Geophysik – der Blick in den Untergrund · 2020. 4. 30. · Geophysik – der Blick in den...
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Geophysik – der Blick in den Untergrund Magneteldmessungen am Krater Kaltenbach Schweremessungen (Gravimetrie) Geomagnetk Widerstandsgeoelektrik, induzierte Polarisaton Elektromagnetk (EM) Seismik (Sedimentecholot) auf dem Eis des Tütensees mit der Wasserwacht Chieming Mühlbach beim Tütensee Suszeptbilitätsmessungen Ausgrabung Stötham Messungen an den Donnerlöchern Impuls-EM Frequenz-EM Messung auf dem Tütensee, Universität Jena Gravimetrie (man spricht auch von Schweremessungen) ist ein wichtges Arbeitsgebiet in der Geophysik. Grundlage sind Dichteunterschiede der Gesteine, die lokal, regional und kontnental die generelle Erdanziehung beeinfussen können. Mit höchstempfndlichen Instrumenten (Gravimetern) werden Änderungen der Schwere gemessen und in Karten dargestellt, die dem Geophysiker und Geologen Auskunf über Art, Form und Tiefe geologischer Strukturen im Untergrund geben. Steinheimer Becken Nördlinger Ries Das gilt auch für Impaktstrukturen/Meteoritenkrater. Schweremessungen sind dabei ein wertvolles Hilfsmitel bei ihrer Erforschung. Sie sind wichtg bei der Entdeckung im Untergrund verborgener Strukturen (wie z.B. der berühmten riesigen Chicxulub-Impaktstruktur in Mexiko), und bei tef hinunter erodierten Strukturen, bei denen nur Überbleibsel von Impaktgesteinen auf einen Impakt hinweisen, können sie die ursprüngliche Kratergröße aufzeigen (wie z.B. bei der Rochechouart-Impaktstruktur in Frankreich). Auch bei den Meteoritenkratern Steinheimer Becken und Nördlinger Ries haben Schweremessungen immer eine wichtge Rolle bei der Untergrunderkundung gespielt. Über die Gravimetrie vom Tütensee-Krater (rechts) steht Ausführlicheres auf den Postern zum Tütensee. Gravimetrie Geomagnetk Die Geomagnetk beschäfigt sich mit der Vermessung des Erdmagneteldes und seiner lokalen, regionalen und kontnentalen Struktur. Für die angewandte Geomagnetk vor allem im lokalen und regionalen Rahmen sind es die Gesteine, die mit ihrem unterschiedlichen Magnetsmus das Magneteld prägen. Ein Maß für die magnetsche Wirkung von Gesteinen ist die magnetsche Suszeptbilität, die in weiten Bereichen schwanken kann. Bei Impaktstrukturen gibt es prinzipiell vier verschiedene Prozesse, die magnetsche Anomalien in und bei Kratern verursachen können: Bildung und Ablagerung von neuen Impaktgesteinen (Bild rechts), Verlagerung von bereits magnetsierten Gesteinen durch den Impakt, Verlust magnetscher Eigenschafen durch z.B. Schock sowie die Bildung neuer magnetscher Phasen durch chemische Umwandlungsprozesse oder durch thermisch induzierte Neu- magnetsierungen (Thermoremanenz). Die negatven magnet- schen Anomalien (blau) des Ries-Kraters (schwarz) wer- den durch den beim Impakt entstandenen Suevit er- zeugt. Im Chiemgau-Impaktstreufeld wurden bisher die folgenden Magnetkmessungen vorgenommen: -- Magnetometer-Messungen über den kleineren Kratern #004, #001, Kaltenbach und Mauerkirchen sowie über zwei weiteren unbenannten Kratern beim Tütensee, ferner in einem bisher unerklärlich magnetsch extrem gestörten Areal südlich von Obing. -- Messungen der magnetschen Suszeptbilität an den Kratern #001, #004, Kaltenbach und Mauerkirchen, an den Aufschlusswänden der archäologisch-geologischen Ausgrabung Chieming-Stötham sowie in Bodenproflen bei Marwang in der Nähe des Tütensees. -- gesteinsmagnetsche Messungen an Proben der Krater Kaltenbach und Mauerkirchen. - Die Ergebnisse der Messungen an den kleineren Kratern wurden auf der renommierten Herbstagung der AGU (American Geophysical Union) 2011 in San Francisco präsentert. Geomagnetk Krater Kaltenbach: Topographie, magnetsche Anomalie und Profl der Boden- Suszeptbilität. Bisher nicht erklärt: stark magnetsche Kalkstein- Gerölle im Krater Kaltenbach. Vermutet: eine Schock-Magnetsierung der sonst praktsch unmagnetschen alpinen Kalksteine 50 m Profl extrem starker magnetscher Anomalien in einem Wald südlich von Obing - momentan näher untersucht. Eins von mehreren Tiefenproflen der Bodensuszeptbilität bei Marwang. Der aufällige Peak wird dem fossilen Boden zur Zeit des Impakts zugeordnet, als Schock und Temperatur den Untergrund aufmagnetsiert haben. Widerstandsgeoelektrik, induzierte Polarisaton Elektromagnetk (EM) Mit geoelektrischen Messungen werden die Widerstands- verhältnisse des Untergrundes untersucht, was sich die stark unterschiedlichen elektrischen Leitähigkeiten der Gesteine zunutze macht. Gute Leiter sind z.B. tonige, mergelige und lehmige Gesteine, während dichte Kalksteine, Sandsteine und Kristallin- gesteine zu den schlechten Leitern gehören. Bei Impaktstrukturen können geoelektrische Messungen u.a. dazu beitragen, die Kraterstruktur besser sichtbar zu machen (Bild rechts), aber auch die durch den Impakt zerrüteten Gesteine mit nunmehr erniedrigten Widerständen und die Verbreitung neu entstandener Gesteine aufzuzeigen. Die geoelektrische Widerstandssignatur des inneren Rieskraters. Im Chiemgau-Impaktstreufeld haben sich die geoelektrischen Widerstands- messungen bisher auf die Untersuchungen der Donnerlöcher beschränkt, obgleich Messungen über den größeren Kratern, insbesondere über dem Tütensee-Krater (Seegeoelektrik) für dieses Jahr vorgesehen sind. Beim Phänomen der Donnerlöcher haben die Messungen der Widerstands- geoelektrik und der induzierten Polarisaton ganz erheblich zur Klärung der Untergrundverhältnisse und zum Verständnis der Gesteinsverfüssigung (Liquefakton) als primäre Ursache der Donnerlochentstehung beigetragen. Insbesondere die induzierte Polarisaton, ein spezieller, synchron gemessener Parameter, hat den vom Impakt "mitgenommenen" Untergrund mit höchster Aufösung aufgezeigt. Mehr dazu auf den Postern zu den Donnerlöchern Messprofle der Geoelektrik beim 8 m tefen Donnerloch von Rabenden, in das im Oktober 2014 beinahe ein Mädchen gestürzt wäre. Die Elektromagnetk gehört ebenfalls zur Geoelektrik und bestmmt gleichfalls die elektrische Leitähigkeitsverteilung im Untergrund, mit dem Unterschied, dass die elektrischen Felder über Indukton aufgebaut und gemessen werden, während bei der Widerstandsgeoelektrik der Strom über Erder galvanisch dem Boden zugeführt wird. Die Bilder (rechts) stammen aus einer Messkampagne zusammen mit Spezialisten der Ebinger GmbH aus Köln, und sie zeigen fächige Geländeaufnahmen zwischen Mühlbach und Tütensee mit verschiedenen Equipments. Links erkennt man geometrische Strukturen, die möglicherweise Besiedlungsspuren (Bronzezeit?) darstellen. Das Bild rechts ist übersät mit kleinen Anomalien, deren Ursprung - vermutlich impakt-bedingt - demnächst näher untersucht wird. Seismik (Sedimentecholot) Die seismischen Messungen auf dem Tütensee, von Geographen der Universität Jena im Aufrag des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU) durchgeführt, werden in einem Kurzbericht an das LfU praktsch ohne verwertbare Resultate beschrieben. Da die seismischen Daten auch dem CIRT von der Universität Jena zur Verfügung gestellt worden waren, konnte eine erweiterte Auswertung vorgenommen werden, die zu sehr schlüssigen Aussagen zur Frage der Entstehung der Tütensee- Hohlform geführt hat, worüber ein Bericht im Internet auf der www.chiemgau-impakt.de-Seite veröfentlicht worden ist. vielfältges Muster korrelierbarer seismischer Energie 2 m Profl 3 Süd - nördlicher Abschnit Interpretaton einiger Abschni te seismischer Profle auf dem Tütensee. Anders als es die Geologen vom LfU propagieren, die nach wie vor von einer Toteisgenese der Tütensee- Hohlform reden und schreiben, zeigt die Seismik das Fehlen jeglicher wohl- geschichteter Seesedimente unter dem Seeboden. Statdessen ergibt sich das seismische Bild einer "Kraut und Rüben"-Lagerung, die mit größter Wahrscheinlichkeit auf das Zurückfießen von erheblichen Mengen von Auswurfmaterial beim teilweisen Kollaps des entstandenen Ringwalls zurückzuführen ist. Siehe dazu die Poster zum Tütensee! Kraterrand Kraterrand 2 m Profl 3 Nord - nördlicher Rand 2 m Profl 3 Süd - nördlicher Rand
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Geophysik – der Blick in den Untergrund
Magneteldmessungenam Krater Kaltenbach
Schweremessungen (Gravimetrie) Geomagnetk Widerstandsgeoelektrik,induzierte Polarisaton
Elektromagnetk (EM) Seismik (Sedimentecholot)
auf dem Eis des Tütensees mitder Wasserwacht Chieming
Mühlbach beim Tütensee SuszeptbilitätsmessungenAusgrabung Stötham
Messungen an denDonnerlöchern
Impuls-EM Frequenz-EM Messung auf dem Tütensee,Universität Jena
Gravimetrie (man spricht auch von Schweremessungen) ist ein wichtgesArbeitsgebiet in der Geophysik. Grundlage sind Dichteunterschiede derGesteine, die lokal, regional und kontnental die generelle Erdanziehungbeeinfussen können. Mit höchstempfndlichen Instrumenten (Gravimetern)werden Änderungen der Schwere gemessen und in Karten dargestellt, diedem Geophysiker und Geologen Auskunf über Art, Form und Tiefegeologischer Strukturen im Untergrund geben.
Steinheimer Becken Nördlinger Ries
Das gilt auch für Impaktstrukturen/Meteoritenkrater. Schweremessungen sinddabei ein wertvolles Hilfsmitel bei ihrer Erforschung. Sie sind wichtg bei derEntdeckung im Untergrund verborgener Strukturen (wie z.B. der berühmtenriesigen Chicxulub-Impaktstruktur in Mexiko), und bei tef hinunter erodiertenStrukturen, bei denen nur Überbleibsel von Impaktgesteinen auf einen Impakthinweisen, können sie die ursprüngliche Kratergröße aufzeigen (wie z.B. bei derRochechouart-Impaktstruktur in Frankreich).
Auch bei den Meteoritenkratern Steinheimer Beckenund Nördlinger Ries haben Schweremessungen immereine wichtge Rolle bei der Untergrunderkundunggespielt. Über die Gravimetrie vom Tütensee-Krater(rechts) steht Ausführlicheres auf den Postern zumTütensee.
Gravimetrie
GeomagnetkDie Geomagnetk beschäfigt sich mit der Vermessung desErdmagneteldes und seiner lokalen, regionalen und kontnentalenStruktur. Für die angewandte Geomagnetk vor allem im lokalen undregionalen Rahmen sind es die Gesteine, die mit ihremunterschiedlichen Magnetsmus das Magneteld prägen. Ein Maß fürdie magnetsche Wirkung von Gesteinen ist die magnetscheSuszeptbilität, die in weiten Bereichen schwanken kann.Bei Impaktstrukturen gibt es prinzipiell vier verschiedene Prozesse,die magnetsche Anomalien in und bei Kratern verursachen können: Bildung und Ablagerung von neuen Impaktgesteinen (Bild rechts),Verlagerung von bereits magnetsierten Gesteinen durch denImpakt, Verlust magnetscher Eigenschafen durch z.B. Schocksowie die Bildung neuer magnetscher Phasen durch chemischeUmwandlungsprozesse oder durch thermisch induzierte Neu-magnetsierungen (Thermoremanenz).
Die negatven magnet-schen Anomalien (blau) desRies-Kraters (schwarz) wer-den durch den beim Impaktentstandenen Suevit er-zeugt.
Im Chiemgau-Impaktstreufeld wurden bisher die folgendenMagnetkmessungen vorgenommen: -- Magnetometer-Messungenüber den kleineren Kratern #004, #001, Kaltenbach undMauerkirchen sowie über zwei weiteren unbenannten Kratern beimTütensee, ferner in einem bisher unerklärlich magnetsch extremgestörten Areal südlich von Obing.-- Messungen der magnetschen Suszeptbilität an den Kratern #001, #004, Kaltenbach und Mauerkirchen, an den Aufschlusswänden derarchäologisch-geologischen Ausgrabung Chieming-Stötham sowiein Bodenproflen bei Marwang in der Nähe des Tütensees.-- gesteinsmagnetsche Messungen an Proben der Krater Kaltenbach und Mauerkirchen. - Die Ergebnisse der Messungen an denkleineren Kratern wurden auf der renommierten Herbstagung derAGU (American Geophysical Union) 2011 in San Franciscopräsentert.
Geomagnetk KraterKaltenbach: Topographie,magnetsche Anomalie undProfl der Boden-Suszeptbilität.
Bisher nicht erklärt: starkmagnetsche Kalkstein-Gerölle im KraterKaltenbach. Vermutet: eineSchock-Magnetsierung dersonst praktschunmagnetschen alpinenKalksteine
50 m
Profl extrem starker magnetscher Anomalien in einem Wald südlich von Obing - momentan näher untersucht.
Eins von mehreren Tiefenproflen der Bodensuszeptbilität bei Marwang. Deraufällige Peak wird dem fossilen Boden zur Zeit des Impakts zugeordnet, als Schockund Temperatur den Untergrund aufmagnetsiert haben.
Widerstandsgeoelektrik, induzierte Polarisaton
Elektromagnetk (EM)
Mit geoelektrischen Messungen werden die Widerstands-verhältnisse des Untergrundes untersucht, was sich die starkunterschiedlichen elektrischen Leitähigkeiten der Gesteinezunutze macht. Gute Leiter sind z.B. tonige, mergelige und lehmige Gesteine, während dichte Kalksteine, Sandsteine und Kristallin-gesteine zu den schlechten Leitern gehören. Bei Impaktstrukturenkönnen geoelektrische Messungen u.a. dazu beitragen, dieKraterstruktur besser sichtbar zu machen (Bild rechts), aber auchdie durch den Impakt zerrüteten Gesteine mit nunmehrerniedrigten Widerständen und die Verbreitung neu entstandenerGesteine aufzuzeigen.
Die geoelektrischeWiderstandssignatur desinneren Rieskraters.
Im Chiemgau-Impaktstreufeld haben sich die geoelektrischen Widerstands-messungen bisher auf die Untersuchungen der Donnerlöcher beschränkt,obgleich Messungen über den größeren Kratern, insbesondere über demTütensee-Krater (Seegeoelektrik) für dieses Jahr vorgesehen sind. BeimPhänomen der Donnerlöcher haben die Messungen der Widerstands-geoelektrik und der induzierten Polarisaton ganz erheblich zur Klärung derUntergrundverhältnisse und zum Verständnis der Gesteinsverfüssigung(Liquefakton) als primäre Ursache der Donnerlochentstehung beigetragen.Insbesondere die induzierte Polarisaton, ein spezieller, synchron gemessenerParameter, hat den vom Impakt "mitgenommenen" Untergrund mit höchsterAufösung aufgezeigt. Mehr dazu auf den Postern zu den Donnerlöchern
Messprofle der Geoelektrikbeim 8 m tefen Donnerloch vonRabenden, in das im Oktober2014 beinahe ein Mädchengestürzt wäre.
Die Elektromagnetk gehört ebenfalls zur Geoelektrik und bestmmt gleichfalls die elektrischeLeitähigkeitsverteilung im Untergrund, mit dem Unterschied, dass die elektrischen Felder überIndukton aufgebaut und gemessen werden, während bei der Widerstandsgeoelektrik derStrom über Erder galvanisch dem Boden zugeführt wird. Die Bilder (rechts) stammen aus einerMesskampagne zusammen mit Spezialisten der Ebinger GmbH aus Köln, und sie zeigen fächigeGeländeaufnahmen zwischen Mühlbach und Tütensee mit verschiedenen Equipments.
Links erkennt man geometrische Strukturen,die möglicherweise Besiedlungsspuren(Bronzezeit?) darstellen. Das Bild rechts istübersät mit kleinen Anomalien, derenUrsprung - vermutlich impakt-bedingt -demnächst näher untersucht wird.
Seismik (Sedimentecholot)Die seismischen Messungen auf dem Tütensee, von Geographen der Universität Jena im Aufrag desBayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU) durchgeführt, werden in einem Kurzbericht an das LfUpraktsch ohne verwertbare Resultate beschrieben. Da die seismischen Daten auch dem CIRT von derUniversität Jena zur Verfügung gestellt worden waren, konnte eine erweiterte Auswertungvorgenommen werden, die zu sehr schlüssigen Aussagen zur Frage der Entstehung der Tütensee-Hohlform geführt hat, worüber ein Bericht im Internet auf der www.chiemgau-impakt.de-Seiteveröfentlicht worden ist.
vielfältges Musterkorrelierbarerseismischer Energie
2 m Profl 3 Süd -nördlicher Abschnit
Interpretaton einiger Abschniteseismischer Profle auf dem Tütensee.Anders als es die Geologen vom LfUpropagieren, die nach wie vor voneiner Toteisgenese der Tütensee-Hohlform reden und schreiben, zeigtdie Seismik das Fehlen jeglicher wohl-
geschichteter Seesedimente unter dem Seeboden. Statdessen ergibt sich dasseismische Bild einer "Kraut und Rüben"-Lagerung, die mit größterWahrscheinlichkeit auf das Zurückfießen von erheblichen Mengen vonAuswurfmaterial beim teilweisen Kollaps des entstandenen Ringwallszurückzuführen ist. Siehe dazu die Poster zum Tütensee!
Kraterrand
Kraterrand
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Profl 3 Nord -nördlicher Rand
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Profl 3 Süd -nördlicher Rand
