1. Einleitung
Die Reflexionsseismik in Deutschland ist 40 Jahre alt. Der erste Reflexionstrupp der Seismos GmbH, Hannover, führte im Jahre 1934 eine erfolgreiche Messung für eine Kohlengrube durch.
Dass die von Ludger Mintrop begründete Refraktionsseismik lange Jahre die einzige praktisch genutzte seismische Methode blieb - obwohl bereits im Juni 1921 bei der Geological Engineering Company Reflektionssignale beobachtet worden waren - hatte mancherlei Gründe. Viele Geophysiker jener Zeit hielten es für unwahrscheinlich, dass der Untergrund reflektieren würde, d.h. dass hierfür die physikalischen Voraussetzungen vorhanden wären, andere wieder hielten ein Erkennen von Reflexionsimpulsen in dem Gewirr der vom Seismographen aufgezeichneten Schwingungen für unmöglich. Erste von Mintrop angestellte schüchterne Versuche fanden - ohne Erfolg - in einem ungünstigen Gebiet statt, aber auch die ersten Versuche der Amerikaner führten nicht zu praktischen Konsequenzen. Die Zeit war für die Entwicklung der Reflexionsseismik technisch noch nicht reif.
Das änderte sich, als bei der Geophysical Research Corporation im Jahre 1925 der erste für die relativ tieffrequenten Reflexionswellen durchlässige elektronische Verstärker fertiggestellt worden war. Er ermöglichte die Zentralregistrierung und damit das Aufzeichnen mehrerer "Spuren" nebeneinander auf ein und demselben Seismogramm. In diesem Seismogramm geradlinig angeordnete Impulse konnten nun durch das Korrelationsvermögen des menschlichen Auges als Reflexionsimpulse erkannt werden. Die erste kommerzielle und erfolgreiche reflexionsseismische Messung wurde im Jahre 1927 durch J.E. Ducan in Oklahoma für die Geophysical Research Corporation ausgeführt. Im Jahre 1930 waren in den USA die meisten Refraktionstrupps bereits durch Reflexionstrupps ersetzt und damit die deutsche Geophysik in Amerika praktisch ausgeschaltet.
In Deutschland gewann die angewandte Seismik entscheidend an Bedeutung, als sich Friedrich Trappe und Waldemar Zettel Anfang der dreissiger Jahre bei der Seismos intensiv der Entwicklung reflexionsseismischer Instrumente zuwandten, und ab 1934 die Reichsaufnahme durch Refraktionsmessungen begann.
Die Anfänge der Reflexionsseismik in Deutschland bis etwa zum Ende des Zweiten Weltkrieges werden in den folgenden Kapiteln geschildert.
Bevor wir uns aber den Instrumenten, der Registriertechnik, den Energiequellen und dem Stand der Interpretation zuwenden, scheint uns zur Abrundung des Bildes der ersten Jahre reflexionsseismischer Messungen ein ganz kurzer Blick auf die Wirkung dieser neuen Technik auf die Umwelt angebracht, denn auch dieses, scheint uns, gehört zu ihrer Geschichte.
Die Tätigkeit der Seismiker im Gelände wurde von den Grundeigentümern mit Neugier und Staunen und, nach Fühlungnahme mit Registrierern und Bohrern, oft auch mit Bewunderung verfolgt. Eine Flurschadenregelung war insofern recht schwierig, als sich die Bauern nur zögernd bereit fanden, die ihnen angebotenen Beträge von 2 bis 5 RM pro Bohrloch anzunehmen. Das Interesse der Lokalpresse war gross. Da sich die Redakteure meistens direkt mit Registrierern und Bohrleuten in Verbindung setzten, waren deren feuilletonistischen Produkte, von denen wir eine Kostprobe zitieren, entsprechend:
"Während die Sprengung ausgelöst wird, läuft ein Seismogramm über den Osselographen, der die ausgelösten Reflexionen, die mit Geschwindigkeiten von etwa 1000 Metern in die Tiefe dringen, in Form der 7 Zackenlinien registriert. Der Mensch spürt die Explosion nur als dumpfes Murren. Aber die Seismographen fühlen nun auch die geringsten Wellen. Die Wellen hält das Seismogramm fest, die Zeit der Wellenankunft stoppt die Stoppuhr und schon kann sich der Fachmann ein Bild daraus machen."
2. Die Instrumente
In Deutschland wurden die ersten Reflexionen mit mechanischen
Seismographen aufgenommen. Die in Abb. 1 wiedergegebenen Seismogramme
stammen aus dem Jahre 1933, bei denen die Zeitmarkierung noch mittels
einer 50 Hz-Stimmgabel bewerkstelligt wurde. Eine praktische Bedeutung
hatten diese Seismogramme jedoch noch nicht.
Ein einwandfreies Erkennen von Reflexionseinsätzen wurde erst durch die Einführung der Zentralregistrierung möglich, für die nicht nur elektronische Verstärker, sondern auch elektrische Seismographen und eine Registriereinrichtung mit Galvanometern (Messschleifen) erforderlich waren. Die erste in Deutschland mit diesen Bauelementen von Trappe entwickelte Reflexionsapparatur wurde im Jahre 1934 bei der Seismos GmbH für einen Kohleaufschluss unter dem Truppführer Hubert Lückerath eingesetzt. Sie wurde in den Werkstätten der Seismos in den folgenden Jahren durch Zettel weiterentwickelt. Nach der 1937 erfolgten Gründung der Prakla, Gesellschaft für praktische Lagerstättenforschung GmbH, Berlin, wurde in den nunmehr zwei deutschen Geophysikfirmen die instrumentelle Entwicklung getrennt weitergeführt.
Bereits im Jahre 1936 wurde in den Labors der Seismos von Trappe und
Zettel der erste wirklich brauchbare elektrische Feldseismograph (DRP
707 257 vom 27.6.36) mit Tauchspulensystem und Blattfeder entwickelt
(Abb. 2). Durch eine zweckmässige Gestaltung der Bauelemente
war er besonders robust, so dass er nicht arretiert zu werden
brauchte (Abb. 3).
Seine Abmessungen und sein Gewicht von 2 kg wurden damals als
Miniaturisierung angesehen. Dieser Seismograph, sowie ein etwas
später von Lückerath entwickelter Seismograph ähnlicher
Dimension, bei dem sich der magnetische Fluss eines geschlossenen
Kreises änderte, wurden von allen deutschen Reflexionstrupps bis
einige Jahre nach Ende des Zweiten Weltkrieges benutzt.
Die reflexionsseismischen Messapparaturen waren zunächst mit vier bis sechs, zu Ende der dreissiger Jahre bereits mit jeweils acht, später sogar mit zwölf oder vierzehn Seismographen, Verstärkern und Messschleifen ausgerüstet.
Da die Verstärker mit einer für jeden Messvorgang fest eingestellten Verstärkung arbeiteten, die von den Seismographen aufgenommene Energie jedoch von einem anfänglichen Höchstwert um mehrere Zehnerpotenzen abnahm (der Energiebereich umfasste mehr als 100 dB), waren die Seismogramme nur in einem schmalen Zeitbereich lesbar. Dieser lesbare Bereich wurde durch schrittweise Steigerung der Schussladung von einer Sprengkapsel bis zu einigen Kilogramm Sprengstoff vom Beginn des Seismogramms bis zu seinem Ende "verschoben". Um eine Seismographenaufstellung auszuschiessen, wurden oft sieben bis acht Aufnahmen benötigt.
Eine starke Reduktion der Zahl der Seismogramme pro Schusspunkt wurde durch die Vorsatzregelung (Kompression) zu Beginn der vierziger Jahre erzielt. Bei dieser wichtigen Neuerung wurde der Verstärkungsgrad aller Verstärker gemeinsam während des seismischen Vorganges dem zeitlichen Ablauf der seismischen Energie angepasst, also von einem kleinen Anfangswert zu einem grösseren Endwert geregelt.
Bei Seismos wurde dieser Energieausgleich durch ein logarithmisches Potentiometer erreicht, das der ersten Verstärkerstufe jeweils vorgeschaltet war. Die Potentiometer waren für alle Verstärker auf einer gemeinsamen Achse angeordnet; sie wurden durch einen Motor in Drehung versetzt, der bei Auslösung des Schusses automatisch anlief.
Bei Prakla wurde die Regelung der Verstärkung nicht mechanisch,
sondern elektrisch durch die Entladung des Kondensators bewirkt. Die
Kondensatorspannung, deren Anfangs- und Endwert einstellbar waren,
wurde zentral für alle Verstärker einem Vorsatzgerät
entnommen und jeweils dem Steuergitter der
Verstärker-Regelröhre zugeführt (Abb. 4).
Die zur Ausschaltung von nieder- und hochfrequenten
Störschwingungen notwendige Filterung war bei diesen seismischen
Apparaturen bereits üblich. Durch entsprechende Bemessung der
Schaltelemente im Verstärker wurde die untere und obere Grenze
des durchgelassenen Frequenzbereiches festgelegt. Seit der
Einführung der Kompression - bei der Seismos "Auflauf" genannt -
genügten in der Regel ein bis zwei Registrierungen, um eine
Aufstellung auszuschiessen (Abb. 5).
Die in der Abb. 6 gezeigte, von Zettel Anfang der vierziger Jahre
entwickelte Reflexionsapparatur arbeitete bereits mit der oben
beschriebenen Vorsatzregelung. Der Lichtweg zwischen den grossen
Messschleifen und der Registrierkamera ist noch offen. Dies
bedeutete, dass - wie bei allen bis zu dieser Zeit entwickelten
Reflexionsapparaturen - der Messwagen während des
Registriervorganges vollständig abgedunkelt werden musste.
Hiermit ist das Wesentliche über die Reflexionsapparaturen in Deutschland im betrachteten Zeitraum gesagt. Ihre Entwicklung vollzog sich, durch die Isolierung des damaligen Deutschland von der übrigen Welt erzwungen, auf rein nationaler Ebene. Als im Jahre 1947 beiden deutschen Geophysikfirmen je eine moderne amerikanische Reflexionsapparatur zur Verfügung gestellt worden war, konnte festgestellt werden, dass die Entwicklung im seismischen Apparatebau im Prinzip sowohl in Deutschland als auch in den USA in die gleiche Richtung gegangen war. Die noch bestehenden Unterschiede wurden in kurzer Zeit ausgeglichen, so dass im Anschluss an den in dieser Abhandlung betrachteten Zeitraum in der Reflexionsseismik weltweit gleichartige Apparaturen eingesetzt waren.
3. Die FeLdtechnik
Die Isolierung des Deutschen Reiches in Wissenschaft und Technik von der übrigen Welt vor und während des Zweiten Weltkrieges hatten nicht nur beim Bau der reflexionsseismischen Instrumente, sondern auch in der Feldtechnik eine von der internationalen unterschiedliche Entwicklung zur Folge. Die in der angewandten Seismik tätigen Wissenschaftler und Techniker erlebten gezwungenermassen eine Pionierzeit, die für sie nicht ohne Reiz war.
Die zunächst sehr einfache Feldtechnik änderte sich ständig und hatte zu Ende des Krieges eine gewisse Perfektion erreicht. Hierbei wurden auch Methoden entwickelt und Erkenntnisse gesammelt, deren praktische Anwendung aus technischen Gründen erst in späteren Jahre erfolgen konnte.
Die Apparaturen wurden bereits in den dreissiger Jahren in Kastenwagen oder in entsprechend ausgebauten Anhängern untergebracht, die gleichzeitig als Kabine für die Entwicklung der Papierseismogramme dienten.
Der Anlauf (Entfernung zwischen Schusspunkt und erstem Seismographen, heute: "offset in line") betrug meist etwa 300 m. Dieser grosse Anlauf war nötig, um den durch die Sprengung erzeugten Oberflächenwellen auszuweichen. Der Abstand zwischen den einzelnen Seismographen (er wurde anfangs als einzige Entfernung im Gelände wirklich vermessen) betrug 25 m, so dass die Aufstellungslänge bei den anfänglich zumeist sieben arbeitenden Verstärkern 150 m betrug - entsprechend einer Untergrundbedeckung von etwa 75 m.
Der Aufbau einer Seismographenaufstellung spielte sich etwa folgendermassen ab:
Der "Helfer am Wagen" schleppte zwei Kabel, zwei Seismographen und einen Spaten bis zur ersten Seismographenposition und grub dort ein spatentiefes Loch, in das der Seismograph wegen der besseren Ankoppelung an den Boden hineingesetzt wurde. Dann schloss er den Seismographen an das Kabel an und stampfte stark auf den Boden, wobei er sich durch lautes Schreien dem Registrierer im Messwagen bemerkbar machte. Durch das Schwingen der zu diesem Seismographen gehörenden Messschleife überprüfte der Registrlerer, ob der Seismograph richtig angeschlossen war. War der Anschluss gut, brüllte dies der Registrierer dem Helfer zu (später bediente er als Antwort nur die Hupe des Registrierwagens), der nun um 25 m weiterstapfte. Dieser Vorgang wiederholte sich solange, bis die ganze Aufstellung aufgebaut war. Bei Einführung der Reflexionsseismik in Deutschland mussten also Registrierer und Helfer am Wagen über sehr gute Lungen verfügen.
War eine Aufstellung "abgeschossen", wurde in der vom Schusspunkt aus entgegengesetzten Richtung von neuem aufgebaut. Auf diese Weise wurde eine Zentralaufstellung (heute: "split spread"), der allerdings das Mittelstück fehlte, in zwei Schritten registriert. Sie wurde häufig durch Beobachtungen in senkrechter Richtung zum Profil zu sog. Kreuzaufstellungen erweitert, mit deren Hilfe es bereits damals möglich war, die reflektierenden Elemente räumlich zu orientieren. Vor Einführung der Kompression waren, um alle zugänglichen Reflexionshorizonte zu erfassen, für das Ausschiessen einer Kreuzaufstellung 30 bis 35 Registrierungen nötig.
Das "kontinuierliche Schiessen" wurde - weil für die Technik der ersten Jahre viel zu aufwendig - noch nicht angewandt. Man begnügte sich oft mit dem sog. "Neigungsschiessen" mittels im Gelände sporadisch angeordneter Kreuzaufstellungen, um festzustellen, ob der Untergrund söhlig oder geneigt war; in letzterem Falle wurde die Messanordnung durch Profile verdichtet. Im Regelfalle setzte der Truppführer die Schusspunkte auf dem Messtischblatt an Stellen fest, die dem Registrierwagen ohne Schwierigkeiten zugänglich waren; die Abstände der Schusspunkte waren daher unterschiedlich und z.T. sehr gross. Erst in den Jahren 1942/43 wurde mit einer regelmässigen Anordnung der Schusspunkte im Profil begonnen in der Art, dass mindestens eine 50%-Untergrundbedeckung erreicht wurde.
Der erste Schuss an jeder Seismographenaufstellung war der "Schallschuss": ein oder zwei Sprengpatronen wurden an den Ast eines Baumes gebunden oder auf die Erde gelegt und gezündet. Durch die im Seismogramm erscheinenden scharfen Schalleinsätze konnten der Anlauf berechnet und die Abstände der Seismographen mit Hilfe der Lufttemperatur, Windrichtung und Windgeschwindigkeit (zu ihrer Schätzung warf der Registrierer ein Stückchen Papier in die Luft) überprüft werden. Eine Summenkorrektur dieser Daten war dadurch möglich, dass man die gemessenen Seismographenabstände mit den aus diesen Daten errechneten Abständen verglich. Damit liess sich auch eine eventuelle Korrektur der Anlaufsentfernung, die ja nicht gemessen war, erreichen. Wenn auch die Bestimmung der Anlaufsentfernung mittels Schallschüssen anfänglich der geforderten Messgenauigkeit entsprach, ging man jedoch bald auch zur Vermessung der Anlaufsentfernung mit einem Messkabel über.
Anfang 1940 wurde bei der Seismos von Th. Krey der Versuch unternommen, durch den Einsatz von fünf Seismographen pro Spur (bei Prakla wurden entsprechende Versuche mit zwei Seismographen etwa zur selben Zeit gemacht), mit Abständen von 7 m innerhalb der Gruppen, eine Verbesserung des Nutz/Störverhältnisses durch eine Filterung im WellenzahLbereich zu erzielen. Aus Mangel an Seismographen blieb dieser an sich sehr erfolgreiche Versuch jedoch für die allgemeine Praxis zunächst ohne Auswirkung.
4. Energiequellen und Schiesstechnik
Zur Erzeugung der seismischen Energie wurde in den ersten Jahren reflexionsseismischer Messungen ausschliesslich Sprengstoff benützt. Mintrop hatte zwar bereits im Jahre 1910 refraktionsseismische Versuche mit Fallgewichten gemacht, diese aber als erfolglos aufgegeben, so dass in der Reflexionsseismik zunächst erst gar keine Versuche mit Fallgewichten als Energiequelle angezeigt erschienen.
Bereits seit 1927 war bekannt, dass eine Zündung des Sprengstoffes unter der Verwitterungsschicht eine beträchtliche Abschwächung der störenden Oberflächenwellen zur Folge hatte. In Deutschland wurde deshalb in der Reflexionsseismik von Beginn an mit Schussbohrungen gearbeitet.
Das Verfahren zur Niederbringung der Schussbohrungen war anfangs sehr primitiv. Als "Schlagbohren" war es unverändert aus dem Brunnenbau übernommen worden: ein mit einem ledernen Bodenventil versehener eiserner Hohlzylinder wurde solange in die Bohrrohre fallen gelassen, bis er sich etwa zur Hälfte mit Bohrgut gefüllt hatte. Hierbei wurde mit Eimern ständig Wasser in die Rohre gegossen, und diese wurden von Hand bewegt, damit sie tieferrutschen konnten. Nach dem Entleeren der "Pumpe" (des Hohlzylinders) wurde dieser mühsame Vorgang immer wieder von neuem wiederholt, bis die gewünschte Bohrtiefe erreicht war. Bei härteren Schichten dauerte das Bohren bis zu einer Tiefe von etwa 10 m unter Umständen zwei volle Tage.
Aus wirtschaftlichen Gründen musste daher eine Schussbohrung möglichst oft benutzt werden. Nach dem Besetzen der Bohrung mit Sprengstoff wurden die Rohre etwas angezogen und der Schuss abgetan. Anschliessend wurde die Bohrung wieder "heruntergebracht" und von neuem besetzt. Häufig bildete sich unter den Rohren ein "Kessel", der zwar das Laden der Bohrung und damit das Registriertempo beschleunigte, der aber, wie sich später zeigte, Gefährdungen durch Einsturz und durch verspätetes Ausblasen von zunächst abgeschlossenen Sprenggasen mit sich brachte. Ausserdem traten Veränderungen der "Aufzeit" auf und damit Veränderungen in den Reflexionszeiten derselben Aufstellung, die anfangs nicht richtig gedeutet wurden. War ein Bohrloch "zusammengefallen", noch bevor eine Aufstellung abgeschossen worden war, musste in geringer Entfernung ein neues Bohrloch niedergebracht werden.
Die Leistung eines Reflexionstrupps war also in erster Linie von der Leistung des Bohrtrupps abhängig. Sie erhöhte sich, als das "Pumpen" nicht mehr durch manuelles Ziehen und Loslassen an den Aufhängungsseilen der Pumpe, sondern durch rhythmisches Aus- und Wiedereinkuppeln der Pumpenwinde besorgt wurde. Mit dieser sehr früh eingeführten Neuerung konnte die Leistung eines seismischen Trupps auf etwa 20 bis 25 Schusspunkte pro Monat erhöht werden, eine Leistung, die als durchaus normal empfunden wurde.
Neben diesen noch recht primitiven Handbohrgeräten wurde jedoch
bereits seit 1936 bei der Seismos ein auf einem Anhänger fest
montiertes Rotarygerät eingesetzt, das allerdings zunächst
ziemlich reparaturanfällig war (Abb. 7). Seit 1941 wurden auch
auf Lastwagen festmontierte Rotarygeräte benutzt, die durch den
Motor des Wagens betrieben wurden und Tiefen bis zu etwa 300 m
erreichen konnten.
Die Lagerung und der Transport des Sprengstoffes waren zu jener Zeit kein Problem. Der geschätzte Tagesbedarf wurde von der Reichsbahn täglich als normales Frachtgut angeliefert, der Schiessmeister holte ihn jeden Morgen vom Bahnhof ab und verbrauchte ihn meistens noch am gleichen Tage im Gelände. Blieb etwas Sprengstoff übrig, sollte dieser grundsätzlich nach Arbeitsschluss verbrannt werden. Das geschah auch zunächst, später jedoch aus Sparsamkeitsgründen nicht mehr. Der Schiessmeister brachte den Sprengstoffrest abends zum Bahnhof zurück, um ihn am nächsten Morgen mit der neuen Sendung wieder abzuholen.
5. Die Interpretation
In den ersten Jahren der Reflexionsseismik beschränkte sich die Interpretation der Seismogramme durch die Kontraktorfirmen häufig nur auf ihre physikalische Bewertung, wenn die Untersuchungen auf Erdöl angesetzt waren. Eine geologisch-stratigraphische Deutung wurde nicht versucht, sondern von den Geologen der Erdölfirmen vorgenommen, denen infolge ungenügender Kenntnis der Technik der Reflexionsmethode manchmal tektonische Fehldeutungen unterliefen. Das änderte sich jedoch sehr bald, als die enge Zusammenarbeit der Erdölgeologen mit den Geophysikern der Messtrupps einsetzte und damit ein besseres Verständnis auf beiden Seiten zu grösserem Nutzen der Messergebnisse führte.
Die reflexionsseismischen Messungen für den Bergbau wurden dagegen von Beginn an in engem Kontakt mit den Markscheidern der Auftraggeber durchgeführt und alle geologischen Kenntnisse bei den Messungen mitverwertet. Bereits im Jahre 1935 wurden von Lückerath in einem Schacht Messungen der seismischen Geschwindigkeiten ausgeführt und bei der Profildarstellung verwandt.
Das Aufsuchen von Reflexionen in den stark von Störschwingungen überlagerten Seismogrammen jener Tage war schwierig. Es bedurfte eines ausgeprägten Korrelationsvermögens des Seismikers ("seismischer Blick"), um die Einsatzzeiten der Reflexionsimpulse zu markieren. Als Hilfsmittel diente beim "Auswerten" ein Transparentdreieck, das durch das Verschieben in den Seismogrammen das Auffinden von geradlinig angeordneten Impulsen erleichterte. Wegen des langen Anlaufs von 300 m und der geringen Seismographenentfernungen von 25 m innerhalb der Aufstellungen lagen die Impulse in den erfassten Ästen der Reflexionshyperbeln tatsächlich fast auf einer Geraden.
Die in den Seismogrammen markierten Reflexionselemente wurden nach der
Strahlenoptik mit der sogenannten "Spiegelkonstruktion" in
Profilquerschnitten dargestellt. Die hierfür benötigten
seismischen Geschwindigkeiten wurden anfangs näherungsweise
empirisch mit einem Iterationsverfahren bestimmt: wo unter den
Schusspunkten söhlige Lagerung der Schichten angenommen
werden konnte, wurden zu beiden Seiten Reflexionselemente, die
demselben Reflexionshorizont angehörten, solange mit variablen
Geschwindigkeiten konstruiert, bis sie in eine Gerade fielen (Abb. 8).
Die Bestimmung der mittleren Geschwindigkeit aus den Parametern der
Reflexionshyperbel war zwar bereits bekannt, wurde jedoch in der
Praxis wenig angewandt.
Waren für mehrere Zeiten, d.h. für flache und zunehmend tiefere Horizonte, die Geschwindigkeiten ermittelt, wurden sie - in Abhängigkeit von der Zeit - zur Konstruktion einer Tiefenkurve, der sog. "Eichkurve" benützt. Diese Eichkurve wurde zur Darstellung der Reflexionen im ganzen Messgebiet angewandt und bei Nachfolgemessungen, evtl. verbessert, wiederverwendet. Für die geringen Tiefen, die der Reflexionsseismik damals zugänglich waren, erwiesen sich diese Eichkurven als recht brauchbar.
Abb.9
Abb.10
Die Bestimmung der seismischen Geschwindigkeiten war jedoch nicht nur
auf diese empirische Methode angewiesen. Bereits 1934 gab es
Versenkseismographen, die bis zu einer Tiefe von 200o m, verwendet
wurden (Abb. 9, 10).
Soweit die Auftraggeber von der Wichtigkeit dieser Messungen überzeugt werden konnten und die technischen Möglichkeiten bestanden, wurden damals Geophon-Versenkmessungen von beiden deutschen Geophysikfirmen sporadisch durchgeführt.
Die Versenkmessungen wirkten sich auch bald auf die Darstellung der Messergebnisse aus durch die Einführung der "Gleithorizonte" als hervorstechende Grenzen seismischer Geschwindigkeiten, die meist auch Grenzen zwischen geologischen Formationen waren. Die Tertiärbasis, die oberste markante Geschwindigkeitsgrenze in Norddeutschland, taucht bereits in den Berichten von 1939/40 als Gleithorizont auf, etwas später kam die Oberkreidebasis hinzu. In dem Bericht Süderhastedt vom 29. Aug. 1942 heisst es z.B.:
"Um die Tiefen der reflektierenden Elemente zu berechnen, wurde das für Holstein verwandte Geschwindigkeitsprofil, das aus direkten Messungen in Tiefbohrungen gewonnen wurde, benutzt. Dabei wurde die in den Mulden zunehmende Mächtigkeit der Schichten geringer seismischer Geschwindigkeit (Tertiär, Diluvium) besonders in Rechnung gesetzt."
Die Bezeichnung eines Eozänhorizontes, der Tertiärbasis und der Oberkreidebasis mit den Buchstaben A, B und C, die bis heute gilt, stammt bereits aus dem Beginn der vierziger Jahre.
Eine der ältesten verfügbaren Ergebnisdarstellungen aus der
Vorkriegszeit für die Erdölindustrie ist ein
Profilquerschnitt aus dem Jahre 1938, das der erste
reflexionsseismische Trupp der Prakla am Salzstock von Friedeburg in
Ostfriesland vermessen hat (Truppführer H. Schnell, Mitarbeiter
R. Köhler, H. Menzel; Abb. 11).
Dieses Profil gibt bereits bis zu 2000 m Tiefe ein recht brauchbares Lagerungsbild. Die in späteren Jahren geäusserte Meinung, dass die Reflexionsseismik in Deutschland in den Vorkriegsjahren über erste tastende Versuche nicht hinausgekommen wäre, ist also kaum aufrecht zu erhalten.
F. Trappe schrieb im Bericht über die Messung am Salzstock von Friedeburg sehr vorsichtig:
"Es ist möglich, dass der obere der dargestellten Horizonte etwa in die Grenzzone Tertiär/Oberkreide fällt, über die Natur der beiden unteren Horizonte lassen sich keine Angaben machen."
Die Aussagen über die stratigraphische und tektonische Zuordnung der Messergebnisse wurde natürlich im Verlaufe der Zeit zunehmend präziser. Sie gingen Hand in Hand mit verbesserten Aufnahme- und Interpretationsmethoden, die besonders bei der Vermessung des Salzstockes von Hohenhorn deutlich werden.
Bei dieser vom Verfasser im Jahre 1947 durchgeführten Vermessung wurden drei wesentliche Neuerungen konsequent angewandt:
1. Es wurde kontinuierlich gemessen, d.h. der Untergrund wurde 100%ig überdeckt.
2. Ein Drittel der Feldarbeit wurde auf Nahrefraktionslinien zur Bestimmung statischer Korrekturen verwandt.
3. Die seismischen Geschwindigkeiten wurden flächenmässig über das ganze Untersuchungsgebiet aus den Reflexionshyperbeln berechnet.
Wie bereits erwähnt, ermöglichte das Ende der Isolierung der deutschen angewandten Geophysik von der amerikanischen im Jahre 1947 die Schliessung der vorhandenen Lücke im Instrumentenbau. Andererseits konnte aber durch die neu gewonnenen Kontakte mit den Geophysikern ausserhalb Deutschlands festgestellt werden, dass das Niveau in der Interpretation der seismischen Ergebnisse dem Stand im Ausland zumindest gleichwertig war. Diese Tatsache ist leicht verständlich, wenn bedacht wird, mit welch komplizierter Tektonik und Stratigraphie sich die deutschen Geophysiker durchweg befassen mussten.
Der Verfasser dankt Dr. Ing. W. Zettel, Prakla-Seismos GmbH., Hannover, für viele technische Hinweise, die bislang noch nirgends veröffentlicht worden sind, sowie einigen älteren Kollegen für intensive Diskussionen, die wertvolle Informationen zum behandelten Thema beisteuerten.
Literatur
Lückerath, H.: Fortschritte der Reflexionsseismik. Öl und Kohle 37,
5, 73-77 (1941).
Trappe, F.: Die Anwendung des seismischen Reflexionsverfahrens im
Kohlebergbau. Glückauf 577-582 (1935).