Interpretation von Controlled Source Radiomagnetotellurik Daten im Frequenzbereich 1 kHz - 1 MHz unter Benutzung multi-dimensionaler Leitfähigkeitsmodelle

• Antragsteller: Professor Dr. Bülent Tezkan
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 389154291

Radiomagnetotellurik mittels aktiver kontrollierter Quellen (Controlled Source Radiomagnetotellurik, CSRMT) ist eine neue und innovative elektromagnetische Messmethode. Die Methode eignet sich für die oberflächennahe Untergrunderkundung bis ca. 100 m Teufe - je nach elektrischer Leitfähigkeit des Untergrundes. Im Rahmen dieses Projektes werden erstmals CSRMT Daten im Fernfeld und im erweiterten Frequenzbereich von 1 kHz bis 1 MHz mittels eines ausgedehnten elektrischen Dipol Senders realisiert. Dabei sollen zwei Messkampagnen auf zwei verschiedenen Test-Gebieten in Russland durchgeführt werden. Fern-Feld CSRMT Messungen im erweiterten Frequenzbereich und einem elektrischen Dipol Sender als Quelle, werden in diesem Projekt zum ersten Mal mittels einer 3D inversion ausgewertet. Bei der Messung wird ein rechteck-Signal mit Grundfrequenzen von 0.1 kHz bis 150 kHz über zwei senkrecht zueinander angeordnete 700 m lange geerdete elektrische Dipole eingespeist. Zeitreihen der elektrischen und magnetischen Feldkomponenten werden im Nah- und im Fernfeld des Senders mit räumlich/flächig verteilten Empfänger-Stationen aufgezeichnet. Voll besetzte Impedanz Tensor und Tipper Transfer-Funktionen werden mittels bivariater Zeitreihenanalyse berechnet. Die räumlich dicht aufgezeichneten CSRMT Daten werden mittels 2D und 3D Inversion ausgewertet. Während der Sender ausgeschaltet ist, werden konventionelle RMT Messungen durchgeführt um die Daten-Dichte zu erhöhen. Das im Fernfeld abgeleitete 3D CSRMT Model sowie die aus den RMT Daten abgeleiteten Modelle werden genutzt um die Daten im Nahfeld des Senders zu interpretieren. Dazu werden wir ein Trial-and-Error Ansatz mittels 3D Vorwärtsrechnungen nutzen. Bei dem Messgebiet in der Nähe von St. Petersburg handelt es sich um eine Deponie bei der Grundwasser-Kontamination vorliegt und untersucht werden soll. Das zweite Messgebiet in der Nähe von Moskau ist eine Paläo-Flusstal Struktur, in der schlechtleitfähige Sand-Linsen eingebettet sind. Diese Paläo-Flusstal Strukturen werden mit möglichen mineralischen Lagerstätten in Verbindung gebracht. Frühere geophysikalische Messungen und Modellierungen in den beiden Gebieten (DC, RMT & Seismik) werden als Zusatzbedingungen/Zusatzinformationen in die multi-dimensionale CSRMT Modellierungen einfließen. Beide zu untersuchenden Strukturen befinden sich in ca. 15 m Teufe und können ideal mittel der neuen CSRMT Methode detektiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research
• Mitverantwortlich: Dr. Pritam Yogeshwar
• Kooperationspartner: Professor Dr. Alexander Saraev, Ph.D.