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Wie Vibrationsfahrzeuge Schwingungen erzeugen

05.11.2015

Vibrationsfahrzeuge erzeugen – wie es der Name schon verrät – Vibrationen oder eben Schwingungen im Boden. Wie funktioniert so ein Fahrzeug ganz genau?

Ein Vibrationsfahrzeug erzeugt die für die Messungen wichtigen Schwingungen. (Foto: Ernst Müller)

Vibrationsfahrzeuge erzeugen Schwingungen, die sich wellenartig im Untergrund ausbreiten und an den verschiedenen Gesteinsschichten reflektiert werden. In den Boden gesteckte Geofone zeichnen die Signale auf und leiten diese weiter. Herzstück jedes Fahrzeugs ist die Schwungmasse, welche zirka zwei Tonnen wiegt und hydraulisch angetrieben wird.

Infoanlass, Medienanlass, Vibrationsfahrzeug
Die Bodenplatte wird für die Messungen herabgesenkt. (Foto: Ernst Müller)

Hat das Vibrationsfahrzeug einen Messpunkt erreicht, senkt der Fahrer die Bodenlatte ab und startet den Vibrator. Dabei setzt die hydraulische Steuerung die Schwungmasse in Bewegung und die Platte überträgt die Vibrationsenergie in den Boden. Innerhalb von 18 Sekunden steigern sich die Vibrationen von 10 auf 120 Hertz. Zum Vergleich: Das menschliche Ohr ist in der Lage Frequenzen ab 16 Hertz zu hören. Zur Verbesserung der Signalqualität werden die Vibrationen in gleicher Länge wiederholt. Nach den beiden sogenannten „Sweeps“ hebt der Fahrer die Bodenplatte wieder an und fährt zum nächsten Messpunkt. In gutem Gelände schaffen zwei parallel arbeitende Teams mit je zwei Fahrzeugen rund 270 Anregungspunkte pro Tag.


Marlies Lindow, DMT, demonstriert einen sogenannten „Sweep“ beim Informationsanlass zu den seismischen Messungen in Brugg. Sie steuert eines der vier Vibrationsfahrzeuge bei der aktuellen Messkampagne in Jura Ost.


Geologie unter der Nebeldecke

03.11.2015

Weil das Mittelland ein Becken ist, in der die schwere Kaltluft liegen bleibt, bildet sich sehr schnell Nebel. Im Gegensatz dazu ist die Luft in den Alpentälern in der Regel weniger feucht, da von der Höhe trockene Luft in die Täler gemischt wird. Somit entsteht weniger Nebel oder Hochnebel und falls er doch entsteht, löst er sich schneller wieder auf. Und wenn wir schon gezwungenermassen unter der Nebeldecke im Mittelland stecken, wollen wir einen Blick auf die Geologie vor der Haustür werfen. Abgesehen von Findlingen wie dem berühmten Pflugstein in Herrliberg, Kt. Zürich oder die Grosse Fluh im Kt. Solothurn finden wir im Mittelland selten anstehenden Fels so wie in den Alpen. Die Oberfläche ist also ganz anders als das Darunterliegende.

Nebel über dem Mittelland Der Findling Grosse-Fluh auf dem Steinhof im Solothurnischen Der Pflugstein in Herrliberg; Skizze von Albert Heim

v.l.n.r. Herbstzauber trotz oder eher wegen des Nebels?; Der Findling Grosse Fluh (Kt. Solothurn) und der Pflugstein in Herrliberg (Kt. Zürich)

In Kiesgruben erhaschen wir einen Einblick in die obersten Meter, meistens Lockergesteine die Zeuge und Produkt der Eiszeit sind. Die eiszeitlichen Sedimente bilden weiche, rundgeschliffene Landschaftsformen, so z.B. die Rundhöcker- und Drumlin-Landschaft des Zürcher Oberlandes, des Hirzels und viele mehr. Auch die Findlinge sind das Ergebnis eines eiszeitlichen Vorstossens und anschliessendem Rückzug.

Drumlins_Hirzel  Kiesgrube Seon AG

v.l.n.r. Drumlin Landschaft Hirzel; Kiesgrube in Seon, AG

Unter dem Quartär dann liegt die Molasse, ein Sedimentgestein, das als Folge der Gebirgserosion am jungen Alpenrand abgelagert wurde. Wer kennt nicht die eindrücklichen, hohen Sandsteinwände der Steinbrüche und die Nagelfluh mit den runden Steinköpfen aus dem voralpinen Hügelland? Die damaligen Flüsse aus den Alpen bauten am Gebirgsfuss bedeutende Schwemmfächer auf. Wichtigste Beispiele dafür sind der Napf- und der Hörnli-Fächer. Unter der Last der Alpen, die auf die europäische Platte drückte entstand auch ein Becken, das ausgedehnte voralpine Molassebecken. Der Abtrag aus den Alpen ins Becken wurde nach seiner Korngrösse sortiert. So sedimentierte grobkörniges Material vorwiegend in Alpennähe, im mittleren Teil des Beckens liegen die feinkörnigen Sandsteine und an dessen Nordrand in Juranähe Tone und Mergel. Verschiedene Schichten sind reich an Versteinerungen. Es ist deshalb keine Seltenheit, wenn man Blätter, Süsswasserschnecken – Muscheln in der Süsswassermolasse, Meeresschnecken und -Muscheln und auch Haifischzähne in der Meeresmolasse findet.

Am Fusse der Lägern, im Wehntal im Kt. Zürich, kann man das Mammutmuseum Niederweningen besuchen, wo nebst Mammutfunden und Kulturgeschichte auch Vertiefendes zur Molasse erfahren werden kann. Ein abwechslungsreicher Besuch in nebelreichen Tagen!


Eine Geschichte in Bildern: vom Vermessen bis zur Schussseismik

02.11.2015