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Research Collection
Doctoral Thesis
Refraktionsseismische Untersuchungen im Raum Aare-,
Limmat- und Surbtal
Author(s):
Rybach, Ladislaus
Publication Date:
1962
Permanent Link:
https://doi.org/10.3929/ethz-a-000088910
Rights / License:
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ETH Library
Prom. Nr. 3315
Refraktionsseismische
im Raum
Untersuchungen
Aare-, Lim mat- und Surbtal
VON DER
EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN
HOCHSCHULE IN ZÜRICH
ZUR ERLANGUNG
DER WÜRDE EINES DOKTORS DER
NATURWISSENSCHAFTEN
GENEHMIGTE
PROMOTIONSARBEIT
VORGELEGT VON
Ladislaus
Rybach
dipl. Ing. Geologe
ETH
Ungarischer Staatsangehöriger
Referent :
Prof. Dr. F. Gassmann
Korreferent : Prof. Dr. A. Gansser
Zürich 1962
Offsetdruck:
Schmidberger
& Müller
Vorwort
Schweizerischen
der
An der
ein
Sitzung
vom
Manuskript
chungen
Januar 1962 lag
Herrn
von
im Raum
stitut für
13.
Geotechnischen
der Schweizerischen Geotechnischen Kommission
dipl. ing. geol.
Rybach
L.
Aare-, Limmat- und Surbtal"
Geophysik
an
Eidgenössischen
der
Kommission
Prof. Dr. F. Gassmann. Die Arbeit wurde
vor,
"Refraktionsseismische
ausgeführt
am
In¬
Leitung
von
als Dissertation
Technischen Hochschule unter
von
Untersu¬
der Kommission für ihre Serie
Geophysik
angenommen.
Die Kommission möchte Herrn
schen
Landesuntersuchung
FUr den Inhalt
von
und
Text und
Rybach
seine
Figuren
für seinen interessanten
Mitwirkung
an
Beitrag
zur
geophysikali¬
den Druckkosten vielmals danken.
ist der Verfasser allein verantwortlich.
Zürich, Oktober 1962
FUr die Schweizerische Geotechnische
Kommission
Der Präsident: Prof. F. de
Quervain
INHALTSVERZEICHNIS
Seite
I.
Einleitung
II.
Allgemeines
1.
1
RefraktionsSeismik
zur
Einige Grundbegriffe
1
2. Der zweidimensionale n-Schichtenfall mit ebenen Grenzflächen
III.
Au s wertemethoden
1. Das zweidimensionale
n-Schichtenproblem
A. Methode
von
TUCHEL
Methode
von
WEBER
B.
2. Auswertemethoden für
9
15
gekrümmte Grenzflächen
A. Methode
von
GARDNER
17
Methode
von
BARTHELMES
18
B.
C. Methode
von
HARRIS
D. Methode
von
WYROBEK
21
E. Methode
von
TARRANT
24
F. Methode
von
HALES
25
G. Methode
von
WEBER
27
u.
3. Phasenkorrelationsmethode
IV.
Gang
PEABODY
von
20
GAMBURZEW
et al.
29
der Feldarbeiten
1. Wahl der Profile
31
2. Ueber die verwendeten
3.
Registrieren
4.
Bemerkungen
6.
zur
Geologie
des
VI.
33
Frontgeschwindigkeiten
zur
36
Geschwindigkeitsverteilung
38
Untersuchungsgebietes
Stratigraphie
A. Mesozoikum
39
B.
Tertiär
39
C.
Quartär
41
2. Ueber den Verlauf der
3.
32
Auswertung
Allgemeine Bemerkungen
Zur
1.
Sprengungen
33
5. Die gemessenen
V.
4
Bemerkungen
Vergleich
zur
Form der
mit anderen
Untersuchungsgebiet
Literaturverzeichni s
praemolassischen Oberfläche
41
Quartärbasis
geophysikalischen
Resultaten
45
aus
dem
47
48
Vorwort
Die
vorliegende
physik
der
Dissertation wurde
Eidgenössischen
Herbst 1959 bis Ende 1961
vom
Technischen Hochschule
stitutes, Herrn Prof. Dr. F. GASSMANN, möchte ich
teresse
an
diesen
Untersuchungen,
ausgeführt.
an
Institut fUr Geo¬
dieser Stelle für sein grosses In¬
seine zahlreichen
ferner für
am
Dem Vorstand des In¬
Anregungen herzlichst
danken.
Die direkte
ne
Leitung
der Arbeit
persönliche Anteilnahme,
bin ich ihm
zu
lag
in den Händen
von
sowie für zahlreiche
ganz besonderem Dank
Herrn PD. Dr. M. WEBER. FUr
Ratschläge während
sei¬
der ganzen Zeit
verpflichtet.
Herrn Prof. Dr. A. GANSSER bin ich für seine stete Anteilnahme und auch für die Uebernahme des Korreferates grossen Dank
Herrn
PD. Dr. F. HOFMANN
Herrn
PD. Dr. H.
schuldig.
verdanke
ich
manche
JACKLI einige Bohrresultate
Herrn W.GRABER danke ich für die
V. LANDOLT, Sekretärin,
Mein besonderer Dank
gilt
aus
dem
Mitgliedern
der
geologische Hinweise,
Untersuchungsgebiet.
gewissenhafte Ausführung
für die Reinschrift des
den
wertvolle
der
Zeichnungen,
Fräulein
Manuskriptes.
Feldequipe
des Institutes für
Geophysik,
den Herren R. BERGER, H. FRICK und S. RENIDEARt ohne ihren unermüdlichen Einsatz
wäre diese Arbeit nie zustande
gekommen.
EINLEITUNG
Das Institut für
Geophysik
Zürich
Aare und Rhein
bis
-
zu
der ETH hat sich schon mehrmals die
zu
-
TENER
(1954)
drängte
sich daher der Gedanke auf,
so
hat
untersuchen. Nach einer
O. FRIEDENREICH
mehr, als sich die
von
(1959)
auch
nun
M. WEBER
jedoch
sche
Messungen,
Teilgebiet
als
-
Ennetbaden
-
Oberehrendingen
-
Lengnau
Windisch
ÜBER
II.
ALLGEMEINES
1.
EINIGE GRUNDBEGRIFFE
-
-
zu
Es
machen,
um
Apparaturen (WEBER 1955a,
wie
gravimetrische
und
geoelektri-
folgt abgegrenzt (Fig. 1):
1
Endingen WUrenlingen
Chappelerhof
Gebenstorf
-
-
Lauffohr
-
Au-Brugg
-
-
REFRAKTIONSSEISMIK
Die refraktionsseismische Methode ist das älteste seismische Verfahren für die
grundes.
P. GRE-
im Feld sehr gut bewährt haben.
Untersuchungsgebiet
Fig.
Baden
1960)
und
von
durchgeführt.
Aufnahmen in diesem Räume
seismische Arbeiten einen viel grösseren Aufwand erfordern als
wurde ein
Arbeit
Wider stand skartierung
Interpretationsmethoden
und WEBER
das Gebiet nordwestlich
gravimetrischen
seismische
entwickelten
1956a, 1956b, 1957, 1959, 1960; GASSMANN
Da
hier eine
Aufgabe gestellt,
Sie arbeitet mit Fronten
von
elastischen Wellen, welche
an
den im
Erforschung
des Unter¬
Untergrund vorhandenen
Dis¬
kontinuitätsflächen refraktiert werden.
Löst man in einem Medium eine
nach allen
ten
Explosion
Richtungen fortpflanzen.
der rotation s freien
In der
(Longitudinal-)
aus,
so
entstehen verschiedene Arten
angewandten
Seismik befasst
man
von
Wellen, welche sich
sich in der
Regel
nur
mit Fron¬
Wellen, die sich in isotropen Medien fortpflanzen. Einen Spezialfall
2
-
stellt die
zwischen dem
Laufzeit
wird
denen die vorderste Front der
zu
Zeitpunkt
der
Sprengung
sind
Untergrund
Der
a.
welche sich
b. Die
aus
F^
bis
Fn
Quelle
Anhand der
Der
kann
so
der
Fig.
Untergrund
der
an
man
n
Störung
bestehe
...
gemein
PnPn
•••
(falls
der
an
nun
gleich (diese
muss
auf
(in
i
ajjjj
2,3,
...
(bzw.
^k+1
Fj
F2, Y 3
der auf
F3
akn)
n
des
Neigungen
räumlichen
ge¬
n-Schichten-
in S' erzeugt,
werden mit
PnPn
Fig.
in
2 mit
gemessen)
Fi+1
und
Fj
Schichtgrenzen. Werden
eine lineare Funktion des Abstandes
vom
S.
ti ist der Winkel zwischen
Fj
entsprechend
T2
und
dem Abstand
entsprechendes Bild;
nur
ihre relative
Tn
=
1,2,3
Fj^j.
...
Es ist Tl
=
H\
£•!
All¬
Laufzeitgera¬
Die lotrechten
T^.
n-1); £-i
y(l).
ändert sich. Die Ordina¬
Lage
bzw.
Hn_i
Hj
die Anzahl der
T'2
bzw.
aus
Strahl
S
£j (i
cn_j.
die Laufzeiten der direkten Wel¬
vom
Fn
....
in S elastische
l
ist
seien
mit
ci
Die Laufzeitfunktion besteht in diesem Fall
refraktierten Wellen. Die Laufzeit auf der
\>'n bezeichnet),
Yi
Frontgeschwindigkeiten
wird), fi repräsentiert
erhalten wir ein
so
Grössen definiert:
mit den
sind die
Fn
messen.
sind die Winkel zwischen Strahlstücken
sin(a',
ln
d -vp
=
_IJL
dx
v
Schichten)
1
jeder Vic Laufzeitgerade
^r Strahlen mit Scheitelstrecke in
_
Auswertung
die
Hn.j
ist
positiv,
und
Ti
=
^i
Mächtig¬
.
wenn
-
^i-i
Fj+j
in der
für
n-1.
1
w
(n-
usw.
mlt Scheitelstrecke
Fn.
schen Satz:
(1)
daher in der Profil¬
Im einfachsten Fall sind die Grenzflächen
Behandlung notwendigen
ihre Laufzeiten
der Vertikalen unter S bzw. S'
+x-Richtung aufsteigt,
liegen
Profilebene. Haben die Ebenen verschiedene
zur
sich der
man
Liegenden, F2
Bezeichnen wir den Winkel zwischen
=
refraktierten Fronten
punktförmig.
tenabschnitte dieser Geraden seien gemäss
keiten
Die die
Fj.
.
gemeinsames Streichen annehmen, solange
keine Schicht Überschossen
P'3P'2S')
Werden die Wellen
senkrecht
einer Schichtserie
man
ist die Laufzeit auf
den bleibt
dass
so
bedienen.
ist
aus
kann
so
diejenige
W 2
(SP2P3
Schichtgrenzen
den
2 seien die für die weitere
GeradenstUcken
len;
Frontgeschwindigkeiten,
ändern.
Profilebene
trotzdem
cn ist die Frontgeschwindigkeit im
Wellen erzeugt,
Untergrundes.
Diese be¬
In der vorlie¬
sind Flächen, welche die Profilebene senkrecht schneiden. Die durch die
klein sind; andernfalls
(GASSMANN 1960)
falles
Die
Auswertung.
welche i.a. mit Cj bezeichnet werden, nehmen mit der Tiefe zu,
gemeinsamer Streichrichtung
Streichrichtungen,
genüber Fi
für die
Schichten mit konstanten
(zweidimensionaler n-Schichtenfall).
Ebenen mit
Grundlage
des Aufbaus des
horizontal, Sprengpunkte und Geophone liegen in einer Geraden in
ist
Schichtgrenzen F2
ebene
Messanord¬
des Eintreffens der Wellenfront; diese Grösse
bilden die
bezüglich
homogenen, isotropen
Schichtgrenzen sprunghaft
Geophone gehenden Strahlen
e.
demjenigen
Messanordnung
Gerade enthaltende Vertikalebene ist die
d. Die
beliebigen
i < k.
Die Messfläche
c.
besteht
den
an
wenn
,
einer
Geophone
jene Zeit¬
es:
Frontgeschwindigkeiten,
cj < Cjj
und
und Annahmen
gewissen Vereinfachungen
genden Arbeit
in erster Linie
genannt.
Diese Werte, sowie die Geometrie der
ruht auf
die
Störung
Wege
Einsätze, wie Reflexionen etc. werden nicht beachtet. Gemessen wird die Zeitdiffe¬
Spätere
nung erreicht.
renz
dar: hier werden auf instrumentellem
Ersteinsatzseismik
punkte festgehalten,
-
=
c,
1
-
T1
)
-111
Die
P^Pfc+i
=
ak bzw.
PkPfc+i
Profilgeschwindigkeit vn
ist
=
ajj.
und der Normalen auf
gegeben
durch den Benndorf-
-
Ferner
(2)
gilt
für die Winkel
das
a^
(Qk+l,n
+
Tk+l)
Brechungsgesetz:
ck+l
aicn
mit
cjj
ck
"
gilt
c^7
noch:
sino(n.1)n
Fn
=
sino'(n.1)n
cn-l
=
k= 1,2,
ist die
n-2,
in der
Frontgeschwindigkeit
Schicht zwischen
_
sin(ak+l,n- Tk+i)
(3)
-
*kn
sin
sin
Es
3
F^
und
Fj^j
.
4
-
-
2. DER ZWEIDIMENSIONALE n-SCHICHTENFALL MIT EBENEN GRENZFLACHEN
In
Fig.
3 sei
die Messfläche, auf welcher die Laufzeiten
Fj
werden. Diese Wellen seien durch
Untergrund
cj <
C2),
homogenen, isotropen
zwei
nur aus
Sprengungen
welche durch die Ebene
F2
Fronten
von
(Schuss
in S bzw. S'
Schichten
longitudinaler Wellen gemessen
Gegenschuss)
und
(Frontgeschwindigkeiten
voneinander getrennt werden,
stellen
so
je
erzeugt. Besteht der
cj und c^ wobei
zwei
GeradenstUcke die
Laufzeitfunktion flir diesen Fall dar. Diese haben die Form:
(4)
Yl
"ff
=
Yi
bzw.
,
wobei
'
=
x
[i
x'
-
ist der Abstand zwischen S und
Fig.
Ferner kann
(5)
Y2
T2
=
man
schen Satzes
die
+
für die zweiten GeradenstUcke
hier ist
(12X'
ay^ nach
(2)
-
Cj)
sin(a12 + £j)
(£..
T2
muss
besondere
ist der
man
T2
Diese
Beziehung gibt SLOTNIK (1959,
t(SP'2)
Schichten verwendet
stellten Grössen
T.
2
oder mit
=
sind die
dx'
—•
so
hat
man
von
F2)
unter
Benutzung
des Benndorf-
2
+
er
sie
t(P2P2)
hl
_
c, cos
=
a
H.
=
S.
cos
118)
i
für den
-
x
=
0
^e
P2P2
negativ
-LI
parallelen Zweischichtenfall
2hl
ClC0Sa12
£.
3 ist für
T2
kann
man
(^
=
0)
mit Hilfe der in
schreiben:
2hltga12
12
Fig.
P'P,
+ SP,
—^
jedoch nicht. Diesen Ausdruck flir
folgende rma s s en
—
h.
-
werden. Gemäss
kann schreiben:
SP'
t(SP2)
(7)
(8)
v'2
Neigungswinkel
Beachtung geschenkt
rechnende Scheitelstrecke, und
=
v'2
~
cl
=
bzw.
Profiige s chwindigkeiten)
dV2
_L
durch sin a^
( v2
dx
bzw.
^2
zu
~
v2
32
schreiben:
(1)
p2
Der Grösse
folgenderweise
3
dV2
J_
p2
bzw.
den Winkel
sin(o12
(6)
Gleichungen
T2+p2x
=
Y2
Definiert
man
S').
,,
(1
Cl
C2
2 h.
.
.
sina.J
12
cos o.-
an,
flir
Fig.
3
geneigte
darge¬
-
2 H.
(9)
T
Die
2
r2
Herleitung
Ableitung
Entsprechend
=
Cj
H',
2
(10,
-
£,.
a.„ cos
cos
5
cos
von
T„
aus
stammt von M.
(7)
"
kann auf den
WEBER).
geneigten
Bei einer
Wird unten
gang in den
Ti,
angefangen,
übrigen
T^
(7)
=
*
man
gegebenen
Anzahl Schichten kann der
den Vorteil, das
gleich
a\ (wie
ai bzw.
sind daher mit dem Zeichen
von
hat
unteren Schichten
sowie die Strecken
Im Sinne
so
dies
bleibt.
aus
s
man
=
.
n-1
t(S
v
,,B
n-2
n-1
.
B„, B.)
2
1'
-——
*
+ t (B'B*
v
1
2
an¬
Symbole Ci, tijjç, ojj., hi, Hi, Fi,
ist)
zunächst
versehen.
...
mit Schei¬
werden die
4 ersichtlich
o
T*
4, die
zugesetzte Schicht der Strahlen¬
t(Sn.An.1...A2,A1)-^-1+t(A',A-2,...A-n.1>Sn)
=
Strahlengang
(Fig.
entweder oben oder unten
ist hier
Tn
werden
für eine oben
Deswegen
Fig.
übertragen
n-Schichtenfall
telstrecke in der untersten Grenzfläche konstruiert werden. Dabei kann
fangen.
man
&
cos
o,„
Ci12
=
erhält
...B
„,
n-2
S
,)
n-1
umgekehrt
numeriert. Sie
-
sind T
analog
^
„,
t(...)
'Tl definiert. /
...
,,
6
-
ist die Laufzeit auf dem in der Klammer
angegebenen
Strahlstuck./
Betrachten wir zuerst die Laufzeitfunktion auf F
allgemein, analog
(5)
zu
v
'
Y*
(wie
wenn man
in S
_.
geschossen hätte),
so
hat
man
(6):
und
*
(11)
_.
*
.
T*,-^V2lV2>-x
=
.
]n-1
n-1
Tn-1
x
Cn-2
sin (a
v
t*
'n-1
/•*
Tn-1
„)
t
-
„
'n-27
n-2
"n-1
*
Cn-2
(Bei
den Winkeln
a,
_.».
bzw. a',
"
verzichten wir auf
.>.
Doppelindizes
"
und schreiben einfachheitshalber
Vk'>
Für die feste Abszisse S
,A
>0 ist die Laufzeit in A
S
,
n-1 n-1
n-1
=
.
,
«->n-l
^n-1
¥£
t!Sn.l'B;-r"Bi)-^
"
t(Sn-l' Bn-2"
"
1
^F
-
t(ArArA-l'<A'r A2>
+ l
à'n-l Sn-lAn-l>° lnAn-l
bzw-mr
=
An-1>
-
co
Anderseits ist gemäss
(12)
V
-
+
(11)
(%-2
sin
YÎ-1
"
n-1
*
+ Tn-
2)
*
«Tl-2
<-l
T*,
»-
*
K-2
sin
n-1
V2>
-
als Messfläche
Nun betrachten wir F
den Strahlen
parallel verlaufen,
so
(Schuss
erhält
a
T
V»-
*
cn-2
Y*
=
n-1,
n
+
Y*
1*
-
Sn).
Beachtet man, dass die
von
Sn
Sn_j ausgehen¬
und
man:
+ a
,
n-1
,
n-1
+—
n-1,
n-1
in
oder
—
k
Cn-1
a
X
t"
=
n-1
n
+
,
a
sin
.
(a
t
(<*
J
-
*
s"i v
yi
On-1
*
„
+
n-2
t
J
'n-2'
sin
=
o
sn
,
n-1
t
J
,t
a
-
n
u
'L
,
vJ
S1n a
'n-27
n-2
,
n-1
T*
=
+
.
a
.
Sli
-2^
n-1
*
c
.
n-1
.
_
sin
Cn-1
a
.
Jn-1
.
ülIV
2-Lt.
*
c
n-1
_.
.
Cn-2
sin a
,
n-1
=
Cn-1
cn-2
T
'n-2'
Cn-2
und
(iö>
n)
T
Brechungsgesetz gilt:
sin (o
v
(13)
-
n
n-2
*
Cn-2
Cn-1
Nach dem
+
„
l
On-1
*
c
.
n-1
.....
Damit
ist
7
-
-
Weiter gelten noch die folgenden Beziehungen:
O n-1
x
Jn'-l
und
n-1
n-1
n-1
x
,
a
T
T*
-
n
,
a
+
n-1
,x
2
.
sin
,
(14)
'
T
*
1
,
x
a
2
x
,cos
x
o
,
.*
a
„,
.
n-1
*
n-1
,
„.
oder
n-1
+
a
,x
n-1
n-1
.
n-1
,
n-1
v(a
.
n-1
2 ,x
x
a
,
T*
-
.
sin
,
n-1
n-1
n
x
o
n-1
n-1
v
So ist
n-1
,cos
2 ,*
a
n-1
x
,)
n-1'
n-1
h»
h*
cosa*
Da aber
=
,
coso'K,
und
——
a
——
n-1
x
n-1
=
a
.
,x
n-1
(15)
v
'
T
T*
-
-£± (cosa*
=
v
.
n-1
n
x
.
,
ist schliesslich
,
n-1
cosa'*,)
+
n-1'
n-1
n-1
Bilden wir
T3
nun
der Reihe nach die Differenzen:
^
-
"
-i
^C0S<12
+
COSa1>
C2
^
T3
-
T5
T4
"
"
4
<cosa*
+
cosa'1>
=
£
(c0Sa4
+
C0Sa'4)
C4
T
T*
-
-^
=
(cosa
*
.
n-1
n
:
-x
,)
+ cosa'
.
n-1
n-1'
Cri-1
n-1
(16)
T„
T*
-
T2
ein,
ner
so
nun
x
y -|
=
k=2
Setzen wir
,
(cosa*
+
cosa^*)
ck
in diese, durch Summation erhaltene
erhalten wir nach
führen wir für die Winkel
nun
wiederum die
n-2
(17)
x
'
T
=
5
£
n
(cosa.
+
k n
c,
cosa'
k
n
)
+
k=l
Tn
lässt sich auch mit Hilfe der
ist hier nicht mehr
Gemäss
Fig.
4
Sn_ j,
gelten
die
cosa
entsprechenden Ausdruck (8) für
jetzt Cj,
für
Tn
für
\,.i
steht
hj
usw., fer¬
die
folgende Formel:
ausdrücken.
(Der Schusspunkt
-
(n-l)n
Mächtigkeiten
Endpunkt
folgenden Beziehungen:
den
cn_j steht
n-1
un-l
lotrechten
sondern der untere
von
Doppelindizes ein)
2h
—
Gleichung (16)
Umnumerierung (anstelle
H.
der Strecke FF
,):
in F
.
8
-
36
a
-3fc
_
—
: H
,
n-1
cost
=
,
n-1
*
o
,
n-1
cos
,
a
'
n-1
J
n-1
sin(o
=
v
sin(a*
H*
?
•
'
n-1
x
cosa
,
n-1
E '
On-1
;
,
n-1
-
+ t
,
n-1
.)
n-1'
:
cosa'
n-1
n-1
5
v
jjt
=
n-1
,*
cosa
,
n-1
rcost
,
n-1
sm(a
i
n-1
£.
-
x
,
n-1
,)
n-1'
=
L
*
cosa
.
n
x
*~n-l'
n-1
'
,
II
„x
T
n-1
_
T
sin(a'
=
,
n-1
(13)
Damit ist gemäss
(18)
'
v
Vi
:
.
n-1
,...
,
n-1
ferner
,
.
n-1
«36
: cosa
.
n-1
sin(a'* ,+£*,)
,)
n"1
~
5 n-1
n-1'
H*
,*
-£*
n"1,
f
) ; cosa
t
-
,
n-1
3r
-
cost
=
,
n-1
=i
=
n-1
3
^3fc
rT
.
cost
a'*.
;
n-1,
v
:
a
n-1
;
.
n-1
.
2^H*
=
n-1,
cos
«3t
7Ï-
: cosa
,
n-1
cost
a*
3£
-
*
c
,
*
cosa
.
Der Klammerausdruck lässt sich wie
v
,
n-1
.
,
+ i.
n-1
,
n-1
cosa
.
,*
cosa
,
n-1
,.
n-1)'
+
n-1
n-1
n-1
sin(a
cos£
*
sma
,x
,
n-1
J
,
n-1
vereinfachen:
folgt
-*
n-1
,
.
lgl
xl
_x
*
.
(sma
*
.cost
n-1
„x
.
cosa
-
,
n-1
*
..
tBa
8
X
cosa
n-1
,
n-1
n-1
cost
sini.
,
>
,)
=
n-1'
n-1
,
n-1
2
sin[
C0S£n-l
*
x
.cost
a
n-1
,
n-1
sin£
+
X
cosa
cosa
n-1
cos (a
v
=
i.
-
,
n-1
,)
und analog
dazu
°
n-1'
,
n-1
C0Stn-lwn-l
,x
.
-
cosa
.sina
,
n-1
n-1
,
T»
,x
.
.(sina'
:'
trrfl
toa
,x
.{sina
n-lv
,x
,
.co:.cost
cosa
+
,
n-1
,x
,*
j
.sinfc
n-1
n-1
\
cos
=
.)
,x
/
*(a
n-1'
,
,
,
x-
+£
n-1
,
.)
n-1'
n-1,
n-1
Dies kann in
(18) eingesetzt werden,
und
erhält
so
man
H*
T
T*
-
_SlircoB(o"
=
.
n-1
n
x
Cn-1
Wege,
Auf ähnlichem
wie
L
n_1,
von
(15)
zu
-£*,)
(17)
Über
v
'
T
2—
=
cosa
c
n
n-i
(n-l)n
C0S£
n-1
Ausdruck wurde erstmals 1943
fend der
Ableitung
wurde auf eine
n-1
„
H.
^
Tn
n,
1
=
2H.
<21>
T2
=
2
vom
c.
k
L
TUCHEL
Publikation
(in
(a.
kn
-
£.)
k'
REICH
u.
hingewiesen,
=
0,
a.
+
(a!
cos v
kn
+
e,
)1
k'J
ZWERGER, S. 219) angegeben. Betref¬
die
=
jedoch
a')
nie erschienen
ist./
auf
«
-^Hk
n
cotgaijn
«
n'k=l
k
2
2
cosa..
—V^
=
Sprengpunkt,
H, 1/
c.
2
Vf1"^
Gebräuchlich ist ferner noch die
fernung
-
t-
n
nach Umnumerieren
n-1
cosa,
2^JS—*L
ist für
man
söhliger Lagerung (£.,
cosa.
k=l
Speziell
—rcos
/l
von
erhält
i* ,)1
n-l'J
+
H
y
+
geplante
Dieser Ausdruck reduziert sich bei
(20)
(16)
k=1
/Dieser
=
n_1
£l
2 H
(19)
cos(a'*.
+
n_1
Knickpunktdistanz-Formel (die Knickpunktdistanz
ftir welche
Yl
=
Y2 )•
xj2 ist
-\
,x
.
sina
diejenige
Ent¬
-9
*12
(22)
1
C2
\
1IC2+C1
2
Drittel
gelegentlich
Die
Cl
"
In der Praxis verwendet
etwa ein
der
man
fur
n+l
»
Xn(n+U
III.
für
n
Regel
söhlig gelagerte
ist
Yn
=
Y
n
gilt exakt,
Dies
"Die Tiefe
cj/c2
wenn
cn '.
1-2)
S.
die
Auswertung
allgemeinen
in
zwei
b. Das zweidimensionale
(gelegentlich
was
in der Praxis
nicht.
s»^T?>
erwähnten Vereinfa¬
eingangs
Messungen ermöglichen.
refraktionsseismischen
von
Gruppen eingeteilt
grosse
Diese werden
n-Schichtenproblem
auf mehrere Schichten
ebenen Grenzflächen
mit
Zweischichtenproblem
werden:
mit
erweitert).
n-SCHICHTENPROBLEM
Zweck der
Lage jener Diskontinuitätsflächen,
Auswertung ist,
mit verschiedenen
grundsätzlich
(xn-l n)'
Yn-1
un<^
Frontgeschwindigkeiten unterteilen,
auf zwei Arten
Beide Grössen sind
Yn
erfolgen:
aus
mit der
Methode
Gleichung
Tn
=
zum
nach Ordinatenabschnitten
die erste Methode in der
Auswertung
von
der
n-ten
Regel genauer.
—
(in
REICH
Laufzeitgeraden
cnl
,.
(n-l)n
Schusspunkt
(Tn)
cose
,
n-1
+
>
£_
^
zu
oder nach
in Schichten
bestimmen. Dies kann
Knickpunktdistanzen
t-
schlecht definiert wird, ist
uns
im
er-
folgen¬
(Zeitabschnitte, intercept times).
1943,
S.
219)
+
cosfo',
(
{cosTa,
,
.
n
(19):
von
-^—
c
x^j
ZWERGER
u.
im Sinne
V^—
cosa,
Untergrund
Aus diesem Grunde befassen wir
nach den Ordinatenabschnitten
TUCHEL
welche den
der Laufzeitkurve bestimmbar. Da im verwendeten Massstab zwischen
-1
-vf
relativ
meistens "schleifende Schnitte" auftreten, wodurch
fahrungsgemäss
nur
die
Grenzfläche
beliebig gekrümmter
1. DAS ZWEIDIMENSIONALE
(24)
es
Ynf 1 >'
Das zweidimensionale
a.
Die
0,38 ist,
zusammengestellt.
Sie können im
A.
der Grenzfläche ist
AUSWERTEMETHODEN
chungen (siehe
den
-
k
_.
In der Literatur existieren verschiedene Methoden, welche auf Grund der
nun
Hj
Schichten lautet:
ft %Kltt
'-n+l
=
T2 gibt
für den Ordinatenabschnitt
sçta||si3. _
.
&*
x^."
Knickpunktdistanz
Faustregel:
die
grobe Abschätzungen
vorkommt. Eine ähnliche
Knickpunktdistanz-Formel
(23)
-
|
>
[ (n-k)n
+ t
,1
|_
n-kj
1
,,
-
(n-k)n
k=2
+
—
c,
sin (a\
v
In
t
,~lt+
n-kj )
-
£.)
1'
10
-
Da für
0
=
x
\Ü
T
=
ist,
folgt
so
aus
(24):
n-1
2H
(25)
T
=
(24)
Bei x'
yk(t)
(27)
Für die
Tn
=
hat
L
=
^ die Laufzeit mit
=
x
+
n-1,
H
^ -^
(
>
JcosTa,
£
c
(28)
Die
(l).
Im
allgemeinen gilt
.
Berechnung
der
Mächtigkeiten
lotrechten
l~T
n
2cosa^n_1^ncosfcn_1 |_
=
—
=
.
n-1
sln(a'
>
-
löst
flir
die
Gleichung (21)
[
J
+
,.
t
(n-k)n
(«^
sin
;
+
tj
Hn_iauf:
[
,>
-
(n-k)n
""'
>
%.2)(n-l)
sin
_.
A
a,
..
s"1!""/
i\
+
olI
=
~
n"2J
~Tsin
r
.
;
t+
i^"^
'
J>1)n
*(n-2)(n-l)
,
ll
n-kj^
J>_1)n
—
Sln
a
"(n-2)n
s
a(n-2)(n-l)
Cn-J
c
=
.
sln
bzw. v'
a(n-l)n
bedeuten die
Profilgeschwindigkeiten
Rechenvorgang, gestutzt
wertende und in
5
Turgi
Fig.
Auslage
Auslage
(Profillänge:
1
Gleichung (20)
kann
1 bis
390
(vergl.
(28),
auch
Gegenschuss.
an
einem
Fig. 42)
Beispiel
erläutern.
Das
man
tga,
=
°
n-1,
F^
ausgewertet (horizontaler 4-Schichtenfall).
schreiben:
n'2
T1
n
n
-1—
,>
(n-l)n
-
^
\
„
2_ fycotga^
k*=l
Aus den Laufzeitkurven entnimmt
c,
=
0,47 m/msec
Ck
sina.
=
kn
—
man:
(Meter
bekommt
pro
man
c
n
Hj
C2T2
=
-LJtga12
=
4,35
m
Millisec)
a,„
1/
=
T_
23,5
o
,
=
17
auszu¬
wurde auf der Schotterebene zwi¬
m)
c
H
auf Formel
Profil Nr. 5
dargestellte
für Schuss und
und Nussbaumen gemessen.
Zunächst wird die
(33)
t
n
Nun möchten wir den
Mit
ist
^
=
n_2J
=
Tn-2j
l_(n-l)n
(32)
so
(TUCHEL):
T
0~l
-T
,>
nach
.T+cosPa',
n-kj
sin
schen
Fig. 2),
c
-^
=
man
(n-2)n
vn
n-kjl
jeden Geschwindigkeitsast:
icosfa,
/__ cn_k
n
(31)
auch
JIl
„
-2^
für die darin vorkommenden Winkel
-Ä)
sinfa,
|_
"n-kj
£
-
»
(n-k)n
yk(<)
=
c
(30)
,
."l+cosTa*,
£
+
.«
(n-k)n
^sin(a'ln-£l>
+
den Wert w"
man
Beziehungen
(29)
|_
y (t) (Endzeit, reciprocal time) (siehe
n-1
H
)
,
(25)
und
Yn«>
M
cos£
.>
(n-l)n
_,
Bezeichnen wir für
gemäss
cosa-
—
c
n
-
msec
und damit ist
c„
=
1,18 m/msec
11
Ferner ist
(34)
H2
=
m/msec
Hj
(geneigter
2
Auswertung erfolgt
4,8
=
20
=
(28)
(29)
und
»~<
i»,i
35,8°
=
oq4
m)
390
(31).
bis
1,25 m/msec
=
c2
-
o94
F3 horizontal; Profillänge:
msec
53,8
35'2m
=
mit Hilfe der Formeln
T2
=
a^
28,1°
=
u„.
iu,o
-
.
a,A
H2
0,45 m/msec
=
cx
10,8°
=
u.
ms«,
4-Schichtenfall, bis
18,8
=
a,„
msec
m
msec
oy,o
-
8,85
26,5
=
ï^-4-^-^*^
=
Auslage
59,5
=
Hl
C4T4
«3
Mit
V.
T4
T„
=
-
z,ou m/msec
c„
Die
(4-3 ^-)tg «23
=
2,50
=
;.
1,46 m/msec
=
c„
a12
ist gemäss
21,1
=
(33)
m.
Ferner ist
c,
Damit ist gemäss
(34)
Es ist noch
3,10 m/msec
v4
(Mittelwert)
1,50 m/msec
=
=
H2
7,65
=
Tg
27
=
(Mittelwert)
msec
o13
17,6°
=
o23
=
56,3°
m.
und
v'4
=
(Profilgeschwindigkeiten).
2,54 m/msec
c„
(o„.
+
e3)
aresin-;-
=
36,1°
=
\
a^
V
(a34
-
£3)
arc
=
(35)
cl
=
H'3
=
18
H3
m.
"
Sma24
Die
H3
=
erhält
Neigung
tg
0
(F„
^ (coSa14
cl
=
.,
und F„
+
(ïj
—
4
Oo
3,3
=
8,3°
=
gemäss
man
£3
~
3,6°
2,80 m/msec.
C0S
sind
a14>
=
0),
sina'i4
a\4
=
horizontal),
H2
"
^ <COSa24
und
+
es
gilt
COSa'24>J
Beziehungen
sina'14
lü^;
77 msec
=
den
aus
"
sina,4
=
£3
Hl
und
y
10,4°
T4
£_=
£.,=
4
Sina24
Mit
sina34
2cosa34cost3[T4
sino14
=
=
—:
C3
Die Winkel erhalten wir
aH
=
ist in diesem Fall
=
)
28,9°
=
c3
c.
4
H3
(36)
^
32,5°
daraus
4
Damit ist
Speziell
sin
=
kann wie
tg
£3.
-sta^ (T12
a^
(35)
folgt
=
Hg
=
0)-
29,5°
=
40,2
ferner
So fanden wir
a24
m,
=
23,6°.
und ähnlich wird mit
kontrolliert werden
( t= 390 m):
T'4
=
54
msec
12
-
Se
13
-
die erhaltenen Resultate
Ferner besteht die
Möglichkeit,
a!
-Werte den
der
bzw.
ajm-,
bezeichnet)
gleich
muss
risch
erfolgen:
(37)
AYk
+
ak
und aL
Längen a^
(zwischen Fk
b
Für die Scheitel strecke
=
kontrollieren, indem
und
Fj_+j
,
Berücksichtigung
mit
man
der Teillaufzeiten kann
Bestimmung
der Endzeit sein. Die
ak
zu
(diese
zeichnet. Die Summe der Teillaufzeiten
Strahlengang
bestimmt die
man
-
seien mit
graphisch
Fig. 4),
siehe
oder
und
ANj^
nume¬
so
ist
setzt man
Ck
AYn
_b_
=
•
c
n
Dann sollte
n-1
Ya()
mit
ak
vr-
_b_
+ \
n
,
,
ak
+
^—
—
c
k
k=l
Übereinstimmen,
Ayk
y
=
k=l
Ist die Differenz
n
Su»
(38)
(^)
Y
=
"
grösser als dies die Zeitmessgenauigkeit zulässt,
AYv
/
so
kann
man
wie
k=l
(Die Verschiebungsrichtung ergibt
(t)
3u>
Tn
v
(Fn)
Die letzte Grenzfläche
folgt vorgehen:
3 T
'
2
sich
cos£
.«
(n-l)n
_
iw.)
von
(39)
x
'
ÔH
oHn.j
T_
_
wird demnach
Dies ist für die
0/
()
-cost
..
(n-l)n
Die Fläche F
bleibt. Nun wertet
sichtlich, weist F 4
daraus
den
um
man
,
(es
Betrag 6h
=
1,18 m/msec,
das ganze Profil
und H„ verwendet
H.
=
4,35
m
<40>
V4
=
H3
*
=
bezeichnet werden.
v.
=
8,85
Analog
zu
(35)
cosa*43cos£* [T4 ^cos°14
2,70 m/msec,
v\
2,54 m/msec
=
*
zur
=
arc
sin^
=
Gemäss
-£*)
(31)
=
arc
sin
=?
4
erhalten wir
=
32,6°
Die Annahme
m
Folge.
von
Auslage
v.
1:
c.
cos°14>
Wie
.
"
aus
Fig. 6
=
0,47 m/msec,
Es treten auch andere Winkel auf, welche
^cosa24
es
a34
+
^U]
keinen Knick in
=
33'9°
t*
=
1,3°
v'.).
von
er¬
in der Laufzeit¬
hat aber die für die weitere
ist
)
/
720
%
ersetzt.
daraus
c,
(a*4
35'2
in beiden Fällen unter 2
entsprechend geknickte V4-Ast
(beim Gegenschuss gibt
'4
Syi)
2)aus, Totallänge
1 und
c,
(a34 +£3)
da
besten die Werte der
m.
verschoben.
Richtung
nötig,
nicht
2,70 m/msec
=
und H'„*
"
2
(Auslage
man am
H„
und
Auswertung notwendigen Hilfsgrössen Ht
ebenfalls mit
F3 betreffen)
würde
kurve wird zunächst durch eine Gerade mit
c„
in vertikaler
.
in der Profilmitte einen Knick auf. Der
Für c., c_, c, bzw. H.
(25)
n-1
1 und 2
Auslagen
0 wird.
Cn-1
TT
2 cosa,
Gleichung (26)
und
=
oH^
cn.x
ST
=
.
n-1
Aus
oy
o-w
,
n-1
"
3Hn-!
bis die Differenz
parallel verschoben,
dem Vorzeichen
aus
cosa,
n
_
wird
-14-
c3
c*.
Analog
=
(36)
zu
a*4
Mit
erhalten wir die
10,6°
=
T4
2,62 m/msec
=
-t—f—
34
70
=
Ferner ist
a'*4
ist
msec
v.
folgenden Grössen
10,0°
=
(40)
gemäss
=
5,05 m/msec
=
aresin—
a*4
und
27,5°
=
H*
=
31,0
vi
=
4,25 m/msec.
T'4
und mit
m
a'*A
und
54
=
=
25,9°
H'3*
msec
Mit diesen Werten und
=
17,5
c„:
Co
(a35
f
+
3)
=
20,1
=
16,8°;
;
a^
0
=
18,8°
=
18,1°
c„
(a'35
Nach
£3)
-
sin
arc
=
^
a'35
0
Gleichung (30)
ist ferner
sina».
<a45
^
+
arc
=
Sin^37
36'6°
=
)
^34)
"
arc
=
34>l0
=
35'35°
H4
=
+1'25°
daraus
7
SinHEaT7
=
j
sina'„.
<a45
°45
34
c*
Damit ist
H4
t.
£„ +
=
:4
~
\
45
4
o
4
und
c-
Hl
T5
l
-
-T3 [cos(a35
+
1
£3)
cos(a35
+
H2
-
-
a._
13
arc
=
-
t3)]\
a„_
=
arc
sin—r
"
,0
,
,
=
m
cosa'25)
j
'
6,4
=
c.
1
arc sin—
1
+
c„
sin—-
v5
a.-
(cosa,,,.
2
c.
Mit
4,53 m/msec. Es ist noch
=
—:
cosa'15)
+
~(cosa15
H»
*
=
45
-~—
2 cos
2,6
=
r34
=
,
5,3
v5
16,1
=
v5
c„
z
arc sin—
..
.
a_-
=
m
=
,0
13,6
v5
11
=
T.
H'
=
117
=
(H4
—S
Nun führt
+
msec
H»)
-
(H'
man
98
3-
A y,
ri
an
£•
'
L_
.
_
Ahnlich bekommt
m.
720
=
,
,
'
cosa'
AY,T2
;
cosa15'
=
sich hier,
—
c„
_
übrigen ak
bzw. a'
dem gemessenen
Y5()
bestimmt
=
282
mit
m
man
msec
graphisch.
(aus
der
A\i>
A"\p,
und
H2
.
—
a
coso25
(—-
rechnerisch
zu
So fanden wir für
Laufzeitkurve),
.
H2
_
^
cosa25
K-)
+
Wa^
cosa^'
5
.
Die
man
Es ist mit
a~
2
—
L-)
+
l
mit
empfiehlt
relativ gross ist.
*
c/cosa15
111
=
Hl
a,
»
-1 (
H4
tg2,3°~tg£4
y (t)
,
.
cosai5
=
Kontrolle für
m.
=
Hl
~~
1
man
noch die Laufzeitkontrolle durch. Es
bestimmen, da ihr Anteil
3-i
erhält
msec
H")
+
3-r-*
143
'
T,
,
und schliesslich mit
S Avf,
dy ist
=
289
also gemäss
msec
gegenüber
(38) -7,0
msec.
m
15
-
Die unterste Grenzfläche F 5
S\J/4
2
C4
11
cosa.,cos£,,
(1950) angegebene
Hier schaffen die
Methode
B.
Näherungsformeln
gerechnet (Auslagen
demonstrieren, sei
zu
1 und 2
°
=
T2
und die Steilheiten der
u)
pt
man
Laufzeitgeraden
q.
p1
=
2,13
p2
=
0,848
q1
=
2.13
q2
=
0,848
1,696
q,-p,
0
in
0,47
Dann bestimmt
(43)
R^
c2
man
=
1,18
V(P« +qi)Z-(Pm
=
23
24
4,20
14
143
,
1
in
=
dx"
v|
P3
=
0,680
q3
=
0,690
msec/m
p.
=
0,370
p5
=
0,198
q4
=
0,394
q5
=
0,235
1,370
0,764
0,433
+0,010
+0,024
+0,037
c3
=
1,46
c4
=
2,62
c5
=
4,63
gemäss
4,04
l13
R
70
können nach
3,91
12
msec
berechnet werden:
=
Cj
In
*h
=
m/msec
(Tj)
dYi
und
0
c*
Profil nach dieser Methode nochmals durch¬
obige
27
4,26
(42)
das
mit
v.
Frontgeschwindigkeiten
nun
T3
h+*i
Die
n>3.
eine äusserst wirksame Abhilfe.
die Zeitabschnitte
17
=
=
dx
(1960)
SLOT-
gemeinsam):
Aus den Laufzeitkurven entnimmt
Tl
WEBER
von
von
verbunden, sobald
(1960)
WEBER
von
langwieriger Rechnungsarbeit
Methode ist ebenfalls mit
Arbeitsersparnis
Um die
vertikal nach oben verschoben werden.
m
4
eines solchen Profils erfordert also einen beträchtlichen Arbeitsaufwand. Die
Auswertung
NIK
Betrag
c,,
45
Die
den
mus s nun um
-
25
+
qm)^
1,00
1,42
die
folgenden
R34
R35
Grössen in
==
1,139
==
1,30
msec/m:
R
45
0.643
1.74
4,25
L15
Die senkrechten
Mächtigkeiten:
1-1
i+1
(44)
(h.
h.
1
Z
4—,
k
k, l+l
J£±
Ri,
i+1
steht senkrecht auf der Grenzfläche F.
Ci+l->
.
zwischen den Schichten mit den
Frontgeschwindigkeiten
c,
und
-16-
T
fa.
=2-
-
1
4,35
-
R12
T3
h„
=
m
hlR13
"
2
9,4
R23
T4
h,
=
<hlR14
"
3
m
h2R24)
+
~5
—
.
0
=
=
£-fl
33,9
=
R34
T5
h.
(hlR15
-
=
h2R25
+
+
m
h3R35)
101
=
h
4
m
R45
Die relativen
{y.):
der Grenzflächen
Neigungen
i-1
-^
Kl -ïW
(45)
tgtj
g
=
=
0,
da
t2
=
0
da
tgT3
=
tgT4
=
tgr :
tg
,
q4
p4
"
-
P5)
geringen Neigungen
0
o
man
usw.
h
-
o
1°25*
=
r4
1.0°
=
kann angenommen werden, dass die h.-Werte
Sprengpunkt
Kreisbögen
aus
schlägt
Dabei entsteht die
die
in S und
man
o
o
0,0158
=
—
Sprengpunkt S' (Gegenschuss)
schlägt
i3
125'
=
t3
•
h. und h'. auf F„
von
darstellt,
(46)
0
=
und in der Vertikalen unter dem
als Radien
punkten
=
*45
beim anderen
hj
-
pj)
p2)
sinT3 R35
-
^r
*
(H.) sind,
-
34
—
damit
,
i,i+l
0,021
=
R
(q5
Bei so
(qx
(q2
stoTk-Rk,i+l
S
hj-Werte
abgetragen
aus
44
=
gleich
2°25'
der lotrechten
werden können. Sonst
(die R{ m-Werte
bleiben
gleich);
S\ deren gemeinsame Tangente Fj ergibt;
die nächsten
Kreisbögen
mit
h2
bzw.
h'2,
Mächtigkeiten
rechnet
von
deren
mit
man
hj
den Fuss-
Tangente
tg t,
=
(4
bedeutet die
uns
die beiden Auswertemethoden
Entfernung
zwischen den beiden
Sprengpunkten S
und
qjC°S Tk
Die
wir die Resultate, die
(TUCHEL
und
WEBER)
liefern:
Frontgeschwindigkeiten
cl
C2
c3
C4
Nach TUCHEL
0,47
1,18
1,46
2,62
4,53 m/m sec
Nach WEBER
0,47
1,18
1,46
2,62
4,63 m/msec
•
Die
Fg
folgende Kontrollbeziehung:
h\
5
Vergleichen
und
Mächtigkeiten
und
Schicht ne
c5
igung en
hl
h2
h3
h4
Nach TUCHEL
4,35
8,85
31,6
98
Nach WEBER
4,35
9,04
33,9
101
*3
t4
m
1°18'
2°36'
m
1°25'
2°25"
S'.)
17
-
2.
-
AUSWERTEMETHODEN FUR GEKRÜMMTE GRENZFLACHEN
Bei diesen Methoden wird angenommen, die Laufzeitkurve
gehöre
relativ
einer,
zu
fläche. Die diskreten gemessenen Laufzeiten werden mit Ausnahme der Methode
von
komplizierten
Grenz¬
WEBER einzeln be¬
handelt.
Dazu
gibt
es
eine recht
Literatur. Alle Methoden arbeiten
umfangreiche
Strahlenlinien. Eine Theorie dieser Linien wurde erstmals
A.
In
Methode
Fig. 6
sei F.
die horizontale, ebene Messfläche, ferner
chende Laufzeit
bung
y
=
yV
=
t(SP,P2S').
der Strahlen horizontal sind,
WEBER
stillschweigend
mit
geführten
(1960) aufgestellt.
(1939)
GARDNER
von
von
SPj^S'
der wahre
Strahlengang,
Wenn wir annehmen, dass die Grenzflächen F„ bis F
so
würde sich der
Strahlengang SPÎPÏS' einstellen,
,
die entspre¬
in der
Umge¬
und hier wäre
t(SP*P*S').
y
Im weiteren wird
nommen:
der Strahl
statt
folge
p*p;
ttPjpj,
der Grenzfläche
SS'
-LI
-
(x
Fn
ist
-y^
t(SP*)
t(P*P*)
+
+
zwischen den Punkten P* und P*
und dieser Laufzeitanteil
entlang
t(P*S').
Ferner wird ange¬
mit der
Geschwindigkeit cn
der Scheitel strecke sei
x')
+
~
n
Damit ist
Demzufolge
benutzt.
(marker speed),
des untersten Mediums
=
Y
n
y
=
t(SP*)
+
ss'
(*
-
*')
+
+
t(P*s.)
f
oder
n
(47)
Die
Y
[«SPÎ>
=
-
f J W)
Verzögerungszeiten
%G
(48)
(49)
T
f>f
md
sind wie
1G<
und
=
Allgemein:
sina.
k
(48)
1G
ist
+
mit
=
—
c
tG,
-
XG
+
X'G
n
=
folgt
+
SS'
c
u
definiert:
[tfP^S')
der Zeitabschnitt
n
(47)
-
n
in G und G'
[ r(spî) "-f" ]
=
T
Nach
+
n
-
^-]
(intercept time).
("delay
time" in G bzw.
G").
Ferner ist
18
(50)
AHk
(51)
A^
akcosak
=
AHktgak
=
At.
c,_
k-1
c
k
n
A H,
Aus
(50)
At
(51):
und
co sa.
,
G
und
7
Fig.
AH. coso.
n
(52)
^G
=
k
TZ
k=l
und
h
-
S *H
x
S"Ä
-
r»i
k=l
Aus
(52) erfolgt
schrittweise die Ermittlung der Grenzflächen, vorausgesetzt, dass
GARDNER zeigt, wie diese Grösse mit Hilfe
von
(49),
t-, bekannt ist.
ferner mit einer flächenhaften
Messanordnung
be¬
stimmt werden kann.
B.
Methode
von
Betrachten wir zwei
BARTHELMES
Geophone
Auslage (G.
in einer
bezeichnet. Der Abstand zwischen dem
Die gemes
sene
Laufzeitdifferenz
Entfernung
Ay
Ax zwischen
(1946)
und
Sprengpunkt
(y_,
=
Gj
und
-
die
b.
Mächtigkeitsänderungen
c.
Vorhandensein der Oberflächenschicht
und G.
y_, )
G2,
a.
G„).
ist
Mit Ax sei der Abstand zwischen G, und
durch:
diesen Anteil in
der Deckschicht, ihre
(l^),
Wirkung
Ay wollen
sei
Bestimmung
von
t
YG
=
red
YG
(vergl.
und t,
"
auch
(*w
+
wir mit
t^ bezeichnen;
tjj;
Höhendifferenzen
Die beiden letzten Anteile fas st man in eine Korrektur zusammen, und
zierte Laufzeit in G:
Knickpunktdistanz.
sei grösser als die
bedingt
(t^).
ist die auf die
so
Bezugsfläche
V"
(35).):
"*"»»>»»»»,
H
cosa
w
w
w
td
-
(AHG
+
AHS)
—
Bezugsfläche
Fig.
8
Sind alle gemessenen Laufzeiten auf diese Weise auf ein
Yg?
2 redd
=
YG,
1
j
red
+
t
x
+
tu
H
.
gemeinsames Bezugsniveau reduziert,
oder i\>„
]G 2
red
*.
G,
red
*Y
lK
+
tH
so
gilt
redu¬
-
FUr horizontale Grenzfläche
AY=
Ax
tx
—
,
19-
gilt
flir
geneigte
Neigungsrichtung (steigendes
Grenzflächen tritt je nach
oder fal-
n
Schiessen)
lendes
t
A
=
,
Y
der
"
"Neigungseffekt"
steigend
AY
auf« wobei
l
T
=
ist.
t
>
x
fallend
Gang
der
Auswertung:
Die gemessenen Laufzeiten werden mit t
bestimmt
man
die
Af -Werte.
Jetzt
und t,
Aus Laufzeiten bei benachbarten
korrigiert.
Geophonen
werden nach
n
die
t^-Werte berechnet,
und in Funktion
von x
(Entfernung
Die
vom
Sprengpunkt) aufgetragen (Fig. 9):
tu-Schritte werden
(time-depth
k
mit dem
Umwandlungsfaktor
factor)
conversion
in Az-Schritte trans-
tu
"
formiert und
einem Punkt aus,
von
wo
gesuchten
die Tiefe der
(aus
Grenzfläche bekannt ist
einer
Bohrung
z.B.), systematisch abgetragen.
Für die
-600m
Bestimmung
von
k
gelten
die
folgenden
Be¬
ziehungen (siehe Fig. 10):
Wäre die Grenzfläche zwischen
-800m
tal,
so
und
P,
P,
horizon¬
wtirde
Fig. 9
AX
sein. In einem
Fall, wie in Fig. 10 gilt
jedoch
s in a
"1
=
"2
AZ
=
Aa
daraus
cosa
Ax
1
AZ
cosa
Fig.
(k
ist der
keit in der
Die Methode setzt
stillschweigend
voraus, das
s
sein. Es wird ebenfalls angenommen, das
man
Die Grösse
der
s
muss
k
(i-a.
Tiefenbestimmung.
5-7
m/msec)
c.
=
die
Geschwindig¬
Decksicht.)
keine laterale Variation der
ist bei
k
entlang geht,
welche bei der
die Tiefe der Grenzfläche in einem Punkt bekannt
die daraus herrührenden Zeitdifferenzen als
von
Umwandlungsfaktor,
der Strahl der Grenzfläche
Au s tritt s teile des Strahles horizontal ist; ferner
wtlrde
kV
H
10
Geschwindigkeit vorliegt (ansonst
Neigungen interpretieren).
gegebener Zeitmessgenauigkeit
ein Mass für die
Genauigkeit
-
Als
Feldm ethode
gegenüber
(siehe Fig. 11,
erstellt
läge
nung im Grundriss
11
Fig.
werden nicht bei
z
=
Auslagen
-i
man
die
jeweils für ein
wird dann eine senkrechte Aus-
Entfernung
in dieser
2
T
Ax,
weil hier
zeigt).
-=-,
welche die Messanord-
Die berechneten Tiefen
sondern bei
.AZj tgQi
Diese Methode ist
nur
billiger
aufgetragen.
als das Profil schiessen,
ein Schuss pro
Auslage benötigt
Die gleichen Vorteile bietet das sog.
schiessen
Geophon
einem
t
(arc shooting, Fig. 12).
in der
0
=
Az
d.h.
,
Diese Methode ist
wo man aus
C.
Methode
HARRIS
von
Entfernung
In der
vom
x
12
keit H der Deckschicht
und
längs
Dann ist
f
coso
allem in Gebieten vorteilhaft,
Grund
Bohren der
(z.B.
wegen Schwie¬
Sprenglöcher)
Schüssen auskommen sollte.
sen
unbeschränkte
den
sein.)
mit
mög¬
(Dafür
Aufstellungsmöglichkeiten
die Laufzeit yu gemessen. Setzt man voraus, dass die
des Profils mehr oder
jedes
E, d.h. auf
müs¬
vorhan¬
(1946)
PEABODY
Sprengpunkt wird
wenig
Hier wird
AV——
=
irgendeinem
rigkeiten beim
Fig.
vor
wird.
Kreisbogen¬
optimalen Entfernung
Kreisbogen, aufgestellt.
x
lichst
Auslage,
optimale Sprengpunkt-Geophon-Entfernung E,
Gebiet
Schüsse
Schüsse pro
(boardside-shooting):
BARTHELMES das Seitwärtsschiessen
Aus einem Profil erhält
T
(2
dem Profilschiessen, welches relativ teuer ist
Information) empfiehlt
enthält dafür mehr
20-
weniger
konstant ist,
so
kann H wie
folgt
Mächtig¬
berechnet
(siehe Fig. 13):
werden
Mj
2H
x
2
-
=
Htgg
c.cosa
c2Y-x
H
-x
tga(yc„
hier bedeutet c„ die
schwindigkeit
-
c.cosa
tga)
-
x)
(hier
Geschwindigkeit
der Deckschicht. Dabei
teilhaft, "seitwärts"
Auslage abgetragen
zu
Seismik
welche
neuere
ist
2
eine
sina
Hctga,
daraus
1
=
—)
,
unter der Grenzfläche in der Tiefe
muss
natürlich x>x.„
H, und
c.
ist die mittlere Ge¬
sein. Bei dieser Methode ist
(GARDNER, BARTHELMES,
welche meistens in einer flächenhaften
Lösungen
HARRIS
gerade Auslage erstellt)
neuen
voll
u.
PEABODY)
Messanordnung
betrachten, welche der durch die rasche
(vorallem Elektronik) geschaffenen
man
sina,
cosa
es
wiederum
Schusspunkt
vor¬
und
werden.
ausgearbeitet worden,
wollen wir
1
sina cosa
schiessen. Die berechneten Tiefen können in der Mitte zwischen
Die bis hieher behandelten Methoden
ten
2 H (-t
=
c,
1
=
2H(-
=
Entwicklung
sind für Laufzei¬
bestimmt wurden. Nun
der instrumentellen
Registriermöglichkeiten (Mehrkanalapparaturen,
Rechnung trägt.
für
-
D.
Methode
Diese Methode benutzt die
1.
Verzögerungszeiten
Verzögerungszeit
-
(1956)
WYROBEK
von
21
Zeitabschnitt
und
t
und Zeitabschnitte.
für
T
den
horizontalen
Zweischichtenfall
Ist in
y
Fig. 13
,
Y'
Fig. 13
=
(x
——
o
H
=
0,
so
ist die Laufzeit
bedeutet die
Schusspunkt-Geophon-
o
Distanz)
ist für
Y
(Deckschicht
H>0
Falls
x;>x.„
mit der
die Laufzeit "w
Geschwindigkeit c.)
% grösser als
um
oder
»
*-
Y-Yo
£
Für
=
mY-ï2
0 ist mit
sina
=
/
—
C2
schnitt T-
(siehe Fig. 13)
fachheitshalber mit T
"U/
c2tga
lx
=
(53)
H
2H
konst
=
=
^(V
7Y
z
•
I min
) c9tSa
,
(*^: Verzögerungszeit,
"ö^
in der Reflexionsseismik,
c
bezeichnen wir hier ein¬
/
daraus
1
=
den Zeitab-
f:
Umwandlungsfaktor, analog
wo
c
die mittlere
zu
Geschwindigkeit
bedeutet.
Mit anderen Worten:
2.
für horizontale
Verzögerungszeit
T
Schichtgrenze
und
ist
t
=
konstant
Zeitabschnitt
T
für
Auslage
entlang
der ganzen
den
geneigten
=
T.
Zweischichtenfall
-1
Hier
gelten
(54)
y(t)-j-
(55)
yy(l)
-—
0
=
11
—
h
cosa
-
—
h
cosa
+
c(—
{{-,
-
—)
-)
(steigendes Schiessen)
(fallendes Schiessen)
Fig.
14b
-
FUr
-
c2gilt
2
1
cos
C2
ï* i>
2
=
d.h. für kleine
Neigungen
Ts'
=
-
C2
F„)
V
untersch
y«)-4-
+ At
=
|(ts
+
ts.),
und
daraus
t
y(l)
von
1
~j
C2
t
Y(^)
1
oder
v
v
£ ist der Neigungswinkel
jedoch
i
~
C2
(
+
FUr kleine e -Werte ist
(56)
22
T
=
-
-
àt
icr.-v
A*-
s
C2
t
C2
=
1
\
2
m
v
s
Verzögerungszeit- Profil
Halb-Zeitabschnitt-Profil
S
S"
S'
Ï
1
2
Ar
15a
Fig.
Verzögerungszeitzu
Grunde
und Halb-Zeitabschnitt-Profile müssen
Gang
der
BestimmungStimmung
man
wenn
dem ersten das
richtige
c„
Auswertung:
kannDiesc„.von
a.
parallel sein,
liegt.
kannDiesc„.von
3.
Fig. 15b
fUr
gemäsgemäss (55) erfolgen. Aus
einer
fortgesetzten Auslage (Fig. 16)
bestimmt
jeden Sprengpunkt die Halb-Zeitabschnitt-Werte.
Fig. 16
(Die
zweiten
Laufzeitgeraden sollten
punktdistanz Überlappen.) Beachtet
Tc
S2
=
Tc,
,
S>1
punkte berechnet werden.
Tc
&3
=
sich in der Ersteinsatzseismik mindestens bis
zur
nächsten Knick¬
man, dass
Tc,
i>2
usw.,
so
kann
c_
jeweils
T
aus
-s-
iL
-Werten benachbarter Spreng-
-23-
b. Man bildet den Mittelwert c. Über das ganze Profil. Mit diesem Wert erhält
='U/(£).
»r
c.
Diese werden
-
die
-=r
Verzögerungszeiten
und
aufgetragen
für jede
einem kontinuierlichen
zu
man
gemäss
Auslage.
Verzögerungszeit-Profil (parallel
zur
t-Achse)
zusammengeschoben.
d. Unter
jedem Schusspunkt wird y abgetragen (siehe Fig. 16).
Verzögerungszeit-Profil
Parallelverschieben in das
möglich.
e.
Oft ist noch eine kleine
Drehung
Das
Verzögerungszeit-Profil wird
dem
Messpunkt
R
=
Ax
(^p)
zu
Man versucht nun, diese Punkte durch
bringen. Wurde c, richtig gewählt,
notwendig,
c2 korrigiert
womit
mit dem Faktor f in ein
so
ist dies
wird.
Tiefenprofil umgewandelt,
indem
in
man
je¬
mit dem Radius
I*.
•
f
/analog
zu
(53) / Kreisbögen schlägt,
deren Umhüllende die
gesuchte Grenzfläche
darstellt.
WYROBEK zeigt ferner, wie
man
Halb-Zeitabschnitt-Werte
TG
^
aus
-
den
VerzögerungsZeiten bestimmen
kann:
Yo+Tg-YW
YSG
4-=?
*G
Flg.
man
die einzelnen
Gegenschüsse)
von
beiden Seiten
einziges
Profil
parallel
+
Abkürzungen ein,
±
erhalten wir
geschossen (Fig. 18, Schusspunkte
zur
,
s„
...
Sj
,
bzw.
s„
% -Achse zusammenschieben
S,
s'^
(in Fig.
...
s'^
,
18
Sg),
...
hinwärts
x
Fig.
"gf -*.
X
Si
'<3
:
K
5- rückwärts
so
Sg
kann
für die
gestrichelt
zeichnet):
—
so
b
+
dazugehörenden Verzögerungszeit-Segmente (s.
in ein
c2
ytt)
17
a
Wurde das Profil konsequent
Führen wir diese
Tg
*«)
18
ge¬
-24-
"Hinwärts"-Verzögerungszeit-Profiles
Wurde für das Zusammenschieben des
Ausgangslage gewählt,
rungszeit-Segmente
stimmbare %„
FUr
=
jeden Punkt
<57>
^k
^
=
bei
man
so zusammen,
sein
dass diesmal s'
gewonnenen
neuen
als
Ausgangslage
"Rückwärts"-Verzöge¬
die
man
Jetzt
dient.
s, als
die in
muss
S„
be-
und SJ
gilt demnach:
*<,-'*>
Erweiterung
Man wählt im
Dann schiebt
tg.
Segment
(Kontrolle).
Nach WYROBEK funktioniert die Methode
4.
den Wert
Sg
(zwischen S,
G des Profils
i<*0+
itg
erhält
so
z.B. der
der
nur
Methode
bis
für
Bezugsniveau (in
Medium ein
werden
Verzögerungszeiten
3gs
10°
£É
mehrere
Schichten
Fig. 19). Die
der Tiefe B, siehe
folgende rma s s en
den Laufzeitkurven
aus
korrigiert (- ét.„)
G
0
Verzögerungszeit-Korrektur
H
b%r
=
a
punkt
auch die Korrektur beim
direkt
oder
bezogen
Methode
E.
man
Sprengpunkt
TARRANT
von
trifft man in der Praxis
Bestimmt wird der
in
Fig. 20)
häufig
an.
geometrische
mit den
bestimmt
kann auch die
Da aber
H
afyG
ß
+
wird)
1
c3 tga23
1
1
H
-
"
C2 ^12
korrigierten Verzögerungszeitwerte
werden entweder auf den betreffenden Mess-
Seitwärtsverschiebung
d
berücksichtigen.
(1956)
Diese ist für den Zwei schichtenfall mit
(G
c3 ^13
und ß sind Konstanten für das ganze Profil. Die auf diese Weise
(wobei
B
1
für den Punkt G:
z.B.
kompliziert gebauter
Quartärablagerungen
Ort sämtlicher
Grenzfläche
(Diese
Vorteil.
von
über anstehendem
Fels.)
0 für einen seismischen
Emergenzpunkte
Situation
Messpunkt
Voraussetzungen:
a.
Die
Frontgeschwindigkeit
in der Deck¬
c.
schicht ist konstant.
dermit
entlang der Grenzfläche
dermit
b. Der Strahl verläuft
GeGeschwindigkeit
des zweiten
c„
Mediums.
Fig. 20
t
(sma
=
'
sina
Verzögerungszeit
Dies ist die
C1*G
r
=
cosip
=
—)
C2
naten
(r,^,
Gleichung
wobei
in G
—
-
cl
einer
c,XG
r
=
Ellipse
cos<f>
daraus
c2
in Polarkoordi¬
für den Parameter, sina
für die numerische Exzentrizität steht. Bezeichnet
man
die Halbachsen mit
a
und
b,
so
ist
-2
c
t
IG
,
und sina
tfa^b2"
=
25
-
Damit ist
und
2
cos
a
ferner
c2TGtgo,
Fig. 21
Variiert
man
die
Ellipsenbogen
kann
man
AG
Neigung
O O
in erster
(in
der
O
Grenzfläche, und somit auch
ist der
Näherung
Emergenzpunkt,
wenn
Ellipsenbogen
anstatt den
c2tGtg
so
a,
keine
einen
a
wandert der
Emergenzpunkt
Neigung vorliegt).
Kreisbogen
Für kleine
auf dem
Neigungen
Krümmungsradius
mit
.2
R
1 CG
=
3
b
Gang
a.
cos
der
Bestimmung
c2 ^G (tg°
=
—
+
tg
"^
zeichnen.
a
Auswertung:
t.c
von
nach
die Laufzeit in G,
*£._,
X
die
Schusspunkt-Geophon-Entfernung,
«Co
die
Verzögerungszeit
beim
Schusspunkt
bedeuten.
b. Konstruktion eines
rechten in x-.
Kreisbogens (siehe Fig. 22)
ktp
von
mit der durch den Winkel
a
C
aus
(der
bestimmten
k
R
=c2tg
Punkt C ist-der
Richtung)
a
Schnittpunkt
mit dem Radius
und
3
a
Der Umhüllende der
Kreisbogen ergibt
suchte Grenzfläche. Bei grösserer
22
wahre
Ellipsenbogen
mit dem Radius
Ordinaten mit
Der Fehler, welcher durch die Annahme entsteht, das s der Strahl der
mit der
horizontalen
Geschwindigkeit
c~
"beiden Seiten her" mittelt. TARRANTS
von
Neigung befriedigend
F.
Methode
von
HALES
kann der
konstruiert werden, indem
einen
cosa
Neigung
Kreisbogen schlägt
man
und die
verkürzt.
geneigten Grenzfläche entlang
läuft, lässt sich stark reduzieren, indem
Fehlerbetrachtungen zeigen,
das
s
man
die Resultate
die Methode bis etwa 35
man
(1958)
eine
beliebig gekrümmte
die
folgenden Vereinfachungen gemacht:
die
Frontgeschwindigkeit
nur so
a
dann die ge¬
genau funktioniert.
Mit diesem Verfahren kann
sind
R:
C1^G
cos
Flg.
der Senk¬
c_
im unteren Medium 1st
gross, dass jeweils
cos
Grenzfläche bestimmen. DafUr werden zunächst
Die Strahlen im unteren Medium laufen der Grenzfläche
£. ^
1
entlang,
bekannt, und die Neigungen der Grenzfläche entlang
gesetzt werden kann.
26-
-
R
2
r
)
cose.
X
cose
sin 2a
2 sin 2a
Fig.
sing + b sina
a
X
=
R
=
cos £
(a
+
b)
a+ b
sina
sin 2a
2
cosa
23
SD + OA + OB + ES'
y(A)+Y(B)
DE_
c2
Cl
AO+OB
Y'(A)+y(B)
SD + ES'
[
Cl
Y^)
Endzeit,
Sei
SS'
a
+
t
=
b
DE_
c2
cl
Ao + oB
=
=
cJy(A) +y(b)
d.h. die Summe der Laufzeiten bei den
c.
Geophonen
xsina
cos
t
Bestimmung
c.
,
oder
X
A und B
und T
c^
=
weniger
die Endzeit. Damit ist
'1*
sina
—
f
von
-fC^O
cost
aus
,
der
und
R
(sina
2 cosa
=
—)
C2
Laufzeitkurve:
In der Senkrechten in B
S und S'
)
wird
von
abgetragen (Punkt N).
Gerade mit der
Ay
Äx"
(beliebiger
der Endzeit
Von
N
aus
Punkt zwischen
die Laufzeit
zieht
aus
man
-yR
eine
Neigung
c.sina
bls
=
cos
So erhält
Es ist
c
man
RQ
=
zum
"f
und
jedoch praktischer,
Laufzeitkurve
180
um
bei halber Endzeit
Schnittpunkt
QN
dreht, und
(Fig. 26).
So erhält
lagen gezeichnet
ven
Endzeit
V(f)
y
man
die
Gegenschuss-
zwar um
schlossene Schleife, welche auch bei
dem
X.
=
wenn man
(siehe Fig. 25).
R
man
die Axe
eine ge¬
fortgesetztenAus-
werden kann, in¬
die einzelnen Laufzeitkur¬
durch Verschieben
parallel
zur
-Achse zusammensetzt. Dabei
geht
die
umgekippte Gegenschuss-
Laufzeitkurve durch die
benen) Schusspunkte
Laufzeitkurve.
(verscho¬
der Hinwärts-
-
In diese Schleife zeichnet
eine Schar
man
2
Ax
1
B
aus
trägt
schnitten wird
man
X
Neigung
Geraden mit der
parallelen
cost.
und V
gesetzt.)
1
=
Aus der
Zeichnung
ent¬
.
Kreisbogen-Konstruktion:
y
Von
-
wird zunächst
nimmt
c2
der
Gang
(Es
sina
c,
=
von
27
man
-=
(Punkt C).
ab, hier zieht
C
Von
aus
man
eine
Senkrechte, welche
B
von
mit dem Winkel
aus
ge¬
o
wird mit dem Radius
c.
R
—iB
2
Bögen gibt
HALES
gesuchte
>%
Die Umhüllende dieser
Grenzfläche wieder.
dass die Annahme
cos
£.
=
1
einen
Fehler verursacht.
(Fig. 28)
3-Schichtenfall
den
für
Erweiterung
die
zeigt,
geringen
27
Konst.
B
Kreisbogen geschlagen.
ein
Fig.
*
cosa
Man wählt ein
Bezugsniveau, welches ständig
inner¬
halb der zweiten Schicht verläuft. Die Strecke AB
wird
eingezeichnet.
(sina13
Bezugsniveau
=
—
v3
)
ß bestimmt
man aus
der
Zeichnung.
Damit ist
28
Fig.
c2
sin
Jetzt
G.
können die Korrekturen für die Laufzeit
Methode
Gegenüber
viel
WEBER
von
diesen rein
aber die
Genauigkeit
der
Methoden hat WEBER
schon eine
genügend
Approximation
Zur Illustration sei ein ähnliches
mung der für die
der
Beispiel
Auswertung notwendigen
Steilheiten
(p2
bzw. q
)
in
l
J )
und für die Distanz
je
vier
msec/m,
genaue
eine rechnerische
(CD)
bestimmt werden.
Lösung gegeben,
Approximation ermöglicht.
Messgenauigkeit angepasst
wie bei HALES
(1958)
welche mit
Grundsätzlich kann
werden.
demonstriert.
Daten anhand der in HALES
lich ist, haben wir eine ähnliche Laufzeitkurve
Die Laufzeitkurven werden mit
BC
+
sin/3
=
(1960)
graphischen
weniger Arbeitsaufwand
I AR
(- L—
o
(Da
eine genaue Bestim¬
(1958) publizierten Figur
nicht mög¬
angenommen.) (Fig. 29).
Geradenstücken
approximiert.
ferner die Zeitabschnitte T
in
Aus
Fig. 29
msec:
entnimmt
man
deren
-
T21=
P2k
P2k
+
T22=
-
T23
p23
=
0,192
q2,
=
0,1360
=
0,1540
p22
=
0,0167
q21
=
0,1785
q22
=
0,2820
-
0,0254
=
0,2987
0,3325
-
55°
1400
p21
q2k
q2k
940
28
p24
=
0,0950
q24
=
0,2560
0,3510
0,3280
0,2653
+
1470
T24=
0,0560
-
0,1610
sec
^^vz«,
2,5
"
N^22
2,0
^/Ps
1,5
>
^^
*T24
-"""C
^22T\
^^ ^23
/
1,0
^\^24
0,5
^23
)
t
,
10
Fig. 29
12
km
-
c.
c
2k
"
Rlk
Gemäss
=
Zk
+
nun
5,70 m/msec
P2k
.
1
0,562
Z2
0,584
'
0,562
"x
0,2653
0,584
0,568
0,0560
0,568
0,554
0,554
diese Geraden
^
=
graphisch
dar
RJ3
=
0,568 msec/m
approximiert,
s
mit zunehmender
relativ schnell abnimmt.
man
(die
einer ganzen
man
hingegen
auch bei
R14
deren
=
0,554 msec/m
Gleichung gemäss
+z
5,68
5,54
-
Achse
zeigt
nach
unten) (Fig. 29),
sind
grossen
so
wird die
gesuchte
approximiert.
(1952)
Schusspunkt-Geophon-Entfernung
Spätere "Phasen"
unter Umständen auch mit sehr
Phasen kann
0,656 m/msec
£|^x
PHASENKORRELATIONSMETHODE VON GAMBURZEW et. al.
Es ist bekannt, das
=
5,84
2660
Grenzfläche stückweise durch diese Geraden
3.
qj)
^ix
-
970 +
=
+
0,245
.,,„
Z4UU
-x
(p:
l670"5^rx
2400
x
Damit
lautet:
X
0,0245
HALES).
GeradenstUcke
vier
q2k
Rlk
bei
q2k)2
+
0,584 msec/m
=
"
550
(p^
-
ebenfalls durch
1400
man
qj)2
R,,
940
Stellt
:24
(Annahme, gleichwie
T2k
Rlk
Z4
6,10 m/msec
6,10 m/msec)
Die Grenzfläche wird
=
:23
(HALES:
0,562 msec/m
-
6,68 m/msec
6,13 m/msec
V (p1
=
:22
Mittel:
3,048 m/msec
=
R,,
P2k+q2k
-
6,05 m/msec
"21
Mit
29
jedoch
Ladungen
Verwendung
meistens noch
zu
Qualität
die
des ersten Einsatzes
finden. In grosser
Entfernung
keine sicheren ersten Einsätze erzeugen.
relativ schwacher
Sprengungen
auf dem
Spätere
Registrierbogen
Auslage verfolgen ("korrelieren").
*4
-zj=-~—"^if
L
Fig.
30a
Fig. 30b
kann
30-
-
Dies ist in
mender
(auf
Sy
30a
Fig.
Entfernung
der dritten
schematisch
Schusspunkt.
vom
Spur
dargestellt *':
ÔH
=
(ou*
falsch
=
Geophondistanz
benachbarter
ist
halbe)
sind
dass
man nur
Phasen
sollten die "Phasenachsen"
zeitkurve
in
-
gleicher
Die
(diese
jene Zeitpunkte,
Instrumentelle
1)
des
mit zuneh¬
Schwingungsbildes
,
siehe
Fig. 30b, entspricht)
kommt
um
um
Gebieten,
nur so
wo
vorhanden sind, vorteilhaft anzuwenden.
Tiefbohrungen
gross, dass
jede Phase verfolgbar
Als "Phase" wird hier i.a. eine
ist.
(Schwingungsbilder
Schwingung s période (oder
nur
eine
betrachtet.
Wichtig ist,
nen
ähnlich.)
Aenderung
frequenzabhängig).
ist bei dieser Methode
Geophone
die
Registrierentfernung Xq
Die Methode ist daher in erster Linie in
Die
zeigt
Der erste Einsatz ist bald unauffindbar. Der scheinbar erste Einsatz
z.B., welche einer
spät. Die Tiefenbestimmung ist dann
zu
sie
Phase sind;
zu
so
Voraussetzung
Figur gibt
benachbarter
gleicher Wellen (refraktierte Longitudinalwellen)
verbinden auf dem
denen die
Spuren
Schwingungen
z.B. die Gerade
ist für diese
nicht etwa einen
Registrierfilm
a
-
a
in
der
-
oder
Registrierfilm wieder;
mehrere km voneinander entfernt
dementsprechend
Deswegen
auf der Lauf¬
gleichen Welle bei den verschiedenen Geopho-
Fig. 30a) parallel
Methode, dass
korreliert.
man
mit
sein.
Kompressions ver stärker arbeitet.
vielmehr können die
liegen.
Registrierpunkte
zweier
-31-
IV.
DER
GANG
FELDARBEITEN
WAHL DER PROFILE
Wie
eingangs
erwähnt wurde, bestand die
dieser Arbeit darin, die
Aufgabe
Limmat-Surbtal-Gebietes mit Hilfe der Ersteinsatzseismik bis
dicht und
Untersuchungsgebiet möglichst
Zwecke sollte das
Da aber einerseits durch das
Arbeitsprogramm
Untergrundstruktur
Tertiärbasis
zur
erfassen. Zu diesem
zu
mit Profilen
gleichmässig
des Aare-
belegt
werden.
des Institutes die Anzahl der Profile beschränkt, ander¬
seits durch Faktoren wie
Relief, Befahrbarkeit, landwirtschaftliche Arbeiten, Flurschaden, deren Lage
bestimmt wurde, konnten
insgesamt
messendes
in der
Untersuchungsgebiet
Regel
dienten Blätter
lage
1070
(Baden)
Daneben
eine
30
geradlinige
von
1:5'000
Auslagen geschossen
Messpunktdichte
Tiefenangaben erhalten).
zwei
mehr oder weniger
an
nur
mus s man
aber auch
geologische Aspekte
werden. Kann
man nur
Linearverstärkern),
zeitkurve erst bei
Z
(SB
erstellen, und
Xj2
>
siehe
x
die
ferner
Als
unser etwa
wir aus einer
waren
55
km2
Auslage
wir meistens
topographische
Unter¬
Uebersichtszwecken das Blatt
zu
von
A
zu
man
von
der Grenzfläche
erscheinen die Einsätze
Aus diesem Grunde ist
die
-
erstes
angebracht,
Geophon
muss
wie
besonde¬
F, registrieren (wie
der Grenzfläche in der Lauf¬
von
es
der
die
Auslage
Auslage
von
B
an
ein Mindestmass
Apparatur auch spätere Einsätze,
erfassen. In einem Gebiet, in dem die
H nach
berücksichtigen,
untersuchenden Struktur. Letzterer
Entfernung Sprengpunkt
an zu
bei der Wahl der Profile
erste Einsätze
Fig. 31) betragen. Liefert jedoch
relativ gut bekannt sind, kann
von
so
(siehe Fig. 31).
x,,
so muss
die Grenzfläche schon
Grund
jeweiligen Profillagen
eigene Vermessungen,
in unserem Falle mit
=
Pkt/km2 (da
für
der Landeskarte der Schweiz 1: 25*000.
Beachtung geschenkt
zu
ergibt
(oder Feldweg-)StUcke gebunden.
z.B. das mutmassliche Streichen und die Tiefe der
re
ungefähr 1,1
FUr die Wahl der
Strassensowie
von
werden. Das
so
ist es
möglich,
Geschwindigkeitsverhältnisse
geologischen Ueberlegungen abschätzen,
und damit ist auf
(22)
SB
2H
SÄ
2 H
SÄ
2H
1
tga
Diese Funktion haben wir in
Fig.
32 und
notwendigen Entfernungen gut bewährt
Fig.
haben.
33
dargestellt,
k
oder
;
k
=
Grenzfldch«
-
sino
)
welche sich für rasche
Dimensionierung
der
SB=2H^/ïlL
46810
2
I
406080100
20
400
200
600 800 1000
h,
Fig.32
=
2HÄ5
_C2
V
i
l
2
4
6
8
10
^
20
V
1
A
^
40
60
80 100
Fig.33
^
200
&
400
600 300 1000
2000
4000
h,
-
Rechnet
noch mit einer
man
gewissen Sicherheit,
32
so
-
sieht man, dass die
Tiefe ziemlich rasch zunimmt. Dazu kommt noch der vermehrte
nötige Entfernung
Sprengstoffverbrauch
für
mit zunehmender
grössere Distan¬
und der damit verbundene Flurschaden. Aus diesem Grunde war mit den für diese Arbeit zur
zen
stehenden Mitteln die noch erreichbare Tiefe auf etwa 300
m
begrenzt.
Verfügung
Stellenweise konnten nur einzelne
Stücke der ganzen Laufzeitfunktion gemessen werden.
Mächtigkeit
Die
(Meereshöhe).
der Gesteine über der Tertiärbasis ist in
Daher misst
möglichst gleichmässig
plateaus
In S wurde gesprengt, die
k
0,6
=
und
Auslage
H
+
t(SS")
SHS7'
-
t(BB")
-
=
von
300
=
PC"
+
vorteilhaftesten in den Tälern. Da wir aber bestrebt waren, das Gebiet
belegen,
zu
Die Situation auf dem
messen.
Annahmen
man am
mit Profilen
mussten wir auch
"Langenloo"
B
m).
an
zum
Anhand der
dann
nordwärts errichtet
—
-
c2
—
Cj
für die Laufzeit
wurde refraktionsseismisch
Kartenunterlagen
wurden
Fig.
34 bestimmt, mit den
und
zurückgeführt. (Die Schottermächtigkeit
BB'
und
-
bestimmt.)
günstige Profilgeraden ausgesucht
und deren genaue
Lage
im Feld
DIE VERWENDETEN SPRENGUNGEN
(Sicherheits Sprengstoff "Aldorfit")
Sprengungen erzeugt.
wurde auf mehrere
lung der Schusse ihre seismische Wirkung
wendete Schiessschema ist in RYBACH
für grössere
gebohrt
spruch.
in
nach
für die Distanz
Die elastischen Wellen wurden durch
tief
(S'B'
Deckenschotter-
Vertikal schnitt):
endgültig bestimmt.
ÜBER
2.
hochgelegenen
Beispiel (schematischer
DD"
BT'
-
auf relativ
Mit den Korrekturen
wurde das Problem auf den normalen Zweischichtenfall
damit auch BB"
Gebiet eine direkte Funktion des Reliefs
unserem
Ladungen
werden konnte. Die
Die besten
weichen,
diente ein
nassen
Erfahrungen
u.
Die jeweils
Sprenglöcher
verteilt. Dadurch wurde durch Bünde¬
erhöht und der Flurschaden
WEBER
(1961) angeführt.
notwendige Sprengstoffmenge
herabgesetzt.
Für die
Erstellung
transportables Erdbohrgerät (Firma STIHL),
Errichtung
einer
Sprengstelle
nahm
so
und Grundmoränenlehmen
lativ dicht besiedelten Gebiet nicht in
Frage.
erfolgreich
der
ver¬
Sprenglöcher
mit welchem bis etwa 3
m
jedoch einen ganzen Tag in An¬
betreffend Bohrfortschritt und Ausbeute
Molassemergeln
Das
an
elastischer
gemacht. Luftschüsse
Energie
wurden
kamen in diesem
re¬
-
Angesichts
mittlung
einen
der
Teil recht beträchtlichen
Sprengmomentes drahtlos:
des
sion unterbricht dann das 1000
3.
ein in das
2
zu
km) erfolgte
die Ueber-
1000 Hz-Oszillator wird durch
Sprenggerät eingebauter
geschaltet.
Die
Explo¬
Hz-Signal.
REGISTRIEREN
Registrierung
Zur
wickelte
mer
der durch die
12-Kanal-Apparatur,
betrug entsprechend
näle),
bzw. 690
schicht wurden
Die
Sprengung erzeugten elastischen Wellen diente
welche in FRIEDENREICH
1960 auf 24 Kanäle erweitert wurde
tur war in einem VW-Bus
Qualität
(ganz
mene
untergebracht,
(24-Kanäle) lang.
m
Kurzprofile
der Einsätze
von
war
60
im
Für die
m
Länge
und
Spätherbst
Messungen
BEMERKUNGEN ZUR AUSWERTUNG
Die ersten Einsätze konnten
Gelegentlich
erhält
mit
der
von
den
konnten wir auch zweite Einsätze
wähnt wurde, mit einem
Grenzflächen,dann
muss
Ersatzkörper
licher Beschaffenheit
1,5
bis 5
m
Die besten Geraden wurden
graphisch,
Der
Geophonabstand
ist damit 330
m
(12-Ka-
In der Oberflächen¬
geschossen.
m
haben wir aber jene unerwünschten Phäno¬
Traktoren- und
Tage
mit einer
Flugzeuglärm
in
sowie
Anspruch. Die Feldequipe
Genauigkeit
von
(besser gesagt "Phasen",
(x)
vom
(1956)
regneri¬
wobei hier
msec
abgelesen wer¬
29) registrieren.
siehe S.
Arbeitet man, wie
Frontgeschwindigkeiten
bestimmt:
Gesteinspakete
± 1
von
zu
bestand
Sprengpunkt graphisch dar,
Geophonanordnung entsprechend.
mit schichtweise konstanten
zusammengefasst
Registrierappara¬
feststellen müssen, welche DOMZALSKI
geologische Ueberlegungen
("Geschwindigkeitsast"),
Die
Sprengwagen.
diese Punktserie stückweise mit den "besten Geraden"
Anzahl der Strecken wird durch
eine Strecke
von
M.WEBER ent¬
meistens wegen landwirtschaftlicher Arbeiten auf den Vor¬
Registrierfilmen
zunächst diskrete Punkte, der
von
Frontgeschwindigkeiten
die gemessenen Laufzeiten als Funktion der Abstände
man
1960).
Kabel-Auslage
Die
Geophonabständen
Einsätze)
eine
kurz beschrieben und im Som¬
WEBER,
u.
diente als
m.
beschränkt. Die Feldarbeit nahm 110
4.
man
Bestimmung
Messungen Wind,
3-4 Mann.
Stellt
Willys-Jeep
allgemeinen gut, gelegentlich
aus
den.
hierzu RYBACH
und ein
unmotiviert auftretende, undeutliche
sches Wetter. Ferner waren die
frühling
(vergl.
(1959)
WEBER
u.
den Anschlüssen des Vielfachkabels 30
beschrieben hat. Störend wirkten auf die
zu
Sprengpunktentfernungen (bis
Draht in den Sendekreis eines REX-Gerätes
Sprengladung gewickelten
die
um
zum
33-
so
eingangs
er¬
mit ebenen
approximiert
werden. Die
jedem Schichtkomplex gehört
petrographisch
recht unterschied¬
werden müssen, falls sie sich seismisch nicht trennen lassen.
mit einem
durchsichtigen Lineal,
bestimmt. Es ist
von
Interesse
untersuchen, mit welcher Genauigkeit solche Geraden durch graphischen Ausgleich gezogen werden
können. Für den exakten
verfahren
am
(numerischen) Ausgleich eignet
sich in diesem Falle das sogenannte
Schwerpunkt¬
besten.
r\
Gemessen:
Gleichung
Fig.
35
~X
der
n(x.,y.)
-
Wertepaare
Px + T
besten Geraden:
"V
Die
Fehlergleichungen:
px.
Die
Normalgleichungen:£xx] p
+
Tx]T
[*]P
*
"T
"
T
+
-W.
=
-
-
v
pc\p]
M
=
O
=
O
-
34
-
Mit der Transformation
n
£.
Di
T"
x.
in
=
=
x.
r^
x.
î
1
x
-
(x, \y
im
=Yi-^ÄYi
fi
1
Normalgleichungen
[S]p'
im
-[>]
n-r
+
Schwerpunktes
ursprünglichen System)
=Ti-Y
1=1
lauten die
sind die Koordinaten des
=
Schwerpunktsystem:
o
Gemäss der Transformation ist
[5]
=
T'
=
ferner
p.
demzufolge
0,
=
(die
O
geht
Gerade
durch den
Schwerpunkt
und hat die
Gleichung:
y
p'
=
•
£ )
_.
_
.[Mil
pa
p'
Dazu noch
T
[yl
=
p
=
"Y
p
-
schliesslich
,
x
•
Die mittleren Fehler mit
V
I
+
für p:
n-2
B.
m
P
nT
Als
Beispiel
xm
sei
nun
wiederum das Profil 5
und
zwar
W
Sf
31,75
2025
1428,75
!>
im sec
(Fig. 5) durchgerechnet
V
36
-
45
-
60
56
-
15
-
11,75
225
90
80
+
15
+
12,25
225
120
99
+ 45
+
31,25
2025
1406,25
300
271
4500
3195,00
0
300
Damit
=
4
3195,00
mp
1
+
"
4,30
2
1-463
^451)0
und
m
=
0,710 msec/m
=
t 1,463
msec
+
msec/m
4500
=
75
0,02
und
T„
und
m-p„
0,04
0,20
176,25
+
1,10
1,21
183,75
-
1,60
2,56
+
0,70
0,49
0
4,30
=
4
67,75
t
1,463
'
=
ferner
msec,
67,75-75-0,71
=
vv
-
271
Y
"Gegenschuss".
V
30
0
der
=
t 0,732
14,50
msec
msec
-
X
m
S
'msec
35-
II
f
sr
w
V
150
114
-
105
-
40,375
11025
4239,375
-
31,375
5625
2353,125
+
0,643
0,4134
0,465
0,2162
0,999
0,9980
1,822
3,3197
180
123
-
75
-
210
136
-
45
-
18,375
2025
826,875
+
240
148
-
15
-
6,375
225
95,625
+
270
162
+
15
+
7,625
225
114,375
-
1,714
2,9378
300
174
+
45
+
19,625
2025
883,125
-
1,893
3,5835
330
184
+
75
+
29,625
5625
2221,875
-
0,072
0,0052
360
194
+
105
+
39,625
11025
4160,625
+
1,749
3,0590
2040
1235
37800
14895,000
Damit
x
0
0
2040
255
8
14895
0,394 msec/m
37800
mit<*
m„
=
+W
I
14,533
y—-r—
1,556
+
m
=
=
+
î
.
und
Tg
154,375
154,375
=
-
255
msec
0,394
•
=
53,89
msec
,.,
+
a
l
'msec
Y
14,5328
1,556 msec
V378ÖÖ
^
1235
und
0
msec/m
und
m
+
=
l4
J-|56.
=
+
VU
f
u
hf
0,55
msec
V
w
390
204
-
135
•
31,9
18255
4306,5
+
0,567
0,3215
420
212
-
105
-
23,9
11025
2509,5
-
0,470
0,2209
450
216
-
75
-
19,9
5625
1492,5
+
2,494
6,2200
480
227
-
45
-
8,9
2025
400,5
-
1,542
2,3778
510
234
-
15
-
1,9
225
28,5
-
1,579
2,4932
540
239
+
15
+
3,1
225
46,5
+
0,385
0,1482
570
247
+
45
+
11,1
2025
499,5
-
0,652
0,4251
600
254
+
75
+
18,1
5625
1357,5
-
0,688
0,4733
630
260
+ 105
+
24,1
11025
2530,5
+
0,276
0,0762
660
266
135
+
30,1
18225
4063,5
+
1,239
1,5351
5250
2359
0
74250
17235,0
+
0
5250
Damit
V^Ô0
525
=
°'232 msec/m und
\| 14,2913
+
mit
î«——
"P3
t
und
=
,.1,328
F 74250
=
=
m
+
I
QOO
,
1,328
2359
Y
T4
235,9
=
=
235,9
und
m~
"
0
525
'
14,2913
msec
°'232
=
I14-04
msec
msec
t 0,0049 msec/m
T4
=
±h£.
VIO
=
t 0,42
msec
36
-
Vergleich
Der
mit den
-
bestimmten Werten:
graphisch
graphisch
numerisch
p,
(msec/m)
0,710
T2(msec)
14,50
p2 (msec/m)
T,
(msec)
P3
(msec/m)
0,394
53,89
genügend
grenze).
die
Abweichungen
mit ist auch die
0,55
0,235
(Kalk)
116,5
Frontgeschwindigkeiten) graphisch
und damit auch die
(die graphischen Werte liegen
(28)
die Formeln
(Molasse)
53,0
bei den Ordinatenabschnitten
physikalische Parameter,
Der
trennen, ist die
und
(32)
für
innerhalb der berechneten Fehler¬
(Tj) betragen dagegen einige
Hn_2
der gestattet, bestimmte
Frontgeschwindigkeit
der Laufzeitkurven eine Anzahl
sechs
1.
verschiedene
da der Fehler
und
(44)
für
von
Prozente
von
Da¬
Tj.
T direkt in diese Bestim¬
hj).
Tiefe
m
der
-
gekrümmt,
stetige
und
Sprenglochtiefe.)
("low velocity-layer"),
sieht
gleichzeitig
liegen
zwischen
0,85
-
-
unserer
Messungen
welche sich bis etwa 10
den Einfluss der
hat einen Effekt
Erleichterung
schrittweise zunehmenden, konstanten
Werte
Auf Grund
Frontgeschwindigkeit
werden, oder aber
Zur
voneinander
zu
konnten wir
ausscheiden:
statt von der Erdoberfläche aus
der
seismisch
erzeugten Longitudinalwellen. Die Auswertung liefert anhand
Zunahme der
man
Auswertung berücksichtigt
Hälfte
Gesteinskomplexe
Frontgeschwindigkeiten.
"Oberflächenschicht"
zeitkurve ist
der
Gesteinskörper
rakteristisch ist hier die
man
der
addiert
Tiefe erstreckt. Cha¬
(Siehe Fig.
Sprenglochtiefe:
von etwa
1,5
msec zur
erfahrungsgemäss
Auswertung
m
mit der Tiefe.
zur
die
36: die Lauf¬
Sprengung
Folge.
in etwa
Dies kann bei
berechneten Tiefe die
wurde diese kontinuierliche Zunahme mit
Geschwindigkeiten approximiert.
Die auf diese Weise erhaltenen
1,20 m/msec.
msec
PROFIL
22K
Sprengpunkttiefen
40
0,394
DIE GEMESSENEN FRONTGESCHWINDIGKEITEN
5.
1
0,008
+
(Schotter)
16,0
Genauigkeit der Tiefenbestimmung gegeben,
geht (vergl.
mung hinein
+
Steigungen (p-Werte
genau bestimmt werden können
Die
0,73
0,70
t 0,42
114,04
s
0,02
+
0,232 ± 0,004
T^ (msec)
Daraus sieht man, das
+
-
•
1,2
m
o
0,5
m
+
0,1
m
«
O
m
in
m
30
x
JL—--a-""""
20
x
Vi-^-
10
-
x
—
-*•—
°
j£'%
Fi*-36
S'5
Y
—i—i—i—i—i—i
2^ 5 7,5 10
15
20
1
27,5
1
35
1
42,5
1
50
1
57,5
1
65
.-
1
O
£
ö»
13
>
â
o
<p
E
o
o
s
<o
c
o
CD
Q)
CO
E
E
E
q
irf
rS
&
V
°4
toi
°4
CMl
O
-4*-
.q.
io~
O
CM
-
Niederterrassenschotter
2.
zwischen 1,20
3.
(verkittet)
Werte.)
(als Liegendes
Mittelwert:
von
(Talböden)
Fällen
wurden Werte
1,48 m/msec.
von
1,36
2,60 m/msec,
-
Über dem Deckenschotter Moräne
was
fanden wir
liegt,
An den
Deckenschotter)
Hängen,
ferner unter den
flachen Rücken
ausgedehnten,
fanden wir Werte zwischen 2,58
3,40 m/msec.
-
3,03 m/msec.
5.
Untere
der
Regel
SUsswassermolasse.
in den Tälern, als
Liegendes
zwischen 2,10
schwindigkeiten
6.
Malmkalke
a)
Kalke
oder
In einer Anzahl
2,11 m/msec.
Mittelwert:
der älteren
(Wo
deutet.
SUsswassermolasse.
Obere
-
Die Werte streuen über eine Breite
i.a.
Verwitterungsgrad
auf unterschiedlichen
4.
(unverkittet)*.
1,75 m/msec gemessen. Mittelwert:
-
Deckenschotter
die höheren
38
-
Sie wurde in den tieferen
der
Untersuchungsgebietes,
des
in
Niederterrassenschotterablagerungen angetroffen: Frontge¬
3,28 m/msec, im Mittel 2,57 m/msec.
Kalkmergel.
und
(obere Geissberg-Schichten und
weniger mächtiger
Lagen
höhere
Überlagert.
Molasse
Serien).
Die Werte
Als Basis der
liegen
Tertiärbildungen
zwischen 4,34
von
5,60 m/msec,
-
mehr
im Mittel
4,89 m/msec. Es scheint hier keine Korrelation zwischen Frontgeschwindigkeit und Mächtigkeit der
Ueberlagerung
zu
bestehen.
Kalkmergel (untere Geissberg-Schichten
b)
jüngeren Deckenschotters
mit Werten zwischen
und tiefere
4,05
-
Serien).
Auf dem
Da
infolge
der relativ
keiten in Form
geringen
Anzahl
Histogrammen
von
Messungen
von
nicht
gerechtfertigt
nach
Frontgeschwindigkeiten (Abszissen)
festgestellte Tatsache,
das
s
Darstellung
war, erschien
die
ist als die stark
die Molasse in diesem Gebiet
Bestimmung
dagegen
der
sandige
es am
Quartärmächtigkeit,
(cjjsm
^
cOSm)
^
Geschwindigkeit
wurde: hier
Die Mittelwerte
unterteilt werden konnte, ist
weitgehend mergelreicher (und
begünstigte
damit auch
in
unserem
Falle
da Deckenschotter meistens auf Oberer, Niederterrassenschotter
lag.
unsere111
Hier
muss
darauf
hingewiesen werden,
infolge
des
in
dass die Oberkante
ve r s en
Geschwindig¬
Gebiet nicht bestimmt werden konnte. Die Obere Meeresmolasse
geringen Mächtigkeit,
anderseits wegen ihrer
seismisch nicht nachweisen. Dafür wirkt der recht grosse
zwischen Tertiär und Mesozoikum vorteilhaft.
Näheres siehe im Abschnitt über die
die Darstel¬
(RYBACH 1961) angewandt
seismisch
der Unteren SUsswassermolasse mit Hilfe der RefraktionsSeismik
liess sich einerseits wegen ihrer
Frontgeschwindig¬
zweckmässigsten,
Obere SUsswassermolasse. Diese Tatsache
auf Unterer SUsswassermolasse
keitssprunges
der gemessenen
angegeben.
darauf zurückzuführen, dass die Untere SUsswassermolasse
weicher)
des
(Fig. 37)
stratigraphischer Lage (Ordinaten) geordnet.
und
sind wiederum mit einem vertikalen Strich
Die
eine
in ähnlicher Form auszuführen, die schon in einer früheren Arbeit
lung
Liegendes
als
4,34 m/msec angetroffen. Mittelwert: 4,10 m/msec.
ALLGEMEINE BEMERKUNGEN ZUR GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG
6.
*
Iberig
Geologie
des
Untersuchungsgebietes
zu
wenig
unterschiedlichen
Geschwindigkeitsunterschied
39
-
V.
ZUR
GEOLOGIE
Unser Gebiet
jura (NW-Rand),
um
bietes nehmen
nur
Lägern-Antiklinale (SUdrand)
Richtung
welcher in südöstlicher
von
unten nach oben die
jene, welche
lichkeiten
Lägern-Aufwölbung
-
folgenden
siehe S. 33 bzw. S. 36
-
38
und dem
unter Tertiär- und
Bau des Ge¬
geologischen
älteste Gesteine betrachten wir
sind die seismischen
Trennungsmög¬
(Malm)
Hierher
K.alkmergel
oben
zum
gehören
die
m). Wohlgeschichtete Lagen
x
schieferigen Mergeln,
Teil
und immer
mächtiger
kontinuierlichen
den
zu
Kalke
Geissberg-Schichten ("Sequan", bimammatum-Zone, <vi20m).
ligen Zwischenlagen
muscheligem
Uebergang
Wangener-Schichten ("Sequan", planula-Zone,
Schicht" verschwindet
Bruch. Die
in
gerade
~
fuhrt
phil.
R.
gelbgraue
der Basis noch
Gygi
bildend, dazwischen einige
cm
(unteres Kimmeridgian,
fossilreiche
(zum
dicke
~>
als
Kalkbänke mit
häufigen merge¬
Trennung angegebene
Untersuchungsgebiet;
Teil
am
"Crenularis-
Geissberg
ist sie noch
konnten wir sie anlässlich einer
nicht mit Sicherheit
Dichte, harte, gelbgraue bis graue
konitführende),
an
sind
den
m). (Die
30
unserem
zu
vorhanden, im alten Steinbruch SW WUrenlingen
Badener-Schichten
Dies
werden gegen oben immer seltener, die einzelnen Kalkbänke dicker,
und ein ebenfalls undeutlicher
mit Herrn cand.
weniger
Kalkserien bilden.
hangenden
a.
gegen oben immer deutlicherem
dunkelgrau-blauen, kantig¬
werden und auf diese Weise einen mehr oder
häufiger
Uebergang
von
dazwischen hellere Kalkbänke, welche gegen
2.
d.
taucht,
STRATIGRAPHIE
bröckeligen,
c.
(Als
Ausscheidung
in die Tiefe
Quartärbildungen
massgebend.):
-
Effinger- Schichten (oberes Argovien,
b.
die Oberfläche tretenden Tafel¬
an
verbinden. Am
zu
Formationen teil
die Tertiär-Basis bilden; für die
A. Mesozoikum
1.
der
sich dann mit dem Nordschenkel der
hier
1.
UNTERSUCHUNGSGEBIETES
DES
liegt zwischen
-
Begehung
festlegen.)
hellgraue Kalke,
etwa 1
m
mächtige
Bänke
Schiefermergellagen.
5
m).
In unserem Gebiet
knollige, grünlichgraue (glau-
Kalkmergel.
Wettinger-Schichten (mittleres Kimmeridgian,
max.
15
m). Dichte,
graue, fossilreiche,
zum
Teil
silexführende Kalke.
B.
Tertiär
I.
Eozän.
In den
Vertiefungen
der alten,
praetertiären Karstoberfläche als
witterungsprodukt abgelagert (sog. Bohnerzformation).
oder ohne Bohnerz. Bei den
tiefe Karren bis
Karstspalten
fläche im ganzen
II.
Oligozän.
Vertiefungen
als
um
scheint
breite Dolinen
Untersuchungsgebiet gute
Die Untere Meeresmolasse ist
es
nur am
welche
vom
tropischen
unserer
Meinung eher
handeln, da wir
von
um
der Kalkober¬
Einsätze erhalten haben.
Alpenrand
dieser Zeit weiterhin Festland. Die Krustenkalke der
(HOFMANN, 1960),
Meist rötlichbrauner Boluston mit
sich nach
zu
terrestrisches Ver¬
entwickelt. Unser Gebiet
war zu
sogenannten WUstenformation
Klima des Eozäns im
Altoligozän
zu
den mehr
-
mediterranen
Bedingungen
spärlichen
der sehr
Beginn
zu
40
-
der Molassesedimentation überfuhren, konnten wir wegen
Aufschlüsse nicht finden.
SÜSSWASSERMOLASSE (USM)
UNTERE
Einförmige, fluvio-terrestrische Mergelsedimentation:
Stromrinnen
sind
Mächtigkeiten
Die
welche vermutlich
granitischen Sandsteinen,
von
bedingt
mit
eingelagerten
Napf-Schüttung gehören.
zur
(siehe
Relief
praeaquitane
durch das
Mergel
bunte
das Paneeldiagramm,
Fig. 40).
III.
Miozän
OBERE
Burdigalien (?).
MANN,
Teil
des
1960),
Etwas nördlich der
bestehend
glaukonitführend.
chen
(OMM)
MEERESMOLASSE
aus
Maximale
Burdigalien, vielmehr
hier etwa 20
Mächtigkeit
keine direkten
werden
lager-Horizonte),
Weiter nördlich, im
es zwar
primär vorhanden,
(BUCHI
von
marine
Strömungsverfrachtung.
geschüttet. Zwischengelagert
findet
mit feinsten Geröllschnüren. Die ganze Serie ist hier höchstens 25
lässt sich anhand der äusserst
petrographische
spärlichen
Beschaffenheit lässt sie
eindeutig
(im
liegt
kennzeichnet. Die ganze Serie ist durch
-
sich hier
handeln
NE)
um
am
Aequivalente
liegt ganz
über HOFMANN,
unserem
von
gehalt (10
im
Die
Ihre sedimentzuordnen:
das Kalk-Dolomitverhältnis
Epidotreichtum
beckenaxialer
in
ge¬
Rich¬
der
aus
Gegend
von
Schaffhausen
Hofmann).
Schuttungsbereich
Schüttung erfolgte
Norden, Schüttung
von
S nach
N)
dem
von
12
%)
beckenaxial, diesmal aber
Sedimentationsgebiet
N nach
sedimentpetrographisch eindeutig
-
S)
makroskopische Unterscheidung
rig,
immerhin ist die gesamte OSM
BRAUN
alpinen
von
verfestigt.
E nach W.
(Hörnli-
Diese Glimmer¬
niedrigem
zeigt Granat-Vormacht, Epidot
Karbonat¬
liegt
um
tritt zurück.
marinen Sanden des Helvets ist meistens schwie¬
vollständig geröllfrei.
Sedimente der
Stellenweise findet
gelegentlich
Juranagelfluhen
durch
kalkigen
konnten wir in
nicht nachweisen, sie treten erst weiter nördlich auf
1953).
von
dar¬
Juraschuttfächer
Ablagerung.
zur
(siehe
Schuttflächen
erfassbar: bei relativ
Schwemmholz in diesen Schichten. Die Sande sind
suchungsgebiet
und den
der
herrscht Dolomit-Vormacht; das Kalk-Dolomit-Verhältnis
1:5. Die Schweremineralienfraktion
Knauerhorizonten
der Glimm er s and-Rinne
rein fluviatile Sande
Die
von
%),
Strömungstransport
Herrn P.D. Dr.
gelangten zwischen
Napf-Schüttung,
sande sind
etwa
Mittel 25
"Kirchberger-Schichten"
der
im fluviatilen
1960).
Gebiet
(Juranagelfluh
und
mächtig. (Genaueres
SÜSSWASSERMOLASSE (OSM)
OBERE
In
m
Nordrand des Sedimentationsraumes der OMM entstanden. Es dürfte
(mündliche Mitteilung
Die OSM
marine Sande
man
Napf-Schüttung
4:1. Die Schweremineralfraktion ist durch ihren
etwa
tung (SW
der
Vermutlich wurden
aussagen.)
Aufschlüsse nicht
diese helvetischen Sande sind karbonatreich
um
Randengrobkalk-Bil-
Austernnagelfluhen (quarzitreiche Nagelfluh-Geröll¬
entstanden durch
mehrere Horizonte übereinander
durch die
1960).
HOFMANN,
u.
eigentli¬
wieder ausgeräumt
können die
Aequivalente
HOF¬
zum
für das Vorhandensein
Strömungen (Graupensandrinne) nachträglich
Schichtkomplex
Helvetien.
m.
Anhaltspunkte
wahrscheinlich, dass
ist es
wurde. Als nord- und nordostschweizerische
dungen angesehen
u.
Sandsteinen, Grobsande, oft neben Muschelsandsteinen,
Untersuchungsgebiet, sprechen
helvetischen marinen
nachgewiesen (BUCHI
noch
Lägern-Linie
(siehe
man
Zement
unserem
zu
Unter¬
BADER 1925,
Gez.
Figur
38
W. Graber
-
C.
Quartär
1.
Aelterer
(höherer)
Bildet in
zusammenhängende
Gebiet die
nicht allzu deutlich in
morphologisch
Fuss der Steilstufe
am
m
U.M.
verkittete Schotter mit i.a. gut
jurassischen Komponenten.
von
kalkigem
Gerolle herum. Ueber die
liegt
2.
die
(tieferer)
Jüngerer
Kommt auf dem
3.
Die bis 60
Meistens
zu
in
cm
unserem
mächtige
m
mit dem
Quellhorizont)
und
löcheriger Nagelfluh
und i.a. schlecht
gerundeten
oft findet
feine Kalzit-Häute
man
Gebiet
durchgeführt
Grundmoräne der grössten
um
einzelne
(1912),
FREI
hat. Ueber dem Schotter
Vergletscherung.
Iberig,
am
Gebenstorf er Horn, auf dem
Die Basis
vor.
liegt
auf etwa 460
m
Bruggerberg
U.M. Die
Verwitterungsgrad
der
sowie als isolierter
Komponenten
sind wieder¬
ist recht unterschiedlich.
1912.)
Niederterrassenschotter
digen,
Talfüllungen
zum
heutige
Teil
und besteht
Auf Grund dieser
zeichnet
losen, fluvioglazialen Geröllablagerungen mit
Die Oberkante reicht i.a. etwa 30
Niveau des
jeweils
benachbarten Flusses, die Basis kann
Ausscheidung
wurde die
(siehe
S.
m
gelegentlich
san¬
über das
ein recht
45).
"Geologische
Kartenskizze des
Untersuchungsgebietes"
ge¬
(Fig. 38).
ÜBER
DEN VERLAUF DER PRAEMOLASSISCHEN OBERFLÄCHE
Die Form dieser Fläche ist
gischen
aus
lehmigen Zwischenlagen.
interessantes Relief aufweisen
der
guter
Die
Durchmesser aufweisenden Komponenten werden
Geröllstatistik siehe wiederum FREI
Bildet die
2.
45)
nicht
meistens
Verteilung verschiedener Gesteinstypen siehe R.
löcheriger Nagelfluh verkittet,
(Ueber
siehe S.
(siehe Fig. 38).
Deckenschotter
Rest SW Steinenblihl
um zu
Erscheinung (fällt
gerundeten alpinen Karbonat-
Geröllzählungen
lehmige, einige
(Näheres
zusammengehalten,
Bindemittel
der eine Anzahl
Decke des Stutz-Gländ
Rande des Plateaus zusammen, ist aber ein
im Mittel bei etwa 560
liegt
-
Decken schotter
unserem
Basis tritt
41
Methoden
Lägern
vor
geologisch interessant,
jedoch unmöglich,
allem
da
ihre genaue
Festlegung
gute Aufschlüsse fehlen. SUTER
mit rein
(1944),
oberflächengeolo¬
der das Gebiet nördlich
glazialgeologisch bearbeitete, schreibt darüber wie folgt:
"Im ganzen Unter s uchungs gebiet existieren heute keine geologisch verwertbaren Auf¬
schlüsse in der Molasse. Die alten, im letzten Jahrhundert im Zusammenhang mit den
Bahnbauten
angelegten Steinbrüche, sind, mit Ausnahme desjenigen von WUrenlos, heute
Ausgedehnte Hangrutschungen in den weichen Sandsteinen und Mergeln, Mo¬
ränen- und Gehängeschuttbedeckung und nicht zuletzt die intensive Vegetation machen
ein nur einigermassen detailliertes Studium der Molassebildungen heute unmöglich.
Es konnten deshalb weder paläontologisch-stratigraphische noch sichere tektonische
Ergebnisse erlangt werden, vor allem nicht im Gebiet nördlich der Lägern. Trotz die¬
sen Schwierigkeiten drängt sich einem im Feld ständig die
Frage auf, ob nicht Brüche
und Bruchsysteme in der Molasse, die im Gefolge der Lagerhaltung entstanden sein
können, für die heutige Morphologie zum Teil verantwortlich sind. Die tektonischen
Deutungen BRANDENBERGER's (Lit. 3) im obern Surbtal können von diesen Erwägun¬
gen aus nicht als feststehende Tatsachen angesehen werden. Eine befriedigende Ant¬
wort auf diese Fragen ist heute noch nicht möglich."
verfallen.
Die hier zitierte Arbeit BRANDENBERGER's
Untersuchungsgebiet,
welche alle
parallel
(1925) postuliert
zur
Achse der
eine ganze Anzahl Strukturen in
Lägern-Aufwölbung
unserem
streichen sollten, im
Figur 39
Gez. W. Grober
^
PANEELDIAGRAMM
Figur
40
(dunkel'
Malmund altere Gesteine)
.Geologische Kartenskizze"
Gebenstorfer Horn
Hörndh
H'
siehe
Stutz
G!
LEGENDE.'
Ibeng
I :
DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET
S :
FÜR
Gez. W Graber
44-
-
Gegensatz
land
von
im
Festlegung
geschlossen'.
Grenzfläche genau
zu
der
welche
Tiefenangaben,
weicht deutlich
von
der SW-Ecke des
um
geeigneter
Kontakt
Auf Grund der auf Seite 30
die
uns
32
-
Auswertung
der
Messungen
Aufschlüsse
verunmöglicht;
Malm-Molasse
war es
jedoch möglich,
Untersuchungsgebiet
nun
auf¬
nirgends
den Verlauf dieser
gemachten Ueberlegungen
liefert, erlauben
über die An¬
erreicht werden.
die Konstruktion einer
(Fig. 39).
Am NW-Rand zieht die Achse einer
derjenigen
der
Aufwölbung
ab. Obwohl die
Lägernachse
der
allmählich gegen N
Untersuchungsgebietes
Fortsetzung
die
durchzieht.
konnte die Malmoberfläche im ganzen
dieser Fläche
Einige Bemerkungen dazu:
der
ist
ebene Tafel unter das Molasse¬
durchwegs
geophysikalischen Messungen
von
verfolgen.
Refraktionsprofile
Isohypsenkarte
flache,
Lägern-Nordschenkel
Untersuchungsgebiet
ganzen
lage
zum
der eine
bisher eben durch das Fehlen
war
Mit Hilfe
Die
bis
Endinger-Flexur
der
Die genaue
(1902, 1905),
MUHLBERG
zu
Endinger-Flexur,
Richtung
abgedreht
durch. Die
ihrer
aus
Streichrichtung
WSW-ENE-Lage
wird, handelt
(1905)
wie dies MUHLBERG
sich hier
es
in
nicht
annimmt. Die
der Ifluh oberflächlich sichtbare steile SUdflanke wird gegen NE immer flacher, die Achse der
an
Aufwölbung
taucht ebenfalls unter.
Auch eine
E-W-Streichrichtung
richtung liegt
Untersuchungsgebiet nirgends
im ganzen
60°
bei etwa N
liegen
über der
gleichmäs
schenkels kein
s
(die
SUdflanke).
ige
1923).
auch SENFTLEBEN,
(1915)
allgemeine
weniger symmetrische
Streich¬
Mulde,
seismischen Profile auf der Schotterebene zwischen
Das heisst also, dass auf das Untertauchen des
Tafeljura folgt,
des
Ansteigen
s
nicht, da eine reine
existiert
feststellbar ist. Die
E. Auffallend ist ferner eine mehr oder
deren Achse unter Kirchdorf durchzieht
und Nussbaumen
(siehe
im Sinne AMSLER's
Siggenthaler-Antiklinale
Zuerst kommt
man
durch ein
Turgi
Lägern-Nord-
wie das bis anhin angenommen wurde
nordwärts
gerichtetes
Gefälle in eine
gegen NE immer breitere und tiefere Mulde.
Bemerkenswert ist eine
Vertiefung
in der SW-Ecke der
bzw. Limmat. An einer Stelle findet
Strecke. Hier könnte eine
beim Zusammenfluss Aare-Reuss,
50
von
m
innerhalb einer 300
durchziehen. Auf alle Fälle ist diese lokale "Anomalie"
Relief der Malmoberfläche
regelmässigen
sonst
sogar eine Höhendifferenz
man
Verwerfung
Isohypsenkarte
gerade
m
langen
dem
von
im Gebiet des Zusammentreffens der drei Flüsse
auffallend.
Es stellt sich
nun
Schichtung
die
wie weit vermag diese Malm-Molasse-Kontaktfläche den Verlauf der
Frage:
des Malmes
wiederzugeben?
Dazu möchten wir
folgendes bemerken: Bekanntlich greift
die Bohnerzformation verschieden tief in die mesozoischen Schichten. Die
sind in HAUBER
(1961)
eozäner Oberfläche in
Bild auftreten
(wir
zählen aber
avng e n e r
rer
nur
folgendes
suchungsgebiet
Glieder der
an
Gebiet sehr
unserem
kann
W
dargestellt.
eindrücklich
man
-
Deckenschotter
S
c
hi
c
e n
Es können
gering.
feststellen:
ht
Danach ist die Diskordanz zwischen
von
der Eozän-Erosion erfas st.
auf die Ef finger-Schichten
fläche
gibt
mit
Mächtigkeit beträgt
Schwankungen
von
lokale
hinab.) Gegen
Malmschichtung
Abweichungen
und nicht Taschen
±15
m
(Auf
von
usw.).
und
diesem
Im Unter¬
dem
Iberig greift jünge¬
E erscheinen
jüngere Malm-Glieder
Wettinger-Schichten.
also etwa 30 m, d.h. die in
höchstens
Verhältnisse
NW-Rand wurden als älteste Gesteine die mittleren
am
der Molassebasis, jedoch nicht höhere als etwa mittlere
Erosion erfasste
jedoch
breiträumige Gebilde hierher
relativ
regionalen
Die durch die Eozän-
Fig. 39 dargestellte praetertiäre Ober¬
den Verlauf der
Schichtung
innerhalb des
Mesozoikums wieder.
Anhand der
dafür die
einem
Isohypsenkarte
Streichrichtung
gemeinsamen
Bild
kann
der
man
die
Richtungen
Strukturen).
dargestellt
für
geologische
Es wurden sechs Profile
haben
Profile
festlegen (massgebend
gezeichnet (a-d, f-g),
(Fig. 40, "Paneel-Diagramm
für das
ist
welche wir in
Untersuchungsgebiet").
45
-
Der Konstruktion dieses
spektivische Verzerrung darzustellen, eignet
Überhöhte
Darstellung
ein
Gerade A
A die x'
Jetzt
die
kann
-
Lagen
-
(die
durch
O'S abtragen.
Längeneinheit
E
-
auf der
c
-
die
c
schwächeren
pliozänen
,
war.
auch
y'
heutigen
ältere
Fig. 40).
jüngeren
Surbtal
aus
durch
perspektivische
Umklappen
Bruggerberg)
Die Basis des
scheinen
zu
einzeichnen: durch O' zieht
erscheinen hier in ihrer wahren
Längeneinheit
von
unseren
seismischen
seismisch bestimmten
haben wir in
bewegtes,
-
Iberig
W
praeglaziale
Untersuchungsgebiet.
durch die frühe
hier im
Vergleich
das
Fig.
(die
vor
der Ab¬
oligozäne Faltungszur
oligozänen
zeigt die
Neigung
Jäckli
liegen
Form eines
8-9
%o
gegen
viel
am
komplizierter. Ob
eine
Schlüsse der ersten
Querverbin¬
Interglazialzeit
(Iberig,
Gebenstorfer
gehören.
standen
vermittelt
mit
zu
um
Plateau
Limmat ihren Lauf genommen haben.
konnten wir zwischen
Messungen
Schotterunterlage
einen alten Limmatlauf darstellt
bis
Besonders
zusammenhängende
verläuft und eine
gegen das Aaretal
Schottermächtigkeiten betragen
42 die
Grösse)
E auf die Gerade
ZurUckprojizieren.
Deckenschotter
verschiedenen Flüssen
dankenswerte Weise Herr P.D. Dr. H.
man
S mit O, die verkürzte
Die Molasseoberfläche unter dem Schotter
Niederterrassenschotters
studieren. Ausser
die
um
schon existierenden Strukturen erfasst.
Deckenschotter
über den
c)
existierte, lässt sich nicht mit Sicherheit entscheiden. Die verschiedenen Schotterreste
Horn,
zweifach
-
QUARTÄRBASIS
N aufweist. Durch dieses Tal könnte eventuell die
vom
für die
man
innerhalb der USM. Dies deutet daraufhin, dass
welches unter dem Weiler "Ebnihof" gegen etwa N 20
Die Verhältnisse beim
man
kann
Verhältnisse im
gerade diese,
Wie auf Seite 41 erwähnt wurde, bildet der
(siehe
so
Profil
Anlässlich der späteren
Phase wurden
BEMERKUNGEN ZUR FORM DER
des Stutz-Gländ-Dürn
z'),
vom
der ersten USM-Schichten hier schon ein ziemlich
-
Nimmt
erhalten wir durch Verbinden
geologischen
Mächtigkeitsunterschiede
Relief vorhanden
dung
y;
bekommen wir durch
Richtung
phase angelegtes
Tales,
x;
=
Ebenfalls können wir hier die
A.
perspektivische Richtung
auffallend sind die
3.
gleich.
z
Winkel zwischen c' und x', bzw.
Paneeldiagramm veranschaulicht
lagerung
(Fig. 41,
Der
ohne per¬
bestimmen.
mit der Geraden A
Schnittpunkt S
Die
Das
y'
-
an
Profil
jede beliebige Profilrichtung (z.B. diejenige
man
Richtung c'
zum
Achsenkreuz
geeignetes
jedes
Mächtigkeiten
Parallelperspektive.
sich hier eine
Massstab für die Höhen bleibt für
-
Um die
folgende Prinzip zugrunde:
das
Diagramms liegt
-
hat).
uns
Turgi
Bohrresultate
Die
höchstens
und Nussbaumen detailliert
zur
Unstimmigkeiten
einige
Isohypsen dargestellt.
Verfügung (die
uns
auf
zwischen erbohrten und
Prozente. Auf Grund dieser Daten
Auffallend ist eine Rinne, welche
Limmat fliesst heute bei der SW-Ecke des Schotterfeldes auf
Molasse).
Figur
42
47
-
VI.
Ergebnis
auf die
(Die
eine Karte
(BUCHI
ist auffallend
aus
Die
gut: sie zeigt in
"Bouguerkarte
der
Molasse-Mächtigkeit
1961)
u.a.
negative Schwereanomalie
(GASSMANN
diesem
PROSEN
n
•
so
kann
die
Restgradienten
von ca.
1
-
man
hat.)
Nach der Molassekarte
ihrer
gegenüber
z.B. das Profil in RYBACH
dieses zunächst unendlich
Wirkung
entfernt hat. Damit kam
1,5 km, wogegen die Bohrung Limberg
Tiefe erreicht
lange
Umgebung
u.
WEBER
von
eine
(1961)
im
Auszähldiagrammes
angenommenen
Körpers
auf die Schwere bestimmen. Mit
n:
Anzahl Sektoren, durch die
Z:
Zählwert eines Sektors in
M
ist der lineare Mas
Ad
ist die Dichtedifferenz
Z
Falle 0,2
(Die
dies möchten wir dadurch erklären,
mit Hilfe eines zweidimensionalen
man
6,67-Ad -M-10
=
m
dieser Karte mit
Gebiet eine Mulde mit steiler Nordflanke.
hohen
zu
dieser Mulde
,
Z
AUS
Sein Bestreben war,
qualitative Uebereinstlmmung
festgestellte;
Zürich
Zeichnet
mgal.
2
von
1948)
Querschnitt)
=
von
MolassefUllung
richtigen Höhenmassstab auf,
u.
im Räume
(1954) hingewiesen.
unserem
I" einen etwas
das Mesozoikum erst bei 2'700
GRETENER verursacht die
A g
RESULTATEN
zeichnen, in welcher sich das Relief der praemolassl
zu
wiederspiegelt ("Molassekarte").
Isohypsenbild
auf eine
(mit
Arbeit GRETENER's
Achse zieht nördlicher durch als die seismisch
dass GRETENER
er
gravimetrische
Schweremessungen
von
sehen Oberfläche
unserem
GEOPHYSIKALISCHEN
UNTERSUCHUNGSGEBIET
Eingangs wurde
als
ANDEREN
MIT
VERGLEICH
DEM
-
s
Auszählung
bestimmt
mgal,d.h.
stab des
Profils,
Malm-Molasse, in
unserem
gr/cm3
mittlere Kalkdichte wurde anlässlich eines Praktikums durch ein Nettleton-Profil sowie durch
Messungen
YARAMANCI
A g
Gesteinsproben
an
(1953)
und GRETENER
fasst. Er
gibt
linie der
Molassegesteine
nur
lativ gut leitenden
wenige
und 2 auf Seite
32)
bestimmt; als mittlere Molasse-Dichte gilt nach
(1954) 2,40
103 10"6
wurde auch
•
=
von
der
gr/cm3.)
im
NW).
stimmen
(M
59,2 haben wir
=
1:25'000)
=
mit der Molassekarte GRETENER's
der
befriedigend.
geoelektri sehen Arbeit FRIEDENREICH's (1959)
unserem
Gebiete
auftretenden Kalke mit
Die beiden
jedoch
n
an
(abgesehen
Den Grund dafür sehen wir darin, dass sich die im
Molasseablagerungen
aus.
Mit
2,0 mgal
Daten über die Kalktiefen in
schlecht erfassen lassen:
wirkt sich "abschirmend"
Uberein.
•
gr/cm3
quantitative Uebereinstimmung
Untersuchungsgebiet
geoelektrisch
2,60
59,2 -6,67 -0,20- 25
=
Damit ist auch die
Unser
zu
geringer Leitfähigkeit
niedrige spezifische Widerstand
Tiefenangaben
von
unseren
der Auskeil¬
Liegenden
von re¬
bei diesen Tiefen
der Molasseschichten
in der Arbeit FRIEDENREICH
fast auf den Meter genau mit
er-
(1959) (Punkt
1
seismisch ermittelten Tiefen
-
LITERATURVERZEICHNIS
(1915):
AMSLER, A.
BADER, F.
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Tektonik des
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refraction
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Aargaus. Eclogae geol. Helv.19,
625
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Eglisau. Eclogae geol.
zwischen Zurzach und
BÜCHI,
profiling
und Tektonik des östlichen
Stratigraphie
Zur
618
of continuous
Die Sedimentationsverhältnisse
Helv. 46, 143
zur
Hochrheingebiet
im
171
-
Zeit der Muschelsandsteine
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Geophysik
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An areal
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u.
Problems of Shallow Refraction
140
FREI, R.
der
in die
angewandte Geophysik. Verlag Hallwag,
n-Schichtenproblem
47, 1
-
11,
und
Bern
der Refraktionsseismik. Geofisica pura
Mitteilungen
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Geophysik
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59
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Erläuterungen
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-
668
in Lohn, Kanton
MÜHLBERG,
52
Tafeljura. Eclogae geol.
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dem Institut für
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-
97
Determining
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Geophysical Prospecting
Interpretation
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27
32,
-
und
140
-
Refraktionsmessungen.
seismischen
von
Seismic Refractor from Line
a
IV, 131
Mitteilungen
aus
Geofisica pura
dem Institut für
Geophysik
der ETH, Nr. 28
(1956a):
Die
Berechnung
Körper
(1956b):
aus
20,
Frontgeschwindigkeit
seismischen
34,
1
Die
Auswertung
-
der
und
14
mit
24,
-
aus
seismischen
inhomogenen Körper
applicata 35,
Refraktionsmessungen.
Mitteilungen
von
in einem
dem Institut fllr
Geophysik
Refraktionsmessungen
abgebrochenen
und
einachsig inhomogenen
Geofisica pura
Mitteilungen
e
applicata
der ETH, Nr. 30
in einem
einachsig
Potenzreihen. Geofisica pura
dem Institut für
aus
e
Geophysik
der
ETH, Nr. 31
(1957):
Die abschnittweise
Darstellung
einer gemessenen Laufzeitkurve mit
brochenen Potenzreihen und ihre
Geofisica pura
für
(1959b):
Geophysik
e
applicata 38, 57
der
-
80,
und
abge¬
in der Refraktionsseismik.
Mitteilungen
aus
dem Institut
ETH, Nr. 33
Die Laufzeitfunktion und ihre Interpretation in der Refraktion s seismik de s
einachsig inhomogenen Körpers.
und
(1960):
Auswertung
Mitteilungen
Zur Methode der
pura
e
Geofisica pura
dem Institut für
aus
Geophysik
fortgesetzten Auslage
applicata 47,
12
-
16,
und
e
applicata 42, 167
-
181,
der ETH, Nr. 36
in der Refraktions seismik. Geofisica
Mitteilungen
aus
dem Institut für
Geophysik
der ETH, Nr. 38
WYROBEK, S.M. (1956):
Application
of
Delay-
and
Intercept-Times
Refraction Time-Distance Curves.
in the
Interpretation
Geophysical Prospecting IV,
of
Multilayer
112
-
131
LEBENSLAUF
Am 1.
April 1935 wurde ich, Ladislaus Rybach,
mir im
Frühling 1953
gymnasiums
staatlichen
Kàntâs
Flüchtling
in die
schweizerischen Behörden meine Studien
an
Schweiz,
der
Frühling
mann
am
aus.
1959
Gassmann,
Schnitter,
diplomierte
Gansser,
In
den
Geophysik
Jahren 1960
Gutersohn,
Schwarzenbach,
ich als
geodäti¬
ich sechs Seme¬
1961
war
ich dank der
Stoll,
und
Uebungen
Trümpy
Leitung
unter der
Ende 1961 arbeitete ich
ich
GrosszUgigkeit
Technischen Hoch¬
bei den
Kuhn-Schnyder, Laves, Leupold,
der ETH. Daneben führte ich
und
wo
Vorlesungen
Staub,
Ingenieur-Geologe
und Gansser. Vom Herbst 1959 bis
Institut für
der
die Herren Prof.Vendel,
Eidgenössischen
schule in Zürich fortsetzen durfte. Hier besuchte ich
de Quervain,
u.a.
wo
Istvân"-Real¬
an
zählen.
Im Dezember 1956 kam ich als
Parker,
gleichen Jahres
studierte. Zu meinen Lehrern durfte ich
und
Herren Prof. Burri,
"Széchenyi
dortigen Technischen Hochschule aufgenommen,
lang Geophysik
Târczy-Hornoch
der
des
das Maturitätszeugnis
Sopron (Ungarn) geboren. Nachdem ich
erworben habe, wurde ich im Herbst des
schen Fakultät der
ster
in
einige
an
und Völlm. Im
von
Prof. Gas s
-
meiner Dissertation
radiometrische Arbeiten
Praktikumsassistent
bei Prof. Gassmann.