Bei der Aerogravimetrie werden Schwerewerte oder Schweregradienten in Flugzeugen oder Hubschraubern gemessen.
Möglich wurden aerogravimetrische Messungen erst durch die Verbesserungen der GPS-Technologien. So können heute die Vorteile dieser Techniken genutzt werden, die darin bestehen, dass größere Gebiete gleichmäßig überdeckt werden können.
Ein generelles Problem der Aerogravimetrie sind die Störungen durch die Beschleunigungskräfte der Flugbewegung. Dies gilt zunächst für die Corioliskräfte, dann aber auch dür die kleineren Bewegungen des Fluggeräts. Diese sind bei Hubschraubern anders als bei Flächenflugzeugen. Zur Minderung dieser Störeinflüsse werden die Gravimeter auf aufwendigen kreiselstabilisierten Trägern montiert und möglichst in der Fluzeugmitte plaziert.
Eine Minderung dieser Störeinflüsse kann durch die Messung von Gradienten, also der Differenzen an zwei Messpunkten in einem kleinen Abstand (1 m) erreicht werden. Durch Differenzbildung fallen die Störungen raus, wenn sie an beiden Messpunkten gleich sind. Dies ist jedoch nur eingeschränkt der Fall, da die Messpunkte doch etwas auseinander liegen.
FTG misst direkt alle Komponenten des Gradienten des des Schwerefeldes. Die gemessenen Daten sind eine Reihe unabhängiger Komponenten, die ein Tensorfeld definieren. Txx, Tyy und Txy messen die Änderungsrate des Schwerefeldes in den horizontalen Komponenten, während Txz und Tyz die horizontale Änderungsrate der Vertikalkomponente der Schwere messen. In Kombination liefern Txx und Tyy eine Messung der Änderungsrate der Schwerkraft.
Die einzelnen Komponenteninformationen eignen sich direkt für die Kartierung komplexer Geometrien geologischer Besonderheiten , die einen Dichtekontrast zum Hintergrund erzeugen. In Kombination ergeben die direkt gemessenen Txz- und Tyz-Komponenten den gesamten horizontalen Gradienten (THG) und bilden direkt geologische Kontaktinformationen ab, die die strukturelle und stratigraphische Lage des Ziels definieren. Die Kombination von Txx, Txy und Tyy ergibt ein Maß für die gesamte horizontale Krümmung (THC) und erfasst die Krümmung, die in geologischen Strukturen erkennbar ist, wie sie beispielsweise von abgerundeten Becken, den Spitzen von Verwerfungsblöcken, den Spitzen von Salzkörpern, Erzkörpern usw. in Carbonate. Der vertikale Gradient Tzz ergänzt das THG, indem er vertikale Kontakte zeigt, die an Kanten von Dichtekontrasten erkennbar sind. Zusammen erleichtern Tzz und THG die Kartierung komplexer Verwerfungszonen. Alle Daten der Tensorkomponenten sind ein Maß für das Schwerkraftpotential, das zusammengenommen ein Schwerkraftanomaliefeld darstellt. Das resultierende Schwerefeld bietet eine hohe Auflösung und eine genaue Erfassung einer Signalbandbreite, die mit herkömmlichen Methoden zur Schwerkraftvermessung nicht möglich ist.
Die generelle Eindringtiefe von Gradientenmessungen ist jedoch kleiner als die einer Messung der Schwere selbst. Dies schränkt die Anwendungen in der Tiefengeothermie ein.
Die drei Hauptelemente des vollständigen Tensors sind:
Aerogravimetrie wurde bisher in der Geothermieexploration selten angewendet, scheint jedoch Potenzial zu haben. In den letzten Jahren wurden auch in Deutschland Messungen mit der Full-Tensor Gradiometrie (FTG) durchgeführt.
Instrumente werden entweder auf Tragflächenflugzeugen oder Hubschraubern installiert, zusammen mit umfangreichen Elementen zur mechanischen Stabilisierung (Kreiselplattformen). Zahlreiche Sensoren zur Erfassung der Flugbewegungen und deren Beschleunigungen sind notwendig.
Die Datenbearbeitung ist analog zur Bearbeitung von am Boden gewonnenen Daten. Vobereitend (preprocessing) sind Einflüsse der Flugzeugbewegung rechnerisch zu kompensieren, insbesondere gilt dies für die Coriolis-Beschleunigungen.
https://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/3831
zuletzt bearbeitet April 2024, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de
