|
| |
| |
|
|
|
Document
available in german only |
 |
 |
|
Forschung
und Entwicklung / Research |
| |
Oberflächennahe Reflexionsseismik mit einem
Vibrations-Stampfer
S. Wichert (IGM), S. L. Helwig (IGM),B. Tezkan (IGM), H.
Rüter (HarbourDom)
|
Einleitung
Ziel der oberflächennahen
Reflexionsseismik ist eine hohe vertikale und horizontale
Auflösung der geologischen Strukturen in einem Tiefenbereich bis
zu einigen hundert Metern. Dies erfordert den
Einsatz geeigneter seismischer Quellen. Nach Gaertner und
Schuck (2001) sind an eine solche Quelle die folgenden
Forderungen zu stellen:
• Hohe Mobilität
• Ein günstiges
Signal-zu-Rausch-Verhältnis gegenüber auftretenden Störwellen
(Oberflächenwellen, Luftschall, etc.)
• Ein möglichst breitbandiges Spektrum
des angeregten Signals
• Eine geringe Umweltbelastung
|
Wacker BS 600
Vibrations-Stampfer mit mit einem Vibrations-Stampfer mit
angeschlossener Sensorbox.
|
|
Zusätzlich dürfen die Kosten für
entsprechende Messungen nicht zu hoch werden, um
gegenüber anderen Methoden konkurrenzfähig zu bleiben. Um all diesen
Anforderungen gerecht zu werden, musste die
seismische Ausrüstung einerseits immer kompakter
und beweglicher werden (Mobilität), andererseits setzten sich, im
Gegensatz zur klassischen sprengseismischen
Anregung, in der oberflächennahen Reflexionsseismik
sprengstofflose Quellen durch (Minivibratoren, Fallgewichte,
Hammerschlag). Ein Problem ist jedoch, dass diese
Quellen gegen mindestens eines der oben genanntenKriterien verstoßen.
Sie sind entweder relativ schwach, unhandlich und/oder teuer. Als
mögliche Lösung bietet sich ein handelsüblicher
Vibrations-Stampfer als Quelle an, wie er im
Mini-Sosie-Verfahren (Barbier 1983) verwendet wird.
Motivation
Zwar wird das Mini-Sosie-Verfahren schon seit langem erfolgreich
angewendet, die verfügbaren Geräte sind jedoch recht teuer und
spezialisiert. Ziel dieses Projektes ist es, ein einfaches und billiges
Sensorsystem zu entwickeln, das problemlos mit den üblichen seismischen
Registrierapparaturen zu kombinieren ist und das sich schnell und
einfach an einem beliebigen Vibrations-Stampfer anbringen lässt. Ein
solcher Stampfer kann in jedem Baugeräteverleih
zu sehr günstigen Konditionen ausgeliehen werden. Für die Messungen muss
dann lediglich
eine kleine Sensorbox an das Gerät geschraubt werden und der Stampfer
ist in kurzer Zeit als Quelle einsetzbar.
Das Sensorsystem besteht für unsere Testphase aus insgesamt 4
einachsigen Beschleunigungssensoren (je 2 Sensoren mit Messbereich bis
max. 50 g bzw. 100 g). Diese sind (je ein 50 g Sensor und ein 100 g
Sensor) in kleinen Aluminiumboxen untergebracht, die an der Bodenplatte
bzw. am Motorgehäuse des Stampfers angeschraubt sind (s. Abb. 1). Der
Grund für die Verwendung von 2 Sensorboxen liegt im unterschiedlichen
Verhalten des Stampfers auf verschiedenen Untergründen (die Sensoren an
der Bodenplatte werden z.B. auf sehr harten Böden übersteuert). Die
Datenübermittlung erfolgt zur Zeit noch über Koaxialkabel. Über
praktischere Methoden (Funk, BlueTooth u.ä.) wird aber bereits
nachgedacht. Das Signal kann direkt in ein Geophonkabel eingespeist und
auf einem der verfügbaren Kanäle aufgezeichnet werden.
Ausführlichere
Informationen als PDF zum Download |
|
|
|
