Seismische Vermessung 2011


Die vierwöchige seismische Vermessung des tieferen Untergrundes in der Umgebung von Erfurt begann am 28. April 2011. Ein Ziel dieser vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Untersuchungen war die Vorbereitung einer auf dem Gelände der GuD-Anlage der Stadtwerke Erfurt geplanten Forschungsbohrung. Mit Hilfe der Reflexionsseismik erfolgte eine Abbildung der verschiedenen geologischen Einheiten und Lagerungsverhältnisse bis in über 2000 m Tiefe.

Das Institut für Geowissenschaften (IGW) der FSU Jena hat in Kooperation mit dem Thüringischen Landesamt für Umwelt und Geologie (TLUG) die Firma Geophysik GGD mbH aus Leipzig beauftragt, auf dem Gebiet der Städte Erfurt und Sömmerda sowie der Gemeinden Alperstedt, Elxleben, Gamstädt, Grabsleben, Großrudestedt, Günthersleben-Wechmar, Mönchenholzhausen, Nöda, Ohrdruf, Rietnordhausen, Seebergen, Udestedt, Walschleben und Wandersleben umfangreiche und hochwertige Seismikmessungen durchzuführen. Die Arbeiten fanden entlang von drei Profilen mit einer Gesamtlänge von ca. 76 km westlich und nördlich der Stadt Erfurt statt. Ein Profil mit einer Länge von ca. 16 km quert den nördlichen Bereich der Stadt Erfurt von Südwest nach Nordost. Die beiden weiteren Profile mit Längen von 40 km und 20 km liegen westlich und nördlich der Stadt Erfurt.

Die Arbeiten erfolgten in einem dichten Messpunktabstand, bei dem alle 10 m Geophone aufgestellt wurden, die als Empfänger dienten. Im Abstand von 30 m wurden durch hydraulische Vibratorfahrzeuge Anregungspunkte gesetzt, von denen aus seismische Signale in den Untergrund gesendet wurden.

Durch die Verwendung spezieller Vibratorfahrzeuge in besonders umweltschonender und regelbarer Vibroseis-Technik wurden Druckwellen an der Erdoberfläche erzeugt. Diese liegen im hörbaren Frequenzbereich von 10-80 Hz und wurden an den Grenzflächen der verschiedenen im tieferen Untergrund befindlichen Gesteinsformationen reflektiert und von den Geophonen an der Erdoberfläche erfasst. Die Registrierung, Verstärkung und Auswertung der reflektierten Wellen erfolgte im zentralen Registrierfahrzeug. Mit Hilfe spezieller computergestützter Analyse- und Filterprogramme wurden die eintreffenden schwachen Signale der Geophone um ein Vielfaches verstärkt und überlagernde Störwellen eliminiert. Am Ende der aufwändigen Auswertung am Computer wurden Abbildungen erzeugt, auf denen die Lagerungsverhältnisse und die Struktur der Gesteinsformationen im tieferen Untergrund zu erkennen sind. Die Ergebnisse der reflexionsseismischen Vermessungen werden im Rahmen des Projektes INFLUINS in wissenschaftlichen Zeitschriften publiziert (siehe auch EP9).

Vibro

Abb. 1: Mit Hilfe eines Vibratorfahrzeugs werden seismische Wellen in einem Frequenzbereich von 10 bis 80Hz künstlich erzeugt.


Recorder

Abb. 2: Im zentralen Registrierfahrzeug werden alle von den Geophonen erfassten reflektierten seismischen Wellen registriert, verstärkt und ausgewertet.


SeismikParametertest

Abb. 3: Die im tieferen Untergrund befindlichen Gesteinsformationen reflektieren die seismischen Wellen auf unterschiedliche Art und Weise und ermöglichen so Rückschlüsse auf Lagerungsverhältnisse und Struktur der Gesteine in der Tiefe.