GGU-Verfahrensbeschreibung  
Die Geomagnetik    Seite 3 von 4

Feldmeßgeräte
Mit dem Protonen-Präzession-Magnetometer wird der Betrag der Totalintensität der magn. Flußdichte B in nT gemessen (siehe Abb. 5). Dieses Magnetometer muß nur grob orientiert werden. Der Meßablauf ist schnell (i.a. < 5 sek/Meßpunkt) und die Meßgenauigkeit sehr hoch (i.a. < 1 nT).

Mit dem Sättigungskern-Magnetometer (Fluxgate-Magnetometer, siehe Abb. 6) wird eine Feldkomponente (i.a. Z) der magn. Flußdichte B in nT gemessen. Das Gerät muß genau entsprechend der Feldkomponente ausgerichtet werden; der Meßzyklus verläuft sehr schnell (i.a. < 1 sek/Meßpunkt) und die Genauigkeit ist hoch (i.a. < 20 nT). Die Meßgenauigkeit und -geschwindigkeit können je nach Anwendungszweck des Geräts sehr unterschiedlich sein.

Weitere seltenere Magnetometer: Cäsium-Magnetometer, Feldwaage, Absorptionszellen-Magnetometer, SQUID-Magnetometer

Anwendungsart
Gemessen wird entweder der Betrag bzw. eine Komponente der magnetischen Flußdichte oder deren Gradient (meist Vertikalgradient). Dies geschieht entweder entlang von Profillinien als Profilierung oder flächendeckend mit einem bestimmten Meßraster als Kartierung. Enge Meßraster für Detailuntersuchungen liegen bei etwa 1 m, wogegen bei Übersichtsuntersuchungen die Meßpunktabstände 5 m und teilweise mehr betragen können. Daneben wird an festen Basisstationen der zeitliche Verlauf des Magnetfeldes (Außenfeld) registriert, um die Magnetfeldwerte vom zeitlichen Einfluß befreien zu können. Dies ist bei Gradientenmessungen nicht notwendig.
Die Dichte des Meßrasters richtet sich v.a. nach der "Rauhigkeit" der Anomalienform. Die Anomalienform und -stärke ist u.a. durch den Meßabstand zur Anomalienursache bedingt. Beispielsweise nehmen die Amplituden einer lokalen Dipolanomalie mit der 3. Potenz der Entfernung ab. Die Meßwertaufnahme in mehreren Abständen bzw. Meßhöhen läßt sich günstig zur Massen- und Tiefenabschätzung ausnutzen. Die Meßhöhen liegen i.a. zwischen 1,0 und 2,5 m über der Geländeoberkante (GOK).

Darstellung und Beurteilung der Meßwerte
Die Magnetfeldanomalien (Totalfeld, Feldkomponenten, Gradient) werden üblicherweise in Profildiagrammen, Isolinienplänen (Isogammen) oder Farbdiagrammen dargestellt. Zuvor werden notwendige Korrekturen durchgeführt, z.B. die Anteile des Haupt- und Außenfeldes reduziert. Eine Höhenreduktion ist nur in Spezialfällen notwendig.

Die einfachste Datenauswertung ist die Ortsangabe aufgrund der Anomalienposition, die Tiefenabschätzung aufgrund ihrer Halbwertsbreite und eine Massenklassifizierung aufgrund ihrer Stärke. Dies geschieht i.a. unter vereinfachenden Annahmen der Objektformen (z.B. Kugel, Platte) und ohne Berücksichtigung von remanentem Magnetismus.

Die anspruchsvollere Auswertung beinhaltet die rechnerische Modellierung der Anomalie, wobei die Objektgröße, -form und -tiefe, das Hauptfeld, die remanente Magnetisierung sowie v.a. die Permeabilität m_r einbezogen werden.

Die Abb. 7 veranschaulicht beispielhaft den Einfluß der Objektform sowie der Richtung des induzierenden Magnetfeldes. In Abb. 7a ist das magnetisierbare Material innerhalb eines kompakten Würfels konzentriert, wogegen es in Abb. 7b in einer flachen Scheibe verteilt ist und dadurch eine deutlich schwächere Anomalienstärke bewirkt. Daneben ist in beiden Bildteilen zu bemerken, daß das Anomaliemaximum gegenüber der Objektposition (x/y =  0/0) leicht verschoben ist. Dies wird durch die Richtung des induzierenden Erdmagnetfeldes (siehe Abb. 1) bewirkt. Entsprechend ergibt sich durch die geomagnetischen Breite des Meßortes auf der Erde eine Verschiebung des Anomaliemaximums. In einfachen Fällen und bei geringen Objekttiefen kann die Verschiebung unberücksichtigt bleiben, falls der Ortsfehler tolerierbar ist. Durch die sog. Polreduktion können die Anomalien zur besseren Positionsbestimmung auf die Inklination 90⁰ (Pol) transformiert werden. Im Falle von ausschließlich induziertem Magnetismus liegen die Anomalienmaxima dann direkt über dem Objekt.

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