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Dynamische und chemische Entwicklung Mars- und Venus-ähnlicher Planeten

2D- und 3D-Modelle der Konvektion und Schmelzprozesse in Mars, Venus und ähnlichen Einplattenplaneten werden mit Modellen der Mineralogie und thermoelastischen Eigenschaften des Mantels kombiniert, um die Entwicklung dieser Planeten seit der Erstarrung des Mantels vor 4.4-4.5 Mrd. Jahren zu simulieren und gewisse geologische Strukturen auf ihrer Oberfläche zu erklären. Von besonderem Interesse sind die Stabilität ihrer Lithosphären, die verschiedenen vulkanischen Strukturen auf der Venus und die Bildung zweier anscheinend langlebiger vulkanischer Zentren auf dem Mars. Zentrale Aspekte sind der Einfluss von Phasenübergängen von Mantelmineralen auf globale Konvektionsmuster und die Dynamik von Mantelplumes sowie der Einfluss von Spurenkomponenten (Radionuklide und flüchtige Bestandteile) und ihre Umverteilung durch Konvektion, Schmelzen und Vulkanismus. Angesichts der begrenzten Kenntnis der Zusammensetzung und des Mantel-Kern-Verhältnisses werden gewisse Modellparameter wie die Dicke des Mantels, das Verhältnis von Magnesium und Eisen und der Radionuklid- und Wassergehalt variiert. Desweiteren werden die Bedeutung der Oberflächentemperatur und, im Fall von Mars, der Effekt lateraler Temperatur- und Dickevariationen in der Lithosphäre wie sie z.B. von der Krustendichotomie verursacht werden sowie die Rolle alter chemischer Heterogenitäten erkundet. Dabei sollen auch Parameterkombinationen einbezogen werden, die nicht für Mars oder Venus relevant, aber von allgemeinem Interesse z.B. im Hinblick auf Exoplaneten sind. Die Modelle werden geophysikalische und geochemische Observablen ergeben, die mit realen Beobachtungen verglichen werden können.

Hubschrauber-Elektromagnetik (HEM) Gebiet 133 Jever

Die BGR führte im Projekt „Deutschlandweite Aerogeophysik-Befliegung zur Kartierung des nahen Untergrundes und seiner Oberfläche“ (D-AERO) flächenhafte Befliegungen an der deutschen Nordseeküste durch. Das Messgebiet Jever (2010/14) wird im Norden und Nordosten durch die Küste, im Osten durch die Stadt Wilhelmshaven und die A27, im Süden durch die Ortschaft Friedeburg sowie im Westen durch die Ortschaft Werdum begrenzt. Die Gebietsgröße beträgt etwa 490 km² und 13 Messflüge mit einer Gesamtprofillänge von 2139 km (565.733 Messpunkte) wurden zur Abdeckung des gesamten Messgebiets benötigt. Der Sollabstand der 90 N-S-Messprofile beträgt 250 m, der Sollabstand der 13 O-W-Kontrollprofile beträgt 2000 m. Die Karten stellen die aus HEM-Daten zu sechs Messfrequenzen (0,4 - 130 kHz) abgeleiteten geophysikalischen Parameter scheinbarer spezifischer Widerstand und Schwerpunktstiefe dar. Ferner sind aus den berechneten Schichtmodellen (spezifische Widerstände und Mächtigkeiten für sechs Schichten) Horizontalschnitte und Vertikalschnitte erstellt worden.

Untersuchung von weltweiten Zirkulations- und Klimaschwankungen mit Hilfe systemtheoretischer Methoden

Rohdaten der Hubschrauber-Radiometrie (HRD) Gebiet 195 Ahlenmoor

Die BGR führte eine flächenhafte Befliegung im Gebiet des Ahlenmoors (Niedersachsen) im Rahmen des BGR-Projektes D-AERO-Moore durch. Es handelte sich hierbei um einen Messsystemtest, bei dem ein Teil des Ahlenmoores mit dem Aerogeophysik-Standardmesssystem der BGR überflogen wurde. Das Moorgebiet liegt etwa 15 km nordöstlich von Bremerhaven nahe der Ortschaften Ahlen-Falkenberg. Die Gebietsgröße beträgt etwa 15 km². Zwei Messflüge mit einer Gesamtprofillänge von 105 km (2.899 Messpunkte) wurden zur Abdeckung des gesamten Messgebietes benötigt. Der Sollabstand der 16 WNW-OSO-Messprofile war 125 m, der Sollabstand der 2 NNO-SSW-Kontrollprofile lag bei 2000 m. Die ASCII-Datendatei beinhaltet die Rohdaten sowie die prozessierten HRD-Daten.

Geophysikalische Untersuchungen

Die Datenebene enthält Informationen zu Messgebieten, Profillinien und Messkampagnen geophysikalischer Untersuchungen entsprechend der Fachbereiche getrennt für Geoelektrik, Gravimetrie, Geomagnetik und Seismik. Geoelektrik: Übersicht über lokale Messgebiete, die von verschiedenen Firmen bearbeitet, sowie Untersuchungen, die vom LAGB beauftragt oder selbst durchgeführt wurden. Vor 1990 betreffen die von Firmen durchgeführten Untersuchungen zumeist Messungen des VEB Geophysik Leipzig, nach 1990 Messungen verschiedener Ingenieurbüros, die nach Lagerstättengesetz/Geologiedatengesetz an das LAGB gemeldet wurden. Seismik: Die Profilanlage seismischer Messungen ist unterteilt in 2D-reflexionsseismische Messungen zur Erkundung geologischer Strukturen und der Rohstoffexploration in bis ca. 5 km Tiefe sowie die Messungen der Refraktionsseismik und Weitwinkelreflexionsseismik, welche den Aufbau der Erdkruste in bis zu 40 km Tiefe untersuchen. Die tiefenseismischen Profile werden weiterhin durch die eingesetzten Messmethoden unterschieden. Untersuchungsgebiete reflexionsseismischer 3D-Messungen markieren Gebiete der detaillierten Exploration von mit Hilfe mehrerer Quellen gleichzeitig angeregter seismischer Signale, welche an flächenhaft ausgebrachten Geophonen registriert werden. Gravimetrie und Geomagnetik: Aufgeführt sind die Messgebietsumrisse und Informationen der Regionalmessungen in Sachsen-Anhalt.

Helicopter-borne Magnetics NARES I + II (Kane Basin)

In May/June 2001, as part of the expedition NARES I, an aeromagnetic survey was carried out in the area of the eastern Kane Basin in cooperation with the Canadian GSC, in addition to the survey over the Robeson Channel and parallel to marine geophysical investigations with the Canadian icebreaker Louis S. St. Laurent. Another survey, NARES II, was conducted from Alexandra Fiord in 2003 and covered coastal areas of Ellesmere Island and the western Kane Basin. The aim of the research was to detect and localize the Wegener Fault, a transform fault between Ellesmere Island and NW Greenland, which is closely linked to the opening of the North Atlantic and the Arctic Ocean. The helicopter-borne magnetic surveys NARES I + II (Kane Basin) were carried out with a flight line spacing of 2 km, and control profiles were flown every 10 km. During the two expeditions, 11806 km of line data were collected (3573 km in 2001, and 8333 km in 2003), covering an area of approximately 20000 km². The aeromagnetic data were recorded by a magnetometer, which was towed approx. 25 m beneath the helicopter.

Rohdaten der Hubschrauber-Radiometrie (HRD) Gebiet 196 Gnarrenburg

Die BGR führte eine flächenhafte Befliegung bei Gnarrenburg (Niedersachsen) im Rahmen des BGR-Projektes D-AERO-Moore durch. Es handelte sich hierbei um eine Studie zur Erkundung der Moore bei Gnarrenburg mit dem Aerogeophysik-Standardmesssystem der BGR. Das Moorgebiet liegt etwa 30 km nordöstlich von Bremen zwischen Bremervörde und Worpswede. Die Gebietsgröße beträgt etwa 173 km². 6 Messflüge mit einer Gesamtprofillänge von 778 km (20.789 Messpunkte) wurden zur Abdeckung des gesamten Messgebietes benötigt. Der Sollabstand der 62 WNW-OSO-Messprofile war 300 m, der Sollabstand der 6 NNO-SSW-Kontrollprofile lag bei 1500 m. Zusätzlich wurden 33 NNO-SSW-Profile mit 100 m Linienabstand in Detailgebieten geflogen. Die ASCII-Datendatei beinhaltet die Rohdaten sowie die prozessierten HRD-Daten.

Hubschrauber-Elektromagnetik (HEM) Gebiet 195 Ahlenmoor

Die BGR führte eine flächenhafte Befliegung im Gebiet des Ahlenmoors (Niedersachsen) im Rahmen des BGR-Projektes D-AERO-Moore durch. Es handelte sich hierbei um einen Messsystemtest, bei dem ein Teil des Ahlenmoores mit dem Aerogeophysik-Standardmesssystem der BGR überflogen wurde. Das Moorgebiet liegt etwa 15 km nordöstlich von Bremerhaven nahe der Ortschaften Ahlen-Falkenberg. Die Gebietsgröße beträgt etwa 15 km². Zwei Messflüge mit einer Gesamtprofillänge von 105 km (28.258 Messpunkte) wurden zur Abdeckung des gesamten Messgebietes benötigt. Der Sollabstand der 16 WNW-OSO-Messprofile war 125 m, der Sollabstand der 2 NNO-SSW-Kontrollprofile lag bei 2000 m. Die Karten stellen die aus HEM-Daten zu sechs Messfrequenzen (0,4 - 130 kHz) abgeleiteten geophysikalischen Parameter scheinbarer spezifischer Widerstand, scheinbare Tiefe und Schwerpunktstiefe sowie einen Datenqualitätsparameter dar. Ferner sind aus den berechneten Schichtmodellen (spezifische Widerstände und Mächtigkeiten für sechs bzw. zwanzig Schichten) Vertikalschnitte für jede Fluglinie sowie 16 Horizontalschnitte in 0-100 m unter NHN auf Basis der Modelle mit zwanzig Schichten erstellt worden.

Hubschrauber-Elektromagnetik (HEM) Gebiet 146 Geyer

Die BGR führte in 2013–2016 das Forschungsprojekt "ErzExploration Erzgebirge E³" gemeinsam mit dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Technische Universität Bergakademie Freiberg (TUBAF) zur Erkundung von metallischen Rohstoffen in der Umgebung der Stadt Geyer im Erzgebirge durch. Die Gebietsgröße beträgt etwa 135 km² und 16 Messflüge mit einer Gesamtprofillänge von 1653 km (418.603 Messpunkte) wurden zur Abdeckung des gesamten Messgebiets benötigt. Der Sollabstand der 189 NW-SO-Messprofile beträgt 100 m, der Sollabstand der 14 NO-SW-Kontrollprofile beträgt 500 m. Die Karten stellen die aus HEM-Daten zu sechs Messfrequenzen (0,4 - 130 kHz) abgeleiteten geophysikalischen Parameter scheinbarer spezifischer Widerstand und Schwerpunktstiefe dar. Ferner sind aus den berechneten Schichtmodellen (spezifische Widerstände und Mächtigkeiten für 20 Schichten) Horizontalschnitte und Vertikalschnitte erstellt worden.

Processed seismic data of Cruise BGR15-2 2015 (PANORAMA-2)

The PANORAMA-2 research cruise was carried out between August 15th and September 20th 2015 aboard the Italian research vessel OGS Explora, like the PANORAMA-1 cruise in 2013. The intended survey area was the European sector of the Arctic east and southeast of the Svalbard archipelago in the area of the northern Barents Sea. Main target of the PANORAMA-2 cruise was the acquisition of new geophysical data and the probing of surficial sediments in the underexplored area of the Sørkapp Basin and Olga Basin. In the course of the 20 day lasting Leg1 of the PANORAMA-2 cruise geophysical data acquisition was carried out. About 1750 km of 2D multi-channel seismic data were acquired and about 350 km of wide angle seismic data by means of sonobuoys. Sediment echosounder data, multi-beam data, gravity data and geomagnetic data were acquired during the entire cruise in a 24/7 mode within the survey area. After a 1-day stopover in Longyearbyen for a crew change of a part of the scientific crew, the research vessel OGS Explora returned to the survey area for another 11 days. During Leg-2 of the PANORAMA-2 cruise the surficial sediments were sampled by means of gravity corer, multi corer and dredge at 34 stations all together. Sediment sampling was carried out during day-light times only. Night times were used for acquisition of geomagnetic data, gravity data, sediment echosounder data and multi-beam data.

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