Gravimetrie

Bei gravimetrischen Messungen erfolgt eine hochempfindliche Erfassung der Erdschwerebeschleunigung mit dem Gravimeter. Anhand der unterschiedlichen Stärke der Schwerebeschleunigung an verschiedenen Orten lassen sich Aussagen über die Verteilung der Massen im Untergrund und über den gesteinsphysikalischen Parameter Dichte ρ treffen. Auf diese Weise lassen sich natürliche oder anthropogene Hohlräume, Subrosionszonen oder andere Inhomogenitäten im Untergrund detektieren, die sich in ihrer Dichte vom Umgebungsgestein abheben.

Gravimetrische Messungen können auf Profilen oder in einem flächenhaften Raster sowohl über als auch unter Tage durchgeführt werden. Bei einer mikrogravimetrischen Untersuchung werden hochgenaue Messungen in einem engen Punktraster von 1 bis 5 m Abstand zwischen den Messpunkten durchgeführt. Für jeden Messpunkt muss dessen Lage und Höhe mit einer Genauigkeit von 1 cm geodätisch eingemessen werden.

Generell können gravimetrische Messungen erfolgreich bei strukturellen Vorauserkundungen, zur Lagerstättenprospektion (bevorzugt bei Salzlagerstätten), als auch zur Erkundung eventuell vorhandener luft- bzw. bindig gefüllter Hohlräume (in Karst- oder Subrosionsgebieten) sowie anthropogener Hohlräume eingesetzt werden.

Auflockerungen, wie bindig verfüllte Karststrukturen, und luftgefüllte Hohlräume erzeugen beispielsweise Schwereminima in den gravimetrischen Daten, sofern sie sich im Liegenden der Messebene befinden. Schweremaxima deuten auf Inhomogenitäten mit erhöhter Dichte im Untergrund hin.

  • Darstellung der Verteilung der gemessenen Erdschwere (lokales Schwerefeld) einer mikrogravimetrischen Messung entlang einer Tunnelsohle
    Darstellung der Verteilung der gemessenen Erdschwere (lokales Schwerefeld) einer mikrogravimetrischen Untersuchung entlang einer Tunnelsohle
  • Mikrogravimetrische Messungen zur Ortung von Hohlräumen im Untergrund
    Messdurchführung mit mikrogravimetrischen Messungen zur Ortung von Hohlräumen im Untergrund
  • Auswirkungen von Dichteunterschieden im Untergrund (unten) auf die gemessene Schwere (oben)
    Auswirkungen von Dichteunterschieden im Untergrund (unten) auf die gemessene Schwere (oben)