1. Einführung,
2. Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung,
3. Erstellen der Laufzeitkurven für Schuss und Gegenschuss,
4. Ermittlung der Scheingeschwindigkeiten,
5. Bestimmung der Überholentfernung und Interceptzeit,
6. Überprüfung ob es sich um eine söhlige oder geneigte Lagerung handelt,
7. Berechnung der Tiefe/Teufe der Schichtgrenzen,
8. Ergebniszusammenfassung,
9. Anhang: Diagramme.
Inhaltsverzeichnis
1. Versuchsaufbau bzw. -durchführung
2. Erstellen der Laufzeitkurven für Schuss und Gegenschuss
3. (Schein-) Geschwindigkeitsermittlung
4. Bestimmung der Überholentfernung und Interceptzeit
5. Überprüfung ob es sich um söhlige Lagerung oder geneigte Lagerung handelt
6. Berechnung der Tiefe/Teufe der Schichtgrenzen
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit dokumentiert die Durchführung und Auswertung eines seismischen Feldpraktikums mit dem Ziel, den Aufbau oberflächennaher Schichten mittels Hammerschlagseismik zu erkunden und deren physikalische Eigenschaften zu bestimmen.
- Grundlagen und theoretischer Hintergrund der Hammerschlagseismik
- Durchführung der refraktionsseismischen Messungen im Feld
- Erstellung und Analyse von Laufzeitkurven
- Berechnung von (Schein-)Geschwindigkeiten und Interceptzeiten
- Bestimmung der Schichttiefe und Überprüfung auf Neigung der Lagerung
Auszug aus dem Buch
Die Hammerschlagseismik
Die Hammerschlag-Refraktionsseismik ist eine Methode der Seismik und dient zur Erkundung und Messung von oberflächennahen Schichten. Die Anwendung ist von einem geringen gerätgestützten Aufbau geprägt und lediglich anwendbar, wenn die Schichtgeschwindigkeit v der elastischen Welle mit der Geschwindigkeit zunimmt.
Durch einen Hammerschlag auf eine Schlagplatte wird ein elastischer Impuls erzeugt; dieser hat ein primäres Wellenfeld zur Folge, welches sich aus einer Longitudinalwelle, Transversalwelle und Rayleighwelle zusammensetzt. Die Longitudinalwelle besitzt hierbei die höchste Ausbreitungsgeschwindigkeit und kürzeste Laufzeit.
Reflexionen und Brechung erzeugen ein sekundäres Wellenfeld an den Schichtgrenzen des Untergrundes; diese können mithilfe von Geophonen aufgezeichnet werden. Die Messungen erlauben Rückschlüsse über den Aufbau des Untergrundes. Genutzt wird dabei ein Wellentyp, welcher an den Grenzen von Schichten auftritt, wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit zunimmt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Versuchsaufbau bzw. -durchführung: Beschreibung der experimentellen Anordnung mittels Schuss- und Gegenschussverfahren und der Positionierung der Geophone.
2. Erstellen der Laufzeitkurven für Schuss und Gegenschuss: Darstellung der auf Millimeterpapier übertragenen Messdaten zur Visualisierung der Wellenausbreitung.
3. (Schein-) Geschwindigkeitsermittlung: Berechnung der Geschwindigkeiten der direkten und reflektierten Wellen aus den Steigungsdreiecken der Laufzeitkurven.
4. Bestimmung der Überholentfernung und Interceptzeit: Ermittlung der entscheidenden Parameter durch Analyse der Schnittpunkte der Laufzeitgeraden.
5. Überprüfung ob es sich um söhlige Lagerung oder geneigte Lagerung handelt: Interpretation der Laufzeitkurven hinsichtlich der Symmetrie, um auf die Lagerungsverhältnisse der Schichten zu schließen.
6. Berechnung der Tiefe/Teufe der Schichtgrenzen: Mathematische Herleitung der Schichtdicke basierend auf den zuvor ermittelten Laufzeitparametern.
Schlüsselwörter
Hammerschlagseismik, Refraktionsseismik, Geophone, Laufzeitkurve, Schichtgeschwindigkeit, Longitudinalwelle, Überholentfernung, Interceptzeit, Söhlige Lagerung, Geneigte Lagerung, Seismik, Wellenausbreitung, Feldpraktikum, Untergrundstruktur, Geophysik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Praktikumsbericht grundsätzlich?
Der Bericht dokumentiert ein geophysikalisches Feldpraktikum, bei dem mittels Hammerschlagseismik der Untergrund hinsichtlich seiner Schichtstruktur untersucht wurde.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Schwerpunkte liegen auf der seismischen Datenerhebung im Feld, der grafischen Auswertung von Laufzeiten und der mathematischen Berechnung von Schichtgeschwindigkeiten sowie Teufen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, aus seismischen Messdaten auf die physikalischen Eigenschaften und die räumliche Anordnung (Tiefe und Neigung) von oberflächennahen Schichten zu schließen.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es wurde die Methode der Hammerschlag-Refraktionsseismik eingesetzt, bei der durch gezielte mechanische Impulse Wellen erzeugt und deren Laufzeiten an verschiedenen Geophonpositionen aufgezeichnet werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Versuchsführung, die Erstellung von Laufzeitdiagrammen, die Berechnung von (Schein-)Geschwindigkeiten, die Interpretation der Lagerungsverhältnisse sowie die Berechnung der Schichttiefen.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich primär über Begriffe wie Refraktionsseismik, Laufzeitkurven, Schichtgrenzen, Überholentfernung und seismische Wellenausbreitung definieren.
Warum wird zwischen Schuss und Gegenschuss unterschieden?
Die Durchführung aus zwei Richtungen erlaubt es, Aussagen darüber zu treffen, ob die Schichten horizontal (söhlig) liegen oder geneigt sind, da sich die Laufzeitkurven bei geneigter Lagerung nicht spiegelbildlich verhalten.
Welche Bedeutung haben die berechneten Interceptzeiten?
Die Interceptzeit dient als wichtige Kenngröße, um in Kombination mit den Geschwindigkeiten der beteiligten Schichten die Tiefe der Schichtgrenze zu berechnen.
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- Daniel Slowik (Autor), 2012, Praktikumsbericht zum Feldpraktikum - Seismische Explorationsverfahren, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/202215
