Geophysik
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| Sprache: | German French |
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Berlin [u.a.]
Springer
1994
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| Schriftenreihe: | Springer-Lehrbuch
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GEOPHYSIK
UNTERSTUETZT VOM FRANZOESISCHEN KULTUSMINISTERIUM
UEBERSETZT VON CHRISTIAN BUECKER
MIT 71 ABBILDUNGEN
SPRINGER-VERLAG
BERLIN HEIDELBERG NEW YORK
LONDON PARIS TOKYO
HONGKONG BARCELONA
BUDAPEST
55(
INHALTSVERZEICHNIS
1 PHYSIKALISCHE METHODEN ZUR UNTERSUCHUNG DES ERDINNEREN
1.1 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN DER GESTEINE
*1.1.1 UNIAXIALE DEFORMATION
1.1.2 DER SPANNUNGSTENSOR IN DREI DIMENSIONEN
1.1.3 DER DEFORMATIONSTENSOR IN DREI DIMENSIONEN
1.1.4 LINEARE ELASTIZITAET
1.1.5 DIE VISKOELASTIZITAET
1.1.6 ELASTISCHE WELLEN
1.1.7 DAEMPFUNG DER SEISMISCHEN WELLEN
1.2 DIE DICHTE UND DAS SCHWEREFELD
1.2.1 DIE DICHTE
1.2.2 DAS SCHWEREFELD
1.2.3 REDUKTIONEN IN DER GRAVIMETRIE
1.2.4 POTENTIAL UND GRAVITATIONSFELD
1.3 ELEKTRISCHE UND MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN DER ERDE
1.3.1 DIE ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT UND DAS OHMSCHE GESETZ
1.3.2 MAGNETISCHES DIPOLMOMENT, INDUZIERTE UND REMANENTE
MAGNETISIERUNG
1.3.3 ELEKTROMAGNETISCHE INDUKTION
2 SEISMOLOGIE
2.1 ERDBEBEN
2.1.1 DIE MAKROSEISMISCHE INTENSITAET
2.1.2 DIE RICHTER-SKALA
2.1.3 SEISMISCHES MOMENT UND SEISMISCHER BEWEGUNGSTENSOR
2.1.4 MECHANISMEN IM ERDBEBENHERD
2.2 RAUMWELLEN
2.2.1 BEISPIELE FUER SEISMOGRAMME
2.2.2 BERECHNUNG DER LAUFZEITKURVEN BEI HORIZONTALER SCHICHTUNG
2.2.3 DAS HERGLOTZ-WIECHERT-VERFAHREN: EIN BEISPIEL FUER DIE
INVERSE METHODE
2.2.4 STRAHLENVERLAUF IN EINER KUGELFOERMIGEN STRUKTUR
2.2.5 TELESEISMISCHE TOMOGRAPHIE
2.3 GEFUEHRTE WELLEN UND EIGENSCHWINGUNGEN DER ERDE
1
1
1
2
5
7
9
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17
18
18
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54
58
58
62
65
67
71
73
VI
2.3.1 RAYLEIGH-WELLEN 74
2.3.2 DIE EIGENSCHWINGUNGEN DER ERDE 78
3 GRAVIMETRIE UND GEODAESIE 83
3.1 DAS GRAVITATIONSFELD DER ERDE 83
3.1.1 DAS CLAIRAUTSCHE THEOREM 85
3.1.2 REFERENZELLIPSOID UND GEOID 87
3.2 DIE ANOMALIEN DES SCHWEREFELDES 89
3.2.1 BOUGUER-ANOMALIE 89
3.2.2 ISOSTATISCHE ANOMALIE 90
3.2.3 ERFORSCHUNG TIEFERER SCHICHTEN: BEISPIEL EINER PUNKTMASSE 92
3.3 GEOID UND SATELLITENGEODAESIE 94
3.3.1 GLOBALE DARSTELLUNG DES GEOIDS 94
3.3.2 BEITRAG DER MESSWERTE AUS DER ALTIMETRIE 96
3.3.3 ANMERKUNGEN ZU DEN VOM ERDMANTEL HERVORGERUFENEN 98
GEOIDANOMALIEN
3.3.4 TEKTONISCHE DEFORMATIONEN 99
4 GEOMAGNETIK 101
4.1 DAS MAGNETFELD DER ERDE 102
4.1.1 GLOBALE ANALYSE NACH GAUSS 102
4.1.2 DIPOLFELD UND NICHT-DIPOLFELD 105
4.1.3 DER URSPRUNG DES ERDMAGNETFELDES 106
4.1.4 DIE DYNAMO-THEORIE 108
4.1.5 UMKEHRUNGEN DES ERDMAGNETFELDES 110
4.2 ZEITLICHE VARIATIONEN UND ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT 112
4.2.1 DAS SPEKTRUM ZEITLICHER VARIATIONEN 113
4.2.2 MAGNETOTELLURIK 113
4.2.3 DIE LEITFAEHIGKEIT DES ERDMANTELS 115
4.3 RAEUMLICHE ANOMALIEN DES ERDMAGNETFELDES 117
4.3.1 VON GENEIGTEN DIPOLEN ERZEUGTE ANOMALIEN 117
4.3.2 KARTEN MAGNETISCHER ANOMALIEN 118
5 ANGEWANDTE GEOPHYSIK 121
5.1 DIE GEOPHYSIKALISCHE PROSPEKTION 121
5.2 EINIGE BEISPIELE FUER DIE ANWENDUNG GEOPHYSIKALISCHER METHODEN 123
5.2.1 NATURGEFAHREN 123
5.2.2 DEPONIEN UND ENDLAGERUNG 125
5.2.3 DETEKTION VON NUKLEAREN SPRENGUNGEN 126
5.2.4 DAS GEOPHYSIKALISCHE INSTRUMENTARIUM 127
5.3 SEISMISCHE PROSPEKTION 130
5.3.1 REFLEXION EBENER WELLEN BEI VERTIKALEM EINFALLSWINKEL 130
5.3.2 REFLEXION UND REFRAKTION SEISMISCHER WELLEN BEI SCHRAEGEM EINFALL
134
5.3.3 REFRAKTIONSSEISMIK 137
VII
5.3.4 REFLEXIONSSEISMIK 140
5.3.5 SEISMISCHE BOHRLOCHMESSUNGEN 146
5.4 GRAVIMETRIE 147
5.5 ELEKTRISCHE UND ELEKTROMAGNETISCHE PROSPEKTION 149
5.5.1 ELEKTRISCHE PROSPEKTION 150
5.5.2 ELEKTROMAGNETISCHE PROSPEKTION 152
6 MODELLE DES ERDINNEREN 159
6.1 DIE ERDKRUSTE 160
6.2 DER ERDMANTEL 162
6.2.1 DER OBERE UND DER UNTERE ERDMANTEL 164
6.2.2 DIE DICHTE 165
6.2.3 DIE UEBERGANGSZONE ZWISCHEN OBEREM UND UNTEREM ERDMANTEL 167
6.2.4 NIEDRIGGESCHWINDIGKEITSZONE UND ASTHENOSPHAERE 169
6.2.5 ANISOTROPIE SEISMISCHER GESCHWINDIGKEITEN 172
6.2.6 SEISMISCHE TOMOGRAPHIE 173
6.3 DER ERDKERN 175
6.3.1 DIE SEISMISCHE STRUKTUR DES ERDKERNS 175
6.3.2 DER ERDKERN UND DIE TEMPERATUR IM MITTELPUNKT DER ERDE 176
7 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN DER GEOPHYSIK 179
7.1 SKALARE, VEKTOREN, MATRIZEN UND TENSOREN 180
7.1.1 DAS SKALARE FELD 180
7.1.2 DAS VEKTORFELD 180
7.1.3 MATRIZEN 183
7.1.4 TENSORFELDER 185
7.2 METHODE DER KLEINSTEN FEHLERQUADRATE UND NICHTLINEARE REGRESSION 185
7.3 LINEARE FILTERVERFAHREN UND FOURIER-TRANSFORMIERTE 189
7.4 HARMONISCHE KUGELFUNKTIONEN 191
7.4.1 LOESUNGEN DER LAPLACE-GLEICHUNG IN KARTESISCHEN KOORDINATEN 191
7.4.2 TRANSFORMATIONEN DER POLYNOMINALEN LOESUNGEN 192
IN KUGELKOORDINATEN
7.4.3 LAPLACE-GLEICHUNG UND HARMONISCHE KUGELFUNKTIONEN 194
7.5 SPHAERISCHE TRIGONOMETRIE 195
7.6 SCHLUSSFOLGERUNG 197
LOESUNGEN DER AUFGABEN 199
LITERATUR 201
SACHVERZEICHNIS 207
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