Helmholtz-Zentrum Deutsches Geoforschungszentrum

Southern Margin - Steilwinkel-Seismik

Innerhalb des Themenbereichs Margins of Africa (Inkaba ye Africa) und als Teil des Agulhas-Karoo onshore/offshore Geoscience Transects wurden im Zeitraum Okt - Dez 2005 seismische Steilwinkel(NVR)-Daten in Südafrika gesammelt.

Das 800 km lange Agulhas-Karoo Transect erstreckt sich vom Kaapvaal Craton südwärts über das Karoo Basin, den Cape Fold Belt und den südlichen Kontinentalrand von Afrika, bis zur Agulhas Fracture Zone und dem angrenzenden Plateau im südlichen Indischen Ozean. Das Profil überquert die Beattie Magnetic Anomaly (BMA) - die größte, krustale Magnetanomalie auf der Welt - innerhalb der Cape Conductivity Zone und des Namaqua-Natal Metamorphic Belt, unterhalb des Karoo Basins. Das NVR-Experiment wurde auf einem 100km langen Abschnitt nahe des Profilzentrums über die BMA durchgeführt. Ziele sind die Untersuchung des seismischen Abbilds der BMA und die Zusammenführung dieses Abbilds mit den Daten der Magnetotellurik und der Weitwinkel-Refraktions-/Reflektionsdaten (WRR).

Während des NVR-Experiments wurden 182 Bohrlöcher mit einer Tiefe von 12m in einem Abstand von 500m gebohrt. Die Bohrlöcher wurden mit etwa 15kg Explosiva (Quelle) gefüllt. Ein 18km Array aus 20x3-Kanal-Aufzeichnungsstationen sowie Vertikalkomponenten-Geophonen alle 100m zeichneten die Energiereflektionen in der vertikalen Komponente auf. Dies lieferte einen seismischen NVR-Datensatz von hoher Qualität, der die Erstellung eines 100km langen Abbildes der Krustenreflektivität und der tief krustalen Strukturen bis in mehr als 40km Tiefe ermöglichte.

Die vorläufigen Processingergebnisse zeigen eine deutliche, flach liegende Struktur in etwa 5-8km Tiefe, die sich über weite Abschnitte des Profils erstreckt. Demgegenüber finden sich komplexe Strukturen im vermuteten Quellbereich der BMA und in größeren Tiefen (30-40km), die an die Moho angrenzende Strukturen darstellen. Die Ergebnisse korrespondieren zu Anomalien, die in ähnlichen Regionen in den Experimenten der MT- und WRR-Gruppen gefunden wurden.

Projektverantwortliche

  • Trond Ryberg (GFZ Potsdam)
  • Albrecht Schulze
  • Klaus Bauer (GFZ Potsdam)
  • Michael Weber (GFZ Potsdam)


Publikationen

  • Lindeque, A. S., Ryberg, T., Stankiewicz, J., Weber, M. H., & de Wit, M. J. (2007). Deep Crustal Seismic Reflection Experiment Across the Southern Karoo Basin, South Africa. South African Journal of Geology, 110(2-3), 419-438. doi:10.2113/​gssajg.110.2-3.419.

 

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