Georadarerkundung und Komplexauswertung im Salinar

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1 Verbundvorhaben Problemzonen im Salinar : Schaffung eines flexiblen geophysikalischen Mess- und Auswerteinstrumentariums Georadarerkundung und Komplexauswertung im Salinar Uchtmann, S., Ehret, B. Projektleitung: Wonik, T., Ziekur, R. 4. Fachgespräch Geophysik und Barrieresysteme, , Leipzig

2 Georadarerkundung Kartierungen: Sohle- und Firstemessungen Rundum- und Peilmessungen CMPs Multioffset-Messungen verschiedene Antennenorientierungen Frequenz Antenne Aussagetiefe Vertikale Auflösung 25 MHz n. geschirmt m 5,0 m 40 MHz 80 MHz 200 MHz 500 MHz 1,0 GHz 1,5 GHz n. geschirmt n. geschirmt geschirmt geschirmt Hornantenne geschirmt m 3,1 m 32 m 1,6 m 22 m 60 cm 10 m 25 cm Untertage nicht geeignet 5 m 8 cm

3 Sollstedt Messbereich in der Hauptförderstrecke W E +200 m 0 m Wendel (Anhydrit- Aufsattelung) -200 m Problemstellung: Basalanhydrit-Aufsattelung (A2), Salzlösungsvorkommen im darunter liegenden Hauptdolomit (Ca2d)

4 Sollstedt Messbereich in der Hauptförderstrecke W E +200 m 0 m Wendel (Anhydrit- Aufsattelung) -200 m Problemstellung: Basalanhydrit-Aufsattelung (A2), Salzlösungsvorkommen im darunter liegenden Hauptdolomit (Ca2d)

5 Sollstedt 40 MHz Sohle-, 200 MHz Firstemessung (2-fach überhöht) Hauptförderstrecke

6 Sollstedt 40 MHz Sohle-, 200 MHz Firstemessung (2-fach überhöht) Hauptförderstrecke

7 Sollstedt 40 MHz Sohle-, 200 MHz Firstemessung (2-fach überhöht) Hauptförderstrecke Anhydrit-Aufsattelung

8 Sollstedt Vorläufige Interpretation Anhydrit-Aufsattelung +200 m 0 m Reflexionen im Staßfurt-Steinsalz (Na2) -200 m -44 m Hauptförderstrecke 0 m Basalanhydrit (A2)/ Hauptdolomit (Ca2d)? 40 m 80 m Eine genauere geologische Interpretation steht noch aus

9 Messbereich an der westlichen Bruchfeldgrenze in der Verbindungsstrecke Teutschenthal-Angersdorf W E westliche Bruchfeldkante Problemstellung: neue Migrationswege für Salzlösungsvorkommen durch den Gebirgsschlag von1996? (Laugenzutrittsstelle an östlicher Bruchfeldgrenze)

10 Teutschenthal-Angersdorf 25 MHz Sohle-, 200 MHz Firstemessung Verbindungsstrecke Teutschenthal-Angersdorf

11 Teutschenthal-Angersdorf 25 MHz Sohle-, 200 MHz Firstemessung Verbindungsstrecke Teutschenthal-Angersdorf???? Bruchfeldgrenze

12 Teutschenthal-Angersdorf Vorläufige Interpretation 1850 m 1750 m 1650 m -44 m Tonschicht Na3 (Leinesteinsalz) Verbindungsstrecke Teutschenthal-Angersdorf 0 m A3 (Hauptanhydrit) Karbonateinlagerungen 40 m Bruchfeldgrenze 80 m

13 Teutschenthal-Angersdorf Detail der 200 MHz Sohlemessung 5-fach überhöht

14 Teutschenthal-Angersdorf Detail der 200 MHz Sohlemessung 5-fach überhöht Na3 A3 Bruchfeldgrenze

15 Komplexauswertung Wissenschaftliches Ziel Integrierte Auswertung der Ergebnisse verschiedener geophysikalischer Meßverfahren zur Erfassung der Problemzonen Zwei Vorgängerprojekte getrennte Betrachtung der Messergebnisse der Einzelverfahren Summation einfacher Anomaliekriterien zu einem Problemindex Hauptproblem bei Erfassung Salzlösungsvorkommen Verschmierte, diffuse Information : nicht in normalen Amplitudendarstellungen sichtbar

16 Komplexauswertung Wissenschaftliches Ziel Integrierte Auswertung der Ergebnisse verschiedener geophysikalischer Meßverfahren zur Erfassung der Problemzonen Zwei Vorgängerprojekte getrennte Betrachtung der Messergebnisse der Einzelverfahren Summation einfacher Anomaliekriterien zu einem Problemindex Hauptproblem bei Erfassung Salzlösungsvorkommen Verschmierte, diffuse Information : nicht in normalen Amplitudendarstellungen sichtbar Geophysik III Problemzonen im Salinar (Sollstedt, Teutschenthal) Übergang von qualitativer zur quantitativen Analyse von Anomalienmustern der Problemzonen im Salinar Neuer Ansatz Nutzung von Mustererkennungsmethoden unter gleichzeitiger Verwendung aller gemessenen geophysikalischen Daten Modellierung von Problemzonen-Szenarien im Salinar

17 Komplexauswertung Geoelektrik Salzbergwerk Messung Messergebnisse Einzelverfahren Seismik Georadar Hinweise zur Beurteilung der Sicherheit geol. Barriere Clusteranalyse, Lernmethoden der Mustererkennung Sonar Geol. Modell Anomalienmuster Modell- Szenarien

18 0 m Gemeinsamer Modellschicht 1 (Steinsalz, ger. Anteil Kalisalz) Meßstrecke 15 m 300 m Modellansatz 2-Schicht-Modell mit Salzlösungszone, horizontal gelagerte Schichten Modellschicht 2 (Basalanhydrit) 5 m 5 m 20 m Salzlösungszone Mustererkennung mit kontrolliertem Lernen: SVM-Anwendung

19 Ausblick Georadar Ergänzende Messungen Processing im Hinblick auf die Detektion von möglichen Problembereichen Unterstützung der Auswertung durch FD-Modellierungen Quantitative Auswertung der geophysikalischen Messergebnisse Anwendung statistischer Mustererkennungsmethoden auf Messdaten Modellierung von Problemzonen-Szenarien im Salinar Einbeziehung weiterer Methoden der statistischen Lerntheorie (z. B. neuronale Netze) bzw. andere Klassifizierungsverfahren zur Untersuchung ihrer Anwendbarkeit für die Anomalienmustererkennung