Seismik – ein Blick in den geologischen Untergrund

Mit seismischen Messungen wird der geologische Untergrund durchleuchtet – ähnlich wie bei einem Ultraschallbild. Damit lassen sich insbesondere der Aufbau der Gesteinsschichten und geologische Störungszonen erfassen. Die Nagra hat in den letzten Jahren verschiedene 2D- und 3D-seismische Messungen durchgeführt.

Die Nagra hat den geologischen Untergrund der Nordschweiz und des Wellenbergs mit zahlreichen Methoden erkundet. Dazu gehören auch seismische Messungen.

Für seismische Untersuchungen sind künstlich angeregte Schwingungen notwendig. Erzeugt werden diese von Vibrationsfahrzeugen oder kleinen Sprengladungen (in Bohrlöchern von wenigen Metern Tiefe). Die Wellen breiten sich im Untergrund aus und werden von den verschiedenen Gesteinsschichten reflektiert. An der Erdoberfläche zeichnen spezielle Sensoren (Geofone) die zurückgeworfenen seismischen Wellen auf. Wissenschaftler werten die Daten aus, stellen die geologischen Schichten in Karten dar und erstellen Profilschnitte.

Wie funktioniert die 3D-Seismik? In einem bestimmten Gebiet wird der Untergrund anhand eines Netzes von sich teilweise überschneidenden Segmenten analysiert. Diese Segmente sind hier schematisch an der Schnittstelle einer Gesteinsschicht dargestellt. Die Wellen, die gleichzeitig von der Grenzfläche jeder der darüber- und darunterliegenden Gesteinsschichten über eine Tiefe von mehreren hundert Metern reflektiert werden, liefern ein dreidimensionales Bild des Untergrunds. Abbildung: Nagra

Was ergeben die Messungen?

Die Messungen geben Aufschluss über Lage und Struktur der Gesteinsschichten im Untergrund, insbesondere über Mächtigkeit und Störungszonen. Moderne Seismikmethoden erlauben auch Aussagen über gewisse Gesteinseigenschaften und können selbst kleine strukturelle Unregelmässigkeiten sichtbar machen.

Die Auswertung der seismischen Messungen ist eine Teamaufgabe. Foto: Boris Baldinger

Wo wurde gemessen?

Einen Überblick über die seismischen Messungen in der Nordschweiz gibt die interaktive Karte. Von 1982 bis 1997 führte die Nagra in der Nordschweiz verschiedene seismische Messkampagnen durch. In den Kantonen Schaffhausen, Zürich, Aargau und Solothurn fanden 2011 und 2012 2D-Seismik-Messungen statt. Dies in Etappe 2 der Standortsuche für ein geologisches Tiefenlager. Zwischen Oktober 2015 und bis Anfang 2017 fanden 3D-Seismik-Messungen in den Standortgebieten Jura Ost, Zürich Nordost und Nördlich Lägern statt. Zudem wurden die Kenntnisse zu den obersten Gesteinsschichten unter dem Erdboden mit weiteren 2D-seismischen Messungen ergänzt. Im Gegensatz zur 2D-Seismik wird bei der 3D-Seismik nicht nur entlang einzelner Messlinien, sondern flächendeckend gearbeitet.

Impressionen der 3D-Seismik-Messungen in den Standortgebieten Jura Ost und Zürich Nordost erhalten Sie im nachfolgenden Video: