[Gabriel] High-resolution 3-D multi-component seismics for an improved structural, facial, and process-related characterisation of glacially overdeepened valleys and basins in the Alps

German Title: Hochauflösende 3-D Mehrkomponentenseismik zur verbesserten strukturellen, faziellen und prozessorientierten Charakterisierung glazial übertiefter Täler und Becken in den Alpen

Abbreviation: 340

Current Status: approved


Main Applicant:Dr. Gerald Gabriel


Resources Recipient


Other Persons

Dr. Anton Hermann Buness


Conveyor Begin:
Conveyor End:
Conveyor Duration: 24
Year: 2015


Description

Die Integration hochauflösender drei-dimensionaler (3-D) und Multikomponenten-Seismik für eine verbesserte strukturelle, fazielle und prozessbezogene Charakterisierung von übertieften Tälern und Becken definiert das Hauptziel und den wissenschaftlich-technischen Ansatz dieses Projekts. Übertiefte Strukturen sind weltweit in Glazialgebieten bekannt. Sie nehmen starken Einfluss auf grundlegende und angewandte Aspekte des menschlichen Lebens und der Forschung. Aktuelle Themen sind Grundwasserexploration, Gefährdungspotenzial (Verstärkungseffekte, Massenumlagerung) und Standsicherheit (nukleare Lagerstätten, Tunnelbau). Außerdem liefern in übertiefen Strukturen abgelagerte Sedimente wichtige Informationen über Zeit und Ausdehnung von Vereisungen. Diese Aspekte erfordern ein grundlegendes Verständnis von Sedimentfüllung und Talentstehung, das in der ICDP-Initiative Drilling Overdeepened Alpine Valleys (DOVE) mit abzuteufenden Bohrungen an Schlüssellokationen in den Europäischen Alpen angestrebt wird. Um einen repräsentativen Ablauf für seismische Untersuchungen übertiefter Strukturen zu entwickeln, sollen systematische reflexionsseismische Studien im Tannwald (D) und Lienz (A) Becken erfolgen, die Typlokalitäten im Alpinen Vorland und Inner-Alpin darstellen. Die methodische Arbeit wird insbesondere zu einer verbesserten Kartierung der Talformen, einer detaillierteren und faziesbasierten Interpretation der Sedimente, der Interpretation glazio-tektonischer Strukturen und dem raum-zeitlichen Verständnis der Entwicklung übertiefter Täler und deren aktuellen Auswirkungen beitragen. Innovative Messungen liefern zusätzlich umfangreiche petrophysikalische Parametersets, die nicht auf 1-D Bohrlöcher beschränkt sind sondern eine räumliche Interpretation erlauben. Die Einschränkungen klassischer P-Wellenseismik werden durch ein innovatives, kombiniertes Aufnahme- und Auswertedesign überwunden, indem wir für die oberflächennahe Erkundung neu-entwickelte seismische Quellen, langjährige Erfahrung mit Scherwellenseismik sowie neue Möglichkeiten der Multikomponentenseismik einbringen. Hier schlagen wir seismische Messungen mit sowohl P-Wellen als auch Scherwellen-Quellen vor, die mit 3-Komponenten (3-K) Empfängern kombiniert werden. Dadurch wird letztlich ein 9-K Datensatz herbei geführt, entweder auf 2-D Profilen oder in 3-D. Damit wird erstmals die Herausforderung der Abbildung übertiefter Strukturen angenommen, die in der Komplexität oberflächennaher Strukturen, kleiner gesteinsphysikalischer Kontraste und Anisotropie liegt. Die begleitende seismische Modellierung trägt ein vertieftes Verständnis abgebildeter Reflexionen bei und liefert Einblick in die Eigenschaften des Wellenfelds und damit in die geophysikalischen Eigenschaften übertiefter Strukturen. Eine lokale, objekt-bezogene 3-D Multikomponentenmessung fokussiert auf Effekte der Wellenausbreitung in flachen Strukturen und komplettiert die systematische Studie.

Related Publications

Burschil, Thomas, Tanner, David C., Reitner, Jürgen M., Buness, Hermann, Gabriel, Gerald (2019). "Unravelling the shape and stratigraphy of a glacially-overdeepened valley with reflection seismic: the Lienz Basin (Austria)" Swiss Journal of Geosciences online


Burschil, Thomas, Buness, Hermann, Tanner, David C., Wielandt-Schuster, Ulrike, Ellwanger, Dietrich, Gabriel, Gerald (2018). "High-resolution reflection seismics reveal the structure and the evolution of the Quaternary glacial Tannwald Basin" Near Surface Geophysics 16 p593-610