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Seismische Durchleuchtung eines verschwundenen Gebirges

04.11.1999 - (idw) GeoForschungsZentrum Potsdam

Seismisches Experiment zur Erkundung der Erdkruste in der KTB-Bohrung

Seismische Durchleuchtung eines verschwundenen Gebirges
Eine Tomographie der Oberpfalz - ein zweites Projekt

GFZ Potsdam - Am 05. November beginnt im Tiefenlaboratorium des GeoForschungsZentrums Potsdam in der Kontinentalen Tiefbohrung (KTB), Windischeschenbach, die zweite Phase eines Experiments zur seimischen Erkundung des Oberpfälzer Untergrundes. Mit seismischen Methoden soll hier die Entstehung von Gebirgen und die Architektur der Erdkruste untersucht werden.
Nirgendwo sonst auf der Welt existieren zwei tiefe Bohrungen mit 4000 und 9101 m Bohrtiefe direkt nebeneinander. Die KTB-Lokation ist daher besonders geeignet, um mithilfe eines Seismometers im Hauptbohrloch den Untergrund zu erkunden. Das Verfahren namens MSP (Multiple Source Profile - Vielquellen-seismisches Profil) beruht auf der Aufzeichnung von Schallwellen, die von zwei LKW mit hydraulisch absetzbaren Metallplatten (Vibratoren) aus in den Untergrund geschickt werden. Die Fahrzeuge bewegen sich auf sechs sternförmig angelegten Linien vom Bohrloch weg und senden an festgelegten Messpunkten ihr Schallsi-gnal in die Erde. Aus den Echos der Schallwellen entsteht eine Tomographie der Gebirgs-strukturen in der Tiefe. Diese Strukturen wiederum geben Auskunft über die Entstehung, aber auch den Abbau eines verschwundenen Gebirges, der Varisziden. Daraus lassen sich allge-meine Erkenntnisse über Gebirgsbildungen und die Struktur der Erdkruste gewinnen.
Das Meßgerät selbst, ein Hochtemperatur-Seismometer, ist eine Weltneuheit. Diese Spezialanfertigung für das GFZ Potsdam hält Temperaturen von 250 Grad Celsius und Drücke von 130 Mega-Pascal (1300 "Atmosphären") aus.
Dort, wo sich heute eine sanfte Hügellandschaft erstreckt, erhob sich vor über 300 Millio-nen Jahren ein gewaltiges Gebirge, dessen Gipfel heute abgetragen sind, dessen Wurzel aber in den beiden KTB-Bohrungen mit vier bzw. 9,1 Kilometern Bohrtiefe nachgewiesen wurden. Die erbohrten Reste dieses Gebirges gleichen einer gigantischen Knautschzone im Untergrund, die heute noch über den Zusammenstoß des afrikanischen und europäischen Kontinents Auskunft geben. Die dabei aufgetürmten Berge, die Europäischen Varisziden, sind auf der Erdoberfläche fast vollständig verschwunden, die Spuren im Untergrund sollen in einem großen internationalen Forschungsprojekt näher untersucht werden. Das Institut für Geowissenschaften der Universität Kiel und das GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) koordinieren die Meßkampagne, aber auch Institute aus den USA, aus Japan und China sind beteiligt, sowie die Universität München und die Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsaufgaben Hannover. Den Rahmen für dieses internationale Geo-Projekt bildet das Internationale For-schungsbohrprogramm ICDP (Inter-national Continental Scientific Drilling Program). Dem GFZ obliegt die organisatorische, logistische und wissenschaftlich-technische Unterstützung der ICDP-Projekte und damit auch die organisatorische Planung und operative Durchführung dieses Experimentes.
Bereits heute weiß man aus den Ergebnissen der beiden KTB-Bohrungen, daß in etwa sieben Kilometern Tiefe eine SE1 genannte Störungszone liegt, die erstmals vor 320 Millionen Jahren aktiv war. Vor 70 bis 80 Millionen Jahren wurde diese Zone reaktiviert, verbunden mit einer Hebung um drei Kilometer innerhalb eines geologisch sehr kurzen Zeitraumes von etwa einer Million Jahren, ein dramatischer Vorgang in der Erdkruste.
Die Meßkampagne soll bis zum 19. November dauern. Sie schließt an eine bereits im April durchgeführte Meßkampagne im Bohrloch an. Nach Abschluß des Gesamtexperiments erwarten die Geowissenschaftler ein hochaufgelöstes, dreidimensionales Bild einer Gebirgsbildung.


Wo: Gelände der KTB, im KTB-Tiefenlaboratorium des GFZ, Bohrplatz/Meßcontainer
Am Bohrloch 1
92670 Windischeschenbach
Tel.: 09681-91182, Telefax: 09681-91183, Dr. Jochem Kück, GFZ

ENDE DER MITTEILUNG

Eine Grafik zum VSP-/MSP-Experiment ist im Internet unter der URL:
http://www.gfz-potsdam.de/news/foto/
abrufbar.
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