und Überschiebungsgürtels - GFZ

Datengrundlage und Methodik 31
3.1.5 Karten und verwendete Projektion
• Amerikanische Flugnavigationskarte im Maßstab: 1:500 000 (TCP P-26B, 1993), im Rahmen dieses
Projektes angeschafft.
• Bolivianische Militärkarten im Maßstab 1:250 000 (SE 20-5, 1979; SE 20-6, 1974), Quelle: FU-Berlin
sowie s/w Fotokopie von ANDINA S.A..
• Geologische Karte von Bolivien im Maßstab: 1:1 000 000 (YPFB und Sergeomin, 1996).
Für georeferenziertes Arbeiten wurde eine Universal-Transvers-Mercator Projektion gewählt (UTM Zone
20 S, WGS 1984).
3.2 Methodik
Die meisten Ergebnisse dieser Arbeit basieren auf einem Arbeitsfluss, der aus der Interpretation
reflexionsseismischer Daten und deren anschließende Verwendung für strukturelle, kinematische und
dynamischen Modellierungen besteht. Weitere, ergänzende Ergebnisse stammen aus der morphotektonischen
Analyse von Satellitenbildern. In diesem Unterkapitel werden die wichtigsten Aspekte der übergreifenden
Methodiken und Arbeitschritte beschrieben, um deren Einfluss auf das Gesamtergebnis abschätzen zu
können. Die Grundlagen der angewendete Modellierungstechniken hingegen werden mit den Ergebnissen in
den entsprechenden Abschnitten beschrieben.
Als Arbeitsplattform für Interpretation, Strukturmodellierung und Tiefenkonvertierung wurde das
Programm gOcad gewählt (geological Object computer aided design). Das Programm erlaubt die
georeferenzierte Darstellung und Bearbeitung geologischer und geophysikalischer Datensätze. gOcad besitzt
hervorragende Möglichkeiten der 3-D Visualisierung, da die Beobachtung der Objekte durch eine von der
Maus gesteuerten „Kamera“ erfolgt, die frei im Raum bewegt werden kann. Objekte können Träger von
Eigenschaften sein, mit denen Rechenoperationen durchgeführt werden können. Ein Hauptbestandteil des
Programms ist der Interpolationsalgorithmus DSI (discrete smooth interpolation). Dieser Algorithmus basiert
auf einer iterativen Minimierung des Fehlers zwischen bekannten und unbekannten Werten (Mallet, 1992).
Das Programm erlaubt es z.B., mehrere seismische Profile gleichzeitig darzustellen, wodurch die
Korrelation einzelner Strukturen von einem Profil zum nächsten ermöglicht wird. Aus den auf den
seismischen Profilen interpretierten Schicht- und Störungsspuren lassen sich Flächen konstruieren und somit
ein kohärentes 3-D Strukturmodell erstellen (Kapitel 4 und 5).
3.2.1 Geschwindigkeitsmodell und Tiefenkonvertierung
Alle von ANDINA S.A. zur Verfügung gestellten seismischen Profile liegen als migrierte Zeitsektionen in
Zweiweglaufzeit vor. Die geometrischen Verhältnisse im Untergrund werden in einer Zeitsektion nicht
korrekt abgebildet, welches aber für strukturgeologische Analysen der Strukturen im Untergrund nötig ist.
Aus diesem Grunde wird in gOcad ein Geschwindigkeitsmodell für das Arbeitsgebiet erzeugt, das die
Tiefenkonvertierung von 2-D seismischen Datensätzen und ggf. von Objekten, die in gOcad in der
Zeitdomäne erstellt wurden, erlaubt (Abb. 3-2).
Als Eingangsdaten für die Interpolation des Geschwindigkeitsmodells dienen die Geschwindigkeitsangaben
von 4 synthetischen Bohrlochseismogrammen sowie Intervallgeschwindigkeiten, die sich aus
den NMO-Korrekturgeschwindigkeiten errechnen und für 9 seismische Profile tabellarisch vorliegen (Abb. 3-
2a).
Generell nimmt die Genauigkeit der Geschwindigkeitsanalyse mit zunehmender Tiefe ab und ist am
besten für deutliche, horizontale Reflektoren. Für das akustische Grundgebirge werden in der Regel keine
guten Ergebnisse erzielt. Das Geschwindigkeitsmodell des Untersuchungsgebietes wird deshalb in zwei
geologische Körper unterteilt, Deckgebirge und Grundgebirge. Diese Unterteilung erfolgt auf Basis der
Interpretation der Grundgebirgsoberfläche fast aller seismischer Profile. Wie im Folgenden beschrieben wird,
werden für den Modelkörper der Sedimente die Intervallgeschwindigkeiten interpoliert, während für das
Grundgebirge die Geschwindigkeiten gemäss Literaturangaben gesetzt werden, da die
Geschwindigkeitsanalyse für diesen Bereich keine adäquaten Werte liefert. Für die Erzeugung des