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Bestimmung von Erdbebenmechanismen in anisotropen Medien mit Anwendung auf Schwarmereignisse in Vogtland/W-Böhmen im Jahr 2000

Momententensoren werden üblicher Weise benutzt, um die Stärke und die Geometrie seismischer Quellen zu beschreiben. Derzeitig verwendete Algorithmen zur Besitmmung von Momententensoren basieren auf der Annahme, dass das Medium, in welchem sich die Quelle befindet, isotrop ist. Jedoch zeigen lokale Phasen von Erdbeben, die sich im Vogtland/West Böhmen ereignet haben, signifikantes Scherwellensplitting und indizieren somit Anisotropie in der Herdregion. Unter Verwendung von Ergebnissen der Modellierung mit kompletten synthetischen Wellenformen in anisotropischen Medien werden die Konsequenzen für die Bestimmung kinematischer und dynamischer Herdparameter (wie Bruchfläche und Spannungsumlagerung) untersucht werden. Weiterhin werden wir einen Algorithmus zur anisotropen Momententensorinversion unter Verwendung kompletter Wellenformen und anisotroper Greenscher Funktionen in 1-D geschichteten Medien entwickeln. Ergebnisse der Inversionen werden mit denen verglichen, die auf isotropen Green's Funktionen und / oder Hochfrequenzaprroximationen beruhen. Der Inversionsalgorithmus wird auf die Daten des Erdbebenschwarms, welcher 2000 in der Region Vogtland/West Böhmen stattfand, angewendet werden. Das Vogtland/West Böhmen befindet sich an der deutsch-tschechischen Grenze in Mitteleuropa.

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.

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.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Globale Relevanz von Gashydrat-gefüllten Rissen für Hangstabilität

Submarine Hangrutschungen stellen ein bedeutendes Risiko für Offshore-Infrastrukturen und Küstengebiete dar, da sie zum Beispiel gefährliche Tsunamis auslösen können, wie der Storegga Slide vor der Küste Norwegens. Neben anderen Präkonditionierung für Hangrutschungen, wie steile Hangneigung oder Überdruck in den Porenräumen der Sedimente verursach im Zusammenhang mit Eiszeiten, wurde die Auflösung von Gashydraten in vielen Studien diskutiert. Die weltweite räumliche Überscheidungen von submarinen Hangrutschungen und Gashydratvorkommen hat zu der Hypothese geführt, dass die Auflösung von Gashydraten in Zeiten von Meeresspiegelsenkung oder Erderwärmung eine Hangrutschung auslösen kann. Dieser Prozess entfernt die zementierenden Gasyhdrate aus den Porenräumen und das frei werdende Gas verursacht zusätzlichen Überdruck . Obwohl Studien mithilfe von numerischen Modellierungen gezeigt haben, dass diese Hypothese realistisch ist, konnte die Forschung keine geologischen oder geophysikalischen Beweise dafür finden, dass dieser Prozess wirklich eine Hangrutschung ausgelöst hat. Außerdem zeigen verschiedene Studien, dass viele submarine Hangrutschungen retrogressiv sind und auf dem mittleren bis unteren Kontinentalhang ausgelöst werden. Diese Beobachtung lässt vermuten, dass andere Prozesse die Rutschungen auslösen. Davon abgesehen gibt es keinen Zweifel, dass Gashydrate die geotechnischen Eigenschaften von Sedimenten stark beeinflussen. Daher ist es wichtig ihren Einfluss auf die Hangstabilität weiter zu untersuchen und neue Hypothesen zu testen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel dieses Antrags ist es, (1) die globale Relevanz von Gashydratgefüllten Rissen für Hangstabilität zu ergründen und (2) den Einfluss von Scherfestigkeitsvariationen auf Störungsverläufe und Stressmerkmale, wie z.B. Bohrlochausbrüche, zu verstehen. Bis jetzt war es nicht möglich gewesen, den Zusammenhang zwischen Gashydraten und Hangstabilität herzustellen, da ein umfangreicher Datensatz aus geotechnischen, geologischen und geophysikalischen Daten aus einem Gebiet mit Gashydrate verursachten Rutschungen nicht verfügbar war. Die IODP Expedition 372 hat dies geändert. Uns stehen jetzt Logging-While-Drilling Daten und Sedimentkerne von dieser Expedition zur Verfügung, genauso wie ein hochauflösender 3D Seismik Datensatz, der mit dem GEOMAR P-Cable System im Jahre 2014 aufgezeichnet wurde. Diese Daten im Zusammenhang mit einer Scherzelle für Gashydrathaltige Sedimente auf dem neusten Stand der Technik am GEOMAR, die es erlaubt die Deformation der Probe live mit einem 4D X-ray CT zu beobachten, wird es uns ermöglichen, einen Entscheidenden Schritt vorwärts in der Gashydrat- und Hangstabilitätsforschung zu machen.

3D-Modell Nordsee – Teilmodell Quartär - Pleistozänbasis - Mächtigkeit - 50 m Intervalle (WMS Dienst)

Auf Grund unterschiedlicher Erkundungsmöglichkeiten standen für die onshore-Bereiche (von der 10 m Wassertiefenlinie bis zum Festland) und offshore-Bereiche (ab der 10 m Wassertiefenlinie) unterschiedliche Eingangsdaten für die 3D-Modellierung zur Verfügung. Für den offshore-Bereich wurden, aufgrund der begrenzten Anzahl tiefer und datierter Bohrungen, als Datengrundlage für das 3D-Modell vorrangig geophysikalische Daten verwendet. Im onshore-Bereich wurden bohrungsgestützte, vernetzte geologische Profilschnitte zur Generierung der Flächen verwendet. Die Fläche der Quartärbasis weist einige Abweichungen von der bisherigen Karte der Tiefenlage der Quartärbasis von Brückner-Röhling et al. (2005) auf. Die Abweichungen bewegen sich im Bereich zwischen +100 m und -400 m. Durch die tiefere Lage der neuen Quartärbasisfläche erhöht sich die Mächtigkeit der quartären Sedimente, je nach verwendetem Geschwindigkeitsmodell, das für die Zeit/Tiefen-Umrechnung der Seismik verwendet wurde, auf über 1.200 m im NW-Teil. Für die Basisfläche der pleistozänen Ablagerungen wurden sowohl Tiefenlagenkarten (in m unter NN) als auch Mächtigkeitskarten (in m) in 10 m und 50 m Intervallen erstellt.

Processed seismic data of Cruise BGR13-2 2013 (PANORAMA-1)

The research cruise PANORAMA-1 onboard the Italian vessel OGS Explora was carried out within 2 legs in the period August, 16th – September 17th 2013. The designated survey area was located in a sector of the European Arctic north of Svalbard covering an area north of 80°N between 15°E and 35°E. Main objectives were to acquire new geophysical data and extract near surface sediment samples in an underexplored area of the European Arctic with special focus on the transition zone from the North Barents shelf towards the oceanic Nansen basin. During leg 1 of the cruise a 20 days geophysical survey 1056 km of multi-channel seismic data was acquired supplemented by a 221 km long sonobuoy profile. Additionally, magnetic and sediment echosounding data was acquired along these profiles. During all operations within the survey area gravity and multibeam echosounding data was continuously acquired. After a 1 day stopover in Longyearbyen in order to exchange part of the scientific crew OGS Explora returned to the survey area to continue survey operations during leg 2. Within these 10 days period near surface sediments were extracted by means of a gravity corer at 12 locations and heat flow soundings were conducted at 7 locations. Gravity, sediment and multibeam echosounding data was continuously acquired along all transit lines within the survey area during leg 2. Total line length of magnetic data was 2658.7 km. Over all track lines with bathymetric and gravity data amount to 5665.8 km in total.

Processed seismic data of Cruise PQ2

Processed seismic data from Baltic Sea with research ship M/V Polar Queen.The data format is Society of Exploration Geophysicists SEG Y. During the period from 14th to 28th of April 1996 BGR and GFZ chartered the Norwegian vessel M/V POLAR QUEEN for testing the new and updated marine seismic equipment of the BGR and for acquiring seismic lines. The operating area was the North Sea and Baltic Sea. The geophysical lines in the Baltic Sea were chosen as extended onshore DEKORP lines to evaluate the deep structure of the south western part of the Baltic Sea. For the seismic profiles a tuned source array consisting of 20 air guns in two linear strings with a total volume of 52 l was used. The recording length was 26 s, the sample rate 4 ms and the shot interval 30 s. This time triggering for the shot release was chosen, because all shots were also recorded onshore by seismic stations for wide angle/refraction acquisition (GFZ). During this leg 810 km reflection lines and additional 230 km pure shooting could be surveyed. The preliminary interpretation of the seismic single traces was restricted on the ship to the upper time range. The main structures in the southern Baltic Sea could be evaluated. A full interpretation especially of the deeper part is only possible after a processing due to the nature of the single traces and the S/N ratio.

Processed seismic data of Cruise BGR 1994

On the M/V Akademic Nemchinow multichannel seismic measurements were carried out on 34 lines with a total length of 4,000 km. The area covered was the Laptev Sea. The data format is Society of Exploration Geophysicists SEG Y.

Processed seismic data of Cruise HE242

The previous BGR-cruises with RV AURELIA in 2003 and 2004 were designed to collect a grid of seismic MCS-data which should enable us to get a high-resolution overview over the upper 1 s TWT of the sediments of the German North Sea sector. The data format is Society of Exploration Geophysicists SEG Y. Together with the previously acquired data these new data should help to extend our knowledge of the Late Tertiary and Quaternary evolution of the German North Sea Sector. For the current measurements under the scope of the DFG-funded project RE2424/1-1 ‚Nordsee’ the research vessel RV HEINCKE was made available by the ‘Senatskommission für Ozeanographie’ of the DFG. During the cruise a total ca. 1400 km of high quality MCS lines were surveyed and simultaneously measured by a sediment echosounder system that enabled additional profiles during transits with speeds > 5 kn. The BGR high-resolution multichannel seismic reflection system consisting of a GI-Gun (0.8 l) and a 300 m streamer with 24 channels and a sediment echosounder type SES 2000 standard by Innomar, Rostock. While the BGR-seismic system was used to observe the shallow subsurface down to 2 s TWT penetration depth, the sediment echosounder with a penetration depth of several meters was primarily intended to identify sampling positions for the deployment of the BGR vibration corer during the succeeding Leg 2. Additionally, the echosounder system enables the relationship to the highest-resolution multichannel seismic measurements of the group of the University of Bremen on FK SENCKENBERG. All seismic records were processed onboard for the quality control and for a first interpretation.

Seismik NRW DS - Seismische Untersuchungen in Nordrhein-Westfalen - Datensatz

Der Datensatz umfasst die Lage von seismischen Profillinien (2D-Seismik) sowie flächenhaften seismischen Untersuchungen (3D-Seismik) in NRW, soweit sie bekannt sind und dem Geologischen Dienst Nordrhein-Westfalen (GD NRW) gemeldet wurden. Ein Großteil der Darstellung entstammt dem bundesdeutschen Tiefengeologiekataster, welches beim Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie Niedersachsen (LBEG) angesiedelt ist. Die von dort gemeldeten Linien wurden in den Jahren 2004/2005 übernommen und durch eigene Recherchen ergänzt. Die Attribute wurden mit Informationen zu im GD NRW vorliegenden Archivstücken beziehungsweise analogen sowie digitalen oder vektorisierten seismischen Profildaten im SEG-Y-Format befüllt.

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