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Schwereanomalie
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Eine Schwereanomalie ist die lokale Abweichung der Schwerkraft vom theoretischen Vergleichswert auf einer Referenzfläche. Letztere ist im Fall der Erde meist das mittlere Erdellipsoid.
Schwereanomalien auf der Erde können bis zu +/- 200 Milligal oder 0.2 Gal erreichen, was 0.02 Prozent der mittleren Schwerkraft sind. Sie geben Aufschluss über Unregelmäßigkeiten im Untergrund, welche durch abweichende Dichte von Gesteinen oder auch Rohstoffen sowie den unterschiedlich tiefen Erdmantel verursacht werden.
Die Messung von Schwereanomalien wird häufig zur Ortung von Lagerstätten genutzt.
Eine andere Anwendung ist die Ermittlung von Niveauflächen des Erdschwerefeldes für die Geoidbestimmung. Das Geoid weicht global um ± 50 Meter (maximal 110 m) vom Erdellipsoid ab und kann durch gut verteilte Schweremessungen mit cm- bis dm-Genauigkeit bestimmt werden.
Hierfür und auch bei anderen Planeten kommt insbesondere die Satellitengeodäsie in Frage, bei der die Bahn künstlicher Satelliten verfolgt wird.
In flachen Ländern ist die Methode der Lagerstättenerkundung durch Schweremessungen mit Gravimetern besonders wirtschaftlich. Im Gebirge jedoch sind die Einflüsse des Geländes auf die Schwerkraft nur schwierig zu berücksichtigen. Daher sind dort satellitengeodätische oder seismische Verfahren zum Aufspüren unterirdischer Dichtevariationen meist günstiger.
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Mögliche Korrekturen
- Gangkorrektur: Korrektur der zeitlich variablen Einflüsse auf gravimetrische Messungen. (z.B. Gezeiten)
- Breitenkorrektur: Korrektur der durch die geographische Breite verursachten Abweichung. Siehe Internationale Schwereformel.
- Höhen- oder Freiluftkorrektur: Korrektur der durch unterschiedliche Höhen der Messungen über NN hervorgerufenen Abweichungen.
- Bouguerplattenkorrektur: Korrektur der verschiedenen Gesteinsdichten und Hohlräume im Gestein unter der Messung
- Topographische Korrektur: Korrektur der zusätzlichen Massenanziehung von Bergen oder Tälern
Auswertung von Schwereanomalien
Es gibt regionale und lokale Schwereanomalien. Die horizontale Ausbreitung einer Schwereanomalie wird häufig als Wellenlänge bezeichnet.
Lokale Schwereanomalien erstrecken sich nur auf kleine Bereiche, sie besitzen kurzwellige Anomalien. Ihr Ursprung sind meist flachliegende Dichteunterschiede.
Regionale Schwereanomalien dagegen erstrecken sich über weite Distanzen, sie besitzen langwellige Anomalien.
Diese beiden Anomalien können getrennt werden und ein mathematisches Modell des Untergrundes erzeugen. Jedoch sind diese Modelle nie eindeutig und müssen durch andere Untersuchungen (Bohrungen, seismische Messungen) untermauert werden
Weblinks
Literatur
- Christoph Reigber, Peter Schwintzer: Das Schwerefeld der Erde. Physik in unserer Zeit 34(5), S. 206 - 212 (2003), ISSN 0031-9252
Siehe auch:
Geophysik, Geodäsie, Geologie; Erdöl, Erzlager, Exploration, Geoid, Gesteinsdichte, Gravimetrie, Isostasie, Kontinente, Schwerebeschleunigung
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