3D Schwerefeldmodellierung zur Erfassung des tiefen Untergrundes im Nordost- Deutschen Becken.

Abstract

Mit dem Ziel dreidimensionale Modelle des tiefen Untergrundes im Nordost- Deutschen Becken zu erstellen, wird das Schwere- und Magnetfeld im Bereich des Beckens mit folgenden Methoden untersucht: \- Powerspektralanalyse des Schwere- und Magnetfeldes zur Tiefenabschätzung und Eulerdekonvolution des Schwerefeldes \- Dreidimensionale Dichtemodellierungen Die Interpretation und Integration aller verfügbaren geologischen und geophysikalischen Randbedingungen, aus Reflexions-, Weitwinkelseismik und Magnetotellurik, sowie den zur Verfügung stehenden Sediment- beckenmodell und Datensätzen von Bohrungen, führt zu komplexen dreidimensionalen Dichtemodellen. Im ersten Dichtemodell wird das im Becken dominante Schwerehoch von Pritzwalk durch einen High Density Body, welcher von einer Intrusion abstammen könnte, erzeugt. Im zweiten Modell wird das Hoch durch einen möglicherweise basischen bis ultrabasischen Manteldiapir verursacht. Die in Diskussion stehende Existenz der Transeuropäischen Störungszone wird durch die Dichtemodellierung weder verneint noch bestätigt, da Modelle mit Strukturen die der Störungszone entsprechen, wie auch Modelle mit einen aus seismischen Ergebnissen postulierten Akkretionskeil, das gemessene Schwerefeld modellieren können. Die Berechnung der durch die Modellkruste verursachten Auflast, unter Berücksichtigung einer kontinuierlichen Tiefe der Moho in ca. 31 km, weist auf ein isostatisches Verhalten des Untersuchungsgebietes nach Vening-Meinesz hin. Aus einem vereinfachenden Zweischichtmodell mit Einbeziehung der Subsurface Loads ergibt sich eine, für ein Gebiet mit aufliegender Beckenstruktur, große statische Rigidität des Untersuchungsgebietes von D = 3.2 E 24 Nm.

With the aim to create 3D models of the deeper underground structure, the gravity and magnetic fields of the North German Basin were investigated using the following methods: \- Depth estimations using power spectrum analysis of the gravity and magnetic field and Euler deconvolution of the gravity field \- Three-dimensional density modelling Complex 3D density models were constructed on the basis of all available reflection- and wide-angle seismic data, magnetotelluric data, a geological model of the basin, and well data. Two alternative density models are presented. The Pritzwalk gravity high, which is a dominant feature of the gravity field of the basin, was modelled as the result of a high density body. This high density body could represent an intrusion. In the second model, the source of the high is attributed to a mantle derived basic diapir. The frequently-discussed question of whether or not the basin contains evidence for the Trans-European Fault Zone cannot be answered by gravity modelling. This is because the measured gravity field can be equally well matched by models including a faulting zone or by those that include an accretionary wedge, as postulated on the basis of seismic results. Loads were calculated for a model with a constant Moho depth of 31 km. Isostatic analysis suggests that the basin exhibits Vening-Meinesz regional isostatic behaviour. A simplified two layer model that includes subsurface loads suggests that the basin has a high static flexural rigidity of D = 3.2 E 24 Nm.