Ultraschall und RACOS®

Die Auswertung der Ausbreitungseigenschaften seismischer Wellen ist eine effektive Methode zur Bestimmung der Deformationseigenschaften von Gesteinen. Wenn die entsprechenden Frequenzen benutzt werden, reagieren die Schallwellen sehr empfindlich auf Auflockerungszonen, Hohlräume und Risse im untersuchten Material. Sie können daher für die Ermittlung von Brüchen und die Darstellung der Ausbreitung von Mikrorissen mit sich ändernden Spannungsbedingungen benutzt werden. Im Gesteinslabor Dr. Eberhard Jahns können die Geschwindigkeiten von P- und S-Wellen in Ultraschall-Laborexperimenten ermittelt werden. Auf der Basis dieser Experimente können dynamische Moduli, wie der Elastizitäts- oder der Schermodul berechnet werden. Da im Gesteinslabor auch statische Moduli berechnet werden, ist dies eine sinnvolle Maßnahme, wenn es darum geht dynamische und statische Moduli gegeneinander zu kalibrieren.

RACOS^® (Rock Anisotropy Characterization On Samples) ist eine Methode zur Bestimmung des 3D-in situ-Spannungsfeldes mit Hilfe von Bohrkernen (Braun 2006, Braun 2008; weitere Informationen finden Sie auf der Homepage von Dr. Roland Braun Consultancy in Rock Mechanics). Mit Hilfe von Geschwindigkeitsmessungen von P- und S-Wellen in verschiedenen Richtungen und unter hydrostatischer Belastung des Probenwürfels können das elastische Verformungsellipsoid und das Ellipsoid der seismischen Anisotropie modelliert werden. Mit Hilfe dieser Daten lassen sich Aussagen zum Gefüge- und Strukturinventar eines Gesteinskörpers treffen. Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die Berechnung des rezenten 3D-in situ-Spannungsfeldes im Bohrloch.