Fall-Studie: Magnetik und elektromagnetische Messungen auf einer basaltisch geprägten Verdachtsfläche in Hessen Basalt und Eisenkonkretionen sog. Brauneisensteine (Verwitterungsanreicherung)
Inhalt: Überblick Kurze Erinnerung Die Limitierung der Magnetik-Messung Das Messgebiet Messungen mit UPEX 745 P2I und UPEX 745 DF Ergebnisse
Erinnerung Basierend auf die zu detektierenden Objekte, bestimmen die spezifischen, objektrelevanten Parameter und die des Untergrunds, die möglichen zum Einsatz kommenden Messmethoden. Voraussetzung für die Auswahl einer Messmethode bilden somit der mögliche Kontrast zwischen Objektund Bodenparametern, sowie die zu erwartenden Störungen. Der elektrische Kontrast zum Untergrund (107) ist wesentlich größer ist als der magnetische (120) Die geophysikalischen Verfahren, die bei der Detektion von Kampfmitteln zum Einsatz kommen (Magnetik, Elektromagnetik, Radar), unterscheiden sich hinsichtlich der mit der jeweiligen Messmethode aufzulösenden, physikalischen Parameter. Die jeweilige Objekteigenschaft als auch externe, anthropogene Einflüsse, können die Auflösung einer einzelnen Messmethode punktuell oder auch regional stark limitieren. Surveyplanung
Der Knackpunkt (Magnetik) Die magnetische Suszeptibilität Die magnetische Suszeptibilität ist eine dimensionslose physikalische Größe die die Magnetisierbarkeit von Materie in einem externen Magnetfeld angibt. Diese wird in der Regel in 10-3, 10-5 oder 10-6 Si Einheiten angegeben. Der Zusammenhang zwischen der magnetischen Suszeptibilität und der relativen mag. Permeabilität **Breiner (1973): Suszeptibilität für die meisten Eisen und Stahlobjekte zwischen 10 und 130 SI-Einheiten
Der Knackpunkt Die magnetische Suszeptibilität **(Die magnetische Suszeptibilität (tensorielle Größe, abhängig vom Verwitterungsgrad, Korngröße, von Frequenz) Minerale mit sehr hohen Susz.-Werten: Magnetit, Maghemit, Hämatit, Titanomagnetit Gesteine Magmatite: Susz. Anstieg von den sauren (z.b. Granit) zu den basischen (z. B. Basalt) Magmatiten
Wo liegt das Messgebiet (geologische Einordung) Baunsberg: tertiäre Basaltkuppe Untersuchungsfläche (basaltische Auffüllungen/Eisenkonkretionen Eigene Susz. Werte: 18.2 *10-3 SI
Magnetik: Geologisch induzierter Noise Modellrechnung des Bodensignals einer statistisch verteilten Suszeptibilität (1) mit einem stat. Mittelwert von 0.07 SI-Einheiten und einem modellierten Dipol (2) in 1m Tiefe sowie die Superposition von Bodenresponse und mag. Dipol (3) (nach D. Sinex et al.) 1 2 3
Die Magnetikdaten (wie zu erwarten)
Konsequenz: Aufgrund der Nicht-Interpretierbarkeit der Magnetikdaten wurde die Ebinger GmbH gebeten Teilflächen der Untersuchungsfläche mittels elektromagnetischer Messverfahren zu untersuchen. Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit der elektromagnetischen Verfahren wurden für einen Blindtest drei Testkörper in der Fläche eingebracht (10,5 cm Flakgranate in 1,5m Tiefe, 100 lbs Bombe in 3m Tiefe, 500 lbs Bombe in 4m Tiefe) Seitens Ebinger wurde eine kombinierte Messung mit dem Großspulensystem UPEX 745 P2I und dem mobilen TDEM System UPEX 745 DF vorgeschlagen und durchgeführt. Grund: Systemgröße und damit der Focus auf verschiedene Objekte (Auflösung) in verschiedenen Tiefenlagen Gewährleistung das sowohl kleinere oberflächennähere Objekte als auch größere tiefliegende Objekte sicher detektiert werden können.
Auswertung UPEX 745 DF 2 3 1 2 3 1: 500 lbs Bombe (4 m) -mit DF vermutete Lage2: 10,5 Granate (1,5 m) 3: 100 lbs Bombe (3 m) 1 Das Zeitfenster mit maximaler Informationsdichte
Auswertung UPEX 745 P2I 20mx20m und 40mx40m 2 1 1: 500 lbs Bombe (4 m) mit P2I bestätigte Position 2: 10,5 Granate (1,5 m) 3: 100 lbs Bombe (3 m) 3 1 P2I 20m x 20m (1 Flächenteil) P2I 40m x 40m
Zusammenfassung der Messergebnisse Systembedingt weisen die Messungen mit dem mobile (DF) und dem stationären System (P2I) unterschiedliche Eigenschaften in der Auflösung und Tiefenreichweite auf. Das mobile System detektiert in Baunatal Objekte bis in eine Tiefe von bis 4 m unter GOK, detektiert aber auch Objekte geringerer Abmessungen in geringer Tiefe mit hoher lateraler Auflösung Das stationäre System hat eine deutlich höhere Tiefenreichweite und ist gegenüber kleineren und oberflächennahen Körpern unempfindlich. Der Verdachtspunkt, des tiefsten Objekts (500 lbs in 4m Tiefe) konnte zwar auch in den Messdaten des mobilen Systems nachgewiesen werden, war dort aber alleine nicht auffällig genug (zu nah am Aufschüttungsbereich). In Kombination beider Messsysteme war hier eine sichere Detektion aller Testobjekte möglich. Die drei in unterschiedlichen Tiefen vergrabenen Zielobjekte konnten sicher identifiziert werden.
UPEX 745 P2I und UPEX 745 DF Ein tolles Team Danke für ihre Aufmerksamkeit