Verfahren zur Ermit Inng des Aufbaues von Geb.irgsscllicliten.. Zur
genagen Ermittelung des Aufbaues von Gebirgsschichten e#iner bestimmten Gegend muß
man, soweit nicht natürliche Aufschlüsse vorliegen, zu Bohrungen greifen- die Absenkung
von Rohrlöchern bedeutet aber- regelmäßig eine umständliche und teuere Arbeit, die
zudem gar nicht eerall in, Anwendung- gebracht werden kgnn. Da, wo es sich darum
handelt, zunächst vorläufige Anhaltspunkte für ,die ungefähre Zusammensetzung der
Gebirgsschichten zu- er-hatten, hat man hekanittlich die Wünschelrute versucht;,
wie aber aus »Glückauf« i(j.ig, Seite 89-3,E" hervorgeht, ist ein eindeutiger Zusammenhang
zwischen, der Wüns.chelrutenwirkung und- den geologischen Bes,onderheiten
des Untergrundes bisher noch nicht feststell-bar gewesen. Eine zweite, zum gleichen
Zwecke ungefährer Aufschlüsse dienende Arbeitsweise besteht in der Verwendung elektrischer
Wellen, aus deren Verhalten bestimmte Rückschlüsse auf &n Aqfbau und die Eigenart
der Gesteinsschichten gemacht werden..Method for determining the structure of mountain cliffs. To gnaw the structure of mountain strata in a certain area, one must, unless natural information is available, resort to boreholes - the sinking of pipe holes, however, regularly means laborious and expensive work which, moreover, cannot be applied at all in, application- kgnn. Where it is a question of initially provisional clues for the approximate composition of the mountain strata, people have tried the divining rod, but as from "Glückauf" i (j.ig, pp. 89-3, E "As can be seen, a clear connection between the Wünschelruten effect and the geological peculiarities of the subsoil has not yet been ascertainable. A second method of operation, which serves the same purpose of approximate information, consists in the use of electrical waves and their behavior certain conclusions can be drawn about the construction and the nature of the rock layers.
Gemä13 der Erfindung sollen an, sich auch Wellen zur Ermittelung des
Aufbaues von Gesteiasschichten henutzt werden, aber nicht elektrische Wellen, sondern
mechanisch erzeugte, elastische Wellen auf Grund der Erkenutnis, daß deren, Zusammenhan,-,
mit den Eigenarten der Gesteinsschichten, wie Dichte und Elastizität, ein unmittelbarer
und damit ein viel innigerer ist, als die Wechselbeziehung zu elektrischen Wellen.
Zu diesem, Zweck werden in dem Meßgebiet an einer geeigneten Stelle künstlich, z.
B. durch Zerknallen einer gewissen Menge Sprengstoffes, mechanische Wellen erzeugt,
dere n elastische Fortpflanzung durch die verschiedenen Gehirgsschichten durch einen
in angemessener Entfernung aufgestellten Erd-bebenmesser aufgezeichnet wird. Diese
Aufnahmen werden benutzt, um, wie dies von, der Erdbebenforschung her bekannt
ist,
die sogenannte »Laufzeitkurve« aufzustel-]en und die Geschwindigkeiten der Wellen
in den verschiedenen Tiefen zu errechnen; auch bei der Erdbebenforschung bat man
schon gewisse Rückschlüsse auf den allgemeinen Aufbau der Erde im ganzen zu ziehen,
versucht. Im vorliegenden Fall spielt aber zunächst der Umstand eine Rolle, daß
man nicht an das unberechenbare Auftreten natürlicher Erdbeben gebunden ist, sondern
willkürlich solche Erderschütterungen hervorrufen kann, womit natürlich auch erst
die Möglichkeit gegel#en ist, für einen bestimmten, Ort und eine bestimmte Zeit
überhaupt solche Messungen vorzunehmen. Von wesentlicher Bedeutung ist ferner der
Umstand, daß man jetzt auch für die Bestimmung des Fortschreiten#s der elastischen
Wellen innerhalb der Gesteinsschicht bzw. ihrer Ankunftszeit am Erdbebenmesser eine
bequeme Vergleichsmessung besitzt, indem man zur Feststellung des Zeitpunktes der
Erregung der elastischen Schwingungen entweder die bei dem Zerknallen der Sprengladung
sowieso entstehenden Schallwellen oder eine Übertragung mittels Licht, elektrischen
Stromes bzw. elektrischer Wellen benutzt.According to the invention, waves to determine the
Build-up of rock layers can be used, but not electric waves, but
mechanically generated, elastic waves on the basis of the knowledge that their, connection, -,
with the peculiarities of the rock layers, such as density and elasticity, a direct one
and is therefore a lot more intimate than the correlation with electrical waves.
For this purpose, artificially, e.g.
B. by cracking a certain amount of explosives, mechanical waves are generated,
their elastic propagation through the various layers of the brain through one
Earthquake knife placed at a reasonable distance is recorded. These
Recordings are used, as is known from earthquake research
is,
to set up the so-called »transit time curve« and the speeds of the waves
to calculate in the different depths; they also asked for earthquake research
to draw certain conclusions about the general structure of the earth as a whole,
tries. In the present case, however, the fact that
one is not bound to the unpredictable occurrence of natural earthquakes, but rather
can cause such earth tremors arbitrarily, which of course only starts with
the possibility is available for a specific place and time
make such measurements at all. The is also of essential importance
The fact that one can now also determine the progression of the elastic
Waves within the rock layer or their arrival time at the earthquake knife
has a convenient comparison measurement by determining the time of the
Excitation of the elastic vibrations either when the explosive charge cracks
Any sound waves that are generated or a transmission by means of light, electrical
Electricity or electric waves are used.
Aus den auf diese Weise festgestellten Oberflächen- und Raumgeschwindigkeiten
der Wellen sowie den Tiefen, bis zu denen die Wellen in die Gebirgsschichten eingedrungen
sind, besonders auch aus dein Verhältnis der Geschwindigkeiten der longitudinalen
und transversalen Wellen zueinander, lassen sich Schlüsse auf die elastischen Eigenschaften
der von den Wellen durchlaufenen Gesteinsschichten. ziehen. Besonders sind aus den,
Wendepunkten und Knicken in der Laufzeitkurve Sprünge in den elastischen Eigenschaften
der Gesteinsschichten sowie Beugungen, Brechungen und Reflektionen an Grenzflächen
zu erkennen. So ergeben sich z. B. für verschiedene Orte die in den zugehörigen
-,l£b#b. i und 2 dargestellten Schaubilder, aus denen einmal der unterschiedliche
Verlauf der Geschwindigkeiten und ferner ihre Beziehung zur Tiefe zu erkennen ist.
Durch Vergleiche, die init solchen an Orten bekannten geologiscben Aufbaues gewonnenen
Laufzeitkurven und Geschwindigkeiten durchgeführt werden, hat man eine wertvolle
Nachprüfung für die Zuverlässigkeit der Rückschlüsse auf,die Schichtenfolge und
-stärke, da die verschiedenen Gesteinsarten sich elastisch stark unterschiedlich
verhalten. So läßt z. B. der starke Knick der Geschwindigkeitskurve in Abb. 2 sinnfällig
erkennen, daß hier in gleichzeitig damit bestimmter Tiefe ein Wechsel der Gesteinsschichten
vorliegt. Tatsächlich zeigen die Bohrungen für den. Fall der Abb. i in ihrer ganzen
Erstreckung diluviale Sande, während in dem Abb. 2 entsprechenden Fall auf eine
etwa 9 in dicke Schicht loser Sande fester Mergel folgt. Durch zweckmäßige
Anordnung der Messung der künstlich erzeugten elastischen Wellen können auch Streichen
und Fal,len sowie Störungen der Gebirgsschichten ermittelt werden.From the surface and space velocities of the waves determined in this way as well as the depths to which the waves penetrated the mountain layers, especially from the ratio of the velocities of the longitudinal and transverse waves to each other, conclusions can be drawn about the elastic properties of the layers of rock traversed by the waves. draw. In particular, jumps in the elastic properties of the rock layers as well as inflections, refractions and reflections at interfaces can be recognized from the turning points and kinks in the travel time curve. So z. B. for different places those in the associated -, l £ b # b. i and 2, from which the different course of the speeds and also their relationship to depth can be seen. By comparing the travel time curves and velocities obtained in known geological locations, one has a valuable check for the reliability of the conclusions on the sequence and thickness of the layers, since the different types of rock behave very differently in terms of elasticity. So lets z. B. the sharp bend in the speed curve in Fig. 2 clearly recognize that there is a change in the rock layers in a certain depth at the same time. In fact, the holes for the. The case of Fig. 1 is followed by diluvial sands over its entire extent, while in the case corresponding to Fig. 2 there is a marl that is about 9 thick layers of loose sand. By appropriately arranging the measurement of the artificially generated elastic waves, strokes and falls as well as disturbances in the rock layers can be determined.
Wenn damit auch noch nicht immer eine Bestimmung der Gesteinsarten
an sich möglich ist, so genügt es doch oft, zu wissen, bis zu welcher Tiefe die
sichtbar ausstehenden Gebirgsschichten reichen und in welcher Mächtigkeit-darunter
festere oder losere Schichten folgen bzw. ob die Schichtenfolge dem n(>rmalen geologischen
Aufbau entspricht. Z. B. spielt dies bei der Ergänzung der geologischen Kartierung
für die Frage des Ansatzes von Bohrlöchern und Schächten in, einem bestimmten Gebiet
eine gr-oße Rolle. Dann aber zeigen wiederum z. B. Braunkohlen- oder Steinsalzablagerungen
ein so kennzeichnendes elastisches Verhalten, daß man unter Heranziehung sonstiger
Beobachtungen auch unmittelbar mit dem neuen Verfahren derartige Ablagerungen feststellen
kann. Das Verfahren selbst ist dabei außerordentlich einfach und billig, da jeweilig
nur wenige Kilogramm Sprengstoff zu einer Messung nötig sind und. der dabei gebrauchte
Erdbebenniesser als einfaches, leichtes, handliches Gerät ausgeEildet -werden kann;
auch bedarf es zu den Aufnahmen an Ort und Stelle keineswegs wissenschaftlich vorgebildeter
Personen, da die wissenschaftlichen Auswertungen der Messungen nachträglich vorgenommen
werden können.Even if that doesn't always mean a determination of the rock types
is in itself possible, it is often enough to know to what depth the
Visibly outstanding mountain layers range and in what thickness - underneath
firmer or looser layers follow or whether the sequence of layers follows the n (> rmal geological
Structure corresponds. For example, this plays a role in the addition of geological mapping
for the question of the approach of boreholes and shafts in a certain area
a major role. But then again show z. B. Lignite or rock salt deposits
an elastic behavior so characteristic that one can, with the help of other
Observations can also determine such deposits directly with the new method
can. The process itself is extremely simple and cheap, as it is different
only a few kilograms of explosives are necessary for a measurement and. the one used
Erdbenniesser can be designed as a simple, light, handy device;
In addition, there is no need for any scientifically trained person to take pictures on the spot
People, since the scientific evaluations of the measurements were carried out afterwards
can be.