ALBERT

Description: Das Zentralinstitut für Physik der Erde wurde 1969 durch Vereinigung vier bis dahin selbständiger Akademieinstitute für Geodäsie, Geodynamik, Geomagnetismus und Geotektonik gebildet. Die Forschungsarbeiten reichen einerseits von Beiträgen zur höheren Geodäsie Uber Untersuchungen zur Seismologie und geophysikalisoben Festkörperforsobung bis zu ausgewählten Problemen der Physik und Chemie des Mondes und der Planeten und andererseits von Arbeiten zur physikalischen Struktur und Dynamik der Lithosphäre, besonders der Erdkruste, bis zu strukturgeologischen und geotektonischen Untersuchungen. Die Forschungen werden in wachsendem Maße geprägt durch die Zielstellungen des internationalen Geodynamik-Projektes und bestimmt durch die Anforderungen der sozialistischen Gesellschaft hinsichtlich des wissenschaftlichen Vorlaufs und spezieller wissenschaftlicher Dienstleistungen. Die Arbeit gibt eine Übersicht über die wichtigsten Entwicklungen und Forschungsergebnisse aus dem letzten Jahrzehnt.

Description: In der vorliegenden Abhandlung werden die an verschiedenen Orten in den vergangenen 13 Jahren vom Autor veröffentl1chten Arbeiten zur Lösung der Bandwertaufgabe der physikalischen Geodäsie nach dem gravimetrischen Zusatzglied zusammengefaßt. Zunächst wird das Bandwertproblem allgemein betrachtet. Als Bandwerte werden das Potential und seine Normalableitung eingeführt, und es wird gezeigt, daß daraus die Geometrie der Bandfläche eindeutig bestimmt werden kann. Geeignete Umformungen des GREENschen Satzes führen zu einer Formel zur Bestimmung der Lotabweichungen an der Erdobertläche einschließlich der Glieder zweiter und höherer Ordnung, die sich von der klassischen Lösung von VENING-MEINESZ u.a. dadurch unterscheidet, daß zu den Freiluftanomalien das gravimetrische Zusatzglied addiert wird. Für dieses Zusatzglied wird eine Integralgleichung angegeben. Diese wird in eine NEUMANNsche Reihe entwickelt. Die Konvergenz dieser Reihe wird gezeigt. Duroh Superposition des Störpotentials mit den Potentialen der isostatischen und der BOUGUER-Massen wird man zu einer Verallgemeinerung der Ergebnisse geführt und zu Formeln, bei denen die Geländereduktion auftritt und die für praktische Anwendungen besonders geeignet sind. Durch Integration kommt man von den Lotabweichungen zu den Höhenanomalien und Geoidundulationen. Die erhaltenen Lösungen werden an praktischen Beispielen und Geländemodellen erläutert und erprobt.

Description: 1. Einleitung 2. Das Bandwertproblem der physikalischen Geodäsie und seine Eindeutigkeit 3. Die Umformung des GREENschen Satzes für die Bestimmung der Lotabweichungen an der Erdoberfläche nach dem gravimetrischen Zusatzglied 4. Die Integralgleichung für das gravimetrische Zusatzglied 5. Die Formeln für die Bestimmung der Lotabweichungen an der Erdoberfläche nach dem gravimetrischen Zusatzglied 6. Numerische Beispiele für die Berechnung der Lotabweichungen 7. Die Bestimmung der Lotabweichungen an der Erdoberfläche nach Addition der isostatisohen oder der Geländereduktion zu den Freiluftanomalien 8. Die Bestimmung der Höhenanomalien und der Geoidundulationen nach dem gravimetrischen Zusatzglied 9. Die Höhenanomalien naoh der Integralgleichung von MOLODENSKY 10. Die Bestimmung des Geoids naoh der Methode von BJERHAMMAR Literatur

Description: Am Beispiel des Magnetits und Hämatits wird der Einfluß eines homogenen Magnetfeldes auf Wachstum und Orientierung untersucht. Die Kristalle wurden mit Hilfe chemischer Transportreaktionen bei 500 °с und Feldstärken von О - 4000 Ое gezüchtet. Magnetfelder dieser Stärke üben auf Wachstum und Orientierung beider Mineralien keinen Einfluß aus. Die experimentellen Ergebnisse werden im Hinblick auf das magnetische Verhalten kleiner Teilchen diskutiert. Dabei zeigt sich, daß die Kristallite bereits fest auf eine Unterlage (Quarzglastrager bzw. Ampullenwand) aufgewachsen sind, wenn sie noch superparamagnetisches Verhalten zeigen.

Description: 1. Einleitung 2. Züchtungsmethode 2.1. Kristallzüchtung im geschlossenen System 3. Thermodynamische Abschätzung der Versuchsbedingungen 4. Apparative Voraussetzungen 4.1. Transportofen 4.2. Temperaturmessung und -kontrol1e 4.3. Elektromagnet 5. Durchführung der Experimente 5.1. Apparative Voraussetzungen für die Untersuchung der Ausgangs- und Endsubstanzen 5.1.1. Goniometrische Vermessungen 5.1.2. Röntgenographische Untersuchungen 5.1.3. Mikroskopische Untersuchungen 6. Verwendete Substanzen 6.1. Magnetit 6.1.1. Vorbehandlung des Magnetits 6.2. Hämatit 6.2.1. Vorbehandlung des Hämatits 6.3. Magnetische Untersuchung beider Ausgangssubstanzen 7. Ergebnisse bei der Einkristallzüchtung von Magnetit und Hämatit im Magnetfeld 7.1. Wachstumsformen 7.2. Orientierung 8. Kristallographische und magnetische Eigenschaften von Magnetit und Hämatit 8.1. Kristallographische Struktur des Magnetits 8.2 . Kristallographische Struktur des Hämatits 8.3 . Magnetokristalline Anisotropie 8.3.1. Temperaturabhängigkeit der Kristallanisotropie 8.4. Übersicht über die wichtigsten strukturellen und magnetischen Eigenschaften von Magnetit und Hämatit 9. Magnetische Struktur und Eigenschaften kleiner Teilchen 9.1. Magnetisierungsvorgang 9.2. Anisotropie 9.3. Superparamagnetismus 9.3.1. Magnetisierungsvorgang in Superparamagnetika 10. Deutung der Ergebnisse 10.1. Abschätzung kritischer Teilchengrößen 10.1.1. Allgemeines zur kritischen Teilchengröße Berechnung kritischer Teilchengrößen von Magnetit Kritische Teilchengröße von Hämatit Berechnung der kritischen Teilchengröße von Hämatit Abschätzung und Vergleich der magnetischen und thermischen Energie Bildanhang Literaturverzeichnis

Description: Die Ergebnisse der Untersuchungen im Rahmen des DFG-Projekts erweitern und verbessern die bisherige Kenntnis über den rezenten Spannungszustand von Mitteleuropa. Die Meßergebnisse vom Raum Sachsen-Thüringen als Teil des Grenzgebietes Böhmisches Massiv gegen das südwestliche Vorland beruhen auf oberflächennahen in-situ-Messungen. Obwohl sie nur die Spannungsverteilung der obersten Kruste wiederspiegeln, ergeben sie ein interpretierbares Bild. Trotz ermittelter Variabilität der Spannungsrichtungen und - Intensitäten ist eine Geologie-relevante Felderung in Gebiete mit relativ homogenen Spannungsrichtungen erkennbar. In-situ-Spannungsmessungen sind offenbar trotz aller Einschränkungen, die den Autoren bewußt sind, geeignet, das unterschiedliche rezente Verhalten geologischer Strukturen zu ermitteln. Nachweisbar ist der Einfluß rezent aktiver regionaler Störungszonen auf das Spannungsfeld: Gestützt wird die Aussagefähigkeit der Meßdaten durch zahlreiche Ergebnisse anderer Autoren (und Methoden), mit denen sie in der Regel übereinstimmen.

Description: Aus Messungen mit zwei verschiedenen Reversionspendelgeraten wird für den Doppelpfeiler SO im Pendelsaal des ehemaligen Geodätischen Institute Potsdam (seit 1969 Teil des Zentralinstituts Physik der Erde) der Schwerewert g = (981,260 1 ± 0,000 3) cm·s-2 abgeleitet. Dieser Wert entspricht einer Abweichung von -13,9 mGal gegenüber dem aus den Messungen von KÜHNEN und FURТWÄNGLER (1898 - 1904) abgeleiteten Bezugswert des Potsdamer Schweresystems. Die vorliegende Arbeit enthält neben grundsätzlichen Darstellungen zur Theorie des Reversionspendelverfahrens nähere Angaben zu den benutzten Geraten, den Meßergebnissen und der Ableitung des Schwerewertes. Sie wird ergänzt durch einen umfangreichen Überblick über die seit KÜHNЕN und FURТWÄNGLER (1898-1904) absoluten Schweremessungen und einen Vergleich dieser Arbeiten mit dem hier vorgelegten Ergebnis der neuen Potsdamer Reversionspendelmessungen.

Description: Die vorliegende Arbeit präsentiert ein quantitatives tektonisches Modell für das NW' saxothuringische Becken, das im NW-Sporn der Böhmischen Masse aufgeschlossen ist (Thüringer Wald und Frankenwald). Die Untersuchungen konzentrieren sich auf eine Profiltraverse von der Vesser-Zone im NW bis zur Frontüberschiebung des Münchberger Deckenstapels im SE, zwischen Fränkischer Linie im SW und Frankenwälder Querzone im NE. Der zugrundeliegende geologisch-geophysikalische Datensatz basiert zu großen Teilen auf publizierten Befunden, ergänzt durch eigene strukturgeologische Untersuchungen und geothermobarometrische Abschätzungen der syntektonischen Metamorphosebedingungen.

Description: Die Publikationen der Mitarbeiter der seismologischen. Forschungseinrichtungen des Institutsteils Jena des Zentralinstituts für Physik der Erde und seiner Vorgängereinrichtungen Institut für Geodynamik, Jena Institut für Bodendynamik und Erdbebenforschung, Jena Zentralinstitut für Erdbebenforschung, Jena Reichsanstalt für Erdbebenforschung, Jena Hauptstation der Erdbebenforschung in Jena, die sie während ihrer Tätigkeit im Institut veröffentlichten, sind in einem chronologischen Hauptteil und einem Autorenregister für die Jahre 1922 - 1973 zusammengestellt.

Description: Zusammenfassung Vorwort Einleitung Chronologischer Teil Autorenregister

Description: Zur Prüfung der Leistungsfähigkeit des Meridiankreises von Pistor & Martins (189/2640 mm) werden Zapfen, Teilkreis, Mikrometer und Libellen untersucht und umfangreiche Reihenbeobachtungen von Fundamentalsternen durchgeführt. Die Untersuchung der Zapfen erfolgt mit Fühlhebel und elektrischer Pendellibelle (Talyvel). Die Messung in zwei Positionswinkeln erweist sich als vorteilhaft. Zur Bestimmung der Zapfenfehler wird ein modifiziertes Berechnungsverfahren angewendet, das auf rationellem Wege zu einer strengen Problemlösung führt. Der Teilkreis wird im eingebauten Zustand nach der BRUNSschen Rosettenmethode unter Verwendung zweier die Hilfswinkel reproduzierender Pendellibellen untersucht. Lang- und kurzperiodische Teilfehler liegen in der Größenordnung von ±0“,4; der mittlere zufällige Teilfehler beträgt ±0“,13. Die praktischen Beobachtungsergebnisse stellen das mit photographischer Teilkreis-Registrierung arbeitende Instrument bezüglich des qualitativen Leistungsvermögens in die Reihe der besten Meridiankreise. Aus Nacht-zu-Nacht-Vergleichen ergeben sich die mittleren Fehler der Einzelbeobachtung zu m_∝ cos⁡δ = ±0(s,)013 und m_δ = ±0“,21.

Description: 1. Einleitung 2. Beschreibung des Instruments 2.1. Historischer Abriß 2.2. Daten und Zustand des Instruments 3. Die Untersuchung des Mikrometers 3.1. Der fortschreitende Fehler der Rektaszensionsschraube 3.2. Periodische Fehler der Rektaszensionsschraube 3.3. Periodische Fehler der Deklinationsschraube 3.4. Prüfung der Abhängigkeit der Mikrometerablesungen von der Schwerkraftrichtung 3.5. Zusammenfassung 4. Prüfung der Libellen 5. Die Untersuchung der Zapfen 5.1. Allgemeines 5.2. Die Meßanordnung 5.3. Darstellung der Meßreihen 5.4. Berechnung der Zapfenfehler 5.4.1. Allgemeines 5.4.2. Grundschwingungen in den Meßwerten 5.4.3. Berechnungsergebnisse 5.4.4. Einfluß der Zapfenfehler auf die Durchgangsbeobachtungen 5.5. Bemerkungen zur Zapfenuntersuchung 6. Untersuchung des Teilkreises 6.1. Vorbemerkungen 6.2. Erfassung und Genauigkeit der Teilkreisablesungen 6.3. Die Bestimmung einiger ausgewählter Durchmesserkorrektionen 6.3.1. Die BRUNSsche Rosettenmethode 6.3.2. Durchführung der Untersuchung 6.3.3. Untersuchung der elektrischen Pendellibellen 6.3.4. Bemerkungen und Ergebnisse zur Kreisuntersuchung nach BRUNS 6.4. Der kurzperiodische Teilungsfehler 6.5. Kreisexzentrizität 6.6. Kontrollmessung 7. Beobachtungen am Meridiankreis 7.1. Durchgangsbeobachtungen 7.1.1. Reduktion der Beobachtungen 7.1.2. Gewichte der Fehlergleichungen 7.1.3. Der Einfluß der Zapfenfehler 7.1.4. Beobachtungsergebnisse 7.2. Deklinationsbeobachtungen 7.2.1. Auswertung der Beobachtungen und Ergebnisse 7.3. Die Koordinaten des Meridiankreises 7.4. Stabilität von Aufstellung und Instrumentalgrößen 8. Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Literatur

Description: Es wurden die Ergebnisse der Zeitbestimmungen auf Homogenität der Gruppenvarianzen, Normalverteilung der Beobachtungen, Unterschiede für die Ausgleichungsverianten und systematische Abweichung der Ortssternzeiten der Haupt- und Parallelbeobachtungen untersucht. Nachdem die Einzelergebnisse der Längenbestimmung als zweiseitige L!ingenunterschiede und einseitige Längen gegen Greenwich berechnet waren, wurden verschiedene Verfahren (allgemeine arithmetische Mittelbildung, Verfahren der Regressionsanalyse nach SCHÄDLICH, "direktes" Verfahren nach RADECKI) angewandt, um Endergebnisse der Längenbestimmung zu erhalten. Diese wurden durch Vergleich eingeschätzt. Dann ergaben eich die definitiven Ergebnisse für die Längenunterschiede und Längen auf Grund der obenerwähnten Untersuchungen. Aus ihrem Vergleich mit den Ergebnissen früherer Längenbestimmungen (1903, 1929, 1960) folgte, daß keine systematischen Fehleranteile in den definitiven Längenunterschieden zu erkennen sind. Somit können die erhaltenen mittleren Fehler von ≤ 3,5 ms als wahre äußere Genauigkeiten betrachtet werden. Als Schlußfolgerung ergibt sich, daß auch die Beobachtungsergebnisse an Passageinstrument.en zum Studium rezenter horizontaler Erdkrustenbewegungen beitragen können.

Description: The results of time determinations obtained at Borowiec, Dresden and Potsdam statione in 1966 were tested with reapect to homogeneity of group variances, normal distribution of observationa, differences for adjuatment variante, and ayatematic deviations between the local sidereal timea of principal and parallel observatiQns. After having calculated the individual results of longitude determination in terms of two-sided longitude differences and of one-sided longitudea referred to Greenwich, several methode (general arithmetic mean calculation, method of regreasion analysis by SCHÄDLICH, "direct" method by RADECKI) were employed to obtain final results of longitude determination. The latter were eatimated by comparison. The definitive results for the longitude differenees and the longitudes of the stations were obtained on the base o:f the above-mentioned examinations. These results were compared with previous measurements (1903, 1929, 1960). There do not seem to be any systematic deviations between the definitive longitude differences of the various measurements. Therefore, the obtained mean equare errors of ≤ 3,5 ms can be regarded as real external accuracies. The conciusion is drawn that observations performed by means of tranait instruments also can contribute to the investigation of recent horizontal crustal movements.

Description: Ziel der vorliegenden Arbeit war, anhand der aus dem oberflächennahen Temperaturfeld abgeleiteten Wärmeflußdichte Aussagen zu den Temperaturbedingungen der Lithosphäre und deren Verknüpfung mit ablaufenden tektonischen Prozessen zu treffen. Hierzu wurde eine fundierte Wärmeflußdichte-Datenbank für den Bereich der zentralen Anden zwischen 15-30° S und 60-75°W erstellt, die Verteilung der Werte im Sinne der regional-tekonischen Einheiten interpretiert und Temperaturbedingungen der Lithosphäre, unter Annahme verschiedener Szenarien tektonischer Prozesse und der Oberflächenwärmeflußdichte als Vergleichsgröße der Modelle, abgeleitet.

Description: Die lithologische Beschreibung und Bestandsaufnahme sedimentärer Schichtfolgen erfordert eine organisierte Dokumentationsform, besonders wenn umfangreiches Bohrkernmaterial ausgewertet werden soll und lithologische Daten zur Archivierung vorgesehen sind. Dafür eignen sich Dokumentationstabellen, in denen verbale Beschreibungen fast ausschließlich auf Zeichen oder Symbole reduziert sind. Tabellarische Dokumentation erfordert die Berücksichtigung allgemeiner Fragen der Klassifikation und Skalierung von Merkmalen. Es werden drei Arbeitstabellen vorgelegt, die sich im Grad der Ausführlichkeit unterscheiden und vorrangig für klastische Sedimente mit geringen Einlagerungen anderer Sedimentgesteine verwendet werden können.

Description: 1. Einleitung 2. Allgemeine Grundlagen lithologischer Dokumentation 2.1. Intensität der Dokumentation 2.2. Merkmalsklassifikation 2.3. Skalierungsfragen 3. Tabellarische Dokumentation 3.1. Aufbau der Tabellen 3.2. Stratifizierungsprobleme 3.3. Vor- und Nachteile der tabellarischen Dokumentation 3.4. Anwendungsbereich und Weiterverarbeitung 4. Tabelle zur Dokumentation klastischer Sedimente (ausführliche Variante) 4.1. Übergeordnete Einheiten 4.2. Koordinaten 4.2.1. Laufende Nummer 4.2.2. Teufenangaben 4.2.3. Mächtigkeit 4.3. Teilkörperanteil 4.4. Stoffbestand 4.4.1. Gerüstbildende Komponente 4.4.2. Einzelkomponenten. 4.4.3. Fossilien 4.5. Gefüge 4.5.1. Korngefüge 4.5.1.1. Korngröße 4.5.1.2. Klastengefüge 4.5.1.2.1. Bestandteil 4.5.1.2.2. Rundung 4.5.1.2.3. Packung 4.5.1.2.4. Anordnung 4.5.1.3. Gefüge chemogener Bestandteile 4.5.1.3.1. Blasten 4.5.1.3.2. Konkretionen 4.5.1.3.3. Zement 4.5.2. Schichtgefüge 4.5.2.1. Horizontalschichtung 4.5.2.1.1. Wechsellagerung 4.5.2.1.2. Lamination 4.5.2.1.3. Gradierung 4.5.2.2. Schrägschichtung 4.5.2.3. Merkmale auf Schichtflächen 4.5.2.4. DeformationenUntergrenze 4.5.3. Tektonische Gefüge 4.5.3.1. Schichtfallen 4.5.3.2. Klüftung 4.6. Masseneigenschaften 4.6.1. Porosität 4.6.2. Festigkeit 4.6.3. Farbe 4.7. Gesteinstyp 4.8. Dokumentationstechnische Angaben 4.8.1. Kernbeschaffenheit 4.8.2. Proben 4.9. Bemerkungen 4.10. Dokumentationsbeispiel 5. Vereinfachte Tabellenvarianten 5.1. Variante 2: Tabelle zur Felddokumentation (Feld-Dok-Tabelle) 5.2. Variante 3: Tabelle zur Kurzdokumentation (Kurz-Dok-Tabelle) 6. Zusammenfassung der Ergebnisse 7. Literatur Tabular documentation of clastic sediments Sachregister

Description: Es wird eine Theorie für die Störungen der Satellitenbahnen durch das Sohwerepotential der Erde entwickelt; als Parameter des Potentials erscheinen dabei die Geoidundulationen. Im Anschluß daran werden die Fehlergleichungen für die Satellitenaltimetrie aufgestellt, wobei die Höhe des Satelliten über dem Meere direkt beobachtet wird. Zur Darstellung der Details der Geoidundulationen werden Mittelwerte von 1° x 1°-Kompartimenten eingeführt. Die Auflösung des etwa 40 000 Unbekannte umfassenden Normalgleichungssystems wird zurückgeführt auf die Auflösung von 200 Systemen mit jeweils 200 Unbekannten. Gegebenenfalls müssen die Rechnungen iterativ durchgeführt werden. Ferner wird gezeigt, wie man für die Geoidundulationen abschnittsweise analytische Ausdrücke einführen kann, deren Parameter durch die Auflösung zu bestimmen wären, und wie man die Geoidundulationen durch die Schwereanomalien als Parameter ersetzen kann. auf Wachstum und Orientierung untersucht. Die Kristalle wurden mit Hilfe chemischer Transportreaktionen bei 500 °с und Feldstärken von О - 4000 Ое gezüchtet. Magnetfelder dieser Stärke üben auf Wachstum und Orientierung beider Mineralien keinen Einfluß aus. Die experimentellen Ergebnisse werden im Hinblick auf das magnetische Verhalten kleiner Teilchen diskutiert. Dabei zeigt sich, daß die Kristallite bereits fest auf eine Unterlage (Quarzglastrager bzw. Ampullenwand) aufgewachsen sind, wenn sie noch superparamagnetisches Verhalten zeigen.

Description: 1. Einleitung 2. Die Fehlergleichungen der Satellitenaltimetrie in Abhängigkeit von den Geoidundulationen 3. Die Auflistung des Normalgleichungssystems zur Bestimmung der Geoidundulationen 4. Die Darstellung der Geoidundulationen durch einen analytischen Ausdruck 5. Kombination der aus der Satellitenaltimetrie erhaltenen Geoidundulationen mit den terrestrischen Schwereanomalien 6. Die Fehlergleichungen der Satellitenaltimetrie in Abhängigkeit von den Schwereanomalien Literatur

Description: Die Arbeit verfolgt zwei Hauptziele. Erstens soll die Mikromechanik der Bruchentwicklung in Gestein unter Druck mittels der Emissionsanalyse erörtert werden. Hierbei wird neben dem Emissionsort (Rißlokalisierung) ebenfalls die Stärke (Amplitude, Energie) und Abstrahlcharakteristik der Emission zur Identifikation der Quelle benutzt. Rißinitüerung, das Wechselwirken von Mikrorissen und das Versagen des Gesteins können beobachtet und quantifiziert werden. Das zweite Hauptziel der Arbeit besteht darin, raum-zeitliche Ereigniskorrelation und ausgewählte Wellenzugparameter auf ihre Vorläufertauglichkeit eines Makrobruchs zu prüfen.

Description: Die Konstruktion sowie Eichung und Prüfung der kurzperiodischen elektrodynamischen Vertikal- und Horizontalseismographen VSJ-II und HSJ-II wird ausfuhrlich beschrieben. Sie basiert auf bereits friiher dargelegten eingehenden theoretischen Untersuchungen. Die Eigenperiode der Instrumente kann im Intervall von 0,5 bis 2 s eingestellt werden. Sie besitzen eine reduzierte Pendellänge von 8 cm und ein Tragheitsmoment von 2·10^5 g cm2. Methoden zur optimalen Ankopplung geeigneter Galvanometer zur Erreichung hoher Vergrößerungen mit Hilfe der aquivalenten Parameter und die Ausschaltung der Rückwirkung des Galvanometers durch frequenzabhangige Kopplung werden zusammenfassend dargestellt.

Description: The design, calibration and testing of the short-period electromagnetic vertical and horizontal seismographs VSJ-II and HSJ-II are described in detail. They are based on extensive theoretical studies already previously reported. The period of the instruments is adjustable at an interval from 0.5 to 2 seconds. The instruments have а reduced pendulum length of 8 cm and а moment of inertia of 2*10^5 g cm2. Methods for optimum coupling of suitable galvanometers to obtain high magnification bу means of the equivalent parameters are summarised as well as elimination of galvanometer reaction bу frequency-dependent coupling.

Description: Es wird die Eignung von Dreikomponentenregistrierungen kurz-, mittel- und langperiodischer Seismographen für eine Ortung teleseismischer Ereignisse untersucht. Aus dem umfangreichen statistischen Material lassen sich Korrekturen und Prognoseintervalle für Laufzeit-, Herdentfernungs-und -azimutbestimmungen aus Registrierungen der Station Moxa ableiten. Berücksichtigt man diese Ergebnisse, dann beträgt der mittlere quadratische Ortungsfehler für seismische Ereignisse mit Magnituden 5 〈 MB 〈 8 im Entfernungsbereich 10° 〈 D 〈 170° nur ca. 270 km. Aus den z. T. erheblichen signifikanten Abweichungen der beobachteten Laufzeiten, Herdentfernungen und –azimute gegen die theoretisch erwarteten Werte ergeben sich Schlußfolgerungen z. B. auf abweichende Wellengeschwindigkeiten im Reflexionsgebiet von PP bzw. auf mögliche Strukturanomalien im Krustenbereich der Station Moxa.

Description: Zusammenstellung der im Text nicht erläuterten Symbole und Abkürzungen 1. Einleitung 2. Grundlagen 2.1. Seismographen und Registrierungen 2.1.1. Standardseismographen vom Typ A, B und C 2.1.2. Frequenz- und Phasencharakteristik elektrodynamischer Seismographen mit galvanometrischer Registrierung 2.1.2.1. Berechnung der Frequenz- und Phasencharakteristik für den Fall stationärer harmonischer Schwingungen 2.1.2.2. Berücksichtigung des Einschwingvorgangs im Hinblick auf Einsatzzeit-, Perioden- ·und Azimutbestimmung 2.2. Laufzeitkurven und die Interpretation von Seismogrammen 2.3. Gewinnung und Genauigkeit der Bezugsdaten 2.3.1. Herdortungen der Rechenzentren und die Bestimmung von Laufzeitresiduenfür die Station Moxa 2.3.2. Graphische Hilfsmittel zur Bestimmung von Epizentralentfernungund Azimut des ebensbezüglich der Station Moxa 2.4. Bisher bekannt gewordene Ergebnisse zur 1-stations-Methode 2.5. Auswahl geeigneter statistischer Methoden 2.5.1. Allgemeines 2.5.2. Häufigkeitsverteilungen 2.5.2.1. Normalverteilung nach GAUSS 2.5.2.2. t-Verteilung nach STUDENT 2.5.2.3. Binomialverteilung 2.5.3. Statistische Tests, Mutungs- und Prognoseintervalle 2.5.3.1. Verteilungsabhängige Verfahren 2.5.3.1.1. Test und Mutungsintervall für den Mittelwert 2.5.3.1.2. Vergleich der Varianzen zweier unabhängiger Stichproben 2.5.3.1.3. Vergleich der Häufigkeiten zweier unabhängiger Stichproben 2.5.3.2. Verteilungsunabhängige Verfahren 2.5.3.2.1. Test und Mutungsintervall für .den Median 2.5.3.2.2. Vergleich der Varianzen zweier unabhängiger Stichproben 2.5.3.2.3. Vergleich zweier unabhängiger Stichproben 2.5.3.3. Einige Bemerkungen zur Aussagekraft statistischer Tests 3. Ortung seismischer Ereignisse nach der 1-Stations-Methode 3.1. Bestimmung der Herdentfernung und Herdtiefe aus den Zeitdifferenzen seismischer Raumwelleneinsätze 3.1.1. Voruntersuchungen zur Entfernungs- und Herdtiefenbestimmung 3.1.2. D-Bestimmung im Entfernungsintervall 14° 〈 D 〈 110° (P-Wellen-Bereich) 3.1.2.1. δDPP-P im Entfernungsinterva11 25° 〈 D ≤ 110° 3.1.2.2. Laufzeitresiduen für PP-Reflexionen unter Kontinenten und Ozeanen (20° 〈 D 〈 170°) 3.1.2.3. δDPP-p im Entfernungsintervall 14° 〈 D 〈 109° 3.1.2.4. δtSS-P sowie Phasenhäufigkeiten für PP und SS im Entfernungsintervall 10° 〈 D 〈 170° 3.1.2.5. δDS-P im Entfernungsintervall 14° 〈 D 〈 105° 3.1.3. D-Bestimmung im Entfernungsintervall 100° 〈 D 〈 165° nach der "fitting the chart"-Methode 3.2. Bestimmung des Azimuts des Bebenherdes aus seismischen Registrierungen longitudinaler Scheinwellen vom Raumwellentyp 3.2.1. Voruntersuchungen zur Azimutbestimmung 3.2.1.1. Phasenverschiebungen zwischen den Registrieramplituden der Horizontalkomponenten und ihr Einfluß auf die Genauigkeit der Azimutbestimmung 3.2.1.2. Eignung von Doppelamplituden und multiplen P-Einsätzen zur Azimutbestimmung 3.2.1.3. Einfluß der Ablesegenauigkeit und des SNR auf die Größe der Azimutfehler 3.2.1.4. Abschätzung der Größe der möglichen Fehler von Azimutbestimmungen in Abhängigkeit von der Magnitude des seismischen Ereignisses 3.2.1.5. Durch Fehler im Vergrößerungsfaktor V0 bedingte systematische Azimutabweichungen 3.2.2. Azimutfehler δAz in Abhängigkeit vom Herdgebiet, Herdazimut und Seismographentyp 3.2.2.1. Azimutbestimmungen aus P-Wellen 3.2.2.2. Azimutbestimmungen aus LSW nach P 3.2.3. Zu möglichen Ursachen der systematischen Fehler von Azimutbestimmungen aus P-Wellen-Registrierungen vom Typ A 3.3. Praktische Ergebnisse und Möglichkeiten der Ortung seismischer Ereignisse aus Dreikomponentenregistrierungen 3.3.1. Auswertung der bisherigen Ergebnisse 3.3.2. Möglichkeiten zur Automatisierung von Ortungen nach der 1-Stations-Methode 4. Zusammenfassung der Ergebnisse Literatur

Description: [...] Diese Arbeit befaßt sich mit der Beobachtung des elektrischen Widerstandes im Untergrund durch das Meßverfahren Magnetotellurik (MT) mit dem Ziel, Widerstandsänderungen identifizieren zu können, die durch Erdbebenprozesse hervorgerufen werden. Dabei werden zwei offene Fragen verfolgt: (1) Wie groß ist der Effekt einer tektonisch bedingten Widerstandsänderung auf MT -Meßparameter? (2) Welche Meßgenauigkeit der MT-Meßparameter kann durch Langzeitregistrierungen unter Geländebedingungen erreicht werden? Es wurden 3-D-Modellierungen von hypothetischen Widerstandsänderungen an einer idealisierten Strike-Slip-Verwerfung (Seitenverschiebung) durchgeführt. Dabei wurden die resultierenden Änderungen von magnetotellurischen Parametem untersucht.

Description: Die vorliegende Arbeit soll klären, ob sich anhand von Ergebnissen regionaler magnetischer Vermessungen mit besserer räumlicher Auflösung als der der Observatorien regionale Säkularvariationsanomalien in Europa nachweisen und besser lokalisieren lassen. Der betrachtete Zeitraum umfaßt die Jahre 1955 bis 1995.

Description: Magmadynamische Prozesse im Inneren eines Vulkans können an der Oberfläche als seismische Signale registriert werden. Die bekannteste Signalform ist der vulkanische Tremor, dessen harmonische Anteile im Spektrum auf Instabilitäten des Magmaflusses hinweisen. Um diese Instabilitäten zu erklären, wird von Chouet (1) und Schick (2) ein Zweiphasenflußmodell vorgeschlagen. Das Vorhandensein einer freien Gasphase erhöht die Kompressibilität des Magmas, was die Entstehung von extrem starken Druckgradienten ermöglicht. Der Zweiphasenfluß in einem porösen Medium aber erzeugt zeitvariable elektrische Strömungspotentiale (3), die von den Druckgradienten abhängen. Unsere Idee war daher, an gleichzeitig registrierten seismischen und magnetotellurischen Zeitreihen, vom Tremor erzeugte Änderungen des elektrikschen Feldes festzustellen

Description: Im Juni 1995 wurden über der Silbererzlagerstätte Pulacayo in Bolivien transientelektromagnetische (TEM) Messungen durchgeführt. Ziel war eine detaillierte Erkundung der geologischen Strukturen bis zu einer Teufe von 1000 m. Aus diesem Grund wurden für die Messungen der geringe Stationsabstand von 50 m gewählt. Die hohe Datenmenge erforderte den Einsatz automatischer Auswerteverfahren. Neben verbreiteten Interpretationstechniken wie der Berechnung von scheinbaren Widerständen und der 1 D-lnversion wurden auch 1 D- und 2D-lmagingverfahren eingesetzt und deren Leistungsfähigkeit erprobt.

Description: Untersuchungen der mittleren und unteren Kruste haben in den letzten Jahren immer wieder Hinweise auf 'anoma l' hoch leitfähige Schichten ergeben. Grundlage dieser Untersuchungen waren Methoden der elektromagnetischen Tiefenforschung mit der diese Schichten lokal nachgewiesen werden konnten (z.B. ERCEUGT, 1992). Als Ursache für derart hoch leitfähige Schichten werden zur Zeit netzwerkartig verbundener Kohlenstoff in Form von Graphit und salinare Fluide diskutiert. Die Frage nach der effektiven Größe der Leitfähigkeit bleibt jedoch unbeant wortet, da die elektromagnetische Tiefenforschung nur integrierte Größen liefert. Ein weiterer charakteristischer Parameter ist die elektrische Anisotropie (crmin : CTmax)Der Versuch, Felddaten mit Werten von 10-100 (KELLET et al., 1992; EISEL, 1995) durch Labormessungen an Gesteinsproben mit Werten von 3-5 (z.B. MARESCHAL et al., 1992) zu reproduzieren, offenbart jedoch eine erhebliche Diskrepanz.

Description: Im Sommer 1997 wurden erstmalig im Rahmen des DFG-Schwerpunktes MERAPI magnetotellurische Messungen am Hochrisikovulkan Merapi durchgeführt. Erste Kenntnisse der elektrischen Leitfähigkeit im lokalen wie im regionalen Umfeld des Vulkans bilden die Grundlage, um ein elektrisches Abbild des Merapi zu erstellen. Ziel ist die Erkundung von signifikanten Leitfähigkeitskontrasten, die mit der Entstehung oder mit der rezenten Aktivität des Vulkans zusammenhängen. Ursachen für hohe Leitfähigkeiten können . Schwächezonen sein, die den Aufstieg des Magmas während der Entstehung des Vulkans begünstigen und noch heute beeinflussen, . hydrothermale Fluide, die in Konvektionszellen, angetrieben vom heißen Magma, zirkulieren, . hydrothermale Ablagerungen sowie . das heiße Magma. Um einen ersten Überblick zu gewinnen, wurden auf zwei Profilen Messungen zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit im Untergrund durchgeführt: (1) auf einem Profil von 165 km Länge zur Untersuchung der regionalen Leitfähigkeitsstruktur, (2) auf einem Profil von 9 km Länge zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit direkt am Vulkan.

Description: In numerischen Modellrechnungen werden traditionell Strukturen mit homogener Leitfäigkeit in jedem Block und scharfen Grenzen betrachtet. Dieses Modell ist unzureichend, wenn die Leitfähigkeit im Medium kontinuierlich variiert. Für einen geschichteten Halbraum, dessen Schichtleitfähigkeiten linear oder exponential mit der Tiefe variieren, lassen sich Algorithmen zur Bestimmung der magnetotellurischen Übertragungsfunktionen ableiten (Berdicheskiy et al. 1974;Mallick,1970; Kao et al.,1980; Kao, 1981,1982). Mit Hilfe der Methode der finiten Elemente(FEM) wird hier ein Algorithmus zur numerischen Modellierung von elektromagnetischen Feldern in zwei Dimensionen vorgestellt. Der Widerstand zwischen den Blöcken ändert sich dabei nicht sprung haft, sondern variiert linear. Dies wird durch eine Formfunk tion beschrieben. Im folgenden wird zunächst das Modellrechnungsverfahren beschrieben. Anschließend wird die MT-Response für einige Modelle berechnet. Die Resultate werden sowohl mit halbanal ytischen Lösungen als auch mit Lösungen nach der Methode der finiten Differenzen (FDM) verglichen.

Description: Im Rahmen von studentischen Praktika werden über der "Karsdorfer Störung" verschiedene geophysikalische Meßverfahren eingesetzt, um den Charakter dieser geologischen Störung möglichst umfassend aufzuklären. Die Störungszone, die sich am südwest lichen Rand der Elbtalzone befindet (Bild 1.1), wurde in den vergangenen Jahren von Geologen intensiv und umfassend kartiert. Die dabei erstellte Karte zeigt den gestörten Bereich im Untersuchungsgebiet als eine nahezu geradlinig durchgehende Zone, wobei über dem Grundgebirge aus Gneis eine Kontaktzone zwischen Rotliegendem im Nordosten und Kreide im Südwesten gebildet wird. Überdeckt ist dieser Bereich von Quartärab lagerungen. Von den geophysikalischen Messungen sind die Ergebnisse von Gleichstromgeoelektrik und VLF besonders interessant, weshalb sie hier vorgestellt werden.

Description: Die Interpretation magnetotellurischer Daten hat das Ziel, ein Leitfähigkeitsmodell zu erstellen , welches die geologischen Verhältnisse im Erduntergrund widerspiegelt . Dabei stellt sich die Frage, wie gut ist das berechnete Modell oder sind auch alternative Modelle denkbar? In der Regel wird der Vergleich zwischen gemessenen Daten und Modellantwort sowie Ergebnisse anderer geophysikalischer und geologischer Untersuchungen herangezogen, um Aussagen über die Güte des gefundenen Modells zu machen. Das Problem ist jedoch keineswegs eindeutig. Es existieren beliebig viele Modelle, welche die gemessenen Daten befriedigend anpassen. Es soll nun untersucht werden, wie man einfach Aussagen über die Auflösung der Modellparameter machen kann. Die Sensitivitätsmatrix ist bei der zweidimensionalen Inversion ein Begleitprodukt bei der Linearisierung des Vorwärtsproblems. Sie enthält Informationen über die Abhängigkeit der Modellparameter von den Daten. Neben der mathematischen Herleitung werden im folgenden verschiedene Darstellungen der Sensitivitätsma trix gezeigt und ihre Bedeutung in bezug auf die Auflösbarkeit der modellierten Untergrundstrukturen diskutiert.

Description: Tiefbohrungen werden in aller Regel mit Stahlverrohrungen versehen, um eine Erosion der Bohrlochwand zu vermeiden und um sie permanent offen zu halten. Viele auf elektromagnetischen Verfahren beruhende Meßinstrumente lassen sich bisher nicht einsetzen, da die elektrisch leitende Verrohrung das Eindringen der elektrischen Ströme und elektromagnetischer Felder in das umgebende Gestein stark dämpft. Gesucht werden verbesserte Meß- und Auswertetechniken für Bohrlochmessungen durch die Verrohrung hindurch. Damit könnten teure Unterbrechungen des Bohrbetriebes für Messungen vor dem Einbau der Verrohrung vermieden und Änderungen physikalischer Gesteinsparameter lange nach Abschluß der Bohrarbeiten gemessen werden. Wir zeigen hier einige Ergebnisse von Messungen erdmagnetischer Pulsationen in der verrohrten Hauptbohrung des GFZ-Tiefenobservatoriurns in Windischeschenbach/Oberpfalz (GFZ-TO).

Description: In jüngster Vergangenheit ist eine gewisse Renaissance der Anwendung geoelektrischer Verfahren erkennbar, die ihre Ursache zumindest teilweise in der Verfügbarkeit von Algorithmen zur Modellierung von Leitfähigkeitsstrukturen findet. Darüberhinaus sind Ansätze zu beobachten, unter Nutzung von Multielektrodenanordnungen klassische Elektrodenaufstellungen durch problemangepasste Konfigurationen zu ersetzen. Bereits 1979 wurde eine Finite-Differenzen-Methode zur geoelektrischen Modellierung von Leitfähigkeitsstrukturen vorgestellt (DEY und M0RRIS0N 1979). Seither folgten nur wenige Publikationen; SPITZER und WURMSTICH gaben eine Zusammenstellung verschiedener Ansätze und weiterführende Referenzen (SPITZER 1995; SPITZER und WURMSTICH 1996). Der hier vorgestellte Algorithmus basiert in seinen Grundzügen auf dem Diskretisierungsschema von DEY und M0RRIS0N, wobei die dort verwendeten Randbedingungen modifiziert wurden (ZHANG et al. 1995). Besonderer Wert wurde auf die Genauigkeit der Potentialberechnung im gesamten diskretisierten Gebiet gelegt, um bei äquidistanten Gittern beliebige Kartierungsvarianten realisieren zu können. Unter der Forderung, auch in Quellennähe eine akzeptable Genauigkeit zu schaffen, war es zusätzlich notwendig, Ansätze zur Singularitätsbeseitigung zu untersuchen (LOWRY et al. 1989). Der Algorithmus wurde in C programmiert. Als Gleichungslöser gelangte die Methode der konjugierten Gradienten zur Anwendung (SKALICKY 1996).

Description: In Europa wird es durch das stetige Entstehen neuer von Menschenhand geschaffener elektromagnetischer Störquellen wie Industrieanlagen oder elektrifizierte Eisenbahnlinien zunehmend schwerer, aus den an der Erdoberfläche gemessenen Variationen des elektrischen und magnetischen Feldes unverzerrte magnetotellurische Übertragungsfunktionen zu gewinnen. Die im Jahr 1995 entlang eines Profils über das sächsische Granulitgebirge registrierten magnetotellurischen Zeitreihen sind von starken Störsignalen und unkorreliertem Rauschen überlagert. Die mit dem Single-Site--Verfahren berechneten robusten Schätzungen der MT-Übertragungsfunktionen ergaben falsche Ergebnisse. In diesem Bericht wird am Beispiel der Station WIN in Zentrum des Granulitgebirges gezeigt, wie mit Hilfe eines Two-Source--Processings, bei dem gleichzeitig Übertragungsfunktionen für das MT-Nutzsignal und das Störsignal berechnet werden, eine Separation von Nutzsignal und Störsignal erfolgen kann. Hierzu ist eine Referenz-Station notwendig, an der gleichzeitig möglichst rauscharme Magnetfeldvariationen registriert werden.