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Stadtplan Braunschweig mit Veranstaltungsorten 79. Jahrestagung (cid:32)(cid:37)(cid:39)(cid:37)(cid:31)(cid:31)(cid:39)(cid:34)(cid:33)(cid:43)(cid:30)(cid:29)(cid:39)(cid:43)(cid:38)(cid:37)(cid:40)(cid:28) (cid:21)(cid:20)(cid:32)(cid:38)(cid:26)(cid:41)(cid:40)(cid:36)(cid:35)(cid:26)(cid:19)(cid:23)(cid:26)(cid:40)(cid:18)(cid:32)(cid:29)(cid:38)(cid:17) (cid:16)(cid:40)(cid:15)(cid:14)(cid:39)(cid:41)(cid:31)(cid:33)(cid:41)(cid:19)(cid:23)(cid:26)(cid:41)(cid:25)(cid:19)(cid:13)(cid:12)(cid:11) Deutsche Geophysikalische Gesellschaft (cid:27)(cid:37)(cid:42)(cid:36)(cid:25)(cid:23)(cid:41)(cid:40)(cid:42)(cid:39)(cid:43)(cid:38)(cid:37)(cid:40)(cid:28) 04.–07. März 2019 in Braunschweig (cid:21)(cid:30)(cid:40)(cid:41)(cid:27)(cid:40)(cid:15)(cid:33)(cid:38)(cid:26)(cid:17) (cid:16)(cid:40)(cid:38)(cid:38)(cid:29)(cid:10)(cid:33)(cid:41)(cid:37)(cid:36)(cid:35)(cid:33)(cid:19)(cid:23)(cid:26)(cid:41)(cid:25)(cid:19)(cid:9)(cid:11)(cid:14) (cid:44)(cid:43)(cid:42)(cid:41)(cid:40)(cid:42)(cid:39)(cid:38)(cid:37)(cid:36)(cid:37)(cid:35)(cid:34)(cid:33) (cid:45)(cid:44)(cid:43)(cid:42)(cid:41)(cid:40)(cid:39)(cid:38)(cid:37)(cid:36)(cid:35)(cid:34)(cid:33)(cid:32)(cid:31) (cid:30)(cid:29)(cid:36)(cid:28)(cid:33)(cid:27)(cid:37)(cid:37)(cid:26)(cid:41)(cid:25)(cid:24)(cid:23)(cid:36)(cid:35)(cid:27)(cid:33)(cid:32)(cid:38)(cid:32)(cid:26)(cid:22)(cid:37)(cid:26)(cid:41)(cid:25) (cid:22)(cid:29)(cid:41)(cid:28)(cid:37)(cid:40)(cid:29)(cid:35)(cid:39)(cid:34)(cid:33)(cid:37)(cid:36)(cid:21)(cid:20)(cid:38)(cid:37)(cid:40)(cid:28) (cid:21)(cid:7)(cid:32)(cid:36)(cid:35)(cid:40)(cid:33)(cid:27)(cid:32)(cid:37)(cid:35)(cid:29)(cid:6)(cid:17) (cid:5)(cid:4)(cid:27)(cid:18)(cid:33)(cid:38)(cid:37)(cid:26)(cid:41)(cid:25)(cid:19)(cid:2) (cid:19)(cid:43)(cid:29)(cid:37)(cid:40)(cid:18)(cid:41)(cid:37)(cid:31)(cid:31)(cid:37)(cid:17)(cid:21) (cid:27)(cid:43)(cid:33)(cid:40)(cid:33)(cid:26)(cid:30) (cid:22)(cid:29)(cid:43)(cid:28)(cid:29)(cid:21)(cid:27)(cid:36)(cid:43)(cid:41)(cid:40)(cid:39)(cid:34)(cid:33)(cid:16)(cid:37)(cid:35)(cid:42)(cid:21)(cid:15)(cid:14)(cid:13)(cid:37)(cid:40)(cid:21)(cid:32)(cid:37)(cid:26)(cid:19)(cid:43)(cid:29)(cid:43)(cid:12)(cid:21)(cid:11)(cid:10)(cid:9)(cid:8)(cid:12)(cid:21)(cid:6)(cid:35)(cid:5)(cid:37)(cid:40)(cid:5)(cid:17)(cid:21)(cid:28)(cid:31)(cid:15)(cid:28)(cid:37)(cid:4)(cid:38)(cid:3)(cid:15)(cid:11)(cid:15)(cid:10)(cid:12)(cid:21) (cid:19)(cid:43)(cid:29)(cid:37)(cid:40)(cid:21)(cid:16)(cid:41)(cid:36)(cid:28)(cid:37)(cid:40)(cid:21)(cid:28)(cid:41)(cid:36)(cid:34)(cid:33)(cid:21)(cid:26)(cid:2)(cid:37)(cid:36)(cid:31)(cid:43)(cid:3)(cid:37)(cid:36)(cid:42)(cid:1)(cid:40)(cid:5)(cid:29) Abstracts ISSN 0344-7251 Deutsche Nationalbibliothek Bibliographische Daten unter http://d-nb.info/010965963/about/html Redaktion: Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik TU Braunschweig Mendelssohnstr. 3 38106 Braunschweig 79. Jahrestagung Deutsche Geophysikalische Gesellschaft 04.–07. März 2019 in Braunschweig Abstracts und Autorenverzeichnis 4 Inhaltsverzeichnis Plenarvorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 06–09 Die Vermessung der magnetischen Welten: Von Planeten bis Nanopartikel // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10–20 Die Vermessung der magnetischen Welten: Von Planeten bis Nanopartikel // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21–25 Endlagergeophysik // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26–32 Endlagergeophysik // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33–38 Geophysik in der Geomorphologie // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . 39–46 Geophysik in der Geomorphologie // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47–51 Archäogeophysik // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52–53 Bohrlochgeophysik // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53–56 Bohrlochgeophysik // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56–59 Elektromagnetik / Georadar // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60–71 Elektromagnetik / Georadar // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72–80 Extraterrestrische Physik // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81–85 Geodynamik // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85–90 Geodynamik // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89–91 Geoelektrik/IP // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92–97 Geoelektrik/IP // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98–109 Geophysik in der Öffentlichkeit // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . 109–110 Geophysik in der Öffentlichkeit // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110–111 Gravimetrie // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111–113 Geschichte der Geophysik // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113–116 Geothermie/Radiometrie // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116–118 Geothermie/Radiometrie // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119–121 Marine Geophysik // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122–125 Marine Geophysik // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125–132 Seismik // Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133–145 Seismik // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145–150 Seismologie// Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151–172 Seismologie // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172–190 Umwelt- und Ingenieurgeophysik// Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . 191–193 Umwelt- und Ingenieurgeophysik // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . 193–203 Vulkanologie// Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204–206 Vulkanologie // Poster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Wissenschaftliches Publizieren heute: Texte und Forschungsdaten //Vorträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207–210 Autorenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212–220 5 PLENARVORTRÄGE Magnetfeld // Plenarvortrag S1-0.01 The Magnetic Fields of the Terrestrial Planets: Progress and Puzzles C. L. Johnson University of British Columbia, Department of Earth, Ocean and Atmospheric Sciences, Vancouver, Canada The past two decades have seen enormous advances in our understanding of the magnetic fields of planets in our solar system, in particular those of Earth’s inner solar system neighbors: Mercury, the Moon and Mars. Modern satellite data, taken in orbit around each of these bodies have allowed the magnetic fields to be characterized globally at spatial scales of 10s to 1000s of km. Among the inner solar system bodies, Earth and Mercury have active core dynamos but the resulting global fields are quite different, both in their structure and strength. These contrasts, together with the absence of present-day dynamos on Mars, Venus and Earth’s Moon reflect the combined effects of differing interior structure, heliocentric distance, and the evolutionary paths taken by each planet. As is the case for Earth, the generation of induced magnetic fields in the interiors of the Moon, Mercury and Mars, can provide insights into interior electrical conductivity structure. Such studies have already been used to probe the size of the metallic core of Mercury and of the Moon. Future work is likely to elucidate the electrical conductivity structure of the silicate portions of these bodies, in turn providing important constraints on composition (specifically, iron and volatile content) and temperature. Essential to these studies are laboratory measurements of the electrical conductivity of appropriate mineralogies, under the temperature and pressure conditions of planetary mantles. Finally, satellite observations have confirmed the presence of lithospheric magnetic fields on every inner solar system body except Venus, reflecting magnetization of crustal and/or mantle rocks. These magnetizations were either completely or partially acquired in ancient dynamo fields. However, basic questions remain, many of which require understanding rock magnetism at its most fundamental level. What minerals carry the magnetization(s)? How are those magnetizations acquired, retained and modified? In this talk I will review major leaps in our understanding of the magnetic fields of inner solar system bodies other than Earth and highlight progress that is needed across a range of disciplines and specialties to address outstanding puzzles. 6 Endlagergeophysik // Plenarvortrag S2-0.01 Geophysikalische Erkundung für geologische Tiefenlager in der Schweiz T. Spillmann, T. Vietor, H. Madritsch NAGRA, Wettingen, Schweiz Das vom Bundesamt für Energie geführte Standortauswahlverfahren für die Entsorgung radioaktiver Abfälle in der Schweiz fusst ausschliesslich auf sicherheitstechnischen Kriterien. Die dafür benötigten geowissenschaftlichen Grundlagen werden in drei Etappen des Sachplanverfahrens schrittweise erarbeitet. Sowohl für die schwach- und mittelaktiven (SMA) sowie für die hochaktiven (HAA) Abfälle wird ein Sicherheitskonzept verfolgt, bei welchem die Geologie neben der Gewährleistung der langfristigen Stabilität auch einen erheblichen Beitrag zur Barrierenwirkung erbringen soll. Dabei stellt das Wirtgestein inkl. allfälliger Rahmengesteine (einschlusswirksamer Gebirgsbereich) eine für die Radionuklid-Rückhaltung geeignete hydrogeologische, geochemische und geomechanische Umgebung zur Verfügung. Die Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (NAGRA) ist zuständig für die Auswahl möglicher Wirtgesteine und Erkundung geeigneter Lagerstandorte. Historisch begann die explorative Tätigkeit in den 1980-er Jahren mit regionalen geophysikalischen Messkampagnen und einem sieben Bohrungen umfassenden Erkundungsprogramm, damals noch mit Fokus auf das kristalline Grundgebirge. In den frühen 1990-er Jahren verschob sich der Fokus vom Kristallin auf den stratigraphisch dem Dogger zugeordneten Opalinuston, der sich durch eine sehr geringe hydraulische Durchlässigkeit, günstige Sorptionseigenschaften und ein vorteilhaftes Quellvermögen auszeichnet. Als Grundlage für den grundsätzlichen Nachweis der technischen Machbarkeit eines HAA-Lagers (Entsorgungsnachweis) konnte mit einer 1996/97 durchgeführten 3D- Seismik nördlich von Zürich die Existenz einer 100-120 m mächtigen, homogenen und nur wenig tektonisch gestörten Opalinustonschicht nachgewiesen werden. Rund zwei Jahre später wurde in diesem Gebiet die 1007 m tiefe Sondierbohrung Benken abgeteuft. Die gewonnenen geologischen, petrophysikalischen und hydrogeologischen Daten vervollständigten das seismische Bild des Untergrundes und zielten auf die umfassende Charakterisierung des Wirtgesteins ab. Dank exzellenter Korrelation von Bohrlochseismik und VSP Messungen konnte die 3D-Seismik in Tiefe kalibriert und die lithostratigraphischen Verhältnisse erfolgreich auf das Messgebiet der 3D-Seismik extrapoliert werden. Aktuell untersucht die NAGRA drei potenzielle Standortgebiete in der Nordschweiz, die sicherheitstechnisch verglichen werden müssen. In den Jahren 2015-2017 sind drei weitere 3D-Seismik Datensätze erhoben worden. Während in den 90-Jahren dem Paradigma einer orthogonale Akquisitionsgeometrie gefolgt wurde, maximierten die modernen Kampagnen den Einsatz von Vibratoren, indem rund 85% der Quellpunkte 7 auf Fahrwege gelegt wurden. In der Datenverarbeitung sind etablierte Methoden variiert worden, um für unterschiedliche geologische Situationen optimale Abbildungseigenschaften zu erhalten. Es resultierten subtile Unterschiede in der Abbildung von strukturellen Elementen, deren Bedeutung im Rahmen der geologischen Interpretation abgeklärt wurde. Eine Tiefenkalibration und Re-Interpretation der 3D- seismischen Datensätze steht mit dem Fortschreiten der aktuell laufenden Tiefbohrkampagne in Aussicht. Neben der 3D-Seismik, Bohrlochdaten und Bohrkernen stehen Daten und Erkenntnisse zum Wirtgestein aus dem untertägigen Forschungslabor Mont Terri zur Verfügung. Abschliessend erfolgt die Auswahl des geeignetsten Standorts für ein SMA und ein HAA Lager – oder für ein Kombilager – aufgrund der integrativen Auswertung aller Felddatensätze gemäss den definierten Kriterien. Die Entwicklungsgeschichte der Erde: von der Ent- stehung bis zur modernen Geodynamik // Plenarvortrag S3-0.01 The formation of our solar system and the proto-Earth B. Gundlach TU Braunschweig, Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik, Braunschweig The formation of our solar system began with the gravitational collapse of a cold molecular cloud. At the time of this collapse, first nuclear reactions provided the energy to stop the initial collapse and the central star was formed - our Sun. During this early phase of solar system evolution, the Sun was surrounded by a disk composed of gas and dust. In this disk small, micrometer-sized dust grains coagulated until fluffy millimeter-sized aggregates were formed. While growing in size, the relative velocities between the aggregates increased and further growth by collisions was impossible. However, small ensembles of aggregates were able to collect further aggregates until the critical mass for a gravitational collapse was reached. The collapse of aggregate ensembles has then led to the formation of kilometer-sized objects, named planetesimals. Further growth of the planetesimals was possible by gravitational accretion of surrounding material, which has finally resulted in the formation of the proto-Earth about 4.54 billion years ago and of the other planets of our solar system. 8 Geomorphologie // Plenarvortrag S4-0.01 Environmental seismology: geophysical remote sensing of Earth surface processes and properties N. Hovius1, 2, J. Turowski1, M. Dietze1, K. Cook1, A. Schöpa1, C. Masteller1, L. Illien1, C. Sens-Schönfelder1, O. Marc3 1GFZ Potsdam, Potsdam, 2University of Potsdam, Department of Geosciences, Potsdam, 3University of Strasbourg, Strasbourg, France After a period of pioneering efforts, the use of seismological techniques is now extending apace into the study of geomorphic, hydrologic, cryospheric and atmospheric processes operating at the Earth’s surface. These passive, non-invasive techniques are allowing penetrative remote sensing of otherwise inaccessible processes and environments from safe vantage points at high temporal resolution and with landscape- scale coverage. They generate transmittable signals permitting real time process detection and the compilation of event catalogues that are more complete and dispassionate than those derived from traditional observations. Environmental seismology is generating new insights into process mechanics, patterns of occurrence, connections between different surface processes and links between external drivers and surface process response. In addition, seismological methods give insight into the state of near surface materials and its evolution, and it has the potential to constrain energy transfers between surface processes. Using examples from the domains of process geomorphology and landscape dynamics, we shall illustrate these capabilities and developments. These examples will include new insights into the mechanisms that allow glacier and dam outburst floods to have a disproportional impact on river channels and surrounding hillslopes; identification of precursor signals and processes leading up to catastrophic slope failure; a demonstration of efficient two-way links between channels and hillslopes at the event scale; quantitative constraints on the links between meteorological drivers and geomorphic response; and an exploration of the damage and healing of hillslope materials during and after earthquakes and effects on the propensity to slope failure. These examples serve to underline the potential of the budding field of environmental seismology, but also to identify the challenges that have to be overcome to achieve this potential. 9 Die Vermessung der magnetischen Welten: Von Planeten bis Nanopartikel // Vorträge S1-1.01 Palaeomagnetism and geochronology of Oligocene and Miocene volcanic sections from Ethiopia: geomagnetic variability in the Afro-Arabian region over the past 30 Ma F. Lhuillier, S. Gilder Ludwig-Maximilians-Universität, Geophysik, München We report palaeomagnetic and K–Ar geochronologic results of two volcanic sequences from Ethiopia. The Belessa section, dated around 29–30 Ma and spanning �1 km in thickness, is related to the Oligocene Afro-Arabian traps, whereas the �700-m-thick Debre Sina section was emplaced during the Miocene in two periods around 10–11 and 14–15 Ma. We sampled 67 flows of predominantly basaltic rocks near Belessa and 59 rhyolitic to trachybasaltic flows near Debre Sina. From a geodynamic viewpoint, the magnetostratigraphy of the Belessa sequence confirms that the Ethiopian traps were emplaced at a minimum rate of one meter per kyr, with a possible acceleration of the volume of volcanism over time. To provide insight into the evolution of the geomagnetic field in the Afro-Arabian region over the past 30 Myr, we combined our results with previous studies in the same area. Recentred directional distributions were elongated in the meridian plane, in coherence with field models for a dipole-dominated field. The dispersion S of the virtual geomagnetic poles, representative of the vigour of palaeosecular variation, was approximately 50 per cent higher during the 10–30 Ma interval than during the past 5 Myr. As the reversal frequency f was more than two times lower during the Early Oligocene than during the Plio-Pleistocene, it appears that S and f are uncorrelated in this near-equatorial region. It remains an open question whether this apparent decoupling is ascribable to a local anomaly, is only sporadic in time, or represents a general feature of the geodynamo. S1-1.02 Testing the geomagnetic field recording fidelity of Black Sea sediments by re-sedimentation experiments N. Nowaczyk1, J. Liu1, H. Arz2 1Helmholtz-Zentrum Potsdam GFZ, Potsdam, 2Leibnitz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Rostock The reconstruction of geomagnetic field variations for the time interval between 68.9 and 14.5 ka BP from Black Sea sediments yielded intensities ranging from only 3 μT at 41.6 ka during the Laschamp excursion and ~60 μT before at ~50 ka, with the present day field being in the range of 48 μT at the Black Sea. In general, global and other regional paleointensity stacks show a similar sequence of lows and highs for the studied time interval, but with a (much) lower dynamical range. In order to check the fidelity of the obtained intensity record especially for low values, Black Sea sediments were used for re-sedimentation experiments under controlled field conditions using intensities between 2 and 130 μT. A focus was also set to low field values since many other 10