 |
     |
     |
|
|
|
|
|
|
Seismische Durchleuchtung eines verschwundenen Gebirges - Eine Tomographie der Oberpfalz
Dort, wo sich heute eine sanfte Hügellandschaft erstreckt, erhob sich vor über 300 Millionen Jahren ein gewaltiges Gebirge,
dessen Gipfel heute abgetragen sind, dessen Wurzel aber in den beiden KTB-Bohrungen mit 4000 bzw. 9101 m Bohrtiefe
nachgewiesen wurden. Die erbohrten Reste dieses Gebirges gleichen einer gigantischen Knautschzone im Untergrund, die heute
noch über den Zusammenstoß des afrikanischen und europäischen Kontinents Auskunft geben. Das dabei aufgetürmten Berge,
die Europäischen Varisziden, sind auf der Erdoberfläche fast vollständig verschwunden, die Spuren im Untergrund sollen jetzt in
einem großen internationalen Forschungsprojekt näher untersucht werden. Das Institut für Geowissenschaften der Universität Kiel
und das GeoForschungs-Zentrum Potsdam (GFZ) koordinieren die Meßkampagne, aber auch Institute aus den USA, aus Japan
und China sind beteiligt, sowie die Universität München und die Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsaufgaben Hannover. Den
Rahmen für dieses internationale Geo-Projekt bildet das Internationale Forschungsbohrprogramm ICDP (International
Continental Scientific Drilling Program). Dem GFZ obliegt die organisatorische, logistische und wissenschaftlich-technische
Unterstützung der ICDP-Projekte und damit auch die organisatorische Planung und operative Durchführung dieses
Experimentes.
Nirgendwo sonst auf der Welt existieren zwei tiefe Bohrungen mit 4000 und 9101 m Bohrtiefe direkt nebeneinander. Die
KTB-Lokation ist daher besonders geeignet, um mithilfe eines Seismometers, das im Hauptbohrloch in festgelegten Schritten
abgesenkt wird, den Untergrund zu erkunden. Das Verfahren namens VSP (Vertikal-Seismisches Profil) beruht auf der
Aufzeichnung von Schallwellen, die mithilfe kleinerer seismischer Sprengungen von der Oberfläche in den Untergund geschickt
werden. Die Signale der Echos gleichen einer Tomographie der Gebirgsstrukturen in der Tiefe. Diese Strukturen wiederum geben
Auskunft über die Entstehung, aber auch den Abbau der Varisziden. Daraus lassen sich allgemeine Erkenntnisse über
Gebirgsbildungen und die Struktur der Erdkruste gewinnen.
Bereits heute weiß man aus den Ergebnissen der beiden KTB-Bohrungen, daß in etwa sieben Kilometern Tiefe eine SE1
genannte Störungszone liegt, die erstmals vor 320 Millionen Jahren aktiv war. Vor 70 bis 80 Millionen Jahren wurde diese Zone
reaktiviert, verbunden mit einer Hebung um drei Kilometer innerhalb eines geologisch sehr kurzen Zeitraumes von etwa einer
Million Jahren, ein dramatischer Vorgang in der Erdkruste.
In je 30 Bohrungen von zwanzig bis dreißig Metern Tiefe werden rund 170 mal Sprengladungen von zwei Kilogramm Sprengstoff
gezündet. Diese ungefährlichen Detonationen ergeben ausreichend viele Echos im Gestein, die vom Seismometer im Bohrloch
aufgenommen werden. Dazu wird das Seismometer sukzessiv von 8500 bis auf 3000 Metern heraufgefahren – eine solche Tiefe
ist ein Weltrekord. Auch das Meßgerät selbst ist eine Weltneuheit. Diese Spezialanfertigung für das GFZ Potsdam hält
Temperaturen von 250 Grad Celsius und Drücke von 130 Mega-Pascal (1300 ”Atmosphären”) aus. Die Meßkampagne soll bis
zum 27. April dauern. Eine zweite Phase, in der mit einer Vielquellenanordnung (MSP: Multiple Source Profiling) die
gewonnenen Daten weiter verdichtet werden, soll im frühen Herbst dieses Jahres beginnen. Dann, so erwarten die
Geowissenschaftler, liegt ein hochaufgelöstes, dreidimensionales Bild einer Gebirgsbildung vor ihnen.
Quelle:
GeoForschungsZentrum Potsdam |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
