LVBB-NRW

Landesverband Bergbaubetroffener NRW e.V.

Kapitel 9 Grenzflächenwellen - Stoneley-Wellen, Scholte-Wellen

In der Reflexionsseismik sind seismische Wellen, die sich in einem besonderen Modus entlang von Grenzen zwischen verschiedenen Materialien fortpflanzen, schon seit längerem betrachtet worden (sog. Stoneley-Wellen). Man hat sie insbesondere bei Tiefbohrungen beobachtet, wo sie sich im Bereich der Bohrlochwand zwischen luft- oder wassergefüllter Bohrsäule und dem umgebenden Gestein ausbreiten, wofür man nach dem Entdecker den Namen Scholte-Wellen gewählt hat. Da sich Bodenradar-Wellen wie seismische Wellen ausbreiten, nimmt es nicht Wunder, dass Stoneley- bzw. Scholte-Wellen auch bei Bodenradar-Messungen auftreten. Das hat der Autor in den vergangenen Jahren stark propagiert, weil sich zeigt, dass dieser Wellentyp auch bei den relativ geringen Untersuchungstiefen und beim hohen Auflösungsvermögen ein wichtiges Interpretationsmerkmal in den Radargrammen geworden ist. Nicht nur, dass sie an vertikalen Schichtgrenzen als Stoneley-Wellen auftreten, sondern dass vor allem auch in klüftigem Gestein genau der Sachverhalt der Scholte-Wellen in Bohrloch-Wandungen erfüllt ist. Das leuchtet sofort ein, wenn offene Klüfte z.B. in geologischen Störungszonen mit Wasser oder Luft gefüllt sind, sodass sich in den Kluftwandungen zum Gestein die Scholte-Wellen ausbreiten können.

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Abb. 10. Prinzip der Entstehung von Bodenradar-Grenzflächenwellen in wasser- oder luftgefüllten Räumen (Hohlräume, offene Klüfte). Typisch ist die Beobachtung von hyperbelartigen Beugungseffekten (Diffraktionen).

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Abb. 11. Ein typisches Beispiel: 4.5 m Registriertiefe mit hoher Auflösung eines stark "bewegten" Untergrundes. Hier fokussiert sich die Interpretation (Nachzeichnung von Reflektoren) vor allem auf die schüsselförmigen Einbrüche, die ganz offensichtlich im Laufe der Zeit vom Menschen sukzessive aufgefüllt wurden, um eine ebene Oberfläche wieder herzustellen. Ursache der Einbrüche dürfte eine intensive Tektonik mit Verkarstung bzw. pauschal einer Subrosion sein. Menschliche Konstrukte (Gänge, Kellerräume) können beteiligt sein. Mit dem Buchstaben d sind die vielen (aber längst nicht alle) Diffraktionen gekennzeichnet, die sich an möglichen Hohlräumen, an wasserführenden oder trockenen Kluftzonen aber auch an Kanten menschlicher Konstrukte gebildet haben. Hinweise auf die zuvor genannten Stoneley- bzw. Scholte-Wellen sind reichlich.

 

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