Geology Reference
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Abb. 1.22 Vom USGS zusammengestellte geophysikalische Daten des US-Bundesstaats Georgia. a) Bouger-Anomalien zeigen Abweichungen
vom »normalen« Schwerefeld der Erde. b) Aeromagnetische Daten für eine Höhe von 305 m über der Erdoberfläche. Die tatsächliche Flug-
höhe war 150 m, die Daten wurden nachträglich dem nationalen Standard angepasst. Quelle: USGS.
der Fernerkundung. Bei der Suche nach Öl und Gas auf See ( off-
shore ) kommen geophysikalische Methoden vom Schiff aus zum
Einsatz.
Üblicherweise folgen auf die Fernerkundung detaillierte
Messungen an der Erdoberfläche. Die rohen Daten lassen sich
nur bis zu einem gewissen Grad direkt interpretieren, da bei-
spielsweise die Tiefe eines Erzkörpers, seine Geometrie und
die dazwischen liegenden Gesteine große Auswirkungen darauf
haben, was an der Oberfläche gemessen wird. Mit komplizierten
Algorithmen kann man versuchen, aus den Daten ein drei-
dimensionales Modell für den Untergrund zu berechnen, das die
gemessenen Daten möglichst gut erklärt. Dieser Schritt wird als
Inversion bezeichnet. Dabei muss der Computer mit zahlreichen
weiteren Annahmen gefüttert werden und es ist entsprechend
hilfreich, wenn die lokale Geologie schon mehr oder weniger
bekannt ist.
Schließlich können entsprechende Sensoren in Bohrlöcher
eingeführt werden, um die Parameter in einem vertikalen Profil
zu messen und die Umgebung des Bohrlochs zu erkunden. Dies
ermöglicht detaillierte dreidimensionale Modelle, die etwa bei
der Abschätzung der Größe der Lagerstätte helfen können. Zum
Teil konnten von tiefen Bohrungen aus Lagerstätten in großer
Tiefe entdeckt werden, die in den an der Oberfläche gewonnen
Daten nicht zu erkennen waren.
Gravimetrie bezeichnet die Messung des Schwerefeldes der
Erde. Die Stärke des Schwerefeldes ( . Abb. 1.22 ) und damit die
Gravitationsbeschleunigung variiert nicht nur mit der geogra-
fischen Breite und absoluten Höhe, sondern auch mit dem Relief
und mit der Dichte des Untergrunds. Da uns nur Letzteres inte-
ressiert, werden die anderen Faktoren aus den Daten herausge-
rechnet. Die Anomalien in den korrigierten Daten (»Bouguer-
Anomalien«) gehen auf Variationen der Dichte im Untergrund
zurück und damit auf unterschiedliche Gesteine und deren Geo-
metrie, sowohl in der Erdkruste als auch im Mantel. Die Daten
können zum Beispiel auf Erze mit hoher Dichte oder einen Salz-
stock mit geringer Dichte hinweisen. Gemessen wird aus der
Luft, auf dem Boden, auf See oder auch unter Tage in einem
Bergwerk. Auch spezielle Satelliten werden inzwischen ver-
wendet.
Eine wichtige Methode ist die Magnetik beziehungsweise
Magnetometrie. Die Stärke des Magnetfelds der Erde ist je nach
geografischer Breite unterschiedlich (31.000 nT am Äquator,
63.000 nT an den Polen) und schwankt auch noch täglich. Davon
abgesehen wird es auch von magnetisierbaren Mineralen im Un-
tergrund beeinflusst. Diese entwickeln ein induziertes Magnet-
feld, das jenes der Erde überlagert. Am stärksten ist dieser Effekt
bei Magnetit ( . Abb. 1.23 ) und selbst ein Gestein mit geringem
Magnetitgehalt kann bereits einen starken Einfluss auf das ge-
messene Magnetfeld haben, umso extremer macht sich eine
Magnetit-reiche Eisenlagerstätte bemerkbar ( 7 Kasten 5.3 ). In
geringerem Maß wirken sich Ilmenit, Hämatit, Pyrrhotin und
andere Minerale aus, auch sie können zu starken Anomalien
führen, wenn sie in entsprechender Menge vorhanden sind. Die
Magnetik ist nicht nur hilfreich, um Eisenlagerstätten zu finden,
sondern auch bei der Suche nach anderen Metallen, wenn deren
Vorkommen nebenbei Magnetit oder eines der anderen genann-
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