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Angewandte Geophysik

  • Kartonierter Einband
  • 356 Seiten
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werk/Baugrund soll helfen, Entwicklungstendenzen der angewandten Geo physik auch auBerhalb klassischer Anwendungsgebiete zu erkenn... Weiterlesen
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Beschreibung

werk/Baugrund soll helfen, Entwicklungstendenzen der angewandten Geo physik auch auBerhalb klassischer Anwendungsgebiete zu erkennen und den wissenschaftlich-technischen Fortschritt in solchen Fachdisziplinen unterstutzen, deren Bindungen zur Geophysik bisher nur sehr locker waren. Methodische und apparative Hinweise, Ausfiihrungen uber die Datener fassung, -verarbeitung und Interpretation sollen vor allem auch den Auf trag geber fiir geophysikalische Arbeiten befahigen, Aufwand und Nutzen dieser Untersuchungen bei der Losung seiner Probleme einzuschatzen. Die theore tisch orientierten Kapitel ermoglichen eine rasche lJbersicht uber die er forderlichen mathematisch-physikalischen Grundlagen; Sie stellen eine wesentliche Hille fur das Verstandnis der methodisch angelegten Teile dar, sollen dem mathematisch-physikalisch interessierten Leser Einblicke in weitere Zusammenhange ermoglichen und den Geophysiker an die exakten Grundlagen seiner Disziplin erinnern. 1m Band 1 (Gravimetrie/Magnetik) haben sich Herausgeber und Autoren dariiber hinaus bemuht, vordergriindig das Gemeinsame beider - oft auch gemeinsam.,eingesetzter - Verfahren in einer modernen, bisher noch nicht haufig gehandhabten Form darzustellen und somit auch die kiinftige Position von Gravimetrie und Magnetik erneut zu unterstreichen. Dies gilt vor allem fur die theoretischen Grundlagen, fur die Prinzipien der Inter pretation und ihre praktische Anwendung, ohne daB die Eigenstandigkeit beider Verfahren im ErkundungsprozeB verloren geht. Dabei spielen die Okonomie - insbesondere bei der Dbersichts- und Regionalaufnahm- und nicht zuletzt ihre historisch gewachsene Stellung innerhalb der G- physik eine wichtige Rolle. .

Inhalt

1. Theoretische Grundlagen der angewandten Gravimetrie und Magnetik.- 1.1. Einleitung.- 1.1.1. Zielstellung.- 1.1.2. Die potentielle Energie.- 1.1.3. Die Potentialfunktion.- 1.2. Das Newtonsche Volumenpotential.- 1.2.1. Newtonsches Gravitationspotential.- 1.2.1.1. Das Gravitationsgesetz und die Bestandteile des Schwerevektors.- 1.2.1.2. Einige Eigenschaften der Äquipotentialflächen.- 1.2.2. Die räumliche und flächenhafte Massen Verteilung.- 1.2.2.1. Das Potential einer räumhchen Massenverteilung.- 1.2.2.2. Die Ableitungen des Volumen- und des Flächenpotentials.- 1.2.3. Das Potential im Inneren.- 1.2.3.1. Die Existenz des Potentials.- 1.2.3.2. Das Potential einer masseerfüllten Kugel.- 1.2.4. Die Bouguer-Plattenwirkung.- 1.2.4.1. Die Schwerewirkung einer Kreisscheibe.- 1.2.4.2. Die ebene Bouguer-Platte.- 1.2.4.3. Die sphärische Bouguer-Platte.- 1.2.5. Einige Störkörperformeln.- 1.2.5.1. Die Kugel.- 1.2.5.2. Der Quader.- 1.2.5.3. Die vertikale halbunendliche Säule.- 1.2.5.4. Die horizontale halbunendliche Säule.- 1.2.5.5. Die Viertel-Platte.- 1.2.5.6. Höhere Potentialableitungen für den Quader und seine Spezialfälle.- 1.2.5.7. Weitere Störkörperformeln.- 1.3. Dipol- und Multipol-Potentiale.- 1.3.1. Das Dipolpotential.- 1.3.2. Das Potential einer Doppelschicht.- 1.3.3. Die Entwicklung des Volumenpotentials in Multipolpotentiale.- 1.3.3.1. Das Multipolpotential.- 1.3.3.2. Eine Reihenentwicklung des reziproken Abstandes.- 1.3.3.3. Die Reihenentwicklung des Gravitationspotentials der Erde.- 1.3.3.4. Die Entwicklung des Magnetfeldes der Erde nach Kugelfunktionen.- 1.3.4. Das Potential und das Magnetfeld magnetisierter Körper.- 1.3.4.1. Das Problem der Berechnung geomagnetischer Anomalien.- 1.3.4.2. Der Zusammenhang mit dem Schwerepotential.- 1.3.4.3. Die Anomalien des magnetischen Feldes.- 1.3.5. Einige Störkörperformeln für magnetische Anomalien.- 1.3.5.1. Die Kugel.- 1.3.5.2. Der Quader.- 1.3.5.3. Spezialfälle des Quaders.- 1.4. Ebene Potentialfelder.- 1.4.1. Das logarithmische Potential.- 1.4.2. Die Ableitungen des Potentials.- 1.4.2.1. Körper beliebigen Querschnitts.- 1.4.2.2. Die ebene Flächenmasse.- 1.4.2.3. Die Darstellungen des Potentialgradienten mittels komplexer Funktionen.- 1.4.3. Einige Störkörperformeln.- 1.4.3.1. Horizontaler, homogener Kreiszylinder.- 1.4.3.2. Die halbunendliche, dünne Platte.- 1.4.3.3. Das horizontale Rechteck-Prisma.- 1.4.3.4. Die senkrechte Stufe.- 1.4.3.5. Die geneigte Stufe.- 1.4.3.6. Das Prisma mit Polygonquerschnitt.- 1.4.3.7. Die geneigte Platte.- 1.4.4. Störkörperformeln für magnetische Anomalien (ebener Fall).- 1.4.4.1. Der horizontale Kreiszylinder.- 1.4.4.2. Die geneigte Stufe.- 1.4.4.3. Weitere Störkörperformeln.- 1.5. Grundlagen der Interpretation.- 1.5.1. Die Mehrdeutigkeit der Interpretation.- 1.5.2. Feldtransformationen.- 1.5.2.1. Die Aufgabe der Feldtransformationen.- 1.5.2.2. Die Feldfortsetzung.- 1.5.2.3. Die Berechnung höherer vertikaler Ableitungen.- 1.5.2.4. Die Spektraldarstellung des Potentials und seiner Ableitungen mittels Fourier-Transformation.- 1.5.2.5. Die Transformation magnetischer Anomalien.- 1.5.2.6. Die Glättung der transformierten Feldgrößen.- 1.5.2.7. Anwendung auf ebene Probleme.- 1.5.3. Inverse Aufgaben.- 2. Angewandte Gravimetrie.- 2.1. Geophysikalische, geologische und ingenieurtechnische Grundlagen.- 2.1.1. Das Schwerefeld der Erde.- 2.1.2. Ursache und Größenordnung von Schwereanomalien.- 2.1.3. Aufgabenstellung, Einsatzkriterien und Grenzen der Anwendung.- 2.2. Meßgrößen und Meßgeräte.- 2.2.1. Meßgrößen.- 2.2.2. Gravimeter.- 2.2.3. Gradientemnesser.- 2.3. Vorbereitung und Durchführung von Messungen.- 2.3.1. Eichung.- 2.3.2. Bezugs- und Anschlußpunkte, Schwerenetze.- 2.3.3. Gangbestimmung.- 2.3.4. Punktabstand.- 2.3.5. Regionalaufnahme.- 2.3.6. Spezialaufnahme.- 2.3.7. Mikroaufnahme.- 2.3.8. Messungen unter besonderen Bedingungen.- 2.3.8.1. See- und Flugzeugmessungen.- 2.3.8.2. Schacht- und Bohrlochmessungen.- 2.3.8.3. Untertagemessungen.- 2.3.9. Gradientenmessungen.- 2.4. Reduktionen und Anomalien.- 2.4.1. Zielstellung.- 2.4.2. Normalschwereredüktion.- 2.4.3.Freiluftreduktion.- 2.4.4. Geländereduktion für Messungen über- und untertage.- 2.4.5. Bouguer-Reduktion.- 2.4.6. Isostatische Reduktion.- 2.4.7. Bouguer-Anomalie.- 2.4.8. Freiluft-Anomalie.- 2.4.9. Isostatische Anomalie.- 2.5. Petrophysikalische Grundlagen der angewandten Gravimetrie.- 2.5.1. Klassifikation von Dichten.- 2.5.2. Dichtewerte verschiedener Gesteine.- 2.5.3. Dichtebestimmung mit Labormethoden.- 2.5.4. Dichtebestimmung mit gravimetrischen Methoden.- 3. Angewandte Magnetik.- 3.1. Geophysikalische, geologische und ingenieurtechnische Grundlagen.- 3.1.1. Magnetfeld der Erde und magnetische Anomalien.- 3.1.2. Aufgabenstellung und Einsatzkriterien.- 3.2. Meßgrößen und Meßgeräte.- 3.2.1. Meßkomponenten.- 3.2.2. Mechanisch-optische Magnetometer (Feldwaagen).- 3.2.3. Sättigungskernmagnetometer (Ferrosonde, Förster-Sonde, fluxgate-Magnetometer).- 3.2.4. Kernpräzessionsmagnetometer (Protonenmagnetometer, Kerninduktionsmagnetometer).- 3.2.5. Absorptionszellemnagnetometer (Quantemnagnetometer, Magnetometer mit optisch gepumpten Gasen).- 3.2.6. Apparative, zweckgebundene Besonderheiten.- 3.3. Vorbereitung und Durchführung von Messungen.- 3.3.1. Eichung.- 3.3.2. Anschluß der Messungen, magnetische Netze.- 3.3.3. Fehlerbestimmung.- 3.3.4. Profil- und Punktabstand.- 3.3.5. Regionalaufnahme.- 3.3.6. Spezialaufnahme.- 3.3.7. Mikroaufnahme.- 3.3.8. Gradientenmessung.- 3.3.9. Messungen unter besonderen Bedingungen.- 3.3.9.1. Aeromessungen.- 3.3.9.1.1. Magnetometereinbau im Fluggerät.- 3.3.9.1.2. Flugwegbestimmungen.- 3.3.9.1.3. Flughöhenbestimmung.- 3.3.9.1.4. Aeromagnetisches Flugnetz.- 3.3.9.2. Seemessungen.- 3.3.9.3. Untertagemessungen.- 3.3.9.4. Bohrlochmessungen.- 3.4. Korrekturen und Reduktionen.- 3.4.1. Zielstellung.- 3.4.2. Variationskorrektur.- 3.4.3. Instrumentengangkorrektur.- 3.4.4. Normalfeldreduktion.- 3.4.5. Höhenreduktion.- 3.4.6. Geländereduktion.- 3.4.7. Kompilation von aeromagnetischen und seemagnetischen Messungen.- 4. Paläo- und Archäomagnetik.- 4.1. Einleitung.- 4.2. Physikalische Grundlagen.- 4.3. Physikalische Theorie des Gesteinsmagnetismus.- 4.4. Remanente Magnetisierung natürlicher Gesteine.- 4.5. Spännungseffekte und Anisotropie.- 4.6. Die magnetischen Mineralien.- 4.7. Die Magnetisierung natürlicher Gesteine.- 4.8. Die Probennahme.- 4.9. Messung der Remanenz.- 4.10. Verfahren der magnetischen Reinigung.- 4.11. Feldfreier Raum.- 4.12. Zuverlässigkeitstest paläomagnetischer Ergebnisse.- 4.13. Statistische Analyse.- 4.14. Vergleich paläomagnetischer Daten.- 4.15. Berechnung des paläomagnetischen Pols.- 4.16. Darstellung paläomagnetischer Ergebnisse.- 4.17. Paläointensitätsmessungen.- 4.18. Ergebnisse paläomagnetischer Untersuchungen.- 4.18.1. Magnetostratigraphie.- 4.18.2. Polwanderung und Kontinentaldrift.- 4.18.3. Paläogeographie.- 4.19. Praktische Anwendtingsbeispiele.- 4.20. Archäomagnetik.- 5. Bearbeitung und Interpretation der gravimetrischen und magnetischen Meßergebnisse.- 5.1. Zielstellung.- 5.2. Bearbeitungsverfahren und Interpretationsbeispiele.- 5.2.1. Verfahren der Feldtransformation.- 5.2.1.1. Regional- und Lokalfeld.- 5.2.1.2. Wellenlängenfilterung.- 5.2.1.3. Feldfortsetzung.- 5.2.1.4. Vertikalgradient.- 5.2.1.5. Zweite Ableitung.- 5.2.1.6. Spezielle Verfahren zur Bearbeitung magnetischer Meßwerte.- 5.2.1.6.1. Umrechnung magnetischer Feldkomponenten.- 5.2.1.6.2. Polreduktion.- 5.2.2. Direkte Verfahren.- 5.2.2.1. Analytische Lösung durch Einzelmodelle.- 5.2.2.2. Profilberechnung.- 5.2.2.3. Abdeckverfahren (stripping).- 5.2.3. Indirekte Verfahren.- 5.2.3.1. Näherungsverfahren.- 5.2.3.2. Modellgebundene Masterkurven.- 5.2.3.3. Störkörpergebundene Filterung.- 5.2.3.4. Spektralanalyse.- 5.2.3.5. Parameterbestimmung.- 5.2.3.6. Reliefberechnung.- 5.3. Arbeiten zu speziellen Problemen der Geotechnik und des Ingenieurbaus.- 5.3.1. Suche von Hohlräumen.- 5.3.2 Erkundung von Aufbau und Veränderungen geschütteter Böden.- 5.3.3. Erkundung archäologischer Objekte.- 5.3.4 Suche künsthch magnetisierter Objekte.- 5.3.5Prognose von Erdbeben und Gebirgsschlägen.- 6. Beispiele komplexer gravimetrischer und magnetischer Untersuchungen Dr. mont. Georg Walach.- 6.1. Einführung.- 6.2. Suche und Erkundung von Erdöl-Erdgas-Lagerstätten.- 6.2.1. Allgemeines.- 6.2.2. Bruchstrukturen.- 6.2.3. Stratigraphische Ölfallen.- 6.2.4. Salzdome.- 6.3. Suche und Erkundung von Kohlelagerstätten.- 6.4. Suche und Erkundung von Erzlagerstätten.- 6.4.1. Blei-Zink-Erze.- 6.4.2. Kupfererze.- 6.4.3. Komplexe Blei-Zink-Silber-Vererzung.- 6.4.4. Eisenerze.- 6.5. Anwendung auf spezielle geologische Fragen.- 6.5.1. Begrabene Täler ("buried Valleys").- 6.5.2. Serpentinit von Kraubath (Österreich).- Literatur.

Produktinformationen

Titel: Angewandte Geophysik
Untertitel: Band 1: Gravimetrie und Magnetik
Editor:
EAN: 9783709175323
ISBN: 978-3-7091-7532-3
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer Vienna
Genre: Geowissenschaften
Anzahl Seiten: 356
Gewicht: 602g
Größe: H244mm x B174mm x T22mm
Jahr: 2012
Auflage: Softcover reprint of the original 1st ed. 1984