Sektion 2.7: Oberflächennahe Geophysik

Die äußerste, feste Schale der Erde, die Erdkruste, ist das, was der Mensch als sein Fundament betrachtet. Diesen Lebensraum zu verstehen, zu erkunden und Vorhersagen über seine Entwicklung und Nutzung zu machen, ist Aufgabe der oberflächennahen und angewandten Geophysik. Dabei ist es genauso wichtig, die globalen Prozesse der Plattentektonik und das, was die Geodynamik treibt, zu verstehen, wie auch die kleinräumigen lokalen Phänomene zu studieren, die z.B. eine Entscheidung über die Nutzung des Untergrundes (z.B. Lagerstätten, Wasser, Infrastruktur) ausmachen. Ebenso stellen rechtzeitiges Erkennen, Quantifizieren und die Bewertung von Georisiken (z.B. Massenbewegungen, Erdfälle, Umweltveränderungen) bei zunehmender Vulnerabilität besiedelter Räume unsere Herausforderungen dar.

Um den unterirdischen Raum zu erkunden, verwenden wir verschiedene geophysikalische Methoden, die auf die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften des Untergrundes eingehen.  Dabei konzentrieren wir uns in vier Arbeitsgruppen auf elektromagnetische und seismische Verfahren. Diese werden in Feldexperimenten und am Computer weiter entwickelt, durch Entwicklung innovativer Gerätetechnik unterstützt und schließlich mit Simulationen zur Vorhersage gebracht.

Ziele und Aufgaben

  • Grundlagenforschung und angewandte Forschung als Einheit betreiben.
  • Vorhersagemöglichkeiten mit nicht-invasiven Messungen fördern.
  • Erkundung und Überwachung zur Nutzung des unterirdischen Raumes voran bringen.
  • Daseinsvorsorge mit Bezug auf Naturgefahren und Rohstoffverfügbarkeit unterstützen.
  • Quantitative Methoden insb. für den urbanen Raum und bzgl. Georisiken entwickeln.

Arbeitsgruppen

Angewandte Seismik

Unkonventionelle Reservoire (Gashydrate, Gas Shale, Geothermie) werden in unserer Gruppe mit aktiven und passiven seismischen Methoden untersucht. Für die Exploration dieser Ressourcen ist eine verbesserte Kenntnis der seismischen Eigenschaften erforderlich. Bei Crosshole Messungen in Gashydraten wurden ungewöhnliche seismische Charakteristika bestimmt. Gas Shales werden in verschiedenen Skalen (Labor, oberflächennahe Seismik, 3D Reflextionsseismik) untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Geothermie (Projekte im Norddeutschen Becken, Polen, Island, Indonesien).

Geo- Elektromagnetik

Wesentliches Ziel der Arbeitsgruppe ist es, die Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit im Untergrund in Raum und Zeit möglichst genau zu erfassen und daraus Rückschlüsse auf zugrundeliegende Prozesse abzuleiten.

Magnetotellurik

Im Fokus der Arbeitsgruppe steht die methodische Weiterentwicklung der Magnetotellurik (MT). Sie stellt einen Teilbereich der elektromagnetischen Verfahren dar, welche die elektrische Leitfähigkeitsstruktur auf einer breiten Skala der ersten Zentimeter bis zu einigen hundert Kilometern abbilden kann. Dazu werden (natürliche) Variationen des elektrischen und magnetischen Feldes an der Erdoberfläche gemessen. Der typische Frequenzbereich umfasst EM Feldvariationen von 105 Hz bis 10-5 Hz.

Sub-/seismische Deformationsmodellierung

Qualitative und quantitative Vorhersagewerkzeuge zur Störungs- und Deformationsmodellierungen weiter entwickeln, z.B. für Klüftigkeiten und Fließwege im Untergrund oder Verdachtsflächen in Gefährdungskarten.

Charlotte Krawczyk
Sektionsleiterin
Prof. Dr.Charlotte Krawczyk
Oberflächennahe Geophysik
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Gebäude E, Raum 326
14473Potsdam
+49 331 288-1281
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Anke Lerch
Assistenz
Anke Lerch
Geophysikalische Tiefensondierung
Telegrafenberg
Gebäude E, Raum 324
14473Potsdam
+49 331 288-1251
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