Jahresbericht 2020-2021

Die a priori nicht bekannte Struktur des flachen Untergrunds wird durch geophysikalische Erkundungsverfahren, die auf magnetische, elektrische oder akustische Eigenschaften der Gesteine und des in ihnen enthaltenen Grundwassers sensitiv sind, abgebildet. Wenn Fluide eine wichtige Rolle spielen, wie bei Grundwasserbewegungen und in Störungszonen, spielt die elektrische Widerstandstomographie ihre Stärken aus. Solch ein Untergrundmodell ist in tektonisch und hydrologisch komplexen Umfeldern, wie sie z.B. unter dem Geodynamischen Observatorium Moxa vorliegen, unverzichtbar, um die dort kontinuierlich aufgezeichneten vielfältigen Daten interpretieren zu können. Um die geologischen und strukturellen Verhältnisse im Untergrund des ObservatoriAbb. 1. 2D geoelektrische Widerstandstomographie (ERT) in der Umgebung des Geodynamischen Observatoriums Moxa: Im Talbereich konnte, markiert durch niedrige spezifische Widerstände, eine tektonische Störungszone nachgewiesen werden. Allgemeine Geophysik (W3) Prof. Dr. Nina Kukowski Forschungsschwerpunkte  Geophysikalische Abbildung und Erkundung von Strukturen und Fluidsystemen in Sedimentbecken  Simulation von Transportprozessen mit numerischen und physikalisch-experimentellen Methoden  Physik der Geomaterialien und ihre Rolle für fluidgesteuerte Prozesse an konvergenten Kontinentalrändern und in Sedimentbecken  Lange Zeitreihen geophysikalischer Beobachtung und ihre Analyse mit Hilfe von KI-Verfahren  Zum Lehrstuhl gehört das Geodynamische Observatorium Moxa, in dem geophysikalische Parameter wie Schwere- und Längenänderungen sowie Umweltparameter kontinuierlich über Zeiträume von mehreren Dekaden registriert werden, um Fluktuationen sowie trendhafte Veränderungen im System Erde, z.B. Klimaänderungen, direkt zu erkennen und abzubilden (siehe Seite 156) Ableitung tektonischer Untergrundmodelle durch die 3D-Inversion geoelektrischer Profildaten ums untersuchen und abbilden zu können, wurden von uns eine Vielzahl geoelektrischer 2D-Profilmessungen in der Umgebung des Observatoriums durchgeführt (Abb. 1). Mit Hilfe dieser Datenbasis wurde eine 3D-Inversion durchgeführt und so erstmals ein räumliches Abbild der Verteilung des spezifischen elektrischen Widerstandes im Untergrund erstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die 2D und 3D elektrische Widerstandstomographie (ERT) laterale Kontraste des spezifischen elektrischen Widerstands sehr klar abbildet und damit die geologischen Lagerungsverhältnisse und Störungen im Untergrund. Eines der Ziele dieser Untersuchungen ist es, ein vollständiges tektonisches Untergrundmodell des Geodynamischen Observatoriums zu erstellen und damit die Kenntnisse über die hydrologischen Verhältnisse im Untergrund zu erweitern sowie eine Basis für weitere geophysikalische Forschungsansätze zu schaffen. 138 — FORSCHUNG

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