Grundlagen Der Angewandten Geophysik - Seismik, Gravimetrie

ISBN-13: 9783662553091 / Niemiecki / Miękka / 2018 / 375 str.

Christoph Clauser

Opis

Dieses Buch vermittelt einen Einstieg in die geophysikalischen Erkundungsmethoden Seismik und Gravimetrie. Es erklärt, wie elastische Wellen und Unterschiede der Gesteinsdichte zur Sichtbarmachung von Strukturen im Untergrund genutzt werden können.Das Kapitel Seismik erläutert zunächst die Elastizität von Gesteinen und die verschiedenen Typen elastischer Wellen und deren Ausbreitung. Es folgt eine Einführung in die digitale Verarbeitung seismischer Signale, in der die Konzepte der Fourier-, Z-, Radon- und Wavelet-Transformationen erläutert werden ebenso wie die Anwendung von Methoden der Konvolution, Dekonvolution, Kreuz- und Autokorrelation auf seismische Daten. Aufbauend auf diesen theoretischen Grundlagen erfahren Sie, wie mittels Durchschallung mit seismischen Wellen Strukturen des Untergrunds tomografisch sichtbar gemacht werden können. Hierauf folgt eine Einführung in die Techniken der Reflexions- und Refraktionsseismik die erläutert, wie die jeweiligen Datensätze bearbeitet, interpretiert und veranschaulicht werden.Das Kapitel Gravimetrie fasst zunächst zusammen, wie man Schwerebeschleunigungen aus Schwerepotenzialen berechnet und wie das optimal an das Schwerefeld der Erde angepasste Rotationsellipsoid definiert ist. Abweichungen hiervon sind die gesuchten Schwereanomalien, die Rückschlüsse auf Strukturen im Untergrund erlauben. Ihre Identifizierung erfordert eine Reihe von Korrekturen und Reduktionen, die ausführlich erläutert werden. Abschließend erfahren Sie, wie Schweredaten interpretiert werden können - vom Vergleich mit der Schwerewirkung einfacher Modellkörper über Fourier- und Wavelet-Analyse bis hin zu dreidimensionalen Modell- und Inversionsrechnungen.Dieses Buch eignet sich hervorragend als Lehrbuch für Bachelor-Studierende der Geophysik und der Geowissenschaften im Allgemeinen, sowohl zur Begleitung einer Vorlesung als auch zum Selbststudium. Aufgaben mit durchgerechneten Antworten helfen zur Überprüfung des erlangten Verständnisses.

Recenzje

"... das Buch ins Regal eines/einer jeden Lehrenden der Angewandten Geophysik gehört und auch schnell typische Merkmale häufiger Nutzung ... Vollständigkeit und Tiefe bei den physikalischen Grundlagen eine wesentliche und substanzielle Erweiterung der Lehrbuchliteratur darstellt." (Andreas Hördt, in: DGG-Mitteilungen, Heft 2, 2020)

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Ausgewählte Literatur zur Vertiefung.- 2 Seismik.- 2.1 Geschichte.- 2.2 Seismische Wellen und ihre Ausbreitung.- 2.3 Wellenstrahlen und Wellenfronten im geschichteten Untergrund.- 2.4 Die Reflexionsmethode.- 2.5 Die Refraktionsmethode.- 2.6 Ausblick: Aktuelle Trends und fortgeschrittene Methoden.- 2.7 Aufgaben und Fragen.- 2.8 Ausgewählte Literatur und Nachschlagewerke zur Vertiefung.- 3 Gravimetrie.- 3.1 Geschichte.- 3.2 Massenanziehung und Schwere.- 3.3 Bearbeitung von Schweredaten.- 3.4 Bestimmung der Gesteinsdichte.- 3.5 Interpretation von Schweredaten.- 3.6 Aufgaben und Fragen.- 3.7 Ausgewählte Lehrbücher und Nachschlagewerke zur Vertiefung.- 4 Anhang.- 4.1 Einige Rechenregeln für Vektoren und Tensoren.- 4.2 Unabhängige Elemente des Elastizitätstensors Eijkl.- 4.3 Zum Wertebereich der Poisson-Zahl.- 4.4 Einige Eigenschaften der Fourier-Transformation.- 4.5 Die Inverse der Matrix W der Diskreten Fourier-Transformation.- 4.6 Satz von Green, greensche Formeln und greensche Funktion.- 5 Antworten zu den Fragen und Lösungen der Aufgaben.- 6 Zitierte Literatur.- 7 Sachverzeichnis

O autorze

Christoph Clauser, Professor für Angewandte Geophysik und Geothermische Energie an der RWTH Aachen, hält seit dem Jahr 2000 Vorlesungen über die geophysikalischen Erkundungsmethoden. Seit 2011 ist er Mitglied der Deutschen Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina.              

 

Blurb

Dieses Buch vermittelt einen Einstieg in die geophysikalischen Erkundungsmethoden Seismik und Gravimetrie. Es erklärt, wie elastische Wellen und Unterschiede der Gesteinsdichte zur Sichtbarmachung von Strukturen im Untergrund genutzt werden können.

Das Kapitel Seismik erläutert zunächst die Elastizität von Gesteinen und die verschiedenen Typen elastischer Wellen und deren Ausbreitung. Es folgt eine Einführung in die digitale Verarbeitung seismischer Signale, in der die Konzepte der Fourier-, Z-, Radon- und Wavelet-Transformationen erläutert werden ebenso wie die Anwendung von Methoden der Konvolution, Dekonvolution, Kreuz- und Autokorrelation auf seismische Daten. Aufbauend auf diesen theoretischen Grundlagen erfahren Sie, wie mittels Durchschallung mit seismischen Wellen Strukturen des Untergrunds tomografisch sichtbar gemacht werden können. Hierauf folgt eine Einführung in die Techniken der Reflexions- und Refraktionsseismik die erläutert, wie die jeweiligen Datensätze bearbeitet, interpretiert und veranschaulicht werden.

Das Kapitel Gravimetrie fasst zunächst zusammen, wie man Schwerebeschleunigungen aus Schwerepotenzialen berechnet und wie das optimal an das Schwerefeld der Erde angepasste Rotationsellipsoid definiert ist. Abweichungen hiervon sind die gesuchten Schwereanomalien, die Rückschlüsse auf Strukturen im Untergrund erlauben. Ihre Identifizierung erfordert eine Reihe von Korrekturen und Reduktionen, die ausführlich erläutert werden. Abschließend erfahren Sie, wie Schweredaten interpretiert werden können - vom Vergleich mit der Schwerewirkung einfacher Modellkörper über Fourier- und Wavelet-Analyse bis hin zu dreidimensionalen Modell- und Inversionsrechnungen.

Dieses Buch eignet sich hervorragend als Lehrbuch für Bachelor-Studierende der Geophysik und der Geowissenschaften im Allgemeinen, sowohl zur Begleitung einer Vorlesung als auch zum Selbststudium. Aufgaben mit durchgerechneten Antworten helfen zur Überprüfung des erlangten Verständnisses. 

• Führt in die Grundlagen der Seismik und Gravimetrie ein
  
• Erläutert die Grundlagen der Verarbeitung digitaler seismischer Signale
  
• Beschreibt detailliert verschiedene Methoden der Bearbeitung und Interpretation seismischer und gravimetrischer Daten
  
• Gibt anschauliche Hilfestellung zur Dateninterpretation
  
• Eignet sich hervorragend als Lehrbuch für Studenten der Geowissenschaften

Der Autor

Christoph Clauser, Professor für Angewandte Geophysik und Geothermische Energie an der RWTH Aachen, hält seit dem Jahr 2000 Vorlesungen über die geophysikalischen Erkundungsmethoden. Seit 2011 ist er Mitglied der Deutschen Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina.