GGU-Verfahrensbeschreibung
Die Geomagnetik    Seite 1 von 4
(ingenieurgeophysikalischer Einsatz)

Aufgabe
Erfassung des Erdmagnetfeldes bzw. dessen Anomalien

Anwendungen
- Suche und Erkundung von Gesteinsvorkommen (z.B. Magmatite) sowie insbesondere
  von Erzlagerstätten bzw. lithologischer Gliederung
- Erkundung von Störungszonen bei kristallinem Untergrund
- Suche von Eisenobjekten (z.B. Leitungen, Tanks, Fässer, Bomben)
- Erkundung von Deponien (z.B. Berandung, Gliederung, Mächtigkeitsabschätzung)
- Nachweis von Pleistozänrinnen für hydrogeologische Zwecke
- Erkundung für archäologische Fragestellungen (z.B.Brennöfen, Ziegelbauten, Gräben)
- Vorlaufuntersuchung für den gezielten Einsatz weiterführender Erkundungen

Erdmagnetfeld und -komponenten
Die Erde besitzt, hauptsächlich verursacht durch Ströme in ihrem Innern, ein Magnetfeld. In der Abb. 1 ist der globale Feldverlauf skizziert: Das Magnetfeld entspricht vereinfacht dem eines Stabmagneten im Zentrum der Erde. Gestrichelt sind dessen Feldlinien außerhalb des Erdkörpers gezeichnet. An ihnen würde sich eine frei bewegliche Magnetnadel (Kompaß) wie dargestellt ausrichten.
Das Magnetfeld der Erde ist ein Vektorfeld. Folgende Bezeichnungen werden verwendet (siehe Abb. 2):

    T  Totalintensität
    H  Horizontalkomponente
    X  und Y Komponenten von H
    Z  Vertikalkomponente
    I   Inklination (Abweichung von der Horizontalen)
    D  Deklination (Abweichung magnetisch von geographisch Nord)

Zusammensetzung des Erdmagnetfeldes
Das Gesamtfeld der Erde setzt sich aus folg. vektoriellen Anteilen zusammen  (s. Abb. 3):

    Hauptfeld Es ist der vorherrschende Feldanteil mit einer relativ geringen, aber
    langzeitlichen Änderung. Sein Ursprung liegt im Erdinnern.

    Außenfeld Es erreicht nur einen Bruchteil der Hauptfeldintensität, ändert sich
    aber zeitl. relativ rasch. Die Ursache liegt außerh. der festen Erde.

    Anomalienfeld Es ist meist viel kleiner als das Hauptfeld und zeitlich nahezu
    konstant. Der Ursprung liegt in der oberen Erdkruste.

Für die Belange der Ingenieurgeophysik ist das Anomalienfeld von Interesse. Magnetfeldanomalien sind örtliche Abweichungen vom Haupt- und Außenfeld. Ihre natürlichen Ursachen liegen in Magnetisierungskontrasten der Gesteine und insbesondere ihrem Gehalt an ferromagnetischen Mineralen. Künstliche Ursachen sind v.a. verborgene Eisenobjekte oder auch Bauobjekte, welche einen Magnetisierungskontrast bewirken.

Größenordnung von Magnetfeldwerten
(Totalintensität der magnetischen Flußdichte B in üblichen Meßhöhen)

    Hauptfeld:  um 47.000 nT in mitteleuropäischen Breiten

    Außenfeld:  meist unter 50 nT, teilweise jedoch auch mehrere 100 nT

    Anomalienfeld:

        Erzlagerstätten: mehrere 10.000 nT
        archäologische Objekte: bis 50 nT
        Metallfaß, 2 m tief: bis 100 nT 
        Hausmülldeponien: über 2.000 nT
        Pleistozänrinnen: etwa 100 nT 
        Pkw 5 m entfernt: bis 200 nT
        Basaltlagerstätte: 500 nT 
        Pipeline (30 cm Durchmesser) 10 m  entfernt: 100 nT

         

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