Ergebnisse geophysikalischer Untersuchungen im Gschliefgraben bei Gmunden (Oberösterreich) im Hinblick auf Massenbewegungen

Wien

2008

S. 117-132

12 Abb., 47 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200151853

Ein interdisziplinäres Projekt des Programms "Geophysik der Erdkruste" der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) hatte zum Ziel, die Anwendungs- und Aussagemöglichkeiten geophysikalischer Verfahren zur Untersuchung von Massenbewegungen im alpinen Raum zu untersuchen. Das Messgebiet des Gschliefgrabens bei Gmunden ist dadurch gekennzeichnet, dass seit dem Ende der Eiszeit Rutschungen unterschiedlichen Ausmaßes und unterschiedlicher Geschwindigkeit stattfinden, die bis zur Bildung von Erd- und Schlammströmen geführt haben. Raue Topographie und komplexe geologisch-tektonische Verhältnisse bewirken erhebliche Schwierigkeiten bei den Messungen und der Auswertung der geophysikalischen Daten. Die Massenbewegungen werden von den tonreichen Buntmergeln des Helvetikums ausgelöst, deren seismische Geschwindigkeiten im unverwitterten Zustand bis 2800 m/s liegen und die durch die Verwitterung bis auf Werte unter 2000 m/s abnehmen. Die spezifischen elektrischen Widerstände der Buntmergel liegen zwischen 7 und 50 Ohmm. Die Schlammströme weisen Geschwindigkeiten von 1500 m/s und Widerstände von 7 bis 25 Ohmm auf. Die refraktionsseismische Auswertung nach Palmer (1980) lässt einen seismischen 4-5-Schichtfall erkennen, wobei vor allem die höheren Horizonte durch oftmals unebene Geometrie in den Schichten und stärker variierende Geschwindigkeiten gekennzeichnet sind. Für die Rutschungen bedeutsame Gleitschichten können durch integrative Auswertung von Refraktionsseismik und Geoelektrik (ERT - Electric Resistivity Tomographie) identifiziert werden. Einen bedeutenden methodischen Fortschritt in der Auswertung brachte die refraktionsseismische Tomographie, durch die auch Hinweise auf "überschossene Schichten" erhalten werden können. Hochauflösende reflexionsseismische Profile wurden im Unterlauf des Gschliefgrabens gemessen, wo wegen der großen Mächtigkeit der Rutschmassen die Eindringtiefe von Refraktionsseismik und Geoelektrik nicht ausreichend war, um den festen Untergrund zu erreichen. Infolge Überschneidung der Geschwindigkeiten der älteren Rutschmassen und der Buntmergel bildet diese Grenze anscheinend auch keinen seismischen Leithorizont. Es gibt jedoch starke Hinweise auf seismofazielle Unterschiede, die eine Seismostratigraphie bei Vorhandensein weiterer Profile aussichtsreich erscheinen lassen. Die Mächtigkeit der Rutschmassen kann im Mündungsbereich des Gschliefgrabens eine Größenordnung von 200 m erreichen. Die geoelektrischen Messungen zeigen, wie erwartet, eine starke Korrelation der elektrischen Widerstände mit der Wassersättigung der tonigen Buntmergel. Da die Stabilität der Sedimente primär von der Wassersättigung abhängt, ist die Geoelektrik besonders gut für die Beurteilung der Stabilität der Rutschmassen geeignet (Niesner, 2004; Weidinger et al., 2007; Seiberl et al., 1995). Auch ein Einsatz von geoelektrischem Monitoring im Rahmen eines Frühwarnsystems wäre damit erfolgversprechend.