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Seismikfahrzeuge Geowissenschaft

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.

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Der 5-minütige Film erklärt, was 3D-seismische Messungen sind und welche Informationen diese über den geologischen Untergrund liefern. Seit dem Erstellen des Films in 2016 wurden die Standortgebiete Jura-Ost, Nördlich Lägern und Zürich Nordost 3D-seismisch und mittels Tiefbohrungen untersucht. 2022 schlägt die Nagra aus ihrer Sicht vor, welches der drei Gebiete sich am besten für ein Tiefenlager eignet.
Die Nagra und weitere Firmen haben den geologischen Untergrund in der Nordschweiz mit verschiedenen Methoden erkundet. Die Punkte sind Bohrungen deren Daten in die Standortwahl einfliessen. Flächen und Linien sind durchgeführte seismische Untersuchungen. Die drei möglichen Standortgebiete für ein geologisches Tiefenlager sind: Jura Ost (links), Nördlich der Lägern (Mitte) und Zürich Nordost (rechts).

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.

Seismik Prinzip 3D
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.

Seismik Auswertung Diskussion
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:

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