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Magnetotellurik

Die elektromagnetische Methode „Magnetotellurik“ (MT) bezieht erdelektrische (tellurische) Felder auf erdmagnetische Felder und berechnet daraus die elektrische Leitfähigkeit des Erduntergrundes bis in große Tiefen. Im Bezug auf die anregenden Quellen werden unterschieden:

  • die klassische „Magnetotellurik“ (MT), die natürliche Stromsysteme in der Ionosphäre und Magnetosphäre im Periodenbereich von etwa 1 s bis 105 s als Quelle nutzt,
  • die „Audiomagnetotellurik“ (AMT), die vor allem auf Abstrahlungen und Reflektionen von atmosphärischen Gewitterereignissen im Periodenbereich von etwa 10-4 s bis 1 s ba-siert,
  • die „Radiomagnetotellurik“ (RMT), die die von Radiosendern abgestrahlten elektromagnetischen Wellen im Periodenbereich von etwa 10-4 s bis 10-6 s nutzt,
  • und die „Controlled Source Audiomagnetotellurik“ (CSAMT), die eigene Sender im AMT-Bereich verwendet.

Der genutzte Periodenbereich bestimmt die Erkundungstiefen, die sich vom Meterbereich bei der RMT bis in den Kilometerbereich bei der MT erstrecken. Bei allen MT-Methoden werden die elektrischen Felder an der Erdoberfläche mit Sondenpaaren entlang zweier zueinander orthogonaler Strecken erfasst. Die Sonden können aus Metallspießen oder speziellen (schwer polarisierbaren) Telluriksonden bestehen, die in den Boden geschlagen bzw. vergraben werden. Die Magnetfelder werden meist mit Induktionsspulen gemessen, die oberirdisch aufstellt oder vergraben werden und zwei zueinander orthogonale horizontale Feldrichtung (i.d.R. NS und EW) erfassen. Wird zusätzlich auch eine Vertikalspule eingesetzt, besteht die Möglichkeit, vertikale auf horizontale Magnetfelder zu beziehen. Man spricht dann von der „Erdmagnetischen Tiefensondierung“ (ETS).

Für die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit im Erduntergrund werden die Verhältnisse aus zueinander orthogonalen Feldkomponenten der elektrischen und magnetischen Felder (Impedanzen) für diskrete Messfrequenzen ausgewertet. Aufgrund der Frequenzabhängigkeit der Eindringtiefen lassen sich Sondierungen durchführen. In Kombination mit Messungen entlang von Profilen oder in der Fläche ergibt sich daraus die räumliche Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit im Erduntergrund.

Literatur:

Vozoff, K., 1987. The magnetotelluric method. In: Nabighian, M.N. (ed.), Electromagnetic methods in applied geophysics, Vol. 2, Application. Society of Exploration Geophysicists, Tulsa, OK, 641-711.

Fachbeitrag:

Source Rock Detection by Magnetotellurics

Exploration of Geothermal High Enthalpy Resources using Magnetotellurics

Kontakt

    
Dr. Bernhard Siemon
Tel.: +49(0)511-643-3488
Fax: +49(0)511-643-3662

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