Marine Magnetik Küste und Schelf Ozean und Klima Paläomagnetismus Gesteinsmagnetik Marine Magnetik Geo Consulting		Marine Magnetik und Elektromagnetik Magnetische, elektromagnetische und optische Meeresbodenexploration Forscher: Hendrik Müller (jetzt BGR), Christian Hilgenfeldt, Tilo von Dobeneck Methoden: Marine Elektromagnetik und Magnetik, Gesteinsmagnetik Projekte: MARUM Neridis III, SD 1, MARUM-UVigo Neridis II, BGR INDEX Themen: Marine Grundwasseraustritte und Minerallagerstätten wie hydrothermale Sulfiderze, Eisen-Mangankrusten, Eisen- und Phosphoritsande sind durch abweichende magnetische und/oder elektrische Eigenschaften erkennbar. Wir entwickeln und betreiben marine Benthosprofiler z.B. zur elektromagnetischen Lokalisierung von submarinen Süßwasserquellen und zur Tiefen- und Volumenabschätzung von Mineralvorkommen von der Küste bis in die Tiefsee. Integrierte Benthoskameras erfassen die Morphologie und Besiedlung des Meeresbodens, um das ökologische Gefährdungspotential durch einen Abbau bewerten zu können. Inaktiver Tiefsee-Sulfidschlot (Quelle: BGR) Controlled Source Electromagnetic Imaging des Meeresbodens (abgeschlossen) Forscher: Hendrik Müller, Benjamin Baasch, Christian Hilgenfeldt, Tilo von Dobeneck Projekte: MARUM Sedimentdynamik SD1, MARUM Neridis III, MARUM-UVigo Neridis II Überblick: Angesichts der hohen ökologischen und ökonomischen Bedeutung der Ozeanrandregionen und deren Erforschung sind zunehmend auch nicht-akustische Verfahren zur Charakterisierung von Oberflächensedimenten in Küsten- und Schelfregionen gefragt. Ein von uns neu beschrittener Weg der Meeresbodenkartierung beruht auf "controlled source electromagnetic (CSEM) imaging" und darauf aufbauende Auswerte- und Inversionsalgorithmen. Durch Nutzung verschiedener Frequenzen und in-phase und quadrature Signals lässt sich auf diese Weise sowohl die elektrische Leitfähigkeit (~Salinität, Porosität, Gradierung) als auch die magnetische Suszeptibilität (terrigener oder Eisenmineral-Gehalt, Redox-Zustand, Kontamination) der Sedimentoberfläche detailliert vermessen. Dieser Ansatz wurde in diversen estuarinen, littoralen und neritischen Fallstudien erfolgreich realisiert (siehe Küste und Schelf). Hierbei kamen unsere zwei Benthos-Profiler NERIDIS II und III (NERitis DIScoverer) in der Ostsee, auf dem Galizischen Schelf und in der Bay of Plenty (NZ) zum Einsatz. Der schmale "footprint" des konzentrischen koaxialen CSEM Sensors und der hohe Messtakt (25 Hz) bei multiplen Frequenzen und Schleppgeschwindigkeiten von 3-4 Knotem ermöglicht es, Sedimentstrukturen höchst unterschiedlicher Ausdehnung zwischen sub-Meter ( Eisenerzknollen, UXO) bis zu Kilometern (Driftkörper, Seifenlagerstätten) innerhalb eines Einsatzes abzudecken, aufzulösen und zu invertieren. Controlled Source Electromagnetic Seabed Profiler MARUM Neridis III Ausgewählte Publikationen: Müller H., von Dobeneck T., Hilgenfeldt C., SanFilipo B., Rey D., Rubio B. (2012) Mapping the magnetic susceptibility and electric conductivity of marine surficial sediments by benthic EM profiling Geophysics, 77, E43 - E56 doi: 10.1190/GEO2010-0129.1 Baasch B., Müller H., Oberle F., von Dobeneck T. (2014) Inversion of marine multifrequency electromagnetic profiling data: a new approach to resolve surficial sediment stratification Geophysical Journal International, 200, 438 - 451 doi: 10.1093/gji/ggu406 EM Exploration polymetallischer Sulfiderze im tiefen SW Indik Forscher: Hendrik Müller (jetzt BGR), Christian Hilgenfeldt Projekt: BGR INDEX Expeditionen 2014 und 2017 Überblick: Die Erkundung und Erforschung mariner Minerallagerstätten gewinnt angesichts der rasant steigenden Rohstoffpreise zunehmend an Bedeutung für die strategische Rohstoffsicherung. Bisher fehlen effektive Methoden um die meist heterogenen und sedimentbedeckten sowohl tief- als auch flachmarinen Erzlagerstätten aufzufinden. Zur Bewertung der Abbauwürdigkeit ist die genaue Kenntnis der Ausdehnung, der Qualität und des internen Aufbaus einer Lagerstätte von großer Bedeutung. Nur auf der Basis genauer Prospektionsdaten lassen sich Abbaulizenzen der International Seabed Authority (ISA) erlangen und hohe Investitions- und Förderkosten rechtfertigen. Etablierte Methoden der seismischen Exploration mariner Rohstoffvorkommen sind zur Exploration von „Submarinen Massiv-Sulfiden (SMS)“, Manganknollen, Phosphoriten und Schwermineralseifen nur bedingt aussagekräftig. Im Gegensatz dazu ist „Controlled Source Electromagnetic (CSEM) Imaging“ vom physikalischen Ansatz her ideal zur Erfassung elektrisch leitfähiger und/oder magnetisch kontrastierender mariner Erzvorkommen geeignet. Controlled Source Electromagnetic Deepsea Profiler BGR GoldenEye Ausgewählte Publikationen: Müller H., Schwalenberg K., Reeck K., Barckhausen U., Schwarz-Schampera U., Hilgenfeldt C., von Dobeneck T. (2018) Mapping seafloor massive sulfides with the Golden Eye frequency-domain EM profiler First Break, 36, 61 - 67

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