects the large regional contractional deformation pattern very well but also reveals significant extensional deformation in a region, which is dominated by shortening. In total, we were able to identify six deformation styles, most of which are temporally and spatially linked, representing protracted shortening. Our observations also furnish the basis for a detailed overview of the younger deformation history in the NW Himalaya, which has been characterized by extension overprinting previously generated structures related to shortening. The four dominant deformation styles are (1) shortening parallel to the regional convergence direction; (2) arc-normal extension; (3) arc-parallel extension; and finally, (4) E-W extension. This is the first data set where a succession of both arc-normal and E-W extension has been documented in the Himalaya. Importantly, our observations help differentiate E-W extension triggered by processes within the Tibetan Plateau from arc-parallel and arc-normal extension originating from the curvature of the Himalayan orogen. Y1 - 2011 U6 - https://doi.org/10.1029/2010TC002822 SN - 0278-7407 VL - 30 PB - American Geophysical Union CY - Washington ER - TY - THES A1 - Hintersberger, Esther T1 - The role of extension during the evolution of the NW Indian Himalaya T1 - Extension und deren Bedeutung während der Entstehung des Himalajas im NW Indiens N2 - The evolution of most orogens typically records cogenetic shortening and extension. Pervasive normal faulting in an orogen, however, has been related to late syn- and post-collisional stages of mountain building with shortening focused along the peripheral sectors of the orogen. While extensional processes constitute an integral part of orogenic evolution, the spatiotemporal characteristics and the kinematic linkage of structures related to shortening and extension in the core regions of the orogen are often not well known. Related to the India-Eurasia collision, the Himalaya forms the southern margin of the Tibetan Plateau and constitutes the most prominent Cenozoic type example of a collisional orogen. While thrusting is presently observed along the foothills of the orogen, several generations of extensional structures have been detected in the internal, high-elevation regions, both oriented either parallel or perpendicular to the strike of the orogen. In the NW Indian Himalaya, earthquake focal mechanisms, seismites and ubiquitous normal faulting in Quaternary deposits, and regional GPS measurements reveal ongoing E-W extension. In contrast to other extensional structures observed in the Himalaya, this extension direction is neither parallel nor perpendicular to the NE-SW regional shortening direction. In this study, I took advantage of this obliquity between the trend of the orogen and structures related to E-W oriented extension in order to address the question of the driving forces of different extension directions. Thus, extension might be triggered triggered by processes within the Tibetan Plateau or originates from the curvature of the Himalayan orogen. In order to elaborate on this topic, I present new fault-kinematic data based on systematic measurements of approximately 2000 outcrop-scale brittle fault planes with displacements of up to several centimeters that cover a large area of the NW Indian Himalaya. This new data set together with field observations relevant for relative chronology allows me to distinguish six different deformation styles. One of the main results are that the overall strain pattern derived from this data reflects the regionally important contractional deformation pattern very well, but also reveals significant extensional deformation. In total, I was able to identify six deformation styles, most of which are temporally and spatially linked and represent protracted shortening, but also significant extensional directions. For example, this is the first data set where a succession of both, arc-normal and E-W extension have been documented in the Himalaya. My observations also furnish the basis for a detailed overview of the younger extensional deformation history in the NW Indian Himalaya. Field and remote-sensing based geomorphic analyses, and geochronologic 40Ar/39Ar data on synkinematic muscovites along normal faults help elucidate widespread E-W extension in the NW Indian Himalaya which must have started at approximately 14-16 Ma, if not earlier. In addition, I documented and mapped fault scarps in Quaternary sedimentary deposits using satellite imagery and field inspection. Furthermore, I made field observations of regional normal faults, compiled structures from geological maps and put them in a regional context. Finally, I documented seismites in lake sediments close to the currently most active normal fault in the study area in order to extend the (paleo) seismic record of this particular fault. Taken together, this data sets document that E-W extension is the dominant active deformation style in the internal parts of the orogen. In addition, the combined field, geomorphic and remote-sensing data sets prove that E-W extension occurs in a much more larger region toward the south and west than the seismicity data have suggested. In conclusion, the data presented here reveal the importance of extension in a region, which is still dominated by ongoing collision and shortening. The regional fault distribution and cross-cutting relationships suggest that extension parallel and perpendicular to the strike of the orogen are an integral part of the southward propagation of the active thrust front and the associated lateral growth of the Himalayan arc. In the light of a wide range of models proposed for extension in the Himalaya and the Tibetan plateau, I propose that E-W extension in the NW Indian Himalaya is transferred from the Tibetan Plateau due the inability of the Karakorum fault (KF) to adequately accommodate ongoing E-W extension on the Tibetan Plateau. Furthermore, in line with other observations from Tibet, the onset of E-W normal faulting in the NW Himalaya may also reflect the attainment of high topography in this region, which generated crustal stresses conducive to spatially extensive extension. N2 - Die Hauptaufgabe von MHC-kodierten Proteinen ist die Erkennung von körperfremden Molekülen sowie das Einleiten einer adäquaten Immunantwort, womit sie eine Schlüsselrolle im Immunsystem der Wirbeltiere einnehmen. Man nimmt an, dass ihre außergewöhnliche Vielfalt eine Antwort auf die sich ständig anpassenden Parasiten und Krankheitserreger ist, durch adaptive Selektion erhalten wird und dass die individuelle Allelausstattung einen Großteil der Parasitenbelastung erklärt, wofür bereits zahlreiche MHC-Studien Hinweise gefunden haben. Trotzdem ist unser Verständnis über die wirkenden Mechanismen teilweise noch lückenhaft. Ein stark vernachlässigter Aspekt hierbei sind z.B. eventuelle Unterschiede in der Genexpression der MHC-Allele und eine geringere Expression wäre gleichbedeutend mit einer geringeren Aktivierung des Immunsystems. Ich habe hierzu zwei frei lebende Kleinsäugerarten (Delomys sublineatus, Apodemus flavicollis) unter natürlichen Selektionsbedingungen untersucht. Dabei habe ich neben der genotypischen Diversität von MHC-Genen auch deren Expression, sowie die Genexpression immunregulativer Zytokine mit in Betracht gezogen und in Relation zur individuellen Belastung mit gastrointestinalen Helminthen Das gleichzeitige Auftreten von Verkürzung und Dehnung (Extension) ist ein charakteristisches Kennzeichen bei der Bildung von Kollisionsgebirgen. Eine bis heute gängige These beinhaltet ein weit verbreitetes Auftreten von bschiebungen jedoch erst in späteren Stadien der Gebirgsbildung, bzw. nach deren Abschluÿ. Verkürzung ist hingegen während der gesamten Gebirgsbildung zu beobachten. Auch wenn Extensionsprozesse einen wesentlichen Bestandteil der Gebirgsbildung darstellen, ist deren räumlichen und zeitlichen Abfolge sowie ihre kinematische Kopplung zu Verkürzungstrukturen nur wenig gesichert. Der Himalaja, durch die Kollision von Indien und Eurasien entstanden, bildet den südlichen Rand des tibetischen Hochplateaus und stellt ein typisches aktives Kollisionsgebilde dar. Während heutzutage an der Gebirgsfront Überschiebungen beobachtet werden, können mehrere Generationen an Extensionsstrukturen in den hochgelegenen Regionen des Himalajas dokumentiert werden, die sowohl parallel als auch senkrecht zur Gebirgsfront verlaufen. Im NW Indiens zeugen Erdbebendaten sowie regionale GPS-Daten von andauernder E-W-Extension. Im Gegensatz zu anderen im Himalaja beschriebenen Extensionsstrukturen ist diese Extensionsrichtung jedoch weder parallel noch senkrecht zur NE-SW orientierten regionalen Verkürzungsrichtung. In der vorliegenden Arbeit nutze ich diesen schiefen Winkel zwischen der Ausrichtung des Gebirges einerseits und den mit E-W-Extension assoziierten Strukturen andererseits, um mögliche Ursachen für verschiedene Extensionsarten differenzieren zu können. So könnte Extension entweder durch Prozesse innerhalb des tibetischen Hochplateaus gesteuert werden, oder durch die Krümmung des Himalajas, der bogenförmig verläuft. Um dies zu untersuchen, verwende ich einen neuen störungskinematischen Datensatz aus systematischen Messungen von ca. 2000 spröden Störungsflächen im Aufschlussmaßstab über den gesamten Bereich des Himalajas in NW Indien. Zusammen mit Geländebeobachtungen, aus denen eine relative Altersabfolge abgeleitet werden konnte, ermöglicht mir dieser Datensatz zwischen sechs einzelnen Deformationsarten zu differenzieren. Die meisten dieser Deformationsarten sind zeitlich und räumlich verbunden und zeigen fortschreitende Verkürzung an, gleichzeitig werden auch signifikante Extensionsrichtungen dokumentiert. Unter anderem kann ich hier zum ersten Mal eine separierte Abfolge von Extension parallel zum Himalaja-Bogen bzw. E-W-Extension dokumentieren. Ein weiteres Ziel dieser Studie ist es, einen detaillierten Überblick über die E-W-Extension im NW indischen Himalaja zu erhalten. Basierend auf Kartierung von jungen Bruchstufen sowie geomorphologische Auswertungen, 40Ar/39Ar-daten von synkinematisch gewachsenen Muskoviten auf Abschiebungen, sowie einer Kompilierung von eigene Geländebeobachtungen gröÿerer Abschiebungen mit schon publizierten Strukturen, konnte ich die räumliche Ausdehnung der E-W-Extension sowie deren zeitliche Einordnung als jüngstes Deformationsereignis belegen. Schlussendlich konnte ich anhand von Deformation in Seeablagerungen in der Nähe der momentan aktivsten Abschiebung im Untersuchungsgebiet den Nachweis an paläoseismologischen Ereignissen entlang dieser Störung ausweiten. Mit diesem Datensatz kann ich nachweisen, dass E-W-Extension in einem wesentlich ausgedehnteren Gebiet nach Süden und Westen hin auftritt, als bisher vorhandene Daten dies vermuten lassen, und dass E-W-Extension vor 14-16 Ma begann, wenn nicht sogar noch früher. Zusammenfassend bezeugen die hier präsentierten Daten die Relevanz von Extension in einer von Verkürzung geprägten Region. Die räumliche Verteilung von Störungen sowie Überschneidungskriterien lassen vermuten, dass Extension sowohl parallel wie auch senkrecht zum Himalaja-Bogen ein essentieller Teil des südwärts gerichteten Wanderns der aktiven Überschiebungsfront und des damit assoziierten lateralen Wachstums des Gebirges ist. Nach Abwägung der groÿen Bandbreite an Modellen für Extension im Himalaja und im tibetischen Hochplateau, bin ich der Meinung, dass E-W-Extension im NW indischen Himalaja ihren Ursprung im tibetischen Hochplateau hat. Grund dafür ist, dass die Bewegung entlang der Karakorum-Störung nicht ausreichend ist, um die fortdauernde E-W-Extension im tibetischen Hochplateau zu kompensieren. In Übereinstimmung mit anderen Beobachtungen in Tibet ist es auÿerdem möglich, dass das Einsetzen von E-W-Extension im NW Himalaja ebenfalls Erreichen der hohen Topographie in dieser Gegend widerspiegelt, durch die krustale Prozesse in Gang gesetzt werden, die wiederum zu räumlich ausgedehnten Extensionsprozessen führen können.. Anhand von Leber und Milzproben beider Arten habe ich die Methode der ‚real-time PCR‘ zur relativen Quantifizierung von mRNA im Labor etabliert. Bereits für die Labormaus etablierte PCR-Primersysteme wurden an beiden Arten getestet und so konnten stabile Referenzgene gefunden werden, die Grundvoraussetzung für zuverlässige Genexpressionsmessungen. Für D. sublineatus konnte gezeigt werden, dass Helminthenbefall eine typische Th2 Immunantwort induziert, und dass der Zytokin Il4 Gehalt mit Befallsintensität strongyler Nematoden zunimmt. Es wurde für D. sublineatus kein signifikanter Zusammenhang zwischen MHC Expression oder anderen Zytokinen mit Helminthenbefall gefunden. In A. flavicollis wurde ein negativer Zusammenhang zwischen haptischer MHC-Expression und dem parasitären Nematoden Heligmosomoides polygyrus festgestellt, was auf eine Immunvermeidungsstrategie des Nematoden hindeutet. Ich fand typische positive und negative Assoziationen zwischen MHC-Allelen und anderen Helminthenarten, sowie Zeichen eines positiven Selektionsdruckes auf den MHC-Sequenzen, was sich durch eine erhöhte Rate aminosäureverändernder Mutationen zeigte. Diese nicht-synonymen Veränderungen waren auf Positionen innerhalb des zweiten Exons des DRB-Genes beschränkt, wohingegen die untersuchten Bereiche des ersten und dritten Exons stark konserviert vorlagen. Diese variablen Positionen kodieren Schlüsselstellen im Bereich der Antigenbindungsstelle im MHC Molekül. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass Genexpressionsstudien auch an Wildtieren durchgeführt und verlässliche Daten erzeugt werden können. Zusätzlich zur strukturellen Vielfalt sollten zukünftig auch mögliche Genexpressionsunterschiede bei MHC-Studien berücksichtigt werden, um ein kompletteres Bild der koevolutiven Wirt-Parasiten-Beziehungen zeichnen zu können. Dies ist vor allem dann von evolutiver Bedeutung, wenn die Parasiten in der Lage sind die MHC Expression aktiv zu beeinflussen. Die Studien konnten nicht die exakte Bedeutung von MHC-Genexpression in der antagonistischen Koevolution definieren, aber sie konnten zeigen dass diese Bedeutung stark von den jeweils beteiligten Partnern abzuhängen vermag. KW - NW Himalaja KW - Extension KW - Paläo-Strain-Berechnung KW - Neotektonik KW - NW Himalaya KW - extension KW - paleo-strain calculation KW - neotectonics Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-66179 ER -