Nachweis einer vulkanischen Struktur auf der Schwäbischen Alb mittels gravimetrischer Messungen und unterstützender Höhenbestimmung

Abstract

Im Bereich der Schwäbischen Alb und des Albvorlandes existieren eine Vielzahl von vulkanischen Strukturen unterschiedlicher Größe, die man zusammen als Schwäbischer Vulkan bezeichnet. Sie entstanden bereits im Miozän und sind heute oft nicht mehr als solche zu erkennen. Besonders viele davon befinden sich im Gebiet von Kirchheim u.T. und Bad Urach. Das Maar am Hofbrunnen ist eine dieser Strukturen und liegt in der Gemeinde Münsingen, nahe des Ortes Trailfingen auf der Schwäbischen Alb. Diese Struktur ist bereits seit langer Zeit bekannt, dennoch ist sie in einigen neueren Karten nicht enthalten. In dieser Diplomarbeit soll ein Teilgebiet im Süden des Maars untersucht werden und es wird überprüft, ob eine vulkanische Struktur mittels gravimetrischer Messungen und unterstützender Höhenbestimmungen nachgewiesen werden kann. Zunächst werden die geologischen Grundlagen, die die Entstehung dieser vulkanischen Strukturen und speziell zu der des Maars am Hofbrunnen erklären, betrachtet. Da sowohl Höhen- als auch Schweremessungen durchgeführt werden sollen, werden anschließend die verschiedenen möglichen Messverfahren genauer betrachtet und die für diesen Zweck am besten geeigneten ausgewählt. Um die notwendigen Messungen durchführen zu können, muss im nächsten Schritt ein geeignetes Messkonzept aufgestellt werden, das dann bei der Durchführung der Messungen im Gelände umgesetzt werden kann. Bei der Auswertung wird zuerst aus den erhaltenen Höhendaten ein DGM generiert, dass die Ausgangslage für die Auswertung der Schwere-Messergebnisse liefert. Für die Herleitung der Schwereanomalien auf das Geoid müssen einige Reduktionen und Korrekturen angebracht werden, so dass im Ergebnis die vulkanische Struktur sichtbar wird. In einem letzten Schritt wird der Einfluss der vulkanische Struktur, die eine Störmasse im Untergrund darstellt, auf die Schwere modelliert. Dazu wird die Struktur aufgeteilt, vereinfacht und als geometrische Körper aufgefasst, die aus einem Gestein bestehen, dessen Dichte sich vom Umgebungsgestein unterscheiden. Die Ergebnisse dieser Modellierung werden abschließend mit den Messergebnissen verglichen.

You can find a large number of volcanic structures of very different sizes on the low-mountains Schwäbische Alb and the surrounding arrea. All these structures are called "Swabian volcano" and exist since Miocene. They are not often recognized as such ones. Many are located in an area round of Kirchheim u.T. and Bad Urach. One of these structures is the Maar am Hofbrunnen part of the community Münsingen on the low-mountains near the village Trailfingen. It is already well-known for a long time, nevertheless it was not printed in several maps. So this thesis will exame if it's possible to prove the existence of this volcanic structure with relative gravity measurements and additional determinations of the height. First of all we look at the geological processes which caused the origin of all those structures and especially of the Maar am Hofbrunnen. It is necessary to compare the different possible measuring methods and to choose the best way for the determination of height and gravity. Another step before real measurements can start is to find a suitable concept for the measurements which can be used in field. Evaluation of the results starts with the creation of a DTM, so the reductions and corrections for computing gravity anomalies on the geoid can be identified. As result a volcanic structure will be visible. In a last step the effects of the volcanic structure is modeled as a disturbing mass under a surface. For that reason we need a simple structure which can be divided into several parts, so it can be approximated by geometric bodies. These bodies are filled with rocks which densities differ from the surrounding. Finally the modeled results can be compared with the results of the measurements.