Seismische Kartierung von alpinem Permafrost im Lockergestein

Robert Illnar, Ewald Brückl
2015
Hochalpine Täler, in denen Permafrost vorkommt, gehören zu den Gebieten, die am stärksten von einer Klimaänderung betroffen sind, und haben dadurch einen großen Einfluss auf das hydrologische Regime. Das ÖAW-Projekt "Permafrost in Austria" versucht genau diese Auswirkungen zu erfassen und zu verstehen. Die vorliegende Arbeit behandelt eine punktweise Erfassung von Permafrost im Lockergestein. Im Rahmen der Diplomarbeit wurden im Krummgampental 32 seismische Feldmessungen von 2D-Profilen mit
more » ... en von 90m bis 210m mittels Hammerschlag-Refraktionsseismik durchgeführt. Dabei wurden Profile auf den unterschiedlichen geomorphologischen Strukturen wie Schutthalden, Blockgletscher und Moränen gemessen. Um eine bessere Aussage über die detektierte P-Wellengeschwindigkeit treffen zu können, wurden noch vier seismische Profile auf dem an die Oberfläche ragenden Felsen zur Interpretation hinzugezogen. Aufgrund der refraktionsseismischen Daten werden durch eine Tauchwellentomographie die seismischen Geschwindigkeiten im Untergrund bestimmt. Um die einzelnen Tomographien berechnen zu können, werden für die Inversionen drei Startmodelle mit unterschiedlichen P-Wellengeschwindigkeiten für die Klasse des ungefrorenen Schuttes, des Permafrostes und des Felses erstellt. Danach wird ein Modell mit synthetisch erstellten seismischen Laufzeiten (Ersteinsätzen) für einen Permafrost ähnlichen ebenen Zweischichtfall generiert. Um den Einfluss der drei Startmodelle auf das Ergebnis der 1D-Tomographie zu testen wird dieses zuvor erstellte Modell mit jedem der drei Startmodelle berechnet. Anschließend wird die Dicke der Lockerschicht im Modell mit den synthetisch produzierten Ersteinsätzen variiert und eine Grafik zur Klassifizierung der folgenden Berechnungen erstellt. Dabei zeigt sich, dass sich die berechneten Geschwindigkeits-Tiefenkurven der 1D-Tomographie bei allen zuvor berechneten Modellen gut an die gewählte Geschwindigkeit des Permafrostes annähern. Anschließend werden alle 32 Profile 1D-tomographisch ausgewertet. Hier sieht man [...]
doi:10.34726/hss.2015.28564 fatcat:2h3pxsofjrfcxgi6ft6ryk6vra