Geologie und Boden: Geologie

Anomalien des erdmagnetischen Totalfeldes

Bei der Erkundung  tektonischer oder geologischer Strukturen können magnetische Anomalienkarten einen wichtigen Beitrag liefern.

In der Magnetik wird das auf der Erde erfassbare Magnetfeld gemessen. Diesem aus dem Erdinneren stammenden Magnethauptfeld überlagern sich zeitlich veränderliche sowie zeitlich konstante Anteile. Die zeitlich veränderlichen Anteile kommen durch Konvektionsströme im äußeren Erdkern („Geodynamo“) und durch die hochenergetischen Teilchen der Sonne (Sonnenwinde, die das Erdmagnetfeld beeinflussen) zu Stande. Der zeitlich konstante Anteil stellt die unterschiedliche Magnetisierung des Materials in der Erdkruste dar, der sich als lokale Anomalie äußert. Dieser Gesteinsmagnetismus beruht auf magnetischen Mineralien wie z. B. Magnetit (Fe3O4). Die in der Geophysik übliche Einheit zur Beschreibung der Stärke des Erdmagnetfels ist Nanotesla (nT) = 10-9 Tesla, deren Werte in Europa 40 000 bis 52 000 nT betragen, mit Anteilen des lokalen Anomaliefeldes von einigen 1000 nT. Gemessen wird in Bohrlöchern, an der Erdoberfläche und von der Luft aus (Aeromagnetik). Dadurch bekommt man jeweils ein unterschiedliches Bild: Je näher man an der magnetisierten Quelle ist, um so deutlicher werden die oberflächennahen Anomalien – je weiter man von der Erdoberfläche entfernt ist, desto deutlicher pausen sich tieferliegende Quellen ab, die auch größere Wellenlängen haben können. Die gemessenen Werte müssen mehrere Korrekturen durchlaufen. Diese Korrekturberechnungen berücksichtigen u. a. den Tagesgang, Sekularvariationen, Feldfortsetzung nach oben und das Referenzfeld.

Magnetische Charakteristika in Hessen:

Auf der Karte „Magnetfeldanomalien in Hessen“  als auffällige positive Anomalien   erkennbaren Magnetisierungsschwankungen lassen sich größtenteils geologischen Strukturen zuordnen:

  1. Die anstehenden Diabase der Lahn-Mulde als positive Anomalie
  2. Der basaltische Vogelsberg mit einem Durchmesser von ca. 50 km
  3. ist hier (Der Vogelsberg sowie eine Anomalie im westlichen Teil wurden detailliert von Pucher et al. (2001) nachmodelliert.
  4. Die Verlängerung des Saar Nahe Troges
  5. Der kristalline Spessart
  6. Die Kristallinschwelle streicht deutlich in mehreren Zügen in SW-NO-Richtung, wobei hier eine Korrektur mit der Oberfläche nicht möglich ist (Wonik & Hahn, 1989).

Die hier dargestellte Karte basiert auf einer vom HLUG veröffentlichten Karte „Anomalien des erdmagnetischen Totalfeldes von Hessen 1 : 300.000“

Grundlage für diese Karte der hessischen Magnetfeldanomalien ist die vom Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG, Hannover) gemeinsam mit der Firma Geophysik GGD (Leipzig) hergestellte Karte der magnetischen Totalfeldanomalien  für das gesamte Gebiet der Bundesrepublik Deutschland. Für Hessen wurden die von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) zur Verfügung gestellte Befliegung Westdeutschlands in 1000 m über NN und durch das LIAG veranlasste Messungen entlang der ehemaligen innerdeutschen Grenzen auf ein einheitliches Höhenniveau und Bezugssystem umgerechnet.

Diese Karte der hessischen Magnetfeldanomalien weicht in der Darstellung von der Karte für das Gesamtgebiet der Bundesrepublik Deutschland ab. Um die unruhigen magnetischen Strukturen in Hessen besser darstellen zu können, wurde eine leicht modifizierte Farbskala gewählt. Damit sind Einzelstrukturen in dem hier gewählten Maßstab (1 : 300.000) besser erkennbar.

 


© 2013 Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie