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Technischer Bericht NTB 88-06

Felslabor Grimsel Seismische Durchschallungstomographie

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In der Zeit vom Juli bis Oktober 1985 wurden im Auftrag der Nagra von der Westfälischen Berggewerkschaftskasse, Institut für Geophysik (WBK-IGL), seismische Durchschallungsmessungen im Felslabor Grimsel ausgeführt. Die durchstrahlten Felder liegen zwischen dem Laborstollen Nord und den jeweils 150 m langen, nahezu horizontalen Bohrungen BOUS 85.001, BOUS 85.002 und BOUS 85.003 sowie dem gleichen Teilstück des Laborstollens Nord und der Erdoberfläche (Juchlistock).

Aus den Laufzeiten und Amplituden der Ersteinsätze der seismischen Signale wurde die flächenhafte Verteilung der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit und der Amplitudendämpfung errechnet und in Tomogrammen dargestellt.

Die Tomogramme der Wellenausbreitungsgeschwindigkeiten lassen gestörte und ungestörte Gesteinspartien erkennen. Die bekannten grösseren Schwächezonen sind in den Tomogrammen aufgelöst. Weitere, bisher geologisch nicht prognostizierte Schwächezonen sind sichtbar.

Zwischen den Geschwindigkeitsprofilen aus Bohrlochlogs (SONIC LOG) und den rechnerisch aus den Tomographie-Ergebnissen ermittelten Profilen besteht eine ausserordentlich geringe Abweichung von im Mittel etwa 1 %. Diese Übereinstimmung deutet auf eine hohe Zuverlässigkeit der tomographischen Auswertung hin.

Die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit ist in den Messfeldern von der Ausbreitungsrichtung abhängig. Die Richtung der maximalen Geschwindigkeit ist 50° ± 5°, also etwa NO-SW. Ihr Wert liegt ca. 1 % höher als der Mittelwert. Diese Richtungsabhängigkeit (Anisotropie) wird auch an Bohrproben beobachtet (Berkhemer 1987).

Die Tomogramme der Amplitudendämpfung zeigen noch deutliche systematische Fehler durch messtechnische Einflüsse, lassen aber auch grobe Unterscheidungen von gestörten und ungestörten Gesteinspartien zu.

Der folgende Bericht umfasst die technische Dokumentation des Versuchs und die numerische Auswertung. Eine umfassende Darstellung der Planung, Ausführung und Wertung des Versuchs sowie der Versuchsfelderstellung erfolgt in einem separaten Bericht.

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