Mitglied werden Sponsor werden

Refraktionsseismik

Prinzip der Refraktionsseismik: Die schnellere Kopfwelle (grün) der unteren Schicht überholt die direkte Welle (blau). Quelle: Ingo Wölbern
Wellenfeld der Refraktionsseismik im Orts- und Zeitbereich. Quelle: Uni Köln

Im Gegensatz zur Reflexionsseismik, die im Untergrund reflektierte Wellen für die Auswertung und Interpretation betrachtet, wird bei der Refraktionsseismik die refraktierte Energie genutzt (Kopfwelle oder Mintropwelle). Sie wird in der Geothermie unter anderem zur Bestimmung der Geschwindigkeiten nahe der Oberfläche eingesetzt (Nahlinien), da diese zur Statischen Korrektur vorwiegend in der Vibroseismik gebraucht werden.

Anwendung in der Geothermie

In der Geothermie wurde Refraktionsseismik vorwiegend zur regionalen Kartierung der Krustenmächtigkeiten angewendet. Diese sind wichtig im Hinblick auf größeren Wärmestrom bei geringen Krustenmächtigkeiten (DECORP).

Datenakquisition

Im Gegensatz zur Reflexionsseismik wird Refraktionsseismik heute immer noch meist auf Linien (2D) durchgeführt, obgleich natürlich auch 3D-Messungen möglich und sinnvoll sind. Um auch die Lauzeitäste tieferer Schichten zu erfassen, sind größere Quell-Empfänger-Abstände (offsets) nötig. Eine Faustformel ist die 5-fache Teufe der tiefsten Grenzfläche.

Datenbearbeitung

Die Datenbearbeitung kann ähnlich aufwändig sein wie in der Reflexionsseismik. Klassisch werden die Laufzeiten der Ersteinsätze benutzt, jedoch sind heute auch Verfahren möglich, die das gesamte Wellenfeld prozessieren.

Fehlermöglichkeiten

In der Refraktionsseismik können Schichten, die eine geringere Geschwindigkeit haben als die zugehörige Hangendschicht, nicht erfasst werden (hidden layers). Dies kann zu erheblichen Interpretationsproblemen führen.

Literatur

Bauer, K., Schulze, A., Weber, M., Moeck, I.: Combining refraction seismic tomography and analysis of wide angle reflecions in geothermal exploration. In: AGU Fall meeting Nummer Abstract #NS22A-02 (2006)

Hill, P., H.: Structure of Long Valley caldera, California, from a seismic refraction experiment. In: J. Geophys. Res. Nummer 81 (5) (2012), S. 745-753

Ludwig, W., J., Nafee, J., E., Drake, C., L.: Seismic refraction. In: Maxwell, A., E., Hrsg. The Sea, Wiley-Interscience NY Nummer 4 (1970), S. 53-84

Orlowsky, D., H. Rüter and L. Dresen : Combination of common-midpoint-refraction seismics with the generalized reciprocal method. In: Journal of Applied Geophysica Nummer 39 (1998), S. 221 – 235

Yan, Z., Clayton, R., W., Saleeby, J.: Seismicrefraction ecidence of steep faults cutting highly attenuated continental basement in the central transverse range, California. In: Geoph. J. Int. Nummer 160 (2005), S. 651-666

Weitere Literatur unter Literaturdatenbank und/ oder Konferenzdatenbank.

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Refraktionsseismik

Videos

https://www.youtube.com/watch?v=48iyQ1adSmg

zuletzt bearbeitet September 2020