Angewandte Geophysik (W2) Prof. Dr. Ulrich Wegler Forschungsschwerpunkte Zeitliche Änderungen der Struktur der Erde: Mit Hilfe seismischer Bodenunruhe, den kontinuierlichen, natürlichen oder durch Menschen verursachten Vibrationen der Erde, kann — ebenso wie mit impulsiven Quellen — die Struktur der Erde analysiert werden. Besonders geeignet ist diese Methode zur Untersuchung dynamischer Änderungen im Untergrund. Kleinskalige Heterogenität und seismische Dämpfung: Kleinräumige Strukturen in der festen Erde wie Porenräume und Klüfte werden mit Hilfe seismischer Wellen anhand ihrer Streu- und Dämpfungseigenschaften charakterisiert. Fluidinduzierte Seismizität: Durch eine Erhöhung des Porenwasserdrucks wird die Reibung im Gestein herabgesetzt. Hierdurch kann Seismizität ausgelöst werden. Das Phänomen tritt in der Natur bei Schwarmerdbeben auf oder kann wie zum Beispiel bei tiefer Geothermie anthropogen verursacht werden. Schwarmerdbeben bei Werdau Eines der Haupterdbebengebiete in Deutschland liegt in Ostthüringen und Westsachsen und erstreckt sich von West-Böhmen bis in die Region nördlich von Leipzig. Im südlichen Bereich dieser Störungszone tritt die Seismizität in Form von Erdbebenschwärmen auf, was darauf zurückgeführt wird, dass es sich um fluidgetriggerte Erdbebenaktivität handelt. Zur Erklärung wurden Fluidreservoire in der Oberkruste und an der Kruste-Mantel-Grenze vorgeschlagen. Um diese vermuteten Fluide im Untergrund abzubilden, wird im Projekt mit Hilfe einer Tomographie die seismische Dämpfung im Untergrund abgebildet. Dieser Parameter reagiert besonders empfindlich auf den im Gestein enthaltenen Fluidanteil. Neben der tomographischen Abbildung werden im Projekt auch numerische Simulationen der viskoelastischen Wellenausbreitung in Medien mit sowohl intrinsischer Absorption als auch mit Vielfachstreuung an kleinskaligen Heterogenitäten durchgeführt. Hierbei werden die Inhomogenitäten durch ein Zufallsmedium beschrieben, das sich durch wenige Parameter, wie zum Beispiel seine Korrelationslänge und seine Standardabweichung, beschreiben lässt. Sowohl Lösungen der stochastischen Wellengleichung als auch der Energietransfergleichung, einer Transportgleichung, werden betrachtet. Abb. 1. Beispiel für die numerische Simulation von Seismogrammen in Medien mit kleinskaligen Heterogenitäten der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Oben: Zufallsmedium, Unten: simuliertes Seismogramm mit direkter Welle und Streuphasen. 150 — FORSCHUNG
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