Geophysik

Im Bergbau und in der Rohstoffindustrie steht der Begriff „Exploration“ für alle Tätigkeiten, die mit der Suche nach und der Erkundung von Lagerstätten zusammenhängen. Die Geophysik wird hierbei unter Tage, aus Bohrungen heraus, auf dem Land, auf dem Wasser und von Hubschraubern und Flugzeugen aus eingesetzt. Die Geophysik dient dazu, Untergrundstrukturen zwei- oder dreidimensional aufzulösen, sie dient dem Aufbau geologischer Lagerstättenmodelle und optimiert Bohrprogramme und -kosten.

Seismische Verfahren spielen eine große Rolle in der Explorationsgeophysik,  sowohl zu Lande (Onshore) als auch im Flachwasserbereich (Transition Zone; TZ) oder im Hochseebereich (Offshore).

Messsteuerung und Qualitätskontrolle im Feld
Messsteuerung und Qualitätskontrolle im Feld
Seismische Untersuchung
Seismische Untersuchung

Aufwendigere seismische Untersuchungen erfordern die Aufstellung eines interdisziplinären Teams, bestehend aus Geotechnikern, Geologen und Geophysikern. In enger Zusammenarbeit werden seismische Messkonfigurationen geplant sowie Felddaten akquiriert, bearbeitet (Processing) und geologisch interpretiert. Die Messungen erfolgen entweder entlang von Messlinien (2D-Seismik) oder flächenhaft (3D-Seismik), wobei bei Landmessungen (Onshore) sowohl die Sprengseismik als auch die Vibroseismik zum Einsatz kommen.

Je nach Erkundungstiefe werden verschiedene Vibratoren oder unterschiedliche Sprengladungsmengen in Bohrungen als Signalgeber verwendet. Bei TZ-Messungen werden sogenannte „Airguns“ als seismische Quellen eingesetzt und die Registrierung der Daten erfolgt über Baycable-Systeme. Selbstverständlich sind höchste QHSE-Standards zu berücksichtigen. Zertifizierungen nach ISO 9001 und SCCP sind vorzulegen sowie Richtlinien der OHSAS 18001 und der IAGC zu erfüllen.

Ein bedeutender Schritt innerhalb der seismischen Exploration ist das „Processing“ der registrierten Daten. Beim Processing werden die Messdaten so aufbereitet, dass sie anschließend geologisch interpretiert werden können.

Damit für jedes Projekt individuelle Lösungen, die eine optimale visuelle Umsetzung des Erkundungsziels gewährleisten, erarbeitet werden können, sind weitreichende Erfahrungen des Bearbeiters unerlässlich. Bei komplizierteren geologischen Verhältnissen werden zum sogenannten Standard 2D/3D-Processing, das die Anwendungen „Comprehensive Statics Solutions“ sowie „Post-Stack Time Migration“ beinhaltet, weiterführende Datenbearbeitungsschritte erforderlich. Hierzu zählen  die „Pre-Stack Time Migration (PSTM)“ die „Pre-Stack Depth Migration (PSDM)“ und der „Common Reflection Surface Stack (CRS)“.

Im Vorfeld einer Messkampagne kann es von Vorteil sein, sogenannte Altdaten, die möglicherweise auch noch auf Magnetbändern (Round Tapes) gesichert sind, einem „Re-Processing“ zu unterziehen. Anhand der Ergebnisse des Re-Processings kann dann die neue Messplanung durchgeführt bzw. die Ergebnisse mit den Ergebnissen der neueren Messkampagnen kombiniert werden.

Feldlager für eine geophysikalische Bodenuntersuchung, Kanada
Feldlager für eine geophysikalische Bodenuntersuchung, Kanada
Feldlager der seismischen Exploration, Äthiopien
Feldlager der seismischen Exploration, Äthiopien


Neben der Explorationsseismik werden auch andere Verfahren zur quantitativen Erfassung von Rohstofflagerstätten eingesetzt. Angefangen bei der Gravimetrie, ob von der Erdoberfläche oder aus der Luft (Airborne Geophysics), über Magnetik, Elektromagnetik (EM), Geoelektrik (ERT) oder Georadar (GPR) können, insbesondere auch durch Kombination mehrerer Verfahren, mit geologischem Sachverstand detaillierte Aussagen zu Lagerstätten getroffen werden. Und das für alle Rohstoffe: Von Erdöl, Ölsande, Erdgas oder Shalegas über Kohle, Erze, Salze, Steine und Erden sowie der Geothermie, bis hin zum wichtigsten Rohstoff, Wasser, werden die Grundlagen durch Datenakquisition, Interpretation und geologische Modellierung für den optimalen Abbau gelegt.

In Verbindung mit “direkten” Aufschlüssen aus Bohrungen, geophysikalischen Bohrlochmessungen und oft in Kombination mit dem “Vertical Seismic Profiling”, wird insbesondere die Güte einer Lagerstätte ermittelt. Bei den Erkundungen von untertägigen Steinkohlenlagerstätten zum Beispiel hat sich über mehr als 25 Jahre hinweg die Flözwellenseismik bewährt.

Unser umfassendes Leistungsangebot geophyskalischer Methoden und Verfahren besteht u.a. aus: