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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

Refraktionsseismik

Bei der refraktionsseismischen Methode wird die Verteilung der seismischen Geschwindigkeiten im Untergrund ermittelt. Bei den üblichen Verfahren werden dabei die durch eine Erschütterungsquelle (Fallgewicht, Explosion) erzeugten Kompressionswellen benützt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der seismischen Wellen ist durch die elastischen Eigenschaften und die Dichte des Gesteins bestimmt und erlaubt so in begrenztem Umfang Rückschlüsse auf das Material. Im Allgemeinen ist die seismische Geschwindigkeit umso höher, je kompakter oder fester ein Material ist. Geklüftetes oder vergrustes Gestein unterscheidet sich so von ungestörtem durch eine erniedrigte Geschwindigkeit.

Die Beobachtung seismischer Wellen erfolgt mit erschütterungsempfindlichen Seismometern auf Profilen. Sie werden mit einer Messapparatur aufgezeichnet und anhand der Laufzeiten von der Erschütterungsquelle zu den Seismometerstandorten wird auf die Tiefenlage von Refraktoren und die zugehörigen Ausbreitungsgeschwindigkeiten geschlossen. Refraktoren sind Schichtgrenzen, an denen die Geschwindigkeit sprunghaft mit der Tiefe ansteigt, nur in diesem Fall bildet sich eine geführte (refraktierte) Welle aus, die Energie zur Oberfläche zurückstrahlt und somit beobachtbar ist.

Das nachstehende Beispiel zeigt die Registrierung eines 15-kg-Fallgewichts an 12 Geophonen in Entfernungen zwischen 5 und 115 m. Das erste Signal trifft bei Spur 1 bei 30 ms, bei Spur 12 bei ca. 70 ms Laufzeit ein.