Original paper

Facies architecture of the subsurface of the Holocene coastal lowlands on the SW Baltic Sea (Germany) insights from ground penetrating radar surveys

Ziekur, Regine; Hoffmann, Gösta; Grelle, Thomas

Abstract

Over a period of three years, the Leibniz Institute for Applied Geophysics carried out ground penetrating radar surveys (GPR) in some areas on the southwest Baltic Sea coast to assess the method's potential for imaging the internal sedimentary structures and for characterizing different targets in Holocene coastal lowlands. These measurements are a contribution to an interdisciplinary programme for developing a model of the evolution of this region. GPR was concentrated on the islands of Rügen and Hiddensee. This paper presents some typical examples of sedimentary environments on Hiddensee and Rügen. With a 100 MHz antenna, penetration depths up to 15 m were reached in sandy areas. In layers of salt-marsh deposits and salty groundwater, GPR signals were reduced dramatically. The radar profiles show reflections with quite different characteristics. This information enables the classification of four radar facies in the study sites representing different depositional environments. The radar facies are linked to episodes of Holocene development.

Kurzfassung

Über einen Zeitraum von drei Jahren wurden vom Institut für Geowissenschaftliche Gemeinschaftsaufgaben (GGA) Georadarmessungen an verschiedenen Lokationen an der südwestlichen Ostseeküste durchgeführt. Das Ziel bestand darin, die Einsatzmöglichkeiten des Verfahrens zur Erforschung der Lagerungsstrukturen in diesem holozänen Küstengebiet zu erkunden. Die Untersuchungen sind ein Beitrag zu einem interdisziplinären Forschungsprogramm für die Erstellung eines Modells zur Entwicklung dieser Region. Die in diesem Artikel dargestellten Georadarmessungen konzentrieren sich auf die Inseln Hiddensee und Rügen und zeigen einige typische Beispiele sedimentärer Lagerungsstrukturen. Mittels einer 100 MHz-Antenne wurden in den Sanden Eindringtiefen bis 15 m erreicht, die in sumpfigen und salzwasserhaltigen Bereichen deutlich geringer waren. Die Radarprofile zeigen Reflektoren mit unterschiedlicher Charakteristik und ermöglichen die Unterscheidung von vier Radarfazies. Diese können verschiedenen Stadien der holozänen Entwicklung zugeordnet werden.

Keywords

baltic seaholocenesedimentary environmentsground penetrating radarfacies architectureradar faciesrügengermany