(ingenieurgeophysikalischer Einsatz)
Aufgabe
Erfassung des Erdmagnetfeldes bzw. dessen Anomalien
Anwendungen
- Suche und Erkundung von Gesteinsvorkommen (z.B. Magmatite) sowie insbesondere
von Erzlagerstätten bzw. lithologischer Gliederung
- Erkundung von Störungszonen bei kristallinem Untergrund
- Suche von Eisenobjekten (z.B. Leitungen, Tanks, Fässer, Bomben)
- Erkundung von Deponien (z.B. Berandung, Gliederung, Mächtigkeitsabschätzung)
- Nachweis von Pleistozänrinnen für hydrogeologische Zwecke
- Erkundung für archäologische Fragestellungen (z.B.Brennöfen, Ziegelbauten, Gräben)
- Vorlaufuntersuchung für den gezielten Einsatz weiterführender Erkundungen
Erdmagnetfeld und -komponenten
Die Erde besitzt, hauptsächlich verursacht durch Ströme in ihrem Innern, ein Magnetfeld. In der Abb. 1 ist der
globale Feldverlauf skizziert: Das Magnetfeld entspricht vereinfacht dem eines Stabmagneten im Zentrum der Erde.
Gestrichelt sind dessen Feldlinien außerhalb des Erdkörpers gezeichnet. An ihnen würde sich eine frei bewegliche Magnetnadel (Kompaß) wie dargestellt ausrichten.
Das Magnetfeld der Erde ist ein Vektorfeld. Folgende Bezeichnungen werden verwendet (siehe Abb. 2):
T Totalintensität
H Horizontalkomponente
X und Y Komponenten von H
Z Vertikalkomponente
I Inklination (Abweichung von der Horizontalen)
D Deklination (Abweichung magnetisch von geographisch Nord)
Zusammensetzung des Erdmagnetfeldes
Das Gesamtfeld der Erde setzt sich aus folg. vektoriellen Anteilen zusammen (s. Abb. 3):
Hauptfeld Es ist der vorherrschende Feldanteil mit einer relativ geringen, aber
langzeitlichen Änderung. Sein Ursprung liegt im Erdinnern.
Außenfeld
Es erreicht nur einen Bruchteil der Hauptfeldintensität, ändert sich
aber zeitl. relativ rasch. Die Ursache liegt außerh. der festen Erde.
Anomalienfeld
Es ist meist viel kleiner als das Hauptfeld und zeitlich nahezu
konstant. Der Ursprung liegt in der oberen Erdkruste.
Für die Belange der Ingenieurgeophysik ist das Anomalienfeld von Interesse. Magnetfeldanomalien sind örtliche
Abweichungen vom Haupt- und Außenfeld. Ihre natürlichen Ursachen liegen in Magnetisierungskontrasten der Gesteine und insbesondere ihrem Gehalt an ferromagnetischen Mineralen. Künstliche Ursachen sind v.a.
verborgene Eisenobjekte oder auch Bauobjekte, welche einen Magnetisierungskontrast bewirken.
Größenordnung von Magnetfeldwerten
(Totalintensität der magnetischen Flußdichte B in üblichen Meßhöhen)
Hauptfeld: um 47.000 nT in mitteleuropäischen Breiten
Außenfeld: meist unter 50 nT, teilweise jedoch auch mehrere 100 nT
Anomalienfeld:
