36.Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft in Bochum

G. Keppner
Im Gegensatz zu früheren DGG-Zusammenkünften zeigte die Jahrestagung 1976 vom 5. bis 9. April in Bochum wieder eine stärkere Hinwendung zur Praxis. Die Tagung wurde vom Institut für Geophysik der Ruhr-Universität Bochum (RUB) sowie dem Institut für Geophysik, Schwingungs-und Schalltechnik der Westfälischen Berggewerkschaftskasse Bochum (WBK) ausgerichtet. Sie stand unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. H. BAULE, der den Festvortrag "Geophysikalische Untersuchung zur Gebirgschlag-Erforschung" ebenso einprägsam und souverän gestaltete wie den Gesamtablauf der Tagung.

Was hatte "Bochum" nun im einzelnen zu bieten?

Neben einem Vor- und Sonderprogramm (Vorstandssitzung, Begrüßungsabend, Pressekonferenz, Geschäftsversammlung, geselliger Abend), einem Rahmenprogramm (Besichtigungen und Führungen durch Ruhr-Universität, Botanischen und Geologischen Garten, Planetarium, Bergbau-Museum), zwei größeren Exkursionen (Stein-und Braunkohlen-Revier), einem Öffentlichen Vortrag ("Dynamik der festen Erde - Kontinentalverschiebung und Plattentektonik"), sowie einer Ausstellung von Büchern und Geräten, stellte das Wissenschaftliche Programm, das in zwei bis drei Parallelsitzungen abgewickelt wurde und worüber im folgenden kurz berichtet werden soll, den eigentlichen Kern des Treffens dar.

Insgesamt wurden 108 Vorträge gehalten. Sie in klassische Themenkreise einzuzwängen, fällt nicht immer leicht. Wie es sich für geo-wissenschaftliche Vorträge gehört, besaßen nicht wenige eine starke lokale oder regionale Komponente. Einige Schwerpunkte seien zusammengefaßt, wobei die gewählte Reihenfolge keine Rangordnung bedeuten soll:

Reflexionsseismik:
Flächenhafte Feldaufnahme . Deutung von Störungen in zyklisch geschichtetem Steinkohlengebirge mit Hilfe synthetischer Seismogramme . Flachseismik für Hydrogeologie und Baugrund- Untersuchung ' See-Seismik · In-Situ-Interpretation seegeophysikalischer Meßdaten.

Refraktionsseismik:
Akustische Aufnehmersysteme auf See.

Tiefensondierungen im Raum von:
Atlas und Antiatlas Marokkos . Damara Orogen in Südwestafrika . Großbritannien . NW-Frankreich . Alpen-längs-Profil . Profil Langeoog-Göttingen.

Modellseismik:
Wellenausbreitung in zyklischen Schichtfolgen . Reflexionsund Transmissionsverhalten im zyklisch geschichteten Steinkohlengebirge . Einfluß von Störungen auf Flözwellen vom Rayleightyp . Charakterisierung inhomogener Medien.

Erdbeben-Seismik:
Amplituden-Untersuchungen von Erdbebenwellen . laufzeitanomalien . Mikroseismik.

Gravimetrie:
Vermessung von Alpen-Teilgebieten' Korrelationsversuche mit erdmagnetischen Vermessungen.

Magnetik:
Feldmessungen . Regionale paläomagnetische Vermessungen . Deutung von Anomalien und Erdfeld-Umkehrungen . Vermessung auf Tiefseeboden . Neues Magnetometer der T. U. Braunschweig . Skineffekt der Erdkruste· Magnetosphären von Erde, Merkur, Jupiter . Interplanetarisches Magnetfeld . Änderung der erdmagnetischen Aktivität.

Geoelektrik:
Tiefensondierungen . Messung auf Tiefseeboden.

Geothermik:
Anomale Wärmestromdichten . Deutungsversuche von Anomalien.

Laboruntersuchungen :
Oberlragungseigenschaften gebräuchlicher Magnetometer ' Gesteinselastizität . Thermische Leitfähigkeit in Gesteinen . Gesteinsverhalten bei Hochdruck-und Hochtemperaturversuchen.

Theoretische und Modelluntersuchungen:
Entstehung von Salzstockfamilien -Salzstockdynamik . Großräumige Dynamik im Bereich Lithospäre-Astenosphäre . Viskosität und Te'ktonik . Entwicklung kontinentaler Rift-Systeme . Tektonischer Zustand im östlichen Mittelmeerraum . Isostasie.
Besondere Akzente setzten für uns naturgemäß die Vorträge unserer Mitarbeiter Prof. Th. Krey und R. Bading, in denen die wesentlichen theoretischen und praktischen Grundlagen für eine flächenhafte reflexionsseismische Feldaufnahme erläutert wurden. Von beiden Vorträgen liegen firmeninterne Abdrucke vor, die von Interessenten angefordert werden können. Im folgenden seien deshalb nur die Zusammenfassungen beider Arbeiten zitiert :

R. Bading, Th. Krey
"Flächenhafte reflexionsseismische Feldaufnahmen als Voraussetzung für 3-dimensionale Datenverarbeitung (Einige grundsätzliche Betrachtungen)"
In der Reflexionsseismik war es in den vergangenen Jahrzehnten üblich geworden, fast alle Probleme nur 2-dimensional zu betrachten. Infolgedessen wurden und werden auch heute noch die Messungen im Gelände meist entlang geradlinigen oder fast geradlinigen Profilen durchgeführt. In neuerer Zeit ist man sich wieder dessen bewußt geworden, daß man die dritte Dimension nicht vernachlässigen darf.
Dementsprechend hat man zunächst die Profilmessungen in der Weise abgewandelt und ergänzt, daß auch die Querneigungen (senkrecht zum vermessenden Profil) der reflektierenden Horizonte laufend miterfaßt werden. Da hierbei aber große Teile der reflektierenden Flächen nicht erfaßt werden, beginnt man heute reflexionsseismische Messungen echt flächenhaft durchzuführen. Es wird gezeigt, wie ein entsprechendes Meßverfahren im Prinzip aussieht und welche Vorteile, speziell im Zusammenhang mit der Mehrfachüberdeckung, damit verbunden sind.

R. Bading¹, K. H. Rüller²
"Flächenhafte reflexionsseismische Feldaufnahme zur Vorfelderkundung im Steinkohlenbergbau (Eine Kurzbeschreibung mit Ausblick auf eine 3D-Datenbearbeitung)"
Das Prinzip einer praktisch realisierten flächenhaften seismischen Vermessung wird diskutiert und über Planung und Durchführung einer Messung berichtet, die Ende 1975 stattfand. Die Fläche umfaßte etwa 4 x 4 km und wurde mit 6fachem Oberdeckungsgrad so vermessen, daß ein regelmäßiges quadratisches Netz von Untergrundpunkten und damit die Voraussetzung zu einer echten dreidimensionalen Datenverarbeitung geschaffen wurde.
Die Art der Aufnahmegeometrie führt zu flächenhaften Stapelungen und zu einer Vielfalt unterschiedlicher CDP-Familien. Diese Vielfalt füh rt zu profilweise verschiedenen Ausbildungen von Multiplen-Restamplituden. Durch einen abschließenden 3D-Migrationsprozeß werden diese Restamplituden ganz erheblich reduziert.
Beide Vorträge fanden starkes Interesse, besonders bei den Vertretern der Kohle-und Erdölindustrie. Leider war die zur Verfügung stehende Redezeit zu knapp für Themen dieses Umfangs, was letztlich zu Lasten der verbleibenden Diskussionszeit ging.
Der von unserem Mitarbeiter Dr. H. G. Rossa entwickelte vorläufige Strukturplan als Resultat der Vermessung, die R. Badings Vortrag zugrunde lag, konnte Interessenten während der Mittagspause und bei Einzelgesprächen gezeigt werden. Aufsehen erregte dabei die bisher nicht in diesem Maße gekannte Auflösung von Störungssystemen (siehe den Beitrag "Flächenhafte reflexionsseismische Feldaufnahme" von R. Bading auf Seite 8).
Im folgenden seien noch einige Vorträge zusammengefaßt, die aus der Sicht von PRAKLA-SEISMOS besondere Beachtung verdienen. So standen die Untersuchungen von H. Rüter "Deutung von Reflexionen aus dem zyklisch geschichteten Steinkohlengebirge mit Hilfe von synthetischen Seismogrammen", H. Denzau und J. Behrens "Modellseismische Untersuchungen zur Wellenausbreitung an zyklischen Schichtungen" sowie G. Ullrich und L. Dresen "ModelIseismische Untersuchungen zum Reflexions- und Transmissionsverhalten eines einfachen, zyklisch geschichteten Steinkohlengebirges" in nahem Bezug zu den Vorträgen von Th. Krey und R. Bading und lieferten wertvolle Hinweise und Hilfen für die Interpretation von Reflexionen aus dem Bereich der Steinkohle. 8. Buttkus wies auf die "Problematik der dreidimensionalen seismischen Erkundung - insbesondere bei der Präzechsteinexploration in NW-Deutschland" hin, wobei sich eine ,Problematik' in erster Linie dann ergibt, wenn man unter dem Begriff ,dreidimensional' auch in eigentlichem Sinne zweidimensionale Aufnahmen mit Querneigungs-Bestimmung und - Berücksichtigung versteht. Der Vortragenden betonte die Notwendigkeit, echte flächenhafte Feldaufnahmen durchzuführen, wie sie in den Vorträgen Krey/Bading erläutert wurden. Die Richtungsabhängigkeit der Stapelgeschwindigkeiten fand besondere Erwähnung. Hierzu lieferte P. Hubral in seinem Vortrag "Wellenfrontkrümmungen in geschichteten Medien" in eleganter Form die theoretische Untermauerung. Die Ausführungen von L. Dresen und S. Freystätter "Der Einfluß verschiedenartiger Störungen im Steinkohlenflöz auf reflektierte Flözwellen vom Rayleightyp trugen nicht unwesentlich zum Verständnis von Flözwellen bei. "Ein Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeitsverteilung im Hangenden aus Laufzeitkurven reflektierter Wellen" lieferte H. Gebrande und zeigte damit neue Perspektiven auf. Stark beachtet wurden ferner die Arbeiten von U. Hunsche "Modellrechnungen zur Entwicklung von Salzstockfamilien" sowie W.-D. Woidt und U. Hunsche "Rechnungen zur Salzstockdynamik mit der Methode der Finiten Elemente". Nicht unerwähnt sollen all jene Vorträge bleiben, in denen regionale Tiefensondierungen dargelegt wurden.
Ein Wort noch zum Tagungsort.
Bochum nennt sich "Stadt mit Pfiff". Ein Besucher, der das Ruhrgebiet nur oberflächlich kennt und dem allein schon dieser Begriff als Synonym für Kohlenstaub und Luftverschmutzung gilt, hat Bochum Abbitte zu leisten. Die Stadt ist grüner und die Luft weit besser als erwartet. Parks und Fußgängerzonen machen den Aufenthalt angenehm. Es promeniert sich leicht in Bochum. Daß es sich hier auch leben läßt, ist keineswegs so selbstverständlich wie es scheint: nicht eine einzige von den 20 Schachtanlagen hat das Zechensterben überlebt. Doch die Bochumer schliefen nicht. Neues ist entstanden: ein Zweigbetrieb der Opel-Werke, und nicht zuletzt die RuhrUniversität, die ein Heer von 20000 Studenten aufnimmt und in deren Räumen auch unsere Tagung stattfand. Die Sehenswürdigkeiten Bochums blieben von uns Tagungsteilnehmern nicht verschont (s. Rahmenprogramm). Besonderes Interesse fanden - wie könnte es anders sein alle Geo-Attraktionen, wie sie eben nur eine Stadt zu bieten hat, die Wachstum und Blüte dem Bergbau verdankt.

36th Annual Meeting of the Deutsche Geophysikalische Gesellschaft in Bochum

In contrast to earlier DGG conventions, the 1976 annual meeting exhibited a marked trend towards practical and applied fields.

The meeting was held jointly by the Institut für Geophysik der Ruhr-Universität Bochum (RUB) and the Institut für Geophysik, Schwingungs-und Schalltechnik der Westfälischen Berggewerkschaftskasse Bochum (WBK). It was run by Prof. Dr. H. Baule whose delivery of his opening paper "Geophysical investigation of rock burst" was as impressive as his organizing of the convention itself.

What in detail did Bochum have to offer?

Beside an opening and special program (executive committee meeting, kickoff evening event, press conference, business meeting, social evening) a visits program (visit and guided tour of the Ruhr University, the botanical and geological gardens, the planetarium and the mining museum), two major excursions (mineral coal and lignite districts), a public lecture ("Dynamics of the rigid earth continental drift and plate tectonics"), as weil as an exhibition of books and equipment, the scientific program, which was held in two to three parallel sessions, was the essence of the convention.

A total of 108 papers were presented. It isn't easy to classify all of them according to classical categories. As is often the case with geoscientific papers, many had strong local or regional relevance. Here a few of the main themes are set out in arbitrary order.

Reflection Seismies
Areal field recording . interpretation of faults in cyclic layered carboniferous rocks using synthetic seismograms . shallow seismics for hydrogeological and building-site surveys . offshore seismics . in-situ interpretation of marine geophysical survey data.

Refraction Seismies
Acoustic recording systems at sea
Deep Seismic Penetration Measurements in the regions of: Marocco -Atlas and Antiatlas mountains . Damara Orogeny in S. W. Africa . Britain . N. W. France . Alps -longitudinal section . Line Langeoog-Göttingen

Model Seismies
Wave propagation in cyclic rock sequences . Reflection and transmission behaviour in cyclic coal measures . Effect of faults on Rayleight-type seam-waves . Characteristics of inhomogenious media

Earthquake Seismies
Amplitude studies of earthquake waves . Travel time anomalies . Micro-seismics

Gravimetry
Alp area surveys . Correlation attempts with geomagnetic measurements.

Magnetics
Field surveys . Regional palaeomagnetic surveys . Evaluation of anomalies and reversals of the geomagnetic field . Deep ocean floor surveys . New magnetometer from the Technical University of Braunschweig . Skin effect of the earth's crust . Magnetospheres of the earth, Mercury and Jupiter . Interplanetary magnetic field . Changes in geomagnetic activity.

Geoelectrics
Depth sonde measurements . Deep oceanfloor surveys.

Geothermics
Anomalous heat flow density . Evaluation aHempts of anomalies.

Laboratory Investigation
Fidelity, properties of common magnetometers . Rock elasticity . Thermal conductivity in rocks . Rock behaviour under extremes of pressure and temperature.

Theoretical and model investigations
Formation of salt dome families -Salt dome dynamics . Largescale dynamics in the lithosphere -asthenosphere . Viscosity and tectonics . Development of continental rift systems ' Tectonic situation in the Eastern Mediterranean · Isostasy
Naturally the papers held by our colleagues Prof. Dr. Th. Krey and R. Bading, in wh ich the fundamental theoretical and practical principles of areal reflection seismic fjeld recording are discussed earn special mention here. Interested readers can order reprints of both papers from PRAKLA-SEISMOS. We shall therefore restrict ourselves here to reproducing the abstracts of both papers.

R. Bading, Th. Krey
Areal Reflection Seismic Field Recording as a Prerequisite for 3-D Data Processing (some fundamental considerations)
In reflection seismics it was common practice in past decades to consider almost all problems only in a twodimensional way. This led to the field procedure, still frequently applied today, of surveying mostly along straight or nearly straight lines. Recently, one has once more become aware that the third dimension may not be left neglected.
Accordingly, line surveys were first modified and supplimented so that the cross-dip (perpendicular to the line direction) of surveyed horizons could also be continually determined. But this method leaves large parts of the reflection interfaces undetermined. Nowadays genuinely areal seismic surveys are beginning to be carried out. Here, the principles of such a survey procedure are described, and its advantages particularly in connection with multiple coverage are discussed.

R. Bading, V. H. Rüller
Areal Reflection Seismic Field Recording for Surveying Prospective Coal Mining Areas. (a brief description with a view to 3-D Oata Processing)
The principle of an actually realized areal seismic survey is discussed. The planning and execution of a survey which took place at the end of 1975 is reported. The area which extented over roughly 4 x 4 km was surveyed with 6-fold subsurface coverage in a way that resulted in a regular square grid of subsurface points, thereby enabling a genuine 3-D data processing.

This form of recording geomelry leads to areal stacking and to a variety of different CDP-families. This multiplicity leads to the formation of line-wise different multiple rest amplitudes. By final 3-D migration processing, these residual amplitudes are considerably reduced.

The content of the first lecture is broadly covered by the paper published in the PRAKLA-SEISMOS Report 1/76 "How to perform areal seismic reflection field work as a prerequisite for 3-D processing".

Both papers were received with great interest especially by delegates from the coalmining and petroleum industries. Unfortunately the inadequate time available for themes of such breadth led to the discussion afterwards having to be curtailed.

The preliminary structure-map, developed by our colleague Dr. H. G. Rossa from surveys on which Bading's paper was based, was shown during the lunch break and in individual discussions. Such previously unknown high resolution of fault systems aroused great interest. See article "Areal seismic reflection field recording" on page 8.

Summaries follow of a few papers which are of special interest for PRAKLA-SEISMOS:

H. Rüter's investigations "Interpreting reflections from cyclic coal-measures using synthetic seismograms"; H. Denzau and J. Behrens "Model seismic investigations of wave propagation in cyclic layers" as weil as G. Ullrich and L. Dresen's "Model seismic investigations into reflection and transmission behaviour of a simple cyclic coalmeasure sequence" were all closely relevant to Krey and Bading's papers and offered valuable assistance for the interpretation of seismic reflections from coal measures. B. Buttkus pointed to the "Problems of 3-D seismic exploration, especially in the Pre-Zechstein exploration in NW Germany". Here the 'problems' mainly arise when the term '3-D' is taken to mean really 2-D recording with determination and application of crossdip data. The author emphasized the necessity of carrying out true areal fjeld recording as described by Krey/Bading. The direction dependance of stacking velocities was given special mention. Here P. Hubral supplied the underlying theoretical considerations in his elegant paper "Wavefront curvature in layered media". The paper by L. Dresen and S. Freystätter "The influence of different types of faults in the coal seam on Raleigh-type reflected seam waves" contributed considerably to the understanding of seam waves.

"A procedure to determine the velocity distribution in overlying horizons trom travel time curves of reflected waves", presented by H. Gebrande, opened new perspectives. U. Hunsche's work "Model computations on the development of salt dome families" was highly regarded, as was W. D. Woidt and U. Hunsche's "Calculations of salt dome dynamics by the finite element method".

Also we shouldn't pass on without mentioning all those papers which presented regional deep penetration measurements.

Now a word on the conference location.

Bochum is known as the "town with zest". Visitors who only know the Ruhr area superficially and for whom tne word 'Ruhr' is just a synonym for coal-dust and air pollution owe Bochum an apology. The town is much greener, the air far clearer than expected. Parks and pedestrian zones are added attractions. Walking is a pleasure in Bochum.

That it should be possible to live here at all is by no means as obvious as it seems: not a single one of the twenty main shafts survived the run-down of the pits. The Bochumers certainly haven't wasted time, the town has been rebuilt, there is a new Opel branch works and not least the Ruhr University, with its host of 20000 students, which also was our conference site.

Bochum's sights were not spared, as mentioned under 'visits program'. But most of all our interest was aroused by the geo-attractions, which can offer only a town like Bochum, which owes its very existence and prosperity to mining.