ALBERT

Description: Zur Unterstützung einer lithostratigraphischen Neugliederung der Rotliegend- Sedimente der Saar-Nahe-Senke wurden im Donnersberg-Raum zwei Bohrungen niedergebracht. Durch diese konnten Aufbau und Mächtigkeiten mehrerer lithostratigraphisch wichtiger Einheiten aus dem mittleren Teil der Nahe-Gruppe erfaßt werden.

Description: Abstract: Two 300 and 392 m deep holes where drilled to gain detailed Information on the Rotliegend-stratigraphy in the Donnersberg-area, which is part of the Permocarboniferous Saar-Nahe-Basin (SW-Germany). The results lead to a better knowledge of lithostratigraphic important units from the upper part of the Rotliegend (the Nahe-Group).

Description: research

Description: In den verlandeten und wasserführenden Maaren der Westeifel läßt sich die jüngste Erdgeschichte Mitteleuropas anhand hoch zeitauflösender Sedimentsequenzen erfassen. Die Arbeiten haben mit der Dokumentation des Hoch-, Spät- und Postglazials in den wasserführenden Maaren begonnen, deren Alter größer als 18-20000 Jahre B. R zu sein scheint, da eine heute 10 bis 12 m unter Wasser liegende Terrasse dem letzten, stark ariden hochglazialen Stadium zugewiesen wird. Für diese Aussage sprechen auch die alten morphologischen Formen. Eine seismische Vorsondierung im Meerfelder Maar hatte komplizierte Lagerungsverhältnisse ergeben, die auch in der 45 m tiefen „Sondierung'7 angetroffen wurden. Die im wesentlichen aus Turbiditen, Sideriten und jahreszeitlich geschichteten Diatomeengyttjen bestehende Gesamtabfolge in allen untersuchten Maarseen der Eifel wird durch zwei markante Tephrahorizonte gegliedert. Es handelt sich um einen hochglazialen „Basaltischen Aschentuff" und um den Laacher Bimstuff. Die Warvenstratigraphie im Meerfelder Maar und Holzmaar ergab für Mitteleuropa den ersten 13 000 Jahreskalender. Die Basis des Holozäns kann danach auf etwa 12 800 vor heute verlegt werden. Die Spektralanalyse an den Sedimentationsraten der organischen Warven im Holzmaar erbrachte die bekannten spektralen Perioden, die verschiedene Ursachen besitzen, so u. a. die Sonnenfleckentätigkeit und andere astronomische Periodizitäten, die das Klima der Erde modifizieren.

Description: Abstract: The young geological history of central Europe is documented in high resolution sedimentary sequences of Westeifel-maars. Investigations started with studies of Pleistocene and Holocene lake Sediments. According to terraces existing 10-12 m below the today water tables the lakes have an age older than 18000-20000 years. Seismic pre-studies revealed complicated „layerings" which could be proved during drilling. The sedimentary sequence consists of turbidites, siderites and annualy laminated diatomaceous gyttja and is characterized by two tephrachronological marked horizons, an high glacial „Basaltic Tuff" and the Laach Pumice Tuff. Varvechronology of Meerfeld Maar and Holzmaar Sediments allowed the assessment of the first 13 000 year calendar in central Europe. The base of the Holocene, therefore, can be fixed around 12 800 before today. Spectral analysis of the thickness of the organic varves revealed well-known sun spot cycles and astronomical periods modifying our climate on earth.

Description: research

Description: Die anthropogene Entwicklung vom Torf zum Moorboden führt in den eutrophen Niedermooren nach Entwässerung und Nutzung sehr schnell zu Degradationsstadien mit zunehmend unbefriedigender Wasser- und Nährstoffdynamik sowie unsicheren Erträgen. An die Erfolge der Rekultivierung gealterter Hochmoore mittels Besandung und Tiefumbruch anknüpfend, werden in zunehmendem Maße auch flachgründige Niedermoore analog melioriert trotz der ungünstigen Erfahrungen mit den alten RIMPAUschen Moordammkulturen. Durch neue Auflagen im Rahmen von Boden- und Gewässerschutz erhalten derartige bodentechnologische Maßnahmen aktuelle Bezüge. Durch torfkonservierende Tiefpflugsanddeckkulturen oder maschinelle Besandungen werden der weitere Torfschwund und die damit verbundene Nitratfreisetzung minimiert. Ein gemeinsames Forschungsprogramm im Rahmen der deutsch-deutschen Vereinbarung zur wissenschaftlich-technischen Zusammenarbeit mit der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften, Forschungszentrum Bodenfruchtbarkeit, Müncheberg/Mark, DDR, wird dargestellt.

Description: After drainage and agricultural use of fens the anthropogeneous development of peat to humus soil leads very fast to degradation states with increasing unsatisfactory dynamics of water and nutrients. From the successful results gathered from recultivating older raised bogs with sand-covering and deep-ploughing, shallow fens are also increasingly improved in analogue fashion despite the unfavourable experiences made by the old fen-soil sand-cover cultivation according to von RIMPAU. Up to date such soil technological measures are becoming new restrictions in soil and water protection. Further peat losses and subsequent release of nitrate are minimized by means of fen peat-conservation deep-plough recultivation and mechanical sand-covering. A research programme since 1988 in co-operation with the Academy of Agricultural Sciences, Research Centre for Soil Fertility, Müncheberg/Mark, GDR, which run under a joint agreement of the two German States to collaborate on science and technology is presented here.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Am 10.04.1970, also vor nunmehr 20 Jahren, waren 38 Moor- und Torfexperten‚einer Einladung von Prof. LÜTTIG folgend,zur Gründungsversammlung der DGMT im Niedersächsischen Landesamt für Bodenforschung in Hannover zusammengekommen. Seit dieser Zeit hat Prof. LÜTTIG dieser wissenschaftlich-technischen Vereinigung bis zur letzten Mitgliederversammlung 1989 in Neuburg/Donau als ihr 1.Vorsitzender gedient. Einem inzwischen auch älteren DGMT-Gefährten seit dieser Zeit ist es deshalb mehr als eine Pflicht, diese Daten zum Anlaß zu nehmen, um im Namen aller inzwischen 284 DGMT-Mitglieder Herrn Kollegen LÜTTIG mehr als den üblichen Dank für diesen engagierten Einsatz im Organ unserer Gesellschaft auszudrücken und damit für eine Chronik festzuhalten. [...]

Description: editorial

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: In vielen naturwissenschaftlich-technischen Disziplinen zeigt es sich immer wieder, daß es sehr lohnend sein kann, eine schon als abgeschlossen betrachtete Fragestellung mit neuen methodischen Ansätzen wieder aufzunehmen. So bemerkt man in den technischen Anwendungen eine regelrechte Renaissance der Variationsrechnung, da die damit durchgeführten Computersimulationen helfen, einen Teil der Entwicklungskosten für z.B. Automodelle im Maßstab 1:1 einzusparen. Die topographischen Reduktionsrechnungen, welche als geradezu klassisches Gebiet der Gravimetrie gelten, werden in dieser Arbeit analog dem oben angeführten Gesichtspunkt erneut diskutiert. Dabei werden in den einleitenden Betrachtungen diejenigen Verfahren in einem sehr kurzen historischen Abriß vorgestellt, die sich durch ihre Anwendungsbreite und ausreichende Genauigkeit auszeichnen. Der entscheidende Gesichtspunkt für die erneute Entwicklung von Reduktionsverfahren sind die gerade jetzt im Entstehen begriffenen Höhendatenbanken. Die dort in geeigneter Weise abgespeicherten Daten ersparen dem Gravimetriker in Zukunft die enorm zeitaufwendige Kartendigitalisierung. Ausführlich werden in der Arbeit die beiden neuesten Rechenschemata das • Sideris-Verfahren , das die schnelle Fourier-Transformation (FFT) benutzt, und • eine Methode, die auf der Basis einer Polyeder-Approximation des Geländes arbeitet, erläutert und an synthetischen Beispielen getestet. Eine kritische Gewichtung der Arbeitsresultate hinsichtlich der Verwendung dieser Verfahren und ihrer Weiterentwicklung ergibt folgendes Bild: • Die Verwendung der FFT nach Sider is liefert zwar ein überragend schnelles Verfahren, ist aber durch seine physikalische Äquivalenz zur Massenlinienmethode für die angewandte Gravimetrie zu ungenau. • Die Polyeder -Methode ist von einer exakten Darstellung des Geländes (zumindest in unmittelbarer Stationsumgebung) abhängig und erleidet bei der Anwendung auf Datensätze mit mittleren Höhen einen Genauigkeitsverlust. Die zukünftig verfügbaren Datenbanken, die so oder ähnlich wie das mit TIN bezeichnete Abspeicherungsschema auf gebaut sind, werden für die Polyeder -Methode in idealer Weise verwendbar sein. Denn diese Höhendatenbanken verwenden nicht nur exakte Punkthöhen zur Geländebeschreibung, auch die sehr rechen zeitaufwendige Dreiecksbildung würde damit entfallen. Bis zur Verfügbarkeit solcher Datenbanken kann man aber mit dem in der Arbeit als "kombiniertes System" vorgestellten Kompromiß arbeiten: Die Schnelligkeit der FFT-Methode wird für den Stationsfernbereich ausgenutzt und die Genauigkeit der Polyeder -Methode in der Stationsnähe. Mit diesem Verfahren lassen sich Fehler von weniger als einem Milligal mit durchaus vertretbarem Aufwand erzielen. In den Anwendungen der entwickelten Methoden auf reale Gegebenheiten werden im Falle des Westharzes die oben genannten Eigenschaften bestätigt. Dabei kann man als Ergebnis der Simulation eines TIN -Höhenmodells davon ausgehen, daß die Polyeder -Methode ohne Kompromisse auch auf sehr große Datensätze anwendbar ist, wenn die Dreiecksbildung entfällt. Das Beispiel aus Zimbabwe zeigt, daß man sich mit modernen digitalen Methoden solch ein TIN-Höhenmodell selbst erstellen kann (Digitalisiertablett und angeschlossener PC). Die dann im weiteren diskutierten, modellgebundenen Anwendungen der topographischen Massenreduktionen wurden in erster Linie durch die einfache morphologische Situation des Gebietes provoziert.

Description: In most natural sciences and technology it is sometimes profitable to tackle an old problem which seems to be solved once more with new powerful tools. In finite element computer simulations one can find optimization methods which are based on a very old mathematical discipline called variational calculus. These methods can be used in the automobile industry for instance, for reducing the costs in motor car development. Analogously, in this work, the classical subject of topographic reduction calculations has been tackled with modern algorithmic techniques. Firstly a brief historical overview gives insight into topographical algorithms which are precise enough in calculating and flexible to use. Some remarks about data bases of topographic heights serve as an introduction into geographical information systems. Such systems may be of great help in future topographical work, as they eliminate the time consuming digitalization of topographic maps by hand. The topographical reduction method of Sideris using the fast fourier transform algorithm and a new developed reduction scheme based on an exact polyhedron algorithm and a triangulization of the topography are discussed in detail and tested. The calculations of synthetic topographic models gave varied results: • The method of Sideris works with an enormous speed but as it is physically equivalent to the massline method it is not precise enough for applied gravimetry. • The algorithm using polyhedral bodies needs exact topographical point heights especially in the near surroundings of the gravimetrical station. In future there will be a data base of topographical heights stored in a triangular fashion (triangulated irregular network) called a TIN data base. With TIN the topographical reduction method using the polyhedron formula will be fast enough to handle even big topographical models. As such data bases are not available at present one can use a method developed in this work which combines the positive attributes of both algorithms: The heights far away from the station are calculated with FFT while those in the immediate surroundings with the algorithm using the polyhedron formula. This combined system gives results which are better than 1 mGal and take a considerable short CPU-time. All algorithms are tested with real topographical models of the Harz mountains of West Germany and the Zambezi escarpment of Zimbabwe.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: In der vorliegenden Arbeit wird das Schwerefeld in den südlichen zentralen Anden in Hinblick auf die Vorgänge an einem aktiven, konvergenten Plattenrand untersucht. Es können wesentliche Randbedingungen für die Strukturen und den Stoffbestand der Lithosphäre abgeleitet werden. Die Grundlage dieser Interpretationen bildet die Bearbeitung der gravimetrischen Meßdaten in drei Schritten: • Erstellung einer homogenen, regionalen Datenbasis unter besonderer Berücksichtigung der Vernetzung der Schweredaten und der topographischen Reduktion • Numerische Analyse des Schwerefeldes mit Hilfe von Filterungen, isostatischen Berechnungen und Massenabschätzungen • Durchführung 2-dimensionaler und 3-dimensionaler Modellrechnungen Die wesentlichen Ergebnisse der Bearbeitung des Schwerefeldes der andinen Subduktionszone sind in der Reihenfolge von den tieferen zu den höheren Stockwerken: • Die subduzierte Nazca Platte hat einen maximalen gravimetrischen Effekt von 55 mGal. • Thermische isostatische Prozesse nach Froidevaux ir Isacks (1984) haben einen minimalen Einfluß auf das Schwerefeld. • Die Berechnung regionaler isostatischer Modelle nach Banks et al. (1977) ergibt eine Biegesteifigkeit der Kruste von 1 ∙ 1023 Nm im W-E Segment zwischen 20° S und 22° S und 5 ∙ 1022 Nm im Segment zwischen 22° S und 26° S. • Die Kruste - Mantel - Grenze zeigt entlang der Hochkordillere einen strukturierten Verlauf mit einer maximalen Tiefe von 63 km bei 67.5° W, 23° S. • In dem Gebiet zwischen 23.5° S bis 24.5° S und 68.5° W bis 69.5° W wird im Bereich der Moho eine anomale Geschwindigkeit - Dichte Beziehung registriert. • Die kombinierte Interpretation seismologischer, refraktionsseismischer, gravimetrischer und petrophysikalischer Untersuchungen deutet auf eine Mächtigkeit der kontinentalen Kruste im küstennahen Bereich von 30 - 33 km und einer zunächst mit einem sehr geringen Abtauchwinkel subduzierten ozeanischen Lithosphärenplatte hin. • Die kontinentale Unterkruste zeigt im Untersuchungsgebiet eine geringe Änderung in der Streichrichtung der Anden. • Die Ostgrenze der aus refraktionsseismischen Messungen abgeleiteten, stark aufgegliederten Unterkruste mit sehr geringen Durchschnittsgeschwindigkeiten kann mit Hilfe des Schwerefeldes kartiert werden. Ihre Übereinstimmung mit der Ostgrenze des neogenen bis holozänen Vulkanismus deutet auf einen direkten Zusammenhang zwischen dieser Unterkrustenstruktur und dem rezenten Magmatismus hin. • Die gravimetrisch geforderte Mittelkruste mit Dichten um 2.9 g/cm3 unter der Hochkordillere könnte zum überwiegenden Teil aus Gesteinen einer präandinen Unterkruste bestehen. • Die gravimetrische Modellierung der Schichten mit schon oberflächennah sehr hohen Geschwindigkeiten im Bereich Küstenkordillere und Längstal in Kombination mit Massenabschätzungen zeigt, daß nur der obere maximal 5 km mächtige Teil der modellierten Körper für die Anomalien im Residualfeld verantwortlich ist. Die tieferliegenden Massen erzeugen zusammen mit der Unterkrustenstruktur im wesentlichen den regionalen Trend im Schwerefeld. • Die bedeutendste Struktur im residualen Schwerefeld, das langgestreckte Maximum südöstlich von Calama, ist vermutlich ein relativ einheitlicher, paläozoischer Gesteinskomplex in 10 bis 20 km Tiefe. • Modellrechnungen und Massenabschätzungen im Bereich des rezenten magmatischen Bogens lassen auch aufgrund des Schwerefeldes die Anwesenheit von kleineren, partiell geschmolzenen Magmenreservoiren in der oberen Kruste möglich erscheinen. • Im andinen Vorland ist im Schwerefeld deutlich zwischen dem SANTA BARBARA SYSTEM und dem fold and thrust belt zu unterscheiden. Auf der Basis des regionalen Schwerefeldes konnten bisher unbekannte Krustenstrukturen aufgezeigt werden. Trotz der Einschränkungen, die sich aus den mangelnden oder nicht existenten Randwerten ergeben, konnte ein plausibles Strukturmodell des Untergrundes des Andenorogens erstellt werden.

Description: The present work deals with the gravity field in the Southern Central Andes in regard to the processes at an active convergent margin. Substantial boundary conditions can be deduced for the structure and the material parameters of the lithosphere. This interpretation is based on the processing of the gravity data in three steps: • Preparation of a homogeneous, regional data base considering especially the connection of the different gravity networks and the topographic reduction. • Numeric analysis of the gravity field with the aid of filtering procedures, isostatic calculations and excess mass estimations. • Realization of 2-dimensional and 3-dimensional model calculations. The main results of the analysis of the gravity field at the Andean subduction zone considered from the lower to the higher levels are: • The subducted Nazca slab has a gravity effect not exceeding 55 mGal. • Processes of the thermal compensation model by Froidevaux fc Isacks (1984) have an insignificant effect on the gravity field. • The calculation of regional isostatic models according to Banks et al. (1977) results in a crustal flexural rigidity of 1 • 10 23 Nm in the W - E segment between 20° S and 22° S, and 5 • 10 22 Nm between 22° S and 26° S. • The crust - mantle boundary shows undulations along the High - Cordillera with a maximum depth of 63 km at 67.5° W, 23° S. • In the region between 23.5° S - 24.5° S and 68.5° W - 69.5° W a level with a anomalous velocity - density relationship exists near the M – discontinuity. • The combined interpretation of seismological, refraction seismic, gravimetric and petrophysical investigations points to a thickness of the continental crust near the coast of 30 - 33 km. There the dip of the subducted plate seems to have a very low angle. • In the area under investigation the lower continental crust shows only little variations in the general strike direction of the Andean orogen. • According to the seismic investigations the lower Andean crust is highly structured and has a small mean velocity. The easternmost limit of this lower crust can be mapped with the aid of the gravity field. Its agreement with the limit of the neogene to holocene volcanism points to a direct relation between this structured lower crust and the recent, magmatism. • The postulated crustal layer with densities about 2.9 g/cm 3 beneath the High - Cordillera, which is necessary for the gravity fitting, may consist mainly of rocks of a preandean lower crust. • The 3D - modelling of the layers with high velocities near the surface under the Coast Range and the Longitudinal Valley in combination with mass estimations shows, that only the uppermost 5 km of the modelled structure are relevant for the anomalies seen in residual gravity fields. The deeper masses produce, in combination with the structure of the lower crust, mainly the regional trend of the gravity field. • The most important feature in the residual gravity fields, the pronounced regional maximum southeast of Calama, is presumably a relatively homogeneous, paleozoic rock complex in the depth range of 10 to 20 km. • The results of modelling and mass calculations in the area of the recent magmatic arc could possibly account for smaller, partly molten magma reservoires in the upper crust. • The gravity field distinguishes well between the Santa Barbara System and the Bolivian fold and thrust belt along the Andean Foreland. Based on the regional gravity field new structures in the lithosphere were detected. Besides the restriction of the limited boundary constraints it was possible to establish a plausible structural model of the Andean orogen.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Kessels, W.: Kaliberauswertung der in der KTB-Oberpfalz VB bis zum Ende der Bohrarbeiten durchgeführten Kalibermessungen in 25 Meter Bohrlochabschnitten. p. 219-229. Gatto, H., Casten, U.: Bohrlochgravimetrisch ermittelte Dichte (RHOG) im Vergleich zur Logdichte (RHOB). p. 247-263. Gatto, H.: Vergleich der Absorption thermischer Neutronen gemessen mit den Geräten TDT-P und GLT (Schlumberger) sowie PDK-100 (Western Atlas Wireline Services). p. 265-276. Gatto, H.: Vergleich von Messungen dreier gebräuchlicher Bohrloch-Orientierungssysteme. p. 277-297. Zoth, G.: Temperaturmessungen nach Abschluß der Bohrarbeiten in der Bohrung KTB-Oberpfalz VB. p. 299-313. Gatto, H.,Bücker, C.: Vergleich der Gesteinsdichte mittels Messungen von Schlumberger (litho-density log) und an Kernen durch das Feldlabor. p. 231-245.