Geophysical measurements on sediment cores from North Pond, Mid Atlantic Ridge

Die Porosität ist einer der wichtigsten gesteinsphysikalischen Parameter von Sedimenten. Daher werden in dieser Arbeit die Abhängigkeiten zwischen dem zentralen gesteinsphysikalischen Parameter Porosität und den Parametern Wärmeleitfähigkeit und spezifischer elektrischer Widerstand an Sedimenten von North Pond, eines Sedimentbeckens an der westlichen Flanke des Mittelatlantischen Rückens bei ca. 23°N, qualitativ und empirisch untersucht. Die Messung des spezifischen Widerstands wurde mittels eines miniaturisierten Wenner-Arrays mit einem Zentimeter Elektrodenabstand noch an Bord der FS Maria S. Merian auf der Reise MSM11/1 vom 10. Februar bis 13. März 2009 an Sedimentkernhälften durchgeführt, ebenso wie die Messung der Wärmeleitfähigkeit mit einer Nadelsonde. Die Messung der Gamma-Dichte an einem Multi Sensor Core Logger erfolgte im Rahmen dieser Arbeit und wurde wie die Messung der Porosität an Proben im Marum in Bremen durchgeführt. Die zugrundeliegende und zu untersuchende Beziehung zwischen spezifischem Widerstand und Porosität ist Archie's Law, die untersuchte Beziehung zwischen Wärmeleitfähigkeit und Porosität ist das Modell des geometrischen Mittels der Sedimentkomponenten. Die physikalische Beziehung zwischen der Porosität und den beiden Parametern spezifischer Widerstand und Wärmeleitfähigkeit konnte an den Sedimenten von North Pond bestätigt werden.

孔隙度（porosity）是沉积物最为关键的岩石物理参数之一。本研究针对北大西洋洋脊西侧约北纬23°处的沉积盆地North Pond的沉积物，对核心岩石物理参数孔隙度与热导率、比电阻率之间的相关性开展了定性与实证研究。比电阻率的测量采用电极间距为1厘米的微型Wenner阵列（Wenner-Array），于2009年2月10日至3月13日的MSM11/1航次中，在FS Maria S. Merian（玛利亚·S·梅里安号）科考船上对沉积物岩心半块进行；热导率的测量同样采用针状探针完成。本研究同时借助多传感器岩心测井仪（Multi Sensor Core Logger）完成了伽马密度测量，孔隙度与伽马密度的测量均在不来梅的Marum开展。本研究所考察的比电阻率与孔隙度之间的基础关系为阿尔奇公式（Archie's Law），热导率与孔隙度之间的待验证关系则为沉积物组分几何平均模型。最终，本研究在North Pond的沉积物中证实了孔隙度与比电阻率、热导率三者间的物理相关性。