ALBERT

Description: Die traditionell als „Obere Cerithien-Schichten, oberer Teil“ und „Inflata-Schichten” bezeichneten stratigraphischen Einheiten im Untermiozän des Mainzer und Hanauer Beckens werden als lithostratigraphische Formationen neu definiert. Als neue Namen werden die den Internationalen Richtlinien für Stratigraphische Nomenklatur angepassten Begriffe Oberrad-Formation [für Obere Cerithien-Schichten, oberer Teill und Rüssingen-Formation [für Inflata-Schichten] eingeführt. Die Formationen werden beschrieben und Typusprofile, einschließlich Grenzstratotypus- Profilen, vorgeschlagen. Da eine geologisch aussagefähige Untergliederung der tertiären Schichtenfolge im Mainzer und Hanauer Becken allein aufgrund von Gesteinsmerkmalen wegen rascher lateraler und vertikaler Wechsel im Allgemeinen nicht möglich ist, werden paläontologische Definitions- und Abgrenzungskriterien beibehalten. Die beckenweit beobachtbaren Abfolgen von Faunenassoziationen (Mollusken, Ostrakoden, Foraminiferen) werden dabei als ein Lithofazies-Element gewertet.

Description: Abstract: The stratigraphical units traditionally known as „Obere Cerithien-Schichten, oberer Teil“ and „Inflata-Schichten“ (Early Miocene, Mainz and Hanau Basins) are redefined as lithostratigraphical units. To conform with the International Guidelines for Stratigraphical Nomenclature, they are renamed as Oberrad-Formation (for Obere Cerithien- Schichten, oberer Teil) and Rüssingen-Formation (for Inflata-Schichten). The formations are described, and type sections including boundary type sections are proposed. As a geologically meaningful subdivision of Tertiary sediment packages in the study area is usually impossible from lithological characters alone due to rapid vertical and lateral lithofacies variations, palaeontological criteria for formation definition and delimitation are maintained. The basinwide succession of faunal associations (mollusks, ostracods, foraminifers) is thereby considered as a lithofacies element of the formations.

Description: research

Description: Die im Mainzer und Hanauer Becken informell als Untere Hydrobien- Schichten bezeichnete Einheit wird als Wiesbaden-Formation neu definiert. Als Typus- Profil wird das 22 m mächtige Profil im Steinbruch Kalkofen bei Wiesbaden festgelegt. Die Wiesbaden-Formation überlagert die Rüssingen-Formation (bisher Inflata-Schichten) und wird ihrerseits von den Oberen Hydrobien-Schichten überlagert. Die Untergrenze der Wiesbaden-Formation ist durch das erste häufige Vorkommen der Foraminifere Lippsina de.rn.ensgegeben. Die Obergrenze liegt an der Basis einer marin-brackischen Schichtfolge, die Foraminiferen, Nannoplankton und erstmals Gafeiws-Otolithen führt. Die Wiesbaden-Formation ist lithofaziell in drei Abschnitte unterteilbar. Der untere brackische Abschnitt ist etwa 23 m mächtig. Der mittlere lakustrine Abschnitt enthält Braunkohle-Lagen und umfasst im Hanauer Becken 20 bis 23 m während er im Mainzer Becken stark kondensiert ist (maximal 7 m). Der obere Abschnitt wurde von uns als Auftauchfazies bezeichnet und erreicht bis zu 24 m. Unterer und mittlerer Abschnitt der Wiesbaden-Formation können biostratigraphisch in die mittlere Aquitan- Stufe (Säuger-Einheit MN 2a) gestellt werden. Der obere Abschnitt könnte die Zeitspanne der oberen Aquitan- und der unteren Burdigal-Stufe umfassen, doch fehlen bislang gesicherte Datierungen.

Description: Abstract: The Hydrobia Beds, an informal unit in the Mainz Basin and Hanau Basin, are newly defined as the Wiesbaden-Formation. We choose a 22 m thick section in the quarry Kalkofen near Wiesbaden as the type profile. The Wiesbaden-Formation overlies the Rüssingen-Formation (previous Inf fota-Schichten) and itself is overlaid by the Upper Hydrobia Beds. The lower boundary of the Wiesbaden-Formation is defined by the first abundant occurrence of the foraminifer Lippsina demens. The upper boundary is drawn at the basis of a marine-brackish sequence yielding foraminifers, nannoplankton and, for the first time (FAD), otoliths of the fish genus Gobius. The Wiesbaden-Formation can be divided on basis of lithofacies in three parts. The lower brackish part is around 23 m thick. The middle, lacustrine part contains lignite layers and comprises 20—23m in the Hanau Basin, but is strongly Condensed in the Mainz Basin (maximally 7 m). The upper part is named as the "emerging facies" and may be up to 24 m thick. The lower and middle part of the Wiesbaden-Formation are dated biostratigraphically as middle Aquitanian (mammal unitMN 2a). The upper part may span the time interval from the upper Aquitanian to the lower Burdigalien, but precisely dated fossils are still missing.

Description: research

Description: In den letzten Jahren hat die Technik, die bei geophysikalischen Messungen eingesetzt wird, einen enormen Entwicklungsschub genommen. Hochempfindliche und -spezialisierte Meß- und Registrierapparaturen erhöhen die Genauigkeit der aus der Erde empfangenen Signale und ermöglichen damit das Vordringen in immer tiefere Bereiche der Erdkruste. Während das technische Equipment dem Prozeß einer ständigen Weiterentwicklung unterliegt, ist die Interpretation der gewonnenen Daten jedoch zumeist noch ein manuelles Problem. Zwar bedienen sich heute die Geowissenschaften, insbesondere die datenintensiven Bereiche wie Seismik, Gravimetrie, Magnetik usw., bereits hochentwickelter Computer zur Bearbeitung und Auswertung der Meßergebnisse; um den geophysikalisch-geologischen Interpretationsprozeß jedoch in eine neue Qualität zu überführen, muß die ihm zugrundeliegende Methodik grundlegend überdacht und erweitert werden. Da die konventionelle Datenauswertung im allgemeinen symbolisches Wissen nicht verarbeiten kann, während der Interpretation jedoch zum überwiegenden Teil mit solchem gearbeitet wird, ist es unumgänglich, neben den konventionellen Verfahren auch die wissensbasierte Methodik, die diesen Mangel beheben kann, einzubinden. Die Einbindung symbolischen Wissens bedeutet eine gründliche Analyse des abzubildenden Prozesses, der ihm zugrundeliegenden Prinzipien, Faktoren und Abläufe. In der vorliegenden Arbeit, die sich mit der Abbildung der manuellen Interpretationsmethodik in einem wissensbasierten System befaßt, nimmt dieser Analyseprozeß aufgrund seiner Komplexität und enormen Wichtigkeit einen breiten Raum ein. Kapitel 2 der Arbeit befaßt sich zunächst einleitend mit der Verknüpfung von Geowissenschaften und Informatik. Es gibt einen Überblick über die wissensbasierte Methodik und ordnet den geophysikalisch-geologischen Interpretationsprozeß in die Problematik der Wissensverarbeitung ein. Das übliche Interpretationsverfahren, seine Mängel und Schwachstellen werden im dritten Kapitel kurz erläutert. Die “Abstraktion des Interpretationsprozesses” setzt sich daran anschließend mit der Arbeitsweise des interpretierenden Wissenschaftlers auseinander und definiert somit den Funktionsumfang des zu entwickelnden Systems. Die wissensbasierte Methodik ist vielfältig; um die für die Interpretation geeigneten Ansätze auswählen zu können, faßt das Kapitel in den weiteren Ausführungen die allgemein üblichen Verfahren zusammen. Aus der Fülle der Methoden im zuvorliegenden Abschnitt werden nun die für die Geo-Interpretation geeigneten Verfahren ausgewählt (Kap. 5) und zu einem Interpretationssystem kombiniert. Das Kapitel begründet die Methodenauswahl und gibt einen Überblick über die interne Arbeitsweise des Prototypen, seine Funktionalität und seine Handhabung. Während der beschriebene Modellansatz das Werkzeug zur Interpretation darstellt, setzt sich das letzte und wesentlichste Kapitel (Kap.6) mit der Wissensformalisierung für die Geo-Interpretation auseinander Es beschreibt die Vorgehensweise und die Probleme bei der Entwicklung der Wissensbasis und führt eine detaillierte Untersuchung der einzubindenden Wissensgebiete und ihrer Parameter durch. Die Methodik wird anhand eines seismischen Profilabschnittes getestet und die Ergebnisse abschließend diskutiert. Alle Bestandteile des Prototypen wurden eigenständig entwickelt und programmiert. Das in Kapitel 5 beschriebene Werkzeug ist weitestgehend allgemein gehalten, so daß es nach Austausch der Wissensbasis auch für andere Bereiche nutzbar ist.

Description: In the last years, the technique which is used for geophysical measurements has developed enormously. Highly sensitive and specialized measuring and registration equipment increases the accuracy of the signals received from the earth thereby enabling a penetration into ever deeper areas of the earth's crust. While the technical equipment is subject to the process of constant advancement, the interpretation of the data, however, is mostly still a manual problem. Today the geosciences (in particular data-intensive areas such as seismology, gravimetry, magnetics) already use highly developed computers for the handling and analysis of measurement results; however in order to better the geophysical-geological interpretation process, its underlying methodology must be fundamentally revised and extended. Since conventional data evaluation cannot process generally symbolic knowledge which is mostly used during the interpretation process, it is absolutely necessary to use knowledge-based methodology in addition to the conventional procedures to eliminate this shortcoming. The integration of symbolic knowledge means a thorough analysis of the process which is to be modelled, its underlying principles, factors, and operational sequence. In the work presented here, which discusses the transfer of manual interpretation methodology into a knowledge-based system, the process of analysis takes much room due to its complexity and enormous importance. The introductory chapter 2 of the work describes the linkage of geosciences and computer science. This section gives an overview of the knowledge-based methodology and regards the geophysical-geological interpretation process under the criteria of knowledge processing. The usual interpretation procedure, its shortcomings and weak points are described briefly in the third section. Subsequently, the section "Abstraktion des Interpretationsprozesses" examines the methodology of the interpreting scientist and defines so the function range of the system which is to be developed. Knowledge-based methodology is multi-faceted; in order to be able to select the methods suitable for the interpretation, this section further summarizes the most important knowledge-based procedures. From the abundance of methods described in the past section, the procedures suitable for the geointerpretation are selected (chapter 5) and combined to form an interpretation system. This section justifies the method of selection and gives an overview of the internal structure of the prototype, its functionality and its use. While the described basic approach represents the tool for interpretation, the last and most substantial section (chapter 6) regards knowledge formalisation for geointerpretation. This section describes the methodology and the problems during the development of the knowledge base and analyzes thoroughly the fields of knowledge which are to be integrated and their parameters. Methodology is tested with a part of a seismic profile; and finally the results are discussed. All modules of the prototype were developed and programmed by myself. The tool described in chapter 5 is as far as possible general, so that it can also be used in other areas – after the exchange of the knowledge base.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Der Baugraben einer Treibstoff-Pipeline bei Odenbach erschloss kurzfristig ein ca. 200 m mächtiges Profil, das große Teile der Lauterecken-Formation umfasst. Ein neuer Leithorizont wird aufgestellt, drei weitere detailliert beschrieben. Die Abfolge wird mit anderen Aufschlüssen bei Odenbach verglichen.

Description: Abstract: In 1998 the restoration of the Trans European NATO Pipeline (TENP) in northern Palatinate (Southwest Germany) opened a two hundred meter long exposure yielding big parts of the Lauterecken formation (Lower Permian). The lithology and palaeontology of the outcrop is described, focusing arthropod and fish remains. A new lake horizon called Roetherhof bed is erected. Together with the formerly known Odenbach bed and Medard bed it is described in detail. The whole section is compared with other localities in the vicinity of Odenbach.

Description: research

Description: In der Umgebung von Homburg/Saar werden die Tektonik und die Schichtenfolge des Buntsandstein der Nordwestflanke der Pfälzer Mulde beschrieben. Aufgrund der Auswertung aller bekannten Brunnenbohrungen und einer geologischen Kartierung können die Lage und die Ausbildung der Kluftgrundwasserleiter in den verschiedenen tektonischen Schollen näher charakterisiert und in Schnitten dargestellt werden. Sie bilden großräumig zusammenhängende Grundwasserstockwerke im höheren Buntsandstein (Voltziensandstein, Felsbänke in den Zwischenschichten, Obere Felszone), in den Karlstal-Schichten (Karlstal-Felszone) und im tieferen Buntsandstein (Rehberg- und Trifels-Schichten). Der für die Wasserversorgung wichtige tiefere Buntsandstein- Grundwasserleiter hat im peripheren Nordwestteil der Mulde (Westpfälzische Moorniederung) generell höhere Transmissivitäten, als in deren innerem Teil (Sickinger Höhe), wo er jedoch durch die auflagernden Karlstal-Schichten besser geschützt ist.

Description: Abstract: The tectonics and strata sequence of the Bunter of the northwest flank of the Palatinate syncline in the Homburg/Saar area are described. Based on the evaluation of all known well boreholes and geological mapping, the location and development of the fissured aquifers in the various tectonic blocks can be characterized and illustrated in profiles. They form connected aquifer tables over large areas in the higher Bunter (Voltziensandstein, Zwischenschichten, Obere Felszone), in the Karlstal beds (Karlstal-Felszone) and in the deeper Bunter (Rehberg- and Trifels-Schichten). The deeper Bunter aquifer, being important for trinking water supply, has generally higher transmissivities in the peripheric northwestern part of the syncline (Westpfälzische Moorniederung) than in the interior part (Sickinger Höhe). In the interior part however this aquifer is better protected by the superposed Karlstal beds.

Description: 1 Einleitung \ 2. Geographisch-morphologischer Überblick 3. Tektonik 4. Paläogeographie, Faziesentwicklung 5. Schichtenfolge und Charakterisierung der Grundwasserleiter 5.1. Stauf-Schichten (sSt bzw. zSt) 5.2. Trifels-Schichten (sT) 5.3. Rehberg-Schichten (sR) 54. Karlstal-Schichten (sK) 5.5. Höherer Buntsandstein 5.5.1. Obere Felszone (sOF) und Zwischenschichten (soZ) 5.5.2. Voltziensandstein (soV) 5.6. Unterer Muschelkalk (mu) 5.6.1. Muschelsandstein und Mergelige Schichten ( mul) 5.6.2. Terebratelzone mit basaler Hauptterebratelbank (zusammen als mu 1 T dargestellt) Schriften Anhang

Description: research

Description: Das Untersuchungsgebiet (Wrangell Island) gehört zu Südost-Alaska mit temperiertem, immergünem Regenwald, in dem auch viele Moore zu finden sind. Dort wurde ein Moorkomplex (muskeg) anhand von vegetationskundlichen Aufnahmen nach der Methode von Braun-Blanquet untersucht. Darin dominieren Zwergsträucher, Hemikryptophyten und Moose. Insgesamt wurden vier Vegetationstypen aufgrund von Oberflächenstrukturen und Artenzusammensetzung unterschieden: deckenmoorähnliche Strukturen, Bultstrukturen, teppichartige Matten oder flache Schlenken und Schlenken.

Description: The visited Wrangell Island is situated in Southeast-Alaska, covered with temperate coniferious rainforests. In this area there are many bogs. One of the mire complexes (muskeg) was investigated by study of the vegetation by phytosociological relevés according to the principles of Braun-Blanquet. The mire complex was dominated by dwarf shrubs, hemicryptophytes and mosses. On the basis of topography and floristic compositions four different types of vegetation has been found: blanket bog-like structures, hummock-like structures, flat moss carpets or flat hollows and hollows.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Die mit der Drehwaage gemessenen Ableitungen des Schwerepotentials, insbesondere der Horizontalgradient und die Krümmungsgröße, begründeten ganz wesentlich den kommerziellen Erfolg der Geophysik bei der Suche nach Kohlenwasserstoffen. Die Bedeutung der Drehwaage - und damit die Weiterentwicklung der Auswertemethodik - nahm jedoch mit der weiten Verbreitung von Gravimetern seit etwa 1950 immer mehr ab. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Frage, mit welchen Methoden die Berechnung von Schwerewerten aus Drehwaagemessungen am besten gelingt und verfolgt den Ansatz, eine Synthese aus klassischen Verfahren mit computergestützten numerischen Methoden herzustellen. Bei Lösung dieser Aufgabe dienen die Horizontalgradienten Wxz und Wyz als Eingangsparameter, während die Krümmungsgrößen Wxy und Wyy-xx keine Verwendung finden. Die verschiedenen Methoden werden dazu zunächst an einem synthetischen Modell und später mit Drehwaagedaten von BEB Erdgas und Erdöl GmbH (Hannover) getestet. Dazu sind insgesamt 39 Meßtischblätter im Gebiet Soltau bzw. Wathlingen (Norddeutschland) mit 35000 Drehwaagemessungen digitalisiert worden. Das Verfahren von Haalck liefert trotz seines simplifizierten Ansatzes eine recht gute Übereinstimmung zwischen der aus den Gradienten berechneten Schwere und der Modellschwere (etwa 0.4 x 10-5 ms-2), reagiert jedoch sehr empfindlich auf Datenfehler, die sich in ausgeprägten Verbiegungen der Isolinien der Schwere äußern. Durch nachträgliche Glättung läßt sich jedoch eine Verbesserung erzielen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist die Abhängigkeit des Ergebnisses von der vorher durchzuführenden Interpolation der Gradienten auf ein regelmäßiges Gitter und die methodenbedingte Mittelwertbildung zweier unabhängig voneinander berechneten Schwerefelder. Diese Nachteile lassen vermeiden, wenn die Berechnung der Schwere aus den Horizontalgradienten als Ausgleichungsproblem formuliert wird, bei dem die vorherige Interpolation der Horizontalgradienten auf ein Gitter entfallen kann und eine gewisse Filterung von Fehlern in den Daten implizit durchgeführt wird. Die hiermit erreichbaren Genauigkeiten betragen bis zu 0.1 x 10-5 ms-2 und liegen in der Größenordnung der Genauigkeit einer Schweremessung. Eine noch flexiblere Berechnungsmethode bietet die Methode der kleinsten Quadrate, bei der sowohl „Rauschen“ in den Daten als auch die gleichzeitige Berücksichtigung von Horizontalgradienten und Schwerewerten möglich wäre. Die hiermit erreichte Genauigkeit beträgt etwa 0.5 x 10-5 ms-2. Die berechneten Schwerewerte lassen einfach sich in bestehende Datensätze integrieren, um Datenlücken zu füllen bzw. die Stationsdichte zu verdichten. In einem vier Meßtischblätter umfassenden Gebiet (Salzstock Wathlingen) konnte auf diese Weise für Teilgebiete eine verbesserte, detailreichere Schwerekarte generiert werden. Eine unmittelbare Verwendung der Horizontalgradienten - ohne vorherige Umrechnung in Schwerewerte - erlaubt die Modellierung von Dichte und Geometrie eines dreidimensionalen Untergrundmodells. Das aus der Modellierung über- und untertägiger Schweremessungen entstandene Dichtemodell des Salzstocks von Wathlingen zeigt auch eine prinzipielle Übereinstimmung zwischen gemessenen und berechneten Horizontalgradienten. Geringfügige Abweichungen sind durch Vernachlässigung von Strukturen in Oberfiächennähe zu erklären. Deren Berücksichtigung und die damit verbundene Modellierung der Horizontalgradienten könnte jedoch eine Verbesserung des bestehenden Modells erbringen.

Description: Torsion balance measurements of derivatives of gravitational potential - especially horizontal gradient and curvature - were a significant factor in the commercial success of exploration geophysics in detecting hydrocarbons. However, with the widespread use of gravimeters since about 1950, there has been a continuous decrease in the importance of the torsion balance and hence in the improvement of methods of analysis. This study aims to establish which are the best methods of determining gravity values from torsion balance measurements. Its approach is to synthesize classical procedures with computer-based numerical methods, taking horizontal gradients Wxz and Wyz as input parameters, but not using the curvature values Wxy and Wyy - xx . The various methods were first tested in a synthetic model and again using torsion balance data supplied by BEB Erdgas and Erdöl GmbH (Hanover). A total of 39 topographical maps (1:25,000) of the Soltau and Wathlingen areas (northern Germany) were digitzed with 35,000 torsion balance measurements. Despite its simplified approach, the Haalck procedure yields a good agreement between theoretical gravity and gravity calculated from gradients (about 0.4 x 10-5 ms-2 ); however it shows a highly sensitive response to data errors, expressed in pronounced deformations of the gravity contour lines. This can be improved by subsequent smoothing. The disadvantage of this procedure is that results depend on prior interpolation of the gradients to a regular grid and taking the mean of two independently calculated gravity fields. These disadvantages may be avoided by formulating the gravity calculation from the horizontal gradients as a least squares adjustment problem, leaving out the prior interpolation of the horizontal gradients to a grid and implicitly filtering errors in the data. Accuracies of 0.1 x 10-5 ms-2 may be obtained in this way and are in the order of magnitude of gravity measurement accuracy. A more flexible method of calculation is the method of least squares collocation by which both "noise” in the data and simultaneous allowance for horizontal gradients and gravity values are possible. Here the accuracy is about 0.5 x 10-5 ms-2. The computed gravity values can be readily integrated in existing datasets in order to fill data gaps or enhance station density. In the case of an area covered by four topographical maps (the Wathlingen salt dome) this method allowed us to create an improved, more detailed gravity map for specific sub-areas. The direct use of horizontal gradients - without prior conversion into gravity values - allows the modeling of density and geometry of a three-dimensional subsurface model. The density model of the Wathlingen salt dome generated by the modeling of surface and subsurface gravity measurements also shows a basic agreement between measured and computed horizontal gradients. Slight deviations are due to the disregard of near-surface structures. However, their inclusion and the simultaneous modeling of horizontal gradients could improve the existing model.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: In der Meisenheim-Formation (Glan-Gruppe) des karbonisch-permischen Saar-Nahe-Beckens treten weitverbreitet vulkanische Aschentuffe auf, die hervorragende Leithorizonte innerhalb der fluvio-lakustrinen Abfolge darstellen. Die laterale Verbreitung sowie die stratigraphische Position und Bedeutung der wichtigsten tephrostratigraphischen Horizonte im nordöstlichen Beckenbereich werden hier dokumentiert. Die Erhaltung der distalen pyroklastischen Fallablagerungen wurde durch das Ablagerungsmilieu und die synsedimentäre Tektonik gesteuert, was sich in einer unterschiedlichen Faziesausbildung der Tuffe widerspiegelt. Die Hauptleithorizonte sind meist aus mehreren aufeinanderfolgenden Tuff- und Tuffitlagen zusammengesetzt. Daneben weisen zahlreiche geringmächtige, lokal begrenzt auftretende Tuffhorizonte auf häufige Vulkanausbrüche bzw. Aschenfallereignisse hin. Innerhalb laminierter bituminöser Tonsteinabfolgen konnten Eruptionspausen von weniger als 200 Jahren bestimmt werden. Die Eruptionszentren lagen südlich des Saar-Nahe-Beckens, sehr wahrscheinlich im Schwarzwald und den Vogesen, möglicherweise auch im Bereich der heutigen Zentralalpen. Eine Aschenherkunft von Vulkanen innerhalb des Beckens wird ausgeschlossen. Zwei primäre Tufflagen im Kappeln- und St. Alban-Leithorizont deuten DRE (dense rock equivalent)-Volumen von mindestens 1,6 bzw. 1,1 km3 an, womit sie deutlich größere Eruptionsereignisse repräsentieren als der Ausbruch des Mount St. Helens 1980. Dabei gehört die Fallablagerung im Kappeln-Tuff zu den bedeutendsten Aschenfallereignissen im Saar-Nahe-Becken vor Beginn des beckeninternen Vulkanismus in der Nahe-Gruppe. Das Alter des Pappelberg-Tuffs von 297,0 + 3,2 Ma zeigt die stratigraphische Position der Meisenheim-Formation im Grenzbereich Karbon/Perm an.

Description: Abstract: In the Meisenheim-Formation (Glan-Group) of the Carboniferous-Permian Saar-Nahe Basin widespread volcanic ash tuffs occur representing excellent marker horizons within the fluvio-lacustrine sequence. The lateral distribution and Stratigraphie Position and significance of the main tephrostratigraphic horizons in the northeastern part of the basin are documented here. The preservation of the distal pyroclastic fallout deposits was controlled by the depositional environment and the synsedimentary tectonic activity which is reflected by a different facies character of the tuffs. The main marker horizons are offen composed of several successive tuff and tuffaceous layers. In addition, many thin and locally restricted tuff horizons indicate frequent eruptions and ash fall events, respectively. Within laminated bituminous mudstone successions, intereruptive periods of less than 200 years have been determined. The volcanic centres were located south of the Saar-Nahe Basin, most probable in the Black Forest and Vosges but possibly also in the area of the Central Alps. An ash origin from volcanoes within the basin is unlikely. Two primary tuff layers in the Kappeln and St. Alban marker horizon indicate DRE (dense rock equivalent) volumes of at least 1.6 and 1.1 km32, respectively, thus representing distinctly greater eruption events than the Mount St. Helens eruption in 1980. Hence, the fallout deposit in the Kappeln-Tuff belongs to the most important ash fall events in the Saar-Nahe Basin prior to the beginning of the basininternal volcanism of the Nahe-Group. The age of the Pappelberg-Tuff of 297.0 ± 3.2 Ma indicates a Stratigraphie position of the Meisenheim-Formation in the ränge of the Carboniferous/ Permian boundary.

Description: research

Description: Mit den Tiefbauarbeiten im Rahmen der Neuverlegung einer Gasfernleitung wurde in den Frühjahrs- und Sommermonaten 1999 ein ausgedehntes Profil im variskischen Sockel des zentralen und südlichen Rheinischen Schiefergebirges der geologischen Betrachtung zugänglich. In der ca. 3 m tiefen, über rund 80 km Länge weitgehend quer zum Generalstreichen verlaufenden Grabentrasse wurden die variskisch deformierten Sedimentgesteine des unterdevonischen Grundgebirges hinsichtlich ihrer stratigraphischen und tektonischen Eigenheiten aufgenommen und zur Konstruktion eines geologischen Profilschnittes ausgewertet. Von Nordwesten nach Südosten konnten die im Bereich der Westeifel, der Moselmulde und des Hunsrücks erschlossenen Gesteinsverbände als drei Profilabschnitte den faziell und tektonisch typisch geprägten Baueinheiten des Rheinischen Schiefergebirges zugeordnet werden. In der stratigraphischen Abfolge überwiegen Schichten der Unter- und Oberems- Stufe. Untergeordnet treten Gesteine der Siegen-Stufe im Kernbereich des Manderscheid- An tiklinoriums und an der Nordflanke der Moselmulde zu Tage, vom paläogeographischen Muster bestimmt in jeweils unterschiedlicher Lithofazies. Die gesamte Abfolge unterdevonischer Schichtverbände ist charakterisiert durch intensiven Faltenbau und mehr oder weniger starke Störungstektonik, von Norden nach Süden insgesamt gekennzeichnet durch zunehmende Komplexität und stratigraphische Bedeutung.

Description: Abstract: By the excavations for the installation of a new gas-pipeline in spring and summer 1999 a large profile across the central and Southern parts of the Rhenish Massif became available. In the trench line, about 3 m deep, trending perpendicular to the general strike direction, sedimentary rocks of mainly Lower Devonian age have been investigated between Dorsel/Eifel Hills and the Hunsrück area with regard to Stratigraphie and tectonic elements. The data have been evaluated to build up a geologic profile of approximately 80 km an length. From NW to SE the rock sequences of the Eifel Hills, the Mosel-syncline and the Hunsrück area can be correlated with facies and tectonic units of the Rhenish Massif. The Stratigraphie sequence is dominated by lower and upper Emsian beds. Older rocks of Siegenian age and of variable lithologic facies are rare. They locally occurr in the core of the Manderscheid Anticline and the northern flank of the Mosel-Syncline, depending on their paleographic position in the rhenish basin. The whole sequence of Lower Devonian rocks is characterised by intensive folding and fault tectonics which incrase from North to South in complexity and Stratigraphie relevance.

Description: 1. Einleitung 2. Regionale Abgrenzung und geologischer Rahmen 3. Die stratigraphische Abfolge 3.1. Abschnitt Nord (Westeifel) 3.1.1. Obere Siegen-Stufe (Herdorf-Unterstufe) — Saxler-Schichten 3.1.2. Unterems-Stufe 3.1.2.1. Ulmen-Unterstufe — Eckfeld-Schichten — Reudelsterz-Schichten 3.1.2.2. Singhofen- bis Vallendar-Unterstufe — Stadtfeld Schichten — Klerf-Schichten 3.1.3. Oberems- bis untere Eifel-Stufe 3.2. Abschnitt Mitte (Moselmulde) 3.2.1. Siegen- bis Unterems-Stufe (Ulmen-Unterstufe) — Hunsrückschiefer (sensu lato) 3.2.2. Unterems-Stufe (ohne Ulmen-Unterstufe) 3.2.2.1. Singhofen-Unterstufe — Co ehern-Schichten 3.2.2.2. Vallendar-Unterstufe — Gladbach-Schichten — Klerf-Schichten 3.2.3. Oberems-Stufe 3.2.3.1. Lahnstein-Unterstufe — Emsquarzit — Flussbach-Schichten 3.2.3.2. Laubach-Unterstufe — Höllenthal-Schichten 3.2.3.3. Kondel-Unterstufe — Flaserschiefer — Kieselgallenschiefer 3.3. Abschnitt Süd (Hunsrück) 3.3.1. Siegen-Stufe 3.3.1.1. Herdorf-Unterstufe — Taunusquarzit, Dhrontal-Schichten 3.3.2. Unterems (Ulmen- bis Singhofen-Unterstufe in Hunsrückschiefer-Fazies) 3.3.2.1. Ulmen-Unterstufe (Hunsrückschiefer sensu stricto) — Zerf-Schichten / Zerfer Fazies — Kaub-Schichten / Kaub er Fazies 4. Tektonik 4.1. Vorbemerkungen 4.2. Faltenbau, Schieferung und Vergenzverhältnisse 4.2.1. Abschnitt Nord (Westeifel) 4.2.2. Abschnitt Mitte (Moselmulde) 4.4.3. Abschnitt Süd (Hunsrück) 4.3. Störungen 4.3.1. Abschnitt Nord (Westeifel) 4.3.2. Abschnitt Mitte (Moselmulde) 4.3.3. Abschnitt Süd (Hunsrück) 5. Fossilien 6. Bilanz und Ausblick 7. Geologische Profile Schriften

Description: research

Description: Im Mainzer Becken ist in der Sandgrube Fürfeld eine 9m mächtige mittel- bis oberpleistozäne Abfolge aufgeschlossen, die sich aus fluviahlen Sedimenten, Lössen und Lößderivaten sowie zwei zwischengeschalteten Tephren zusammensetzt. Die IRSL-und TL-Alter des karbonatreichen Lösses unterhalb des ersten zwischengeschalteten Bf-Restes einer Parabraunerde liegen je nach Methode zwischen 500 und 300 ka. Ob es sich bei diesem Löß um elsterzeitliche bzw. viertletztglaziale Ablagerungen handelt, kann mithilfe der erhobenen Daten nicht zweifelsfrei entschieden werden. Die vorliegenden Datierungen unterstützen die Annahme, dass die beiden Tephren der Riedener Eruptionsphase des Osteifel-Vulkanfeldes zuzuordnen sind. Aufgrund ihrer regionalen Bedeutung wird die T2-Tephra als „Fürfelder Tuff" bezeichnet. Oberhalb einer Diskordanz folgen Lösse und Schwemmlösse, die nach den Lumineszenz-Datierungen in die jüngere Saale-Kaltzeit zu stellen sind. Zum Hangenden hin ist eine Verbräunung zwischengeschaltet, die wiederum von Schwemmlössen überlagert wird. Die IRSL-und TL-Alter dieser Schwemmlösse deuten auf ein unterweichselzeitliches Ablagerungsalter. Die jüngsten Lösse und eine weitere zwischengeschaltete Verbräunung sind aufgrund der Lumineszenz-Altersbestimmungen in das Oberweichsel zu stellen.

Description: Abstract: In the Mainz basin at the sandpit at Fürfeld,a 9 m thick sequence of Middle to Upper Pleistocene fluvial sediments, loess and loess derivatives and two tephras are exposed. The carbonate-rich loess from below the intercalated Bt horizon of a brown forest soil yielded IRSLand TL age estimates ranging from 500 to 300 ka. Although the chronological data is in agreement with the geological age estimates, the reliability of very old IRSLand TL age estimates is under discussion. However, the luminescence age estimates and the preliminary geochemical data assume that the two mafic volcanic ashes belong to the Rieden erupfion phase of the East Eifel volcanic field, which was active from 450 to about 350 ka. Owing to the regional importance of tephra T2 as a marker horizon, it is defined as "Fürfelder Tuff" ("Fürfeld Tephra"). The truncated Bt horizon is covered by loess and reworked loess, designated to represent penultimate glacial loess. A brown horizon is exposed on top of these Sediments and covered by reworked loess. The latter one yielded IRSLand TL age estimates indicating an early last glacial deposition age. The uppermost loess horizons and the intercalated brown horizon are assumed to represent part of the last Pleniglacial.

Description: research

Description: Diese Arbeit beruht auf der Nachbebenserie des Antofagasta-Bebens vom 30.07.1995. Die Nachbebenserie wurde während des CINCA ’95 Projektes in einer Zusammenarbeit zwischen den Instituten der Freien Universität Berlin und des GFZ Potsdam, im Rahmen des Sonderforschungsbereich 267, der BGR (Hannover), und des GEOMAR (Kiel) gemessen. Dazu wurde ein Netzwerk aus 50 Stationen on- und offshore im Zeitraum zwischen dem 10.08.1995 und dem 11.10.1995 betrieben. Das Netzwerk überdeckte insgesamt 310 km (22°10'S - 25°S) in Nord-Süd und 185 km (71°10'W - 69°20'W) in Ost- West-Richtung. Aus den gepickten P-und S-Einsätzen der Beben wurde mit dem Programm simulpsl2 ein 3D Geschwindigkeitsmodell berechnet. Das Modell zeigt Strukturen, die bereits früher mit aktiver Seismik gemessen wurden. So konnte entlang der Küste eine Hochgeschwindigkeitszone (vP ≈ 7.0 km/s) in 20 km, und eine Niedriggeschwindigkeitszone (vP ≈ 6.25 km/s) in 30 km Tiefe gemessen werden. Die Hochgeschwindigkeitszone wird als jurassische Unterkruste, die postjurassisch gehoben wurde, interpretiert. Im unteren Bereich kann die Hochgeschwindigkeitszone auch aus teilserpentinisierten jurassischen Mantelgestein bestehen. Als Interpretation für die Niedriggeschwindigkeitszone wird hydraulic fracturing favorisiert. Die Niedriggeschwindigkeitszone ist nicht durchgehend vorhanden. Bei 24°S befindet sich stattdessen ein Block hoher Geschwindigkeiten, der im oberen Bereich mit der Hochgeschwindigkeitszone verbunden ist. Der ozeanische Mantel konnte zwar in den Inversionen modelliert werden, jedoch war hier die Durchstrahlung nicht hinreichend, um genauere Angaben über seine Geschwindigkeit, oder seine Oberkante zu erhalten. Auch die oberen Bereiche der kontinentalen Kruste konnten nur unzureichend aufgelöst werden, da sich die Strahlen hier kaum kreuzten. Zusammen mit dem vP-Geschwindigkeitsmodell wurde auch das vP/vS- Verhältnis berechnet. Dabei konnte die Hochgeschwindigkeitszone mit einem vP/vS- Verhältnis von 1.76 - 1.81 korreliert werden. Die Niedriggeschwindigkeitszone kann mit einem vP/vS- Verhältnis von 1.67 - 1.76 korreliert werden. Mit dem 3D-Modell konnten fast alle Beben mit einer besseren Tiefengenauigkeit als 1 km lokalisiert werden. Der Hauptteil der Beben befindet sich in einem schmalen Bereich zwischen kontinentaler und ozeanischer Platte. Jedoch wurden auch einige krustale Beben detektiert. Desweiteren konnten einige Beben im ozeanischen Mantel gemessen werden. Die Bereiche, in denen das Modell gut bzw. schlecht bestimmt ist, wurden durch einen Vergleich verschiedener Modelle klassifiziert. Bei dieser Methode wurden Modelle mit verschiedenen Knotenebenen berechnet. Bereiche, in denen sich diese Modelle stark unterschieden, wurden über die Geometrische Spreizung als „schlecht aufgelöst“ klassifiziert. Weiterhin wurde die Wirkung verrauschter Daten auf die Inversion betrachtet, um den Einfluß ungenauer Picks auf das Modell zu erhalten. Zusätzlich wurden die Magnituden-Häufigkeits-Parameter für die Bebengebiete in ≈ 40 km, ≈ 100 km, sowie ≈ 200 km aus Daten verschiedener Kataloge berechnet. Es zeigte sich, daß die Beben in 100 km Tiefe nicht durch einen einzigen Magnituden-Häufigkeits-Gradienten („b-Wert“) beschreibbar sind. Dazu wurde vorgeschlagen, daß sich die tektonische Spannung hier aufbaut, und bei einer Magnitude von etwa 5.6 entlädt. Für die Beben in etwa 40 km Tiefe wurde weiterhin die zeitliche Änderung der Magnituden-Häufigkeits-Parameter zwischen 1973 und 1998 untersucht. Dabei konnte zum einen ein Trend von kleinen zu großen b- Werten zwischen 1977 und 1983 festgestellt werden. Für die nachfolgenden Jahre, bis 1995, wichen die Magnituden-Häufigkeits-Kurven fast immer so stark von einer Geraden ab, daß die Parameter nicht berechnet werden konnten. Als problematisch erwies sich die Umrechnung der Parameter zwischen den Lokalmagnituden (CINCA ’95) und den Raumwellenmagnituden (PDE-Katalog). Hier reichten die Beben, die in beiden Katalogen verzeichnet sind nicht aus, um eine Regressionsgerade zu erstellen. In Anbetracht dieser Problematik wurde in der Arbeit auch eine Methode formuliert, die Magnituden mittels der Magnituden-Häufigkeits-Parameter ineinander umzurechnen.

Description: This work is based on aftershock series of the Antofagasta event (30.07.1995). The aftershocks were recorded within the project CINCA ’95, as a collaboration between the Freie Universität Berlin and the GFZ Potsdam (within the frame of the collaborative research center 267), the BGR (Hannover) and the Geomar (Kiel). The seismological part of CINCA ’95 was performed with a network of 50 stations (on- and offshore) 10.08.95 and 11.10.95. The itself network covered an area of 310 km (22°10'S – 25°S) by 185 km (71°10'W – 69°20'W). A 3D velocity model has been obtained with the use of the program simulpsl2 from the P- and S-onsets of the events. Several structures which were known from previous active seismic experiments were resolved by the 3D model: a high velocity zone (vP ≈ 7.0 km/s) at a depth of 20 km and a low velocity zone ( vP ≈ 6.25 km/s) at a depth of 30 km. Generally, the high velocity zone is corellated to a vP/vS-ratio of 1.76 - 1.81, whereas he low velocity zone is corellated to a vP/vS-ratio of 1.67 - 1.76. The high velocity zone was explained as jurassic lower crust which was elevated in post Jurassic times. In its lower parts the high velocity zone possibly consists of former mantle material which was partly serpentinized. The low velocity zone was interpreted as material which is modified by upwelling fluids (hydraulic fracturing). In the southern part of the model (24°S) the low velocity zone is absent. In this region a block of high velocities was found which is connected to the high velocity zone. The oceanic mantle was computed within the 2D inversion step. However, the ray density was not adequate to gain sufficient information from the 3D inversion about the seismic velocity or the upper edge of the oceanic mantle. The upper regions of the continental crust were not sufficiently resolved as well. The majority of earthquakes was localized with a precision higher than 1 km. Most earthquakes were found in a small region between the continental and the oceanic plate. However, several crustal events were detected in the continental plate. Moreover, several events were detected within the oceanic mantle. A comparison of models obtained from different inversions was used to classify the quality of the regions of the model. This method included the computation of models with varying grids. Regions where the seismic velocities varied strongly with respect to the different models were classified as “low resolved“. From this classification a threshold value of the geometrical spread was determined. The influence of inexact picks on the model was investigated by inversions with noisy data. Additionally, the magnitude - frequency parameters were computed for earthquakes at ≈ 40 km, ~ 100 km and ≈ 200 km depth. As a single straight line is not adequate to describe the magnitude - frequency distribution in ≈ 100 km depth, it was proposed that the tectonic stress in this region rarely exceeds values which generate earthquakes with a magnitude of roughly 5.6. For the region of ≈ 40 km depth the temporal (1973 to 1998) variation of the magnitude - frequency parameters was investigated. It was found that the b-values increase between 1977 and 1983. In subsequent times the magnitude - frequency distribution can not be described by a straight line. The large quantity of events which were recorded within CINCA ’95 lead to accurate magnitude - frequency parameters. However, only a few events were listed in both, the PDE and the CINCA catalogue. Thus, the local - magnitudes (CINCA) could not be transformed sufficiently to body wave magnitudes by the use of regression. A formula was derived which transforms the magnitudes if all events belong to the same set of magnitude frequency parameters.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen