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Untersuchung physikalischer Eiseigenschaften mit Reflexionsseismik Colle Gnifetti und Halvfarryggen

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Diez, A. , Hofstede, C. , Polom, U. and Eisen, O. (2011): Untersuchung physikalischer Eiseigenschaften mit Reflexionsseismik Colle Gnifetti und Halvfarryggen , 71. JAHRESTAGUNG DER DGG.-24. FEBRUAR. .
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Zur Modellierung von Eisschilden wird meist von isotropem Eis ausgegangen. Eiskernanalysen wie auch Modelle zeigen aber, dass Eiskristalle sich unter Spannungen im Eisschild ausrichten können. Eis wird somit anisotrop. Die Viskosität variiert so über drei bis vier Größenordnungen, je nach Spannungsrichtung. Diese anisotropen Schichten haben unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeiten für seismische Wellen (3-5%) und führen somit zu Reflexionen im Eis. Im LIMPICS-Projekt werden geophysikalische Methoden zur Bestimmung der physikalischen Eiseigenschaften verwendet. Zunächst wurden Messungen am Colle Gnifetti, Schweiz (4500 m ü. M., MAAT -14°C) durchgeführt. Dort sind ähnliche physikalische Verhältnisse wie in polaren Eismassen vorhanden. Bei Messungen 2008 wurde das Seismic Impulse Source System als Quelle verwendet. Das prozessieren dieser Daten war problematisch, da mögliche Reflexionen durch Tauch- und Oberflächenwellen stark überlagert wurden. Dafür konnte aus den Tauchwellen ein Dichteprofil der oberen 30 m gewonnen werden. Durch die Verwendung eines S-Wellen-Vibrators (ElViS) wurde 2010 eine deutliche Verbesserung der Daten erzielt. Am Halvfarryggen, Antarktis wurden durch Explosionen erzeugte Wellen durch die deutlich größere Eismächtigkeit von 900 m zeitlich getrennt. Eine Reihe von internen Reflektoren konnte hier beobachtet werden. Diese werden als Änderungen der Kristallorientierung des Eises mit der Tiefe interpretiert.

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