Messkampagne Kinzigtal
Einleitung
Abb. 1: Lage des Messgebietes zwischen Vogelsberg und Spessart
Im Oktober 2006 wurde in der Umgebung der Kinzigtalsperre (siehe unten) ein
gleichstromgeoelektrischer Feldversuch durchgeführt (AGRICOLA et al 2006, 2007). Hierbei wurden Dipol-Dipol Anordnungen mit einer Dipollänge von ca. 50m verwendet. Die maximale Entfernung der Dipole zueinander betrug ca. 1,5 km, die Einspeisung erfolgte mittels einer programmierbaren Hochstromquelle (SÜDEKUM et al. 2004). Eingespeist wurden maximal 40A bei 1000V. Die Spannungssignale wurden mit dem Datenlogger GEOLORE (ROßBERG et al. 2004) kontinuierlich in drei Messrichtungen aufgezeichnet (siehe unten). Insgesamt wurden 22 Einspeisungen an 8 verschiedenen Lokationen vorgenommen und von 11 Stationen in drei Richtungen aufgezeichnet. Daraus ergibt sich ein Datensatz von 726 (22x11x3) Einzelmessungen.
Geologie und Messaufbau
Abb. 2: Geologie des Kinzig-Tals und Messaufbau: Mess-Stationen (grüne Dreiecke) und Einspeise-Stationen (schwarze Punkte)
Datenbearbeitung
Durch umfangreiche Techniken werden die gemessenen Signale bearbeitet. Zunächst werden die Messzeiten ausgeschnitten und gefiltert. Dann wird durch Fourieranalyse von Strom- und Spannungszeitreihe der ohmsche Widerstand bestimmt. Mit einem neuen Ansatz erhält man außerdem einen Fehler zu jedem Messwert. Diese fließen als Wichtungsfaktoren in die Inversion mit dem Finiten-Differenzen-Programm DC3dInvRes (Günther, 2004) ein. Abb. 3 zeigt ein vorläufiges Ergebnis.
Abb. 3: Erstes Inversionsergebnis.
Im obersten Bereich (bis 35m) scheint sich der Kinzigstausee mit einem gut leitenden Bereich abzuzeichnen. Ab einer Tiefe von 38,5 m bis etwa 225m lässt sich eine NE-SW streichende gut leitende Zone erkennen. Ab einer Tiefe von 300m ist der Untergrund im NW gut leitend, der SE schlechter leitend. Dies kann ein Hinweis auf die in der geologischen Karte (s. o.) eingetragene Störung sein.
Literatur
AGRICOLA, T.; SCHÜNEMANN, J.; JUNGE, A. (2006): Großflächige Gleichstrommessungen an Land und im Wasser:Technische Aspekte. Mitteilungen der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft
Nr. 4/2006: 6-17.
AGRICOLA, T.; SCHÜNEMANN, J.; JUNGE, A. (2007): Großräumige gleichstromgeoelektrische Messungen in einem Flachsee. Poster-Präsentation auf der Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft, 2007. Abstract, Poster
EHRENBERG, K.-H. & HICKETHIER, H. (1982): Erläuterungen zur Geologischen Karte von Hessen 1:25.000 Blatt Nr.5622 Steinau a. d. Str. - Hess. Landesamt f. Bodenforschung.
GÜNTHER, T. (2004): Inversion Methods and Resolution Analysis for the 2D/3D Reconstruction of Resistivity Structures from DC Measurements, PhD Thesis, University of Mining and Technology, Freiberg
ROßBERG, R.; GOLDEN, S.; BEBLO, M. (2004): Datensammeln, fast ohne Energie: Geolore - Ein batteriegestützter Datenlogger für wissenschaftliche Messwerterfassung. - Elektronik 18: 78-86.
SCHÜNEMANN, J.; GÜ NTHER, T.; JUNGE, A.(2007): 3-dimensional subsurface investigation by means of large-scale tensor-type dc resistivity measurements. - 4th International Symposium on Three-Dimensional Electromagnetics, Freiberg.
SÜDEKUM, W., BROST, G., SAUER, J., WORZYK, P. & GRINAT, M. (2004): Eine programmierbare Hochstromquelle - mit 50 A von DC bis AC - GGA-Institut, www.gga-hannover.de
Autoren
Thomas Agricola & Thomas Günther, nach:
Agricola, Junge, Günther, Schünemann (2008): Aufbereitung großer gleichstromgeoelektrischer Datensätze im Frequenzbereich - Poster, 68. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft in Freiberg (Sachsen), 03.-06.03.08
Eine Seite aus dem Projekt Tiefengeoelektrik