11 Marine Geophysik
Kernlogging im Labor und auf See
Methoden und Instrumente fĂŒr das Sedimentkernlogging
Team: Thomas Frederichs (Laborleiter), Christian Hilgenfeldt (Systemingenieur), Liane BrĂŒck (Labortechnikerin), Heike Piero (Datenmanagement), Tilo von Dobeneck (Datenprozessing)
RÀume: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, RÀume 4140/0100

Verfahren: Physikalische Sedimenteigenschaften wie magnetische SuszeptibilitĂ€t, elektrische LeitfĂ€higkeit, Schallgeschwindigkeit und Farbreflektanz werden durch Sedimentzusammensetzung und -gefĂŒge gesteuert. Mit modernen Loggingverfahren lassen sich diese Parameter quantitativ, zerstörungsfrei und hochauflösend an Sedimentkernen und Gesteinsproben messen. Sie sind fĂŒr die Beschreibung, Stratigraphie und Korrelation von Sedimentkernen sowie deren Vergleich mit Magnetik-, Seismik-, und Geoelektrik-Surveys an Land und auf See von großer praktischer Bedeutung. Wir fĂŒhren seit 30 Jahren routinemĂ€ĂŸig physikalisches Kern-Logging und optisches Kern-Imaging sowohl an Bord von Forschungsschiffen als auch im eigenen Kernlogginglabor durch und gelten als kompetent fĂŒr zuverlĂ€ssige Datenerfassung, analytische und statistische Auswerteverfahren und sedimentologische und palĂ€ozeanographische Kernlog-Interpretationen.

MSM39 Stratigraphie Kernprofil B aus Loggingdaten

MARUM fast-track Multisensor-Kernlogger (MSCL)
Team: Thomas Frederichs, Christian Hilgenfeldt, Liane BrĂŒck, Tilo von Dobeneck
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 0100 and auf See

System: Dieser "fast-track" Multisensor-Kernlogger wurde fĂŒr den Schiffseinsatz entwickelt, mit MARUM-Mitteln konstruiert und erfolgreich auf See erprobt. Der steife, modulare Aufbau und kompakte Kabelbaum vereinfachen Aufbau und Installation im Schiffslabor. Aktuell ist das System mit Bartington Ringsensoren zur Messung der magnetischen SuszeptibilitĂ€t an Voll- oder Halbkernen ausgestattet - wahlweise mit 135mm Durchlass (MS2C135) fĂŒr 10-12cm dicke Kerne oder 80mm Durchlass (MS2C80) fĂŒr 6-7cm dicke Kerne und U-Channel. Die neue Steuerelektronik (MS3) verkĂŒrzt den Messtakt auf 1-3 sec und verdoppelt damit den Kerndurchsatz. Der neue non-contact-resistivity (NCR) Sensor zur PorositĂ€tsmessung verfĂŒgt jetzt ĂŒber eine digitale, weniger störanfĂ€llige Elektronik. Das innovative Antriebskonzept mit zwei Zahnriemenförderern in V-Stellung ermöglicht ohne Umbau wechselnde Kerndurchmesser (MEBO, SL, KL), eine Laser-SegmentlĂ€ngen- und Positionskontrolle mit sub-mm-PrĂ€zision, einen bidirektionalen Kerntransport und somit auch Nullpunktkorrekturen innerhalb von Segmenten. Neu ist auch die LabView-Steuersoftware, die alle erforderlichen Prozessingschritte (Drift- und Kernendkorrektur, Dekonvolution) automatisiert und Datenkontrolle und -organisation vereinfacht.

MARUM fast-track Multisensor-Kernlogger

GEOTEK Multi Sensor Kernlogger mit GEOSCAN II Linescanner
Team: Thomas Frederichs, Liane BrĂŒck, Christian Hilgenfeldt, Tilo von Dobeneck
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 0100 und auf See

System: Unser mobiler GEOTEK Multi Sensor Kernlogger wird primĂ€r an Bord von Forschungsschiffen eingesetzt. Er ist mit einem Ringsensor zur Messung der magnetischen SuszeptibilitĂ€t (Bartington MS2C, Durchmesser 140 mm, Genauigkeit ca. 2 x 10E-6 SI) ausgerĂŒstet, der ĂŒber ein Kerninterval von ca. 8 cm integriert. ZusĂ€tzlich ist ein Non-contact-resistivity (NCR) Sensor zur Messung der elektrischen LeitfĂ€higkeit vorhanden, woraus sich PorositĂ€t und Naßdichte des Sediments abschĂ€tzen lassen. Die Logs der einzelnen Sedimentsegmente werden zu einem vollstĂ€ndigen Kernlog zusammengefaßt und der immanente Signalabfall an den Segmentenden mittels einer speziell angepaßten Korrekturfunktion ausgeglichen. Die digitale RGB Zeilenkamera GEOSCAN II mit drei 1024 pixel CCD Zeilensensoren scannt die gesamte SedimentoberflĂ€che von Halbkernen in Farbe. Ein spezielles Bildverarbeitungsprogramm verbindet die Segmente und beschneidet Endkappen, HohlrĂ€ume und anderen Störungen im Rohbild vor der weiteren Datenauswertung (z.B. Helligkeit, FarbverhĂ€ltnis).

Geotek Multi Sensor Kernlogger auf FS Sonne
GEOTEK MSCL Internetseite

GEOTEK MSCL Handbuch

Halbkernlogger mit Bartington SuszeptibilitÀts-Punktsensor
Team: Thomas Frederichs, Christian Hilgenfeldt, Liane BrĂŒck
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 4140

System: Unserer stationĂ€rer Labor-Halbkernlogger ist fĂŒr hochauflösendes, hochprĂ€zises Logging der magnetischen SuszeptibilitĂ€t an ArchivhĂ€lften optimiert, z.B. fĂŒr Zwecke der Zyklostratigraphie, Zeitreihen- und Faziesanalyse. Der dreiachsige Schrittmotorantrieb ermöglicht es, die KernhĂ€lfte automatisch lĂ€ngs und quer zu verfahren und die dabei eingesetzten Bartington Punktsensoren abstandskontrolliert abzusenken und anzuheben. Die optionalen MS2F und MS2E Sensoren messen sehr oberflĂ€chennah und erzielen mit ca. 3 cm resp. 1.5 cm Halbwertsbreiten eine viel bessere Ortsauflösung als die Ringsensoren der MSCL Systeme. Das Logging kann in frei wĂ€hlbaren mm-Schritten zur Messung an bis zu 1.5 m langen Halbkernen und U-Channel erfolgen. Jeder Meßpunkt auf der KernoberflĂ€che wird durch eine nachfolgende Luftmessung ergĂ€nzt, um die sensortypisch hohe Temperaturdrift dynamisch korrigieren zu können. Daraus ergibt sich fĂŒr ein 1 m langes Kernsegment bei einem Meßpunktabstand von 1 cm eine Messdauer ca. 20 Minuten.


Tragbares Spektrophotometer Konica Minolta CM-2600d
Team: Liane BrĂŒck, Tilo von Dobeneck
Raum: UniversitÀt Bremen, GEO GebÀude, Raum 4140

System: Dieses Spektrophotometer erfasst auf FlĂ€chen von 8 bzw. 3 mm (Ø) die diffuse Reflektanz von GesteinsoberflĂ€chen im erweiterten sichtbaren Lichtspektrum von 360-740 nm (10 nm Intervalle). Das manuelle System eignet sich zur lithostratigraphischen Analyse von KernhĂ€lften und WĂŒrfelproben, insbesondere zur Messung der Konzentration pigmentierter Minerale wie HĂ€matit, Goethit, Kohle, Ton etc. Ein neues Verfahren zur Endmember-Modellierung solcher Daten wurde in unserer Gruppe entwickelt (Heslop et al. 2007) und zur Detektion von Staub- und Diageneselagen in Sedimentkernen eingesetzt.

Produktkatalog Konica Minolta CM-2600d pdf-Datei (1.49 MB)

Technische Spezifikationen (Konica Minolta)

Heslop D., von Dobeneck T., Höcker M. (2007)
Using non-negative matrix factorization in the unmixing of diffuse reflectance spectra
Marine Geology, 241, 63 - 78
doi: 10.1016/j.margeo.2007.03.004


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