The application of aerial geology and aero-photogrammetry in petroleum exploration

,,, P H O T O G I I A M M E T I I I A Co~tmittee 1V: Applicatio~t o f P h o t o g r a m m e t r y a n d A e r i a l P h o t o g r a p h y i n S u r v e y i n g the Earth's. S u r f a c e

The Applicalion ol Aerial 6eology and lero-Phologrammeiry in Pelroleum Exploralion' (~1E iv (c 2) (a 1).) By Dr.

y. Krebs, The

Hague.

1.- General.: To the uninitiated it may sound strange, if not entirely fantastic, to hear that a geologist engaged in the search for petroleum deposits, which are ofteu situated a thousand or more metres below the surfaee of the earth, can do no better than start his work by nmunting an airplane, flying up some 2 to 4 kilometres and studying his objeet of exploration from that height. Yet it is a faet that the intense and rapid progress achieved in aviation and aerial photography during tile last 25 years has not only given rise to working methods whi& enable the topographer, the road-builder, the pipeline eonstruetor and m a n y others to aeeomplish their tasks much more quickly and effieiently than ever before, but it has also led to the development of what might be ealled "'a new art of looking into the earth" whicll is of the utmost importance to the geologist. This new method of exploration not only provides him with means hitherto u n k n o w n for the planning and speeding up of his work, but by giving him an entirely new viewpoint it also furnishes him with a wealth of new and additional information. It thereby enables him to draw his eonelusions on a basis which is much broader and consequently sounder than anything he eould possibly obtain along the lines of elassieal field geology alone. Aerial geology, though perhaps the most recent amongst the applieations of flying, has already achieved a considerable degree of reliability and effieieney. It is for these reasons that it is nowadays regularly employed by most of the important oil companies all over the world. According to the purpose in view aerial geology is applied in various forms and ways. Whilst in the beginning direct visual observation from the airplane p l a y e d an important part, this manner of working has lost its value more and more. It is nowadays almost exclusively used for first reconnaissance and general orientation, and consequently as a mere preliminary to the more systematic examination, which is carried out on aerial photographs. This change is a consequence of the constantly increasing speed of the airplanes rendering exceedingly difficult, if not impossible, any serious observation and reliable ~ecording. The attendant risks, of which that of making repeated expensive flights is no doubt the least serious, need not be explaine d in detail. It is evident that under such eircumstanees aerial photography was bound to replace direct visual observation almost eompletely. This the more so as, together with the advantage 1 Published with the kind permission of the N. K. Bataafsdm Petroleum Maatschappi~ at The ttague (Holland).

54 of avoiding the risks indicated above, a great immber of other highly valuable features of photographic recording are placed at the disposal of the user without extra cost. ]'he aerial photograph, if taken systematically, represents a document of a p e r m a n e n t character. As such it can be elaborated independently of place and climate at leisure and with all the care required. It allows of any amount of re-examination a n d any control deemed necessary, in connection with which the most exacting standards and the most accurate methods available ean be applied. Moreover, an aerial photograph can be reproduced at a very low cost in a praetically unlimited number of copies and can thus be put at the disposal of all the departments of a company which are interested in one problem or another connected with the exploration and/or exploitation of the area flown and photographed. This fact is of special importance in the beginning of an exploration campaign in little-known countries. It allows the various departments to plan and start their work simultaneously on a fully reliable basis a n d without loss of time, even before any map of the region is available. The possibility of applying aerial photographic surveys in oil exploration is therefore not limited to aerial geology alone. From an air survey, provided it is carried out systematically, the company's directors, all technical staffs, land and legal departments, some administrative branches and often enough even the medical adviser, will benefit each individually and to considerable mutual advantage. All sueh possibilities can be covered simultaneously by one and the same survey. Hence the question of cost is often a matter of small moment by comparison with the expenditure which would have to be incurred in ease separate ground surveys were to be carried out for the needs of each of the departments mentioned. In view of this favourable aspect the author is eonvineed of a further steady increase of the app!ieation of air surveying in oil exploration as well as exploitation, which he can only believe to be of benefit to the industry.

2. History, theory and technique of aerial suruey; bibliography, etc. In view of the very extensive literature available about photogrammetry and all its uses, a discussion of its historical development, its theoretical principles, its praetieal applications and the technical problems involved, can be dispensed with. As far as these questions concern the geologist, they may all be looked up in the attached list of publications, items 23, 18, 21, and 14. The author ean accordingly devote himself to one particular application of applied aerial geology, which in the course of a very extensive practice has given most satisfactory results, and about which only few and very general facts have so far become known. As to other ways of applying aerial geology which are or have been followed, reference may again be made to the attached bibliography, which represents a selection of papers dealing with aerial geology and eonnate subjects. Only such publications have been chosen as give information and results based on practical experience. A number of papers have been added which, though not or not directly dealing with aerial geology, supply information of vMue to the geologist especially with regard to the p r o b l e m of correctly reading an aerial photograph's content.

3. The practice of aerial geology. The method to be described here has been in use for the past six years with the Bataafsehe Petroleum Maatschappij and its subsidiaries. It is known under the name of "photogeology" and is based throughout on systematic air surveys with adequate ground control fro' accurate photogrammetric elaboration. For the making of the photographic records as well as for the geodetic and photogrammetric elaboration, use is made of such procedures

~5 and i~struments as are best suited for the purpose aimed at in each particular ease. The method has been developed by the Group's own staff of geologists and topographers in close cooperation with the Netherlands Government's Geodetic Institute at Delft, the experts of several flying and air survey companies, mainly the KLM. (Koninklijke Luchtvaart Maatsdlappij) and the KNILM. (Koninklijke Nederlands-Indische Luchtvaart Maatschappij) at The Hague, and of firms building cameras and plotting machines. It may be wise to state at the beginning of this chapter that aerial geology can never supplant the w o r k of the geologist on the ground. Air surveys must always be carried out in conjunction with field work. "Aerial geology . . . is to be regarded as a tool at the disposal of the ordinary geologist and not as something exotic and distinct from ordinary geological practice . . . . By its use work on the ground may be materially speeded up and often improved in quality; . . . it may give access to geological information otherwise difficult or even impossible to obtain." (Donald Gill, Lit. 7.) It is, I believe, mainly the latter point which leads W. G. Woolnough (Lit. 26) to the conclusion "that in the very near future, no important piece of geological work will be regarded as complete Until it has beeo_ accompanied by adequate aerial survey". Many different methods of geological elaboration of aerial photographs are possible and have already been proved to be of value. The question as to which of these methods should be given preference depends largely on the purpose aimed at, whilst local conditions, though of less immediate influence, may likewise play an important part. But whatever the purpose in view may be, it should, in the author's opinion, never be of cardinal intluence upon the technical execution of the survey, nor upon the kind of photographic record ultimately to be put at the disposal of the various departments. The best possible technique only and a systematic all-stereoscopic record, allow of the best elaboration methods available and cover all possibilities that might'come up in the course of the work in hand. A good aerial photograph is a real treasure-chest of information and may, within certain limits, be regarded as an absolutely complete record of anything and everything present and visible on the surface of the earth; "'a record that cannot be approached b y the most elaborate no|,'s or the most graphic description" (W. G Woolnough, 1933). Literally eyerything needed in the way of topography, geomorphology, vegetation, culture, etc. etc., can be observed and learned from it. No wonder then that within a comparatively short time, aerial photography has achieved world-wide appreciation amongst the leading oil companies and their geologists. The more astonishing is it to see how often inferior methods are applied in the nse of these invaluable documents and to note how frequently a small part only of the wealth of available information is utilized, whilst by far the greater portion remains untouched. This is probably not so much because such information is considered to be useless, but because the means of unearthing the treasure in its entirety are often u n k n o w n or not provided for. This applies more particularly with regard to the possibilities of a combination of aerial geology and photogrammetric working methods. The description of a practical case where both branches have cooperated extensively and with very satisfactory results, may therefore be welcome. The procedure was first applied on a very large scale by the Nederlandsdle Nieuw Guinee Petroleum Maatschappij during the exploration of 10000000 ha ~ of partially but little known and to a large extent totally unexplored country in Netherlands New Guinea. For a proper appreciation of the difficulties mct with in this task and in order to allow th~ reader to realize the important part aerial survey methods played in overcoming them it may be useful to give some of the stipulations of the contract signed by the N.N.G.P.M. 1 1 hectare = 2.47 acres.

56 From an article in Shell Aviation News of March 1938, entitled "An Aerial Survey in New Guinea", we learn the following facts:

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Fig. 1. Field map of a geological reconnaissance survey carried out along the lines of classical geology. The exploration permit was granted to the company by the Government of the Netherlands Indies. One of the conditions of the contract stated that within a period of three years 2 500 000 hectares had to be handed back to the Government; two years later a farther 2 500 000 hectares, and finally, after a period of ten years from the commencement of the contract, 4000000 hectares, leaving 1 000000 hectares for exploitation. This stipulation implied that within a period of not more than three' years the whole area of 10000009 hectares, i.e. about 2~ times as much as the total area of the Netherlands, had to be explored geologically in sufficient detail to allow the taking of a decision with a m i n i m m n of risk regarding the part to be given back as holding no prospect of oil. The area is covered for the greater part by swamps; it is therefore very difficult of access. exist; the coast had, it is true, been fairly well maps were available, compiled by Government

thick tropical jungle and consists largely of Reliable maps of a workable scale did not mapped, b u t of the island itself only sketch civil and military expeditions.

The first thing a geologist needs for his work is a good map for the compilation of the data he may gather in the field. This can be made by the geologist himself in the form of a route map during the course of the geological campaign. It can also be made by surveyors attached to the geological parties, but both methods mean that the geological parties have

57 to begin their work in a haphazard way without maps. To make within the period of three years a very simple topographical map of the whole area on a scale of I :40000, containing .

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Fig. 2. Preliminary photogeological map from aerial photos of the territory in fig. 1 used as a basis for s u p p l e m e n t a r y field work. Freigegeben durch RLM/OLF Nr. 11629/4.1 not much more than a number of polygons and a sketchy river system with some indications of trails,, camps, etc. by means of terrestrial methods, would have required from 150 to 200 native surveyors. To obtain such a large number of surveyors on short notice was practically impossible. But even if it had been possible, the organization reqtdred for such a staff for a relatively short period would have been an enormously expensive and cumbersome affair. Only the application of aerial survey could solve the problem and allowed t h e whole area to be mapped within a period of three years. Whilst originally the aerial method was chosen with the sole intention of making a reliable topographical survey within the shortest possible time, a further consideration influenced this choice and emphasized its significance. During a n u m b e r of tests carried out on other occasions by the Bataafsche Petroleum Maatschappij in various tropical regions, it had appeared that, contrary to what had been expected, even in areas covered by heavy virgin jungle, the photographs showed a considerable amount of morphological phenomena which could be interpreted in terms of geological structure and lithology. For a number of other features which could be observed, such as for instance the occurrence and repartitio~,

,38 of certain types of vegetation, the probability existed that they too were closely related to the geological configuration of the country. It goes without saying that under these circumstances the original plan of making a survey solely for topographical purposes was extended, inasmuch as in New Guinea from the ~ery beginning a serious trial was carried out with r e g a r d t o the geological elaboration of' the photographs. It was hoped at the same time that at least the more hilly regions might ~ield a sufficient amount of valuable geological information, which could later form a welcome supplement to the data collected in the field. The results obtained greatly surpassed the most sanguine expectations. Heavily forested areas as well as barren ones and flat swampy plains, just the same as hilly country, revealed so much reliable information in the form of unmistakable physiographic evidence that the structural configuration of the region stood out clear almost even before a geologist had set foot on the ground. It is evident that with this experience to hand, the original plan was completely changed. The survey was now carried out in the first place with the purpose of making a geological or rather structural map, which was to be compiled on the basis of the topographical data simultaneously obtained. This photogeologieal work was no longer intended as a supplement to the field work, but the map thus obtained was to serve as its basis. I n fact it finally resulted in being the indispensable premise for a successful execution of the geologists' task within the very limited time available. Figs. i and 2 allow the reader to compare for himself the rather poor result of a geological reconnaissance survey carried out along the lines of classical field geology, with the clear picture we can obtain b y applying the aerial method. O n both maps the same jungle area is represented: Fig. 1 represents the field map, whilst fig. 2 shows the photogeological map. On the field map we see a river system some 40 kilomefres in length and here and there a group of geological symbols, indicating strike and dip measured on outcropping layers. It is clear that the original map gave also the amount of dip in figures as well as the kind of formation encountered. It is likewise understood that the man who made this map collected rock samples and fossils for laboratory examination and that he compiled as far as possible a strafigraphical columnar section, giving thi&ness and relative age of the layers encountered. The information he thus gathered during several weeks of hard and painstaking drudgery was surely quite considerable. Notwithstanding all these data, however, the geologist will certainly and very distinctly realize a number of shortcomings of this map when he tries t0 arrive at an idea of the structural configuration of the area he has mapped. The strikes and dips {n the southern half of the map will not, indeed, present much difficulty. They are evidently measured on layers belonging to an isoclinal, northward-dipping series, which extends in an approximately EW direction probably over the total width of the area. But what about those isolated groups of dip symbols in the NE corner and near the northern edge of the map? What is their structural significance and what may be their relation to the southern monoeline? Is it possible that faults are the cause of this strange picture, or may some rare type of folding be responsible? These are but a few of the questions to which the map will give no answer, it also fails to tell the geologist what interests him most of all, viz. whether or not there exist structures whi& might eventually offer prospects for oil. What the map gives is much detailed information about a somewhat confusing multitude of often discontinuous features, but it fails to give an ensemble impression, it tells the geologist nothing about the major relationships. Comparing these conditions with what is represented on the photogeolngieal map of fig. 2, the clearness of the structural relations strikes us at once. Every thing which remained doubtful in the field map is immediately clear. A broad, in parts slightly asymmetric, syneline governs the structural picture. T h e dip symbols near the upper edge of the field map are indicative of its huge north flank, of which nothing else was noticed in the field. The isolated groups of dips i n the NE corner with their strange strike fit without any

59 difficulty into tile general structural picture. They were measm'ed on the yotmgest layers present in the syneline and indicate an eastward plunging of its axis. Besides all that, we observe in the NW corner tile pitching end of an anticlinal axis of which nothing had become

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Fig. 3. Block diagram of a landscape with stairlike steps of dipped hard and soft layers.

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Fig. 3a. Cover sheet to fig. 3, with marked scarps and dip directions. known before. This small yet most important indication is no doubt sufficient to bring about a supplementary field survey of this and the adjoining area to the west. True, this photogeologieal map too tias its shortcomings, just as well as the field map. It tells us nothing about the kind and composition of the rocks occurring in the area; the details of their sequence, their fossiliferous content and consequently their age remain un-

'60 known. Without supplementary field work it is of limited value only. In contrast, however, to a field map, it can never be mistaken for a sort of final document; it is and remains a starting point only for the field work to be carried out. As such, however, it represents an invaluable basis on which to build further, What a difference, compared with the situation of, say, ten years ago! The field geologist of that time had to start his work almost blindfold. Instead of a map, he received a blank sheet of paper on which to compute his route surveys, and if he were fortunate he also had at his disposal a very fragmentary

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Fig. 4. Block diagram of ~olded area.

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Fig. 4a. Cover sheet to fig. 4, with marked scarps and dip directions. geological knowledge of the region he was going to explore. His colleague of today, on the other hand, begins his job with a photogeologieal map like that of fig. 2. Before he has even moved a foot, he has at his disposal a reliable topographical map to guide him along the shortest and most practicable route to his work. He is moreover well informed about the main structural features occurring in the area he will have to examine and he knows beforehand where to look for good and complete stratigraphieal sections. He is thus able to plan und organize his field trips in such a way that m a x i m u m results and reliability-can be obtained within a m i n i m u m of time. If we now try to learn how a photogeological map, such as that of fig. 2, is made we shall first have to remember that the geological data shown are mainly deduced from

61 the morphological aspect of the landscape. AS this aspect is a l w a y s very closely related to the lithological composition and geological structure of the underground, it is comparatively easy to conclude bad~ from a given morphological feature upon its basic geological elements. Physiographic evidence can thus be interpreted in terms of lithology and structure. When studying any series of rock-layers of some thidcness as generally encountered

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F~9:4b Fig. 4b. Sketdl map of the territory in fig. 4. in the field, we will immediately note that it never shows a homogeneous aspect; on the contrary, it is always a very heterogeneous body. Within a given section a great variety of rocks will be found which differ considerably with regard to their composition, their hardness, and their resistance t o atmospheric influences. Hard and soft layers, well-bedded formations and totally unstratified rocks frequently alternate. Limestones which are easily dissolved in water m a y occur side b y side with quartzific sandstones on which water has

62 not the slightest influence. An almost infinite variety of physical characteristics are found with the types of rocks building up the crust of our earth. It is clear that such a heterogeneous body will react in widely different ways to the influence of the atmospheric forces such as water, wind, and temperature. A discussion of all these possibilities is, however, quite unnecessary. To understand the principle of the method it is sufficient to consider the action of r u n n i n g water and to remember that hard layers will resist erosion much longer than soft ones. Whilst under the influence of erosive factors the first named rock types will mainly form the so-called "cuestas" or stairlike steps of the landscape and will remain preserved as hill-crests and watersheds, the latter will in the same period of time be eroded down to the form and function of valleys. It is this differential erosion of the earth's surface which guides the photogeologist and enables him to distinguish resisting rocks from soft ones. By a thorough study of the course and form of the crests or "scarps" of hard banks as well as of their relation to the surrounding topographical features, sufficient evidence can be gathered for the determination of the strike and the direction of dip of Such a layer, which fixes at tile same time these elements also for neighbouring soft strata. This principle is shown in the block-diagram of fig. 3. By marking all such scarps and dip directions as are visible on the photographs, one is able finally to compose quite a reliable picture of the main structural lines of a large area within a very short time. Fig. 4 shows h~)w this method works out in a folded area. The cover sheet 4 a gives the scarps and dips of the hard batiks as well as a few lithological boundaries, which can be deduced from the locally marked "break in slope". Fig. 4 b shows the map, computed from the interpretation given on the cover sheet 4 a. An experienced photogeologist can improve and complete this picture by indicating and classifying the various erosional types which hard rock series show in accordance with their varied composition. He will furthermore indicate the boundaries between hard and soft zones and mark faults and other disturbances, if any, which often arc well visible. Experience will finally enable him to compare the steepness of the v a r i o u s dips observed and to give estimates of their values. If more accurate .figures are desired, the stereometer and a simple trigonometric formula will enable him to take good readings from the photograph. If moreover our photogeologist carefully considers such features as the boundary between areas of denudation and accumulation, terraces, alluvial fans, landslides, m u d volcanoes, vegetation boundaries, culture, etc., etc., he will within a couple of days compile such a detailed, rich picture of t h e structure and geomorphology of his area of exploration as he would never be able to make in m a n y months of strenuous field work. But with this, the possibilities of the method are not yet exhausted. By applying but some of the principles and procedures of aero-photograminetry it is comparatively easy t o transform the picture compiled by the photogeologist into a map answering exacting standards. All this, however, is only possible when the photographic record has been taken systematically and when it shows stereoscopy throughout. Such records alone allow of obtaining every possible information from the photographs and of fully recovering the money invested in the making of the survey. Compared with them any work, geological as well as photogrammetrical, carried out on photographs taken in a haphazard way or as single pictures, will ibe found most unsatisfactory and uneconomic. Single pictures compiled in the form of mosaics, for instance, have, it is true, their merits. For general orientation they are excellent and can hardly be missed. For rough reconnaissance work, especially in countries With but little vegetation, tlhey are quite suitable. For more accurate geological work in highly cultivated or heavily forested areas, however, they are useless. This is because geological problems are essentially problems of three-dimensional space. Trying to solve them on a two-dimensional basis, viz. from the single picture or the mosaic is, therefore, fundamentally wrong. Notwithstanding this simple truth it happens even nowadays rather o f t e n that so-

63 called geological survey flights are carried out for the sole purpose of making a mosaic. I n the same period of time aud at an only negligibly higher cost it would be possible to make a record equally well suited for both the simplest and the most exacting method of elaboration and which allows of making a mosaic too. It therefore should be stated here that photogeology without a stereoscope is nothing else b u t waste of money. The difference between the result of an interpretation carried out on a stereoscopic p a i r of photographs and that obtained when the single picture only is studied, will be seen from figs. 5 to 7. If we add that the two interpretations took practically the same amount of time, nothing more need be said to make clear which of the two procedures is the more efficient one. With the photogeological service of the Bataafsche Petroleum Mij. it is a principle to interpret, whenever possible, vertical photographs only. All surveys not made for pure reconnaissance are therefore carried out in such a way that the photographic record consists for the greater part, and if possible even to a h u n d r e d per cent, of verticals. This is of much importance for two reasons: in the first place because verticals alone allow of a perfect view into the most intensely dissected landscape, and secondly because the risk of erroneously interpreting certain features, which in obliques often appear to be much distorted and out of position, can be avoided. With regard to the technique applied by the photogeologist in the course of an interpretation the following may be stated. The work is started with the marking of the principal points of each individual picture of a run. These points are then transferred under the stereoscope into the adjoining picture, if possible with an accuracy in position of at least */10 of a millimetre. When the whole run has been prepared in this manner the first pair of photos is placed under the stereoscope, which is now mounted on a parallel guide. The right-hand photograph is then covered with a strip of tracing film - - Kodatrace for instance - - which, as a rule, is of sufficient length for the interpretation of six to eight conseeutiYe pictures. This strip is termed "group-tracing" and forms the basic element for tl{e compilatinn of the future map~ Its length is reduced when the differences in height present within the area covered b y a group of photographs surpass a certain amount, in order to avoid an accumulation of scale differences and errors in the position of mountain tops etc. With differences in elevation of 1000 metres and more it is necessary to make a separate tracing :[or each consecutive pair of photographs. The work on the group tracing, which has been firmly fixed to the table together with the photographs, is started with the transferring, marking and numbering of the principal points of the first pair of photographs. The same is done with the transferred points of the next picture, as far as they occur on the first pair. The next step is the careful interpretation of the geomorphological contents of the photograph. The river system is generally drawn first, structure and tithology follow whilst vegetation boundaries. culture etc. are added last. This, however, is not a fixed rule. Many photographs will be more easily understood when one of the latter elements is drawn first. For the drawing 6F the gronp tracing, various symbols are used, some of which appear in the figures in this article. They are drawn in various colours to increase their legibility. Hard so-called "thin-lead" colour pencils have been found to be most suitable for this purpose. When the interpretation of the first pair of photos is completed, the group tracing is taken away from the underlying picture. Then the left-hand photograph is replaced by the right-hand one, in the place of which now comes picture No. 3. The new pair is again fixed to the table as soon as perfect stereoscopy has been attained, and the new right-hand photograph is covered with the group tracing. Care m u s t b e taken that the principal point of photo No. 2 and the transferred one of No. 3, which have both been taken from ~No.2

64 onto the group tracing, coincide with the corresponding points of the new photo No. 3. If scale differences appear, they may be averaged, but every attempt should be made to keep the connecting line of tile respeetiye points on group tracing and photograph in perfect coincidence.

Fig. 5. Single aerial photo of a heavily-wooded territory. f'reigegeben durch RLM Nr. 11629/41 The same work as described for the :first pair of photographs is now carried out on the second one and this procedure is repeated until the whole run is finished. All other runs are then treated in the same way. The finished group tracings are then laid out on a table and checked especially with regard to the joining together of adjoining runs. A n y diserepaneies in the interpretation are dealt with and the whole set is now ready for preliminary reproduction or compilation into a final map, based either oil existing topographical maps or on tile results of an aerial triangulation which has been carried out in the meantime by the photogrammetrie end.

4. The geodetic and phologramry~etrie elaboration. As most of the exploration work carried out b y the pretroleum industry is confined to regions of which no adequate topographical maps are available, an aerial survey offers the best possibility for producing- these indispensable doeuments. One of the principal tasks allotted to the geodetie department is the furnishing of an aceurate basis for the compilation of the photogeologieal data. The triangulation necessary for this purpose can for flat

B5 country be carried out graphically or by the so-called slotted-template method, which is an improved graphical procedure. Measuring the angles with a suitable instrument such as a radial triangUlator and computing the results is more satisfactory in the end. In hilly country aerial triangulation in space is required.

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Fig. 6. Preliminary photogeologieal map of tile territory shown in fig'. 5 produced with the aid of stereoscopic interpretation of a pair of photographs. Freigegeben durdl RLM Nr. 11629/41 For the New Guinea survey, this work was carried out at the Geodetie Institute of the Netherlands Govermnent Public Works at Delft. In ]New Guinea itself 23 astronomical positions were surveyed along the eoast at intervals ranging from 100--200kin, to serve as a geodetic basis. F r o m these stations special triangulation strips were llown and photographed. They formed the framework to which the filling strips could be tied. The photographs of the triangulation runs were elaborated on the Zeiss Stereoplanigrapll. For the filling strips the Zeiss Multiplex-Acroprojeetor was mainly used. For every photograph the coordinates of the principal point as well as of a number of a u x i l i a r y points were computed. 5. The final photogeological map. The aerial triangulation, either graphical or instrumental, forms the basis on whieh this map is compiled. Principal and a u x i l i a r y points are either available from the graphical

66 triangulation or are plotted from the lists of coordinates to the desired scale on special sheets with metal inlay. Each individual group tracing is then reduced or enlarged to scale, an operation in which the plotted coordinate sheet serves as a basis. Where necessary, the group tracings or parts of them are previously rectified with the help of principal and a u x i l i a r y points. For tracings of very hilly country it is also necessary to redraw the interpretation in the orthogonal prbjeetion before it can be fitted into the triangulation system. F o r this purpose, use is generally made of the Iwema-Orthogonal Projecting Device, described in Photogrammetria, which can be easily handled b y a draughtsman.

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Fig:7 Fig. 7. Preliminary photogeological map of the territory shown in fig. 5 obtained b y single picture interpretation. Freigegeben dureh fILM Nr. 1164i/4i The correction to scale of the grnnp tracing is carried out photographically on translucent Dinaphotom paper. This enables the draughtsman to draw and control simultaneously all overlapping parts of adjoining group tracings. The Dinaphotom print is fixed to the coordinate sheet so that its principal and a u x i l i a r y points coincide accurately with the corresponding points of that sheet, whereupon the map can be traced. All topographical and geological features shown ol, the group tracing are copied. A n y further data, s u & as contours, elevations, etc., which have been obtained in the course of the photogrammetrie elaboration are added.

Fig. 8~, Anaglyph picture.

Freigegeben dutch R. L. M. Nr. t1629141.

]?ig. 8 b. Geomorphological interpretation.

67 In urgent cases sufficiently accurate preliminary field maps can be made by reproducing photographically the group tracings as they are drawn b y the photogeologist. Such maps, though not 1o scale throughout, have nevertheless been found most useful for a r a p i d start of the fieldwork. Their contents can later be transferred quite easily and accurately to the final map. The field geologists take copies of either preliminary or final maps with them, together with a set of photographs a n d a light stereoscope. They are thus able to cheek in the field the photogeological information against the field evidence and to complete and supplement the map with the necessary stratigraphieal information. Experience has shown that it i~; generally sufficient to survey and cheek a few sections over strnctures whidl have been detected by means of the photographs. On a proper photogeologicat m a p they can be accurately joined and the intermediate areas easily correlated by means of the information derived from the photographs. Finally, fig. 8, which shows a photograph with its interpretation, will give an idea of what it is possible to do b y means of the photogeological method, even in heavy virgin forest which is exceedingly difficult of access. Keeping in mind that the field man must generally follow the deeply incised valleys forming the only practicable routes of access, and that the high forest deprives him of any view of the country between the river courses, the reader will not doubt fully realize the enormous advantages offered b y this newest method of exploration.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.

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Die Anwendun!l der Aerogeologie und Aerophologrammelrie in der Pelroleumexploralion~ Von Dr. J. Krebs, Den Haag. Zusammenfassung von B. Sd~erpbier.

1. Allgemeines. Die teehnischen a n d wissenschaftliehen Fortschritte der Lnftkartierang w/ihrend der letzten 25 Jahre haben es nich( nut m5glieh gemaeht, dal~ Topographen, Straflen- und Rohrleituugsbauer und viele andere, die mit dem Aufsuehen und der Ersehliel~ung yon Ollagersthtten zu tun haben, ihre Arbeit schneller, zwe&m/ifliger und daher besser ausfiihren kdnnen; sie haben auch zur Entwicklung ether Arbeitsmethode gefiihrt, mit deren Hilfe man gewisser,. mal~en ,,ins Innere der Erde sehen kann". Dem Geologen wurde damit ein neues Werkzeug zur Verfiigung gestellt, das ibm erlaubt, seine Folgerungen auf einer viel breiteren a n d iibersichtlicheren Basis aufzubauen, als dies, bet aussehliel31ieher Anwendung der klassischen Methoden der Feldgeologie, his heute mbglich war. Obwohl die Aerogeologie als Anwendungsgebiet der Luftkartierung st& erst in jiingster Zeit entwickelt hat, hat sie d o & sehon einen beaehtlichen G r a d yon Zuverl/issigkeit und Zwe&mdt~igkeit erreicht. Die Methode wird yon den grdl~ten ()lgesellschaften in der ganzen Welt und mit steigendem Erfolg angewendet. Die einfachste Art der Anwendung des Flugzeuges fiir geologische Zweeke ist die der direkten visuellen Rekognoszierung. Dutch die stets grdl~er werdenden Geschwindigkeiten der Elugzeuge wird jedoeh eine zuverl~ssige Beobachtung und eine richtige Kartierung der Ergebnisse derart ersehwert, daft yon diesem Verfahren n u r noch ausnahmsweise und tinter ganz bestimmten Voraussetzungen Gebrauch gemacht werden kann. An dessen Stelle tritt heute fast ausschliefllieh die Bearbeitung yon Luftbildern. Das Luftbild legt die Erseheinungen an der Erdoberfl/iehe vollkommen objektiv test und liefert eine dauerhafte Grundlage, die unabh~ingig yon Oft a n d Klima der zu untersuehenden Gegend ausgewertet werden kaun. 0berdies ermbglicht es jederzeit eine Naehprtifung der Auswertungsergebnisse. Die M~igliehkeit fiir eine A n w e n d u n g der Liuftkartierung beim Aufsuchen yon Erddl ersehi3pft sich abet nieht mit der Aerogeologie. Es ergeben sich aus ihr noch eine Anzahl weiterer Vorteile, die besonders fiir die planm/it~i'ge lnangriffnahme einer Exploration in un-erforsehten oder wenig bekannten Gebieten yon gri3flter Wichtigkeit sind. Da das Luftbild rasch und billig in beliebiger Anzahl ~ervielfiiltigt werden kann, verschafft eine friihzeitig * Dieser Artikel erscheint mit freundlieher Genehmigung der N. V. De Bataafsche Petroleum Maatschappij, 's Gravenhage (Holland).

69 und systematisch durchgeffihrte Luftkartiernng sowohl dent Direktorium als attch shmtlichen ~eehnischen Diensten und den Verwaltungsabteilungen, ja selbst dem ~rztlichen Berater der Gesellschaft, wertvollstes Tatsadlenmaterial fiber das ffir die Exploration in Aussicht genommene Gebiet. Alle bet der kommenden Exploration einzusetzenden Dienstzweige sind somit in der Lage, ein schon wcitgehend detailliertes Arbeitsprogramm ant der Grundlage zuverlhssiger Lokalkenntnis aufzustellen, wenn das betreffende Gebiet noch kaum betreten ist. Aus diesem Grunde sind die Kosten einer der Exploration vorausgehenden systematischen l,uftkartierung verhhltnismtifiig niedrig im Vergleich zu dem Kostenaufwand, den die fiir die einzelnen obenerw~ihnten Dienste erforderlichen terrestrischen Erkundungen und Aufnahmen bedingen wiirden, wenn keine Luftaufnahmen zur Verfiigung st~inden. Der Verfasser ist daher fiberzeugt, daft die Luftkartierung in st/indig waebsendem Umfange ftir die Aufsuchung und Gewinnung yon ErdS1 Anwendung finden und der gesamten Petroleumindustrie zum Nutzen gereJchen wird. 2. Gesddd~tliches; Theorie und Praxis der Lu[tkartierung; Literaturnachroeis usro. ]m Hinblick auf das bestehendc, anl~erordentlich nmfangreiche Schrifttum fiber Photogrammetrie im allgemeinen sowie fiber ihre s~imtlichen Anwendungsgebiete ~erzichtet der Verfasser auf eine neuerliche Behandlung dieser Fragen. Soweit sie ffir den Geologen wichfig und yon Interesse sind, dfirfte er in den Nummern 14, 18, 21 und 23 des beigeffigten Verzeichnisses ausgewShlter Literatur alle n6tigen Informationen finden.

Diese Einsehr~nkung ermSglieht die eingdhende Beschreibung einer Luftkartierung, die ffir die Zwecke der ErdiJl-Exploration in einem aufierordentlich gro~en, sehr wenig bekannten Gebiete ausgeffihrt w u r d e und Resnltate gezeitigt hat, die hinsichtlich Zuverl/issigkeit und Wirtsehaftlichkeit des Verfahrens roll befriedigen. 3. Praxis der ~erogeologie. Die hier zu beschreibende Methodc wurde v o n d e r N. V. De Bataafsche Petroleum Maatschappij und den rait ihr verbundenen Gesellschaften in den letzten sechs Jahren angewandt. Sic ist bekannt unter~dem Namen ,,Photogeologie" und grfindet sich auf eine systematisch durchgeffihrte Luftkartierung mit einer zur genauen photogrammetrischen Auswertung ausreicbenden Anzahl yon Bodenpal3punkten. Sowohl zur Aufnahme wie zur Auswertung werden nur die ffir jeden Fall am besten geeigneten Instrumente benutzt. Das Verfahren ist won den Geologen und Topographen der Gesellschaft entwickelt worden in enger Zusammenarbeit mit dem Geod~itisd~en Institut in Delft, mit den Spezialisten verschiedeuer Luftkartierungsgesellschaften, insbesondere der K. L. M. und der K. N. I. L. M., sowie mit verschiedenen Firmen, die Luftbildkammern und Auswerteger~ite bauen.

Einleitend set festgestellt, daft Luftkartieruag niemals imstande ist, die Arbeit des Geologen im Felde zu ersetzen. Diese Arbeiten kiSnnen aber enorm beschleunigt und qualitativ verbessert werden dnreh die Anwendung der Luftkartierung, liefert diese doch eine Menge geologischer Daten, die a n t andere Weise schwierig, meistens aber gar nicht erhtiltlich sind (Lit. 7). Bezeichnend ist in dieser Hinsicht die Folge,l~ng Woolnoughs (Lit. 26), dal~ n~imlich schon in naher Zukunft eine geologisehe Exploration nicht mehr als vollwertig betrachtet werden dfirfte, wenn nicht die Luftkartierung dabei als eines der Hilfsmittel Verwendung gefunden habe. Die geologische Auswertung yon Luftaufnahmen wird fiir versehiedene Aufg'aben nadt ~erschiedenen Methoden ausgefiihrt; stets wird es aber notwendig sein, da~ die tedmischen Grundlagen der Kartierung- erstklassige sind und dal~ gttte stereoskopische Aufnahmen her-gestellt werden. Nur so w i r d man in der Lage sein, sp/iter auch die beste Methode der geologisdaen Auswertung anzuwenden.

?0 Innerhalb gewisser Grenzen bietet jedes Luftbild dem Betraehter imlner ein vollst/indiges Verzeiehnis aller Erseheinungen der Erdoberfl~iehe. Topographisehe und morphologisehe Daten, der Yegetationsbestand, die Bebauung usw. sind stets vollkommen genau und objektiv abgebildet. Es w/ire demnaell zu erwarten, dal~ auf der Basis derart vollst'andiger und genauer Dokumente aueh stets durehaus vollst/indige und zuverliissige Bearbeitungen hergestellt werden. Es kommt indessen noeh allzuoft vor, dal~ dureh Anwendung ungeeigneter Auswertemethoden viel wertvolles Material verlorengeht, d.h. nur ein ganz kleiner Tell der verftigbaren Daten verarbeitet w i r d . Insbesondere w i r d yon der MSgtiehkeit, die photogeologisehe Bearbeitung mit ether exakten photogrammetrischen Auswertung der Aufnahmen zu kombinieren, noeh viel zu wenig Gebraueh gemaeht. Bet der im folgenden zu besehreibenden Luftkartierung wurde yon Anfang an eine sehr weitgehende Verbindung beider Arbeitsweisen angestrebt. Die dabei erreiehten Resultate sind daher geeignet, den grol~en Wert ether griindliehen Ausniitzung aller dutch eine Luftkartierung gebotenen MSgliehkeiten zu verdeutliehen und eine stets enger.werdende Zusammenarbeit yon Geologie und Photogrammetrie zu befiirworten. Das Verfahren wurde zum ersten Male in grol~ziigiger Weise zur Anwendung gebraeht dureh die Nederlandsehe Nieuw Guinee Petroleum Maatsehappij bet der Exploration eines Areals yon l0 000 000 ha Oberflhehe in Niederl/indiseh-Neu-Guinea, in einem tejls wenig, tells vSllig unerforsehten Gebiete. Welehe Sehwierigkeiten die Exploration eines soldmn Gebietes mit sieh bringt und welehe Bedeutung hier der Luftkartierung beizumessen ist, mbgen folgende Tatsaehen erhellen (vgl. Shell Aviation News, MSrz 1938: An aerial survey in New Guinea) : Eine der Bedingungen des dureh die N . N . G . P . M . eingegangenen Vertrages stipulierte, dal~ innerhalb dreier Jahre 2 500 000 ha des Explorationsgebietes an die Ilegierung in Nieder. lhndiseh-Indien zuriiekgegeben werden sollten; zwei Jahre sp'ater hatten weitere 2 500 000 ha zu folgen und nach A b l a u t yon noehmals fiinf Jahren noch 4 000 000 ha, so dalt zehn Jahre naeh Vertragsabsehlul~ der Gesellschaft noeh ein Gebiet yon 1 000000 ha Oberfl/iehe fiir die Exploitation verblieb. Zufolge dieser Bedingnngen mul~te also innerhalb dreier Jahre das ganze Gebiet yon 10 0000.00 ha - - das entsprieht nahezu dem dreifaehen Fl~eheninhalt der Niederlande - - geologiseh so welt erforseht sein, daft entsehieden werden konnte, welehe Teile keine Gewinnaussichten boten und somit zurtiekgegeben werden konnten. Der grbflere Tell des Gebietes ist yon di&tem tropisehem Urwald bedeckt und vorherrsehend Sumpfland. Die Ktistenlinie war zwar gut kartiert, vom Innern aber bestanden nur ldeinmal~st~ibliehe Skizzenkarten, die sieh auf gelegentliche Routenaufnahmen sttitzten. F[ir die geologisehe Feldarbeit, die in erster Linie einer guten topographisehen Karte bedar[, waren diese Aufnahmen durehaus ungeniigend. Es gait somit, noch vor Beginn dieser Feldarbeit eine ausreiehende topographisehe Grundlage zu sehaffen und diese i nnerhalb dreier J ahre ftir das ganze Gebiet zusammenh~ingend fertigzustellen. Ftir die Erftillung dieser Aufgabe naeh den herkSmmliehen terrestrisehen Methoden waren naeh eingehenden Bereehnungen mindestens 150--200 eingeborene Topographen erforderlieh, sofern nieht etwa mehr als eine einfaehe Karte im Mal~stab i :40000, mit Polygon- und skizzenhaftem Gew/issernetz sowie eventuell vorhandenen Ful~wegei/, verlangt werden sollte, Wenn sehon die Herbeisehaffung des nStigen Personals aueh in kiirzester Zeit mSglieh gewesen whre, so nStigte doeh die Kostspieligkeit und Sehwer[/illigkeit ether so grol~en Organisation zum Einsehlagen neuer Wege. Die Luftkartierung war das gegebene Mittel zur sdmellen und zwe&m'aNgen Lbsung des vielseitigen Problems. Anf/inglidl war das Ziel dieser Kartierung also nut die Anfertigung einer topographisdmn Grundlage far die geologischen Feldaufnahmen. Im Laufe anderer dutch die N.V. De Bataafsehe Petroleum Maatsehappij in tropisehen Gegenden ausgeftihrter Luftkartierungen war man jedoch sehon zu der t2berzeugung gekommen, daft selbst in Gebieten diehtesten

7! tropis&en Urwaldes die Luftaufnahmen noeh morphotogisdle Einzelheiten zeigten, arts denen auf die tektonisehe Gestaltung des Untergrundes geschlossen werden konnte. Auch liel~ sidl vermuten, dal] die Verteilung der versehiedenen Vegetationstypen in einem gewissen Zasammenhang mit dem geologisehen Aufbau des Landes stand. Diese Erkenntnis gab Veranlassung zu dem Versueh, aueh die Luftbilder yon Neu-Guinea auf ihren miJglichen geologisehen Inhalt hin zu untersuehen. Das Ergebnis tibertraf alle Erwartungen. Sowohl dieMbewaldete wie kahle Gebiete und. flaehes Sumpfgelgnde genau so gut wie htigelige Regionen zeigten in den Luftaufnahmen so viele unmil]verstiindtiehe physiographische Merkmale, daft die Tektonik des Versuehsgebietes weitgehend geklhrt werden konnte, noch bevor es yon einem Geologen betreten war. Damit wurde aber das Ziel der Luftkartierung auf Neu-Guinea ein ganz anderes. Yon diesem Augenblick an w a r ihr Hauptzweek die Herstellung einer geol0gisehen Katie. Daehte man bet dem urspriingliehen Versueh einer ge01ogisehen Auswertung der Luftaufnahmen lediglich an eine miigliehe Erg~inzung der Feldarbeit, so ergab sich im Laufe der Zeit, da~ die neue Arbeitsweise zur eigentliehen VorauSsetzung wurde fiir das Gelingen der grol]en Aufgabe innerhalb der ~-erftigbaren drei Jahre. Die Figuren 1 nnd 2 dien6n dem Vergleieh der nach den herki~mmliehen Methoden geologischer Feldarbeit erhaltenen Resultate der Rekognoszierung eines Flul~laufes im Urwald mit dem Ergebnis der geologisehen Auswertung yon Luftaufnahmen desselben Gebietes. In der Originalaufnahme, naeh der Fig. 1 gezeiehnet wurde, sind nattirlich auch die bier weggelassenen Fallwinkel sowie die angetroffenen Gesteinsarten angegeben. Aueh wurden tekto: nische und stratigraphisehe Profile zusammengestellt sowie Handsttieke fiir sphtere Untersuehungen im Laboratorium gesainmelt, Trotz all dieser Daten und Bearbeitungen dtirfte es ftir den Geologen a b e t sehwierig gewesen sein; sieh ein riehtiges Bild yore tektonisehen Bau seines Gebietes zu machen. Die siidliehe Hhlfte der Karte bietet zwar bet der groflen Zahl gleichsinniger Messungen keine Probleme. Dagegen lassen sieh die isolierten Fallzeiehen in der NO-Eeke und am N-Rand der Karte nicht einwandfrei deuten. Die Frage, ob Faltung oder Bruehtektonik das Bild bestimmend beeinflussen, kann an H a n d der verftigbaren Daten nieht beantwortet werden. Die tektonisehen Zusammenh~inge bleiben ungeklhrt. Auf der photogeologischen Karte (Fig. 2) dagegen treten diese klar hervor. Eine breite, leieht asymmetrische Synklinale beherrseht d a s tektonisehe Bild. Die Messungen am N-Rand und in der NO-Ecke ftigen sieh zwanglos ein; die letzteren sind in den jiingsten S&iehlen der Mulde gemessen worden nnd weisen auf ein Tauehen ihrer Aehse in ~istlieher Riehtung hin. Als neues und im Hinbliek auf das Ziel der Untersuehung wohl wiehtigstes tektonisches Element, das abet bet der Feldrekognoszierung nicht erkannt werden konnte, erseheint in der NW-Eeke der K a t i e das tauchende Ende einer Antiklinale. Fig. 2 zeigt unzweifelhaft ein wesentlieh vollst~ndigeres und leiehter :ersthndliches tektonisches Bild, als es die Feldkarte bietet. Es ist klar, daft die photogeologis&e Karte als sol&e trotz all ihrer ¥orztige nur einen besehrfinkten Wert hat, l~l~t sie d o & fast alle stratigraphisehen Probleme unbeantwortet. Als Grundlage aber fiir" die Feldaufnahmen und alle weiteren Arbeiten ist sie yon unseh~tzbarem Wert. Ihre Bedeutung l~f]t sieh an der Tatsa&e ermessen, dal] noeh vor kaum zehn Jahren der Explorationsgeologe im Urwald n u t in den seltensten F~illen tiber eine aueh nur einigermaven brauehbare topographisehe Karte verfiigen konnte, ganz abgesehen davon, daft geologisehe Anfnahmen soleher Gebiete, wenn sie tiberhaupt bestanden, durchweg aul~erst summariseh gehalten waren. Sein Kollege yon heute kann dank der Luftkartierung die Untersuchungen an t t a n d ether guten topographisehen Karte beginnen. Er verfiigt iiberdies sehon tiber ein retches und detailliertes Tatsaehenmaterial, bevor er sein Gebiet iiberhaupt betrete~ hat. Das rage- und woehenlange, so oft ergebnislose Suchen naeh Marsehrouten und Au[sehliissen bleibt ihm erspart; er erreidlt sein Ziel sehnell, sieher nnd mit einem Minimum an Miihe, was seiner eigentlidlen Arbeit, der geologis&en Kartierung, zugute kommt.

72 Die in einer photogeologisehen Karte zur Darstellung gelangenden geologisdlen Date~ werden zumeist dem morphologisehen Bild der Landschaft entnommen. In einem G e b i e t yon einiger Ausdehnung, wie es ftir Erd~lexploration in Betracht kommt, wird man niemals nur ein einziges Gestein finden; aueh w i r d man hie nur eine einzige Art der Lagerung antreffen. Stets wird man ein Nebeneinander mannigfaltigster Erscheinungen beobaehten k~Snnen. Harte nnd weiehe Gesteine der versehiedensten Znsammensetzungen .wechseln miteinander ab. Wasserl~sliche Kalke, quarzhalfige Sandsteine, die diese Eigenschaft, nicht besitzen, Tone, Mergel, Konglomerate, Sehiefer usw. k~nnen in bunter Folge und mehr oder weniger gut geschichtet, sehwer gebankt oder als v~|lig ungeschiehtete Massen eine Gesteinserie aufbauen. Dureh mebr oder weniger intensive Faltung nnd andere tektonisehe Vorg~inge wird dieses Bild noch kompliziert. Es ist selbstverstgndlidl, dal~ ein derart heterogener Gesteinsk~Srper auch sehr versehiedenartig durch die Verwitterung angegriffen und bearbeitet wird. Harte und nieht wasserl6sliehe Gesteine z.B. werden der Erosion viel l~ing'er Widerstand bieten k~nnen als weiehe. Bei flad~er Lagerung bilden sie in der Landschaft treppenf~rmige Stufen, bei steilem Stand seharfe Rippen. Sie bleiben meistens als Wasserseheiden s[ehen, w~hrend die weiehen Sehiebten in der gleiehen Zeit z.B. zu flaehen Mulden und T~ilern abgetragen werden kt~nnen. Aus dem Gesagten geht hervor, dal~ das Landschaftsbild sehr weitgehend durch die lithologische Zusammensetzung und den tektonisehen Bau seines Untergrundes beeinflul~t wird. Hieraus folgt, dal~ aus bestimmten Landschaftsformen oder morphologischen Erseheinungen, innerhalb gewisser Grenzen, au[ ihre grundlegenden geologischen Elemente geschlossen werden kann. Diese Tatsache maeht man sieh bei der geologischen Auswertung yon Luftan[nahmen zunutze. Aus Verlauf und Form der obenerwhhnten treppenfiSrnfigen Stufen trod ihren Beziehungen zur topographischen Gestaltung des umhegenden Gel~indes l~il~t sich z.B. direkt die Streich- und Fallrichtung des die Stufe bildenden Schiclltpaketes ableiten, womit sich diese Elemente gleichzeitig auch fiir benachbarte, weiche Schichten ergeben (vgl. Fig. 3). Ftihrt man dies an allen auf den Luftbildern erkennbaren, gleich oder iihnlich gearteten Gel~indeformen dur&, so kann man schon in kurzer Zeit ein recht zuverl~issiges Bild der Grundztige des tektonischen Baues erhalten und kartenmhltig festlegen (vgl. Fig. 4--4b). Ein erfahrener Photogeologe wird dieses relativ einfache Bild lneistens d u r & weitere Beobachtungen und Ableitungen vervollsti~ndigen k~nnen. So sind z. B. die Grenzen zwisdlen harten und weichen Sdfichtpaketen nicht selten mit grol~er Genauigkeit anzugeben; viele Briiche, Verschiebungen und andere St~Srungen sind oft praehtvoll sichtbar oder lassen sidL aus dem Verhalten der betroffenen Schichten k l a r nnd deutlich ablesen und sehr genau tiber grol~e Strecken einzeichnen. Der G r a d des Schid~tfallens kann bei einiger Ubung angen~ihert geseh~itzt werden; ist griSflere Genauigkeit erwiinseht, so l~ifit er sieh mit Hilfe einfaeher mechaniseher Vorrichtungen (Stereometer), innerhalb der durch eveniuelle Neigung tier Aufnahmen bedingten Fehlergrenzen, genau ermitteln. Sorgf~ltige Unterscheidung der versehiedenen Erosionstypen ergibt wertvolle stratigraphis&e Anhaltspnnkte; auch das Verhalten tier Vegetation mit ihren oft auffallend raschen Ver~nderungen und scharfen Grenzen ist in dieser Hinsidlt aufsehlult.reich. Erg~inzt man diese Daten dann noch dutch die Festlegung yon Terrassen, Schuttkegeln, Rutschungen, Sdfiammvulkanen usw., so k a n n - m a n innerhalb weniger Tage ein an morphologischen und geologischen Ergebnissen iiberaus reiches Bild anferfigen nnd einen Einblick in den Bau und die Gestaltung des kiinftigen Explorafionsgebietes gewinnen, wie er sonst k a u m in monatelanger Feldarbeit zu erhalten w/ire. Damit sind abet die M~gliehkeiten des Verfahrens noch nicht ersehiSpft. Kombiniert man die photogeologische Bearbeitung der Luftaufnahmen mit einer photogrammetrischen Auswertung, so erhglt man gleichzeitig geodiitische und topographische Unterlagen yon h~Schster Genauigkeit. Hierfiir ist es freilich fl/itig, daft die Luftaufnahmen yon Anfang an streng nadl den ftir photogrammetrische Arbeiten geltenden Grundsfitzen ausgefiihrt werden und u.a.

13 eine ausreidlende stereoskopisehe Uberdeekung aufweisen. Dies ist fiir die photogeologis&e Bearbeitung nidlt nur kein Nachteil, sondern din eminenter Vorzug und yon allergr6fttem Nutzen. Geologisehe Probleme sind ja wesentlid'l dreidimensionaler Natur, und es ist darum grunds~tzlieh falsdl, ihre Ltisung auf zweidimensionaler Basis, d.h. auf dem Einzelbild oder dem Luftbildplan (Mosaik), versuehen zu wolleil. D a m i t soil aber nicht behauptet werden, daft solehe Aufnahmen oder deren Bearbeitunge 6 unter gewissen Voraussetzungen nicht aueh ihren Wert haben k6nnte n. FOr die Dur&fiihi'ung yon Orientierungsaufgaben z.B. wird man ihrer kaum je entraten kbnnen. Der VerfaSser ist aber der Meinung, daft, ~Ton den eben genannten Ausnahmef/illen abgesehen, photogeotogisehe Bearbeitungen, die nieht am I~aumbild vorgenommen oder ohne Stereoskop ausgefiihrt werden, einer Verschwendung gIeidlkommen, sie sind, besonders in Urwa]dgebieten i stets /iul]erst liiekenhaft und unzuverl/issig. Man ~,erglei&e die Figuren 5--2 und ziehe dabei in Betracht, daft die stereoskopis&e Bearbeitung nur wenig mehr Zeit erforderte als das an H a n d der Einzelaufnahme angestellte R~tselraten. Es sei hier nodl festgestellt, daft die Kosten fiir systematis&e Ltfftaufnahmen init ausreiehender L~ings- und Quertiberde&ung nur unwesentlich h6her sind - sie betreffen fast ausschtieftli& den Mehrverbraueh an p!mtographisehem Material - - als die ftir Bilderreihen und Bildplhne ohne oder mit ungeniigender Stereoskopie. Ober die Tedanik der Bearbeitung yon Luftbildern teilt der Verfasser noeh folgendes mit: Die photogeologis&e Abteilung der B. P. M. benutzt zwecks tunliehster Vermeidung ~on Interpretationsfehlern und toten Winkeln, wenn immer m/iglich, n u t vertikale Aufnahmen. Zu Beginn der Arbeiten werden die Hauptpunkte jedes Bildes eines Streifens markiert und unter dem Stereoskop auf die benaehbarten Aufnahmen iibertragen, und zwar mit einer Genauigk~it ~'on etwa 0,1 ram. Das erste Bildpaar eines Streifens w i r d dann nnter das Spiegelstereoskop (mit Parallelfiihrung) gelegt. Hierauf bedeekt man das reehte Bild mit einem Streifen Klarzell, der geniigend lang sein soil, um die Bearbeitung yon etwa sechs aufeinanderfolgenden AuFnahmen aufznnehmen. Dieser Streifen wird ,,Gruppenpause" genannt nnd bildet die Grnndlage fiir die spgtere Kompilation der photogeologisdten Karte. Wenn grofie Hbhendifferenzen im Gel~inde mfftreten, so:wird die L/inge der Gruppenpause reduziert. In extremen F~illen wird fiir jedes einzelne Bildpaar eine eigene Praise angefertigt. Auf die Gruppenpause werden nun zuerst die H a u p t p u n k t e I und 2 sowie deren Ubertragungen yon den Bildern iibernommen und gestochen. D a r a u f folgt die Bearbeitung des Bildinhaltes. In der Regel wird dabei zuerst das Gewfissernetz eingezeiehnet und dann z. B. Tektonik, Lithologie, Vegetationsgrenzen, Bebauung usw. iibernommen. Diese Reihenfolge ist willkiirlich; man wird sie, naeh Maftgabe des jewei!igen Bildinhaltes, so zu w~ihlen haben, daf~ eine bestmiJgliehe Kliirung der geologischen Probleme erreieht werden kann. Zur Darstell.ung der Beobaehtungen und Ableitungen verwendet man versehiedene Symbole (vgl. audl die Figuren). Zur Erh~Jhung der Lesbarkeit der Gruppenpause benutzt man dazu Farbstifte. ist das erste Bildpaar ausgewertet, so wird Bild Nr. 2 naeh links verlegt und die Aufnahme Nr. 3 kommt an die Stelle, die vorher yon Nr. 2 eingenommen wurde. Die Gruppenpause wird nun so auf Bild Nr. 3 gelegt, daft der H a u p t p u n k t yon Bild Nr. 2 und der iibertragene I t a u p t p u n k t ~'on Bild Nr. 3, beide kopiert yon Bild Nr. 2, mit den entspre&enden Punkten des Bildes Nr. 3 zusammenfallen. Hierauf beginnt man mit der Auswertung dieses Bildpaares. Alle nadffolgenden Aufnahmen werden m gleidmr Weise bearbeitet, bis der ganze Streifen ausgewertet isL Ebenso verf~ihrt man mit den benaehbarten Streifen. Die fertigen Gruppenpausen werden sodann auf einem Tiseh ausgelegt u n d a u f den Zusammenhang der Bearbeitung in den versehiedenen Teilsttieken kontrolliert. Ist dies gesehehen, so kann mit der Zusammenstellung des gesamten Inhaltes aller Gruppenpausen zu einer Karte begonnen werden. Dies gesehieht entweder auf der Grundlage einer bestehenden topographisehen Karte oder unter Benutzung der Ergebnisse der Aerotriangulation.

74 4. Die geod~tische und photogrammetrische Ausroertung. Die Aerotriangulation w i r d je naeh der Beschaffenheit des Gekindes entweder als Radialtriangulation (flaehes Gel~inde) oder als riinmliche Triangulation (hiigeliges Gel/inde) ausgefiihrt. Auch graphisehe TrianGulation (Schlitzschablonentriangulation) kann angewendet werden, wenn die verlangte Genauigkeit und die ,zerfiigbare Bodenkontrolle es zulassen. Fiir die Kartierung in Neu-Guinea wurden die photogrammetrischen Arbeiten vom Vermessungsdienst des Rijkswaterstaat in Delft ausgefiihrt. Zur Bodenkontrolle wurden 23 astronomische Stationen eingemessen. An einigen derselben wurden Basismessungen durchgeftihrt. Die Absi~inde zwischen den Stationen, die wegen der im Innern des Landes zu erwartenden Transportschwierigkeiten der Kiiste entlang ausgew/ihlt wurden, variierten zwischen etwa 100 und 200 kin. Die Triangulation wurde mit dem Zeiss-Stereoplanigraphen, dem Aeroprojektor Multiplex und dem t/adialtriangulator yon De Koningh ausgefiihrt. Fiir jedes einzelne Bild wurden die Koordinaten der H a u p t p u n k t e und der a- nnd b-Hilfspunkte berechnet.

5. Die endgiiltige photogeologische Karle. Die H a u p t p u n k t e und die Hilfspunkte werden im gewiinsehten Kartenmal~stab und unter Beriieksiehtigung der geplanten Blatteinteilung naeh Koordinaten auf Korrektostatpapier aufgetragen. Jede Gruppenpause wird sodann photographiseh verkleinert oder vergrSl3erk Der hierzu ben6tigte F a k t o r w i r d dem H a u p t p u n k t - K o o r d i n a t e n b l a t t entnommen. Wenn ni~tig, wird die Gruppenpause mit HiKe der a- und b-Hilfspunkte ganz oder teilweise entzerrt. Die Yerkleinerung oder Vergri~l]erung d e r Gruppenpausen gesehieht ant durehsidltigem Dinaphotom-Papier; dies hat den Vorteil, dal] der Zeiehner die I~berdeekung benachbarter Stiicke bequem kontrollieren kann. Ist das atffgenommene Gebiet stark hiigelig, so ist es 6frets erforderlieh, dal~ die Gruppenpausen vor der Yergrbl~erung oder Yerkleinerung in die orthogonale Projektion umgezeiehnet werden. Fiir diesen Zweek verwendet man meistens den ,,Iwema-Orthogonalprojektor" (siehe: Photogrammetria, Jahrg. 1939, S. 116). Fiir die blattweise Zusammenstelhmg der endgiiltigen Karte werden die Dinaphotomkopien a n t den Korrektostatbl/ittern so ausgelegt und fixiert, dal] die korrespondierenden l l a u p t - und Hilfspunkte der ersteren mit denen der Koordinatenbl~itter genau zusammenfallen. Jetzt kSnnen alle photogeologisehen und topographisehen Daten auf eine KlarzellBlattpause iibertragen werden. Naeh ihrer Erg~inzung mit den der photogrammetrisehe~_ Auswertung entstammende~i H~ihenkoten und eventuellen HiJhenkurven usw. wird die Karte reproduziert und vervielf~ltigt und dann den Geologen zur weiieren Bearbeiiung im Felde iibergeben. Oft kann es vorkommen, dal~ die Feldaufnahmen vor Beendigung aller dieser Arbeitea in Angriff genommen werden mtissen. In diesem Falle iibergibt man dem Geologen dann einen photographiseh hergestellten, zusammenh/ingenden Plan aller Gruppenpausen seines Gebietes, auf dem abet die Mai3stabkorrektur noeh nieht durehgeftihrt ist. Trotz ihres vorl:~iufigen Charakters sind aueh diese P1/ine ftir die Feldarbeit yon unsehhtzbarem Wert. Sie k~innen jederzeit mit griS~.ter Leiehtigkeit in die endgiiltigen Karten iibernommen werde~. Aufler diesen Pl~nen oder der endgfiltigen Karte w i r d jedem Geologen ein vollst~ndiger Satz Papierkopien yon den sein Gebiet bedeekenden Luftaufnahmen sowie ein leiehtes Stereoskop ins Feld mitgegeben. Dies erleiehtert die Orientierung im di&ten Urwald ganz betr~iehtlieh und erm6glieht aul~erdem eine sehr genaue Kontrolle der Auswerteergebnisse an Hand der an Oft und Stelle angetroffenen Verh~ltnisse. Die Erfahrung hat gelehrt, dal], wenn eine gute photogeologisehe Karte zur Verfiigung steht, die Feldarbeiten im allgemeinen auf die genaue A u f n a h m e einiger Profile fiir die im

75 Luftbild gefundenen ,,Strukturen" beschr~inkt werden kSnnen. Die dazwischen liegendcn Gebiete kSnnen mit Itilfe der photogeologischen Ergebnisse durch Interpolation gentigend genau erschlossen werden. Zum Schlu~ set noch auf Fig. S verwiescn. Sie zeigt ein Luftbild u n d desscn photogeologische Bearbeitung u n d bringt Mar zur Anschauung, was das Verfahren auch in dichtbewaldeten Gebieten zu leisten vermag. Wenn man bedenkt, daft der Geologe im Feldc fast immer gezwungen ist, den tief eingeschnittenen Flui31~iufen zu folgen, und daft ihn die dichte und hohe Vegetation jedes tJberblickes fiber das dazwischenliegende Gel~inde beraubt, so sind dieser neuesten Explorationsmethode ihre gro13en Vorteile sicherlicb nicht abzustreiten.

Applicalion ~ul'exploralion du p61role de la pholog6ologie el de l'a6rophologramm61rie par le Dr. J. Krebs. R~sum6 compos6 par B. Scherpbier. (Publi6 avec l'autorisation bienveillante de la N.V. De Bataafscbe Petroleum Maatschappij.)

.. 1. G~ndralitds. L'6volution rapide des m6thodes de la photogramm6trie ces dernibres 25 ann6es a non seulement permis au topographe, au constructeur de routes, au constructeur de pipelines et ~ beaucoup d'autres~ une m6thode de travail susceptible de r6aliser de faqon plus rapide et plus efficace le travail d'exploration mats encore ce progr~s a men6 ~ l'6volution (>, m6thode qui est d'importance primordiale pour le g~ologue. Cette nouvelle m6thode permet au g6ologue d'6tablir ses conclusions sur une base bien plus large que ne le rendait possible l'ancienne g6ologie tcrrcstre. La gdologie par prise de rue a6riennc a d6j5. atteint un haut degr6 de perfection et de sfiret6 et c'est pourquoi routes les grandes socidt6s p6trolif~res dans le monde l'appliquent. Au commencement l'explorateur n'utilisa l'avion que pour les reconnaissances visuelles. Actnellement, par contre, on effectue presque invariablement des photographies a6riennes syst6matiques avec recouvrement st6r6oscopique. De 1/t on r6ussit /t obtenir un document de valour pernlanente. Les prises de ~ue a6riennes pourront ~tre mists an point /~ l'endroit qui se pr6te le mieux ~ tel but, de sorte quc quant ~ cela on ne d6pendra pas du climat de la r6gion /t examiner. En outre il est possible de tirer/t peu de frais des copies des photographies a6ricnnes qui pourront 6tre raises fi disposition des (livers services de la compagnie exploratrice pour faciliter leur travail. De cctte faqon ils sont "5 m6me de faire des projets de leur travail avant m6me de disposer d'une carte de la r6gion. L'usage des photographies a6riennes ne se borne donc pas aux g6ologues seuls. Aussi l'a6ro-photogramm~trie trouvera de plus en plus application dans l'exploration et l'exploitation du p6trole.

2. Historique, th~orie et technique de ra~ro-photogrammdtrie, bibliographic, etc. Etant donn~ la vaste litt6rature dans le domaine de la photogramm6trie, nous pouvons nous dispenser d'exposer ici son d6veloppement historique, les principes th6oriques et l'ex6cution pratique. En rant que ces [Iuestions regardent lc g~ologue, il y a lieu de renvoyer aux num6ros 23, 18, 21 et 14 de Ia liste bibliographique ci-jointe. I1 s'ensuit que l'auteur peut se borner /t un expos6 d6taill6 d'un exemple de photog6ologie. La liste bibliographique

71} n'dnum~re que les publications qui sont d'intdrdt:direct et pratique pour la gdologie par prise de rue adrienne.

3, La pratique de l'adrogdologie. La mdthode dderite est en usage auprds de la Bataafsehe Petroleum Maatsd/appij depuis pros de 6 anndes et est connue sous le nora de photogdologie. Ce sont les gdologues et les topographes du groupe qui ont mis au point eette mdthode avec le concours de l'lnstitut g~oddsique ~ Delft et des experts des diverses compagnies d'aviation, notamment la K. L. M. et la K. N. I. L. M. et les firmes construisant les dmmbres photographiques et les instruments photogramlndtriques. I1 importe de souligner que la photogdologie ne peut pas remplacer le travail du gdologue de terrain. Elle sert avant tont ~ perfectionner e t ~ accdlerer son travail en lui procurant d'importants renseignements. La photographie adrienne fournit all gdologue ~ peu prds tout ce qu'il lui taut en matidre de topographic, de gdomorphologie, de vdgdtation, de b~tisse, etc. Pour avoir le plein profit de la photographie adrienne il taut appliquer les mdthodes de lever les meilleures qu'il y air, quand mdme le but direct ne semblerait pas motiver eela. Tousles levers sont h exdeuter suivant un plan systdlnatiqne d'aviation et avee reeouvrement suffisant pour permettre nne 61aboration stdr6oseopique. De ceite fag:on, on arrive i~ nae combinaison de photog5ologie et de photogrammdtrie produisant d'excellents rdsnltats, ainsi qne le ddmontre l'exemple suivant empruntd i~ la pratique. C'est pour la Nederlandsehe Nieuw Guinee Petroleum Maats&appij que eette mdthode a 6t6 raise en oeuvre pour la premiere lois lots de l'exploration d'une r@ion embrassan/ dix millions d'heefares en Nonvelle-Guinde Nderlandaise. En majeure pattie la rdgion n'avait pas encore 6t5 explorde. Le permis d'exploration du Gouvernement impliquait la condition qu'au bout de 3, de 2 et de 5 anndes respeetivement, des 6tendues respeetivement de 2500000 hectares, 2500000 hectares et 4000000 hectares 6taient /t rendre, de sorte qu'an bout de 10 anndes aprbs le ddbut de l'exploration il resterait une superfieie de 1 000 000 d'heetares pour l'exploitation. Cela signifiait qu'en un ddlai de 3 ans il fallaif explorer, par m dthode gdologique une rdgion de t0 000 000 hectares de fa¢;on telle qu'on ne ffit pas embarassd pour ehoisir parmi les terrains eeux qui 6taient fi rendre au gouvernement eomme offrant peu de perspective d'une production en pdtrole. Une 6paisse fordt vierge eouvre la majeure partie du territoire, qui dans son ensemble se eolnpose de mardcages tropiques. I1 n'y avait pas de cartes gdographiques de l'intdrieur du pays auxquelles on pfit se fief. Pour ]a edfe il y avait une bonne carte maritime. Ce dont le gdologue avant tout a besoin e'est d'une bonne carte pour la compilation des donndes qu'il a rassembldes sur le terrain. Pour 6tablir dans le ddlai de 3 anndes une carte tr~s simple eomprenant un rdseau polygonique et un eroquis du syst~me fluvial et des sentiers existants, il faudrait 150 '~ 200topographes indigbnes. Dans la pratique, on se henrterait ~ t'impossibitit6 de former an effeetif de personnel pour un temps si court. I1 n'y eut que l'adrogdologie qui permit de s'en tirer. Alors, qu'/~ l'origine la mise en oeuvre de l'adro-photogrammdtrie avait 6t6 ddeidde pour venir "~ bout de la difficult6 signalde ei-dessus, i] parut ensuite grace aux expdriences effeetudes dans d'aufres cbaInps de la Bataafsehe Petroleum Maatschappij que les prises de r u e adriennes, mdme eelles des rdgions reeouvertes de sylve dpaisse, rdvdlaient des indications gdomorphologiques d'intdr~t gdologique ainsi que la prdsenee d'esp~ees ddtermindes de v6gdtations. C'est pourquoi, en Nouvelle-Guinde on entaraa aussitdt des essais pour voir jusqu'/t quel point on pourrait utiliser les photographies adriennes pour l'interprdtation gdologique. Les

77 r6sultats surpass~rent route attente. Les prises d~ r u e a~riennes rant de terrains -h v6g6iation drue que de terrains nus, de sols mar6cageux t)lats aussi bien que de terrains accident6s, se montraient 6tre une source si abondante de re~seignements stirs sons la forme d'indications' physiographiques que la configuration structu~ale du terrain 6tait manifeste et nettement d6finie avant m~me qu'un g6ologue n'en efit fofil~ le sol. Par l'&, le but de l'a6ro-photogramm6trie ¢hangea compl~tement. D~s maintenant les rues furent prises afin de composer une carte g~ologique dont une des bases topographiques' serait do%navant aussi le rdsultat final de la photogramm6trie a6riennc. Les figures i e t 2 montrent au lecteur les r~sultats relativement pauvres que produit an examen g6ologique suivant la m6thode classique de la g6ologie terrestre en comparaison de l'image claire que fournit la photog~ologie. La fig. 1 rep%sente la carte terresire, la fig. 2 la carte photog6ologique. I1 appert que les directions et les inclinaisons dans la partie Sud de la carte h la fig. I ont dr6 mesur6es sur des couches appartenant h une s6rie isoclinale h inclinaison vers le Nor& qui s'6tend dans une direction Est-Ouest. Les groupes isolds de symboles d'inclinaison dans l a n g l e Nord-Est et sur le bord Nord de la carte sont difficiles h expliquer. Par ailleurs, le g6ologuc ne trouve pas de %ponse h la question principale, savoir s'il est lh des structures susceptibles d'6tre 156trolif~res. Au contraire, la carte photogdologique montre clairement le rapport structural. U n e synclinale large et partiellement asym6trique domine l'image de la structure. Les symboles d'inclinaison sur le bord Nord de la carte indiquent le flanc Nord d'extension notable. Les groupes isol6s de d6clivit6s dans l'angle Nord-Est furent mesur6s sur les couches plus rdcentes de la synclinale et trahissent u n plongement axial vers l'Est. En outre, nous remarquons darts l'angle Nord-Ouest l'extr6mit6 d'un axe anticlinal. C'est l~t naturellement un d6tail d'importance. Par la nature des choses, la carte photog~ologique ne raconte rod~es. Elle ne peut done servir que de base, iavec laquelle le champs, ce qui contraste fortement avec la situation d'il y a I0 g6ologue de terrain n'6tait arm6 que d'une feuillc en blanc en la carte photog6ologique il peut 6tablir son programme et fixer 6galement off chercher pour obtenir des sections stratigraphiques

rien sur la composition des g6ologue p6n~tre dans les ann6es h peine, lorsque le abordant son terrain. Sur les routes, tandis qu'il sait parfaites el completes.

Les donndes gSologiques de la carte photog6ologiqu e sont d6rivdes en majeure partie de la constitution morphologique du paysage. Celle-ci lient toujours 6troitement fi la composition lithologique et h la structure g6ologique du sous-sol. Les grandes diversit6s des roches d'une r@i0n feront que les roches sont influenc~es tout diffdremment par les circonstances atmosph6riques. C'est ainsi p. ex. que les couches dures endurent mieux l'6rosion par l'eau courante que les couches molles. Sous l'influence des forces ~rosives les couches dures formeront les gradins 6ehelonn6s et seront conse~w6es en tant que cr6tes de colline et partage des eaux, tandis que dans cette m6me p6riode les couches plus molles seront creusdes en vall6es par l'effet de ]'6rosion. L'6tude de la forme courante des crates des couches dures pcrlnet d'6tablir la direction et l'inclinaison de ces gisements. Par lh m6n~e ces d6tails sont connus pour les couches voisines plus molles. Ce principe est illustr6 h la fig. 3. La fig. 4 illustre la m6~thode "h sui'vre en r6gion pli6e. La page de titre 4a montre les cr6tes et les inclinaisons des banes durs, de m6me que quelques limites lithologiques qu'on

78 peut d6river de la rupture locale de pente. La fig. 4b montre la ca ~e 6tablie suivant l'interpr6tation couforme a la page de titre 4a. Un g4ologue exp6riment6 marquera encore les diff6rents types d'6rosion et les limites entre les gisements durs et mous, les fractures et autres ph6nom6nes de dislocation, il pourra estimer le degr6 de pente des diff4rentes inclinaisons on- m6me les mesurer avec le st6rdom6tre. I1 sera ~ m6me de marquer aussi les limites de v6g6tation, tes tcrrasses, les d6crochements, les volcans de boue, etc. et ainsi il sera en mesure de tracer en quelques jours une image si riche de la structure et de la g6omorphologie du terrain qu'il n ' a u r a i t jamais 6t6 capable de r6aliser cela au bout de nombreux mois de travail dur au champ. I1 y a moyen de mettre en carte avec l'exactitude wmlue les donn6es photog6ologiques en utilisant comme base les r6sultats de l'61aboration photogramm6triqne des prises de vue a6riennes. Des mosaYqaes faites de simples prises de vue pcuvent 6tre utiles h titre d'orientation g6n6rale et pour la reconnaissance sp6cialement de terrains nus, mats elles sont inutilisables pour un examen g6ologique pr4cis. En effet, les probl6mes g6ologiques sont de trois dimensions et un effort pour r6soudre ces probl6mes par la vote des deux dimensions, comme cela est le cas lots de l'emploi de simples photographies, p6che contre le principe. On en trouvera une illustratien aux figures 5 ~t 7. Aupr6s de la Bataafsdle Petroleum Maatschappij il est d'usage de couvrir toujours la totalit6 du terrain "~ examiner, si cela est possible, de levers verticaux. La m6thode de travail du photog6ologue est comme suit: Les points principaux des levers cons6cutifs de la bande de terrain ~ survoler sont marqu4s sur les 6preuvcs et report6s sur les photographies adjacentes avec une pr6cision de 03 mm pr6s. La premibre couple d'epreuves est mise sous le st6r6oscope. Sur l'6preuve droite on pose une bande de papier a calquer Kodak d e longueur suffisante pour recouvrir 6 & 8 levers cons6cutifs. Cette pi6ce de <> s'appelle le calque de gronpe. Sur le calque de groupe on marque les points principaux et les points p r i n c i p a u x report6s. L'interpr6tation du lever est inscrite dans le caique de groupe qu'on pose de lelle sorte que tes points correspondants de rep6re se recouvrcut. On commence d'ordinaire par le syst6me fluvial apr6s quoi on inscrit les structures et la lithologie. Lorsque la premi6re couple d'images est achev6e, l'@reuve gauche est remplac6e par l'6preuve droite et ~ cette derni6re on substitue le No. 3. Les points principaux d6j'~ report6s stir le calque de groupe sont pos6s de fa~on a s'adapter aux points de rep6re marqu6s sur le No. 3 et on recommence ~ dessiner. Cela se r6p6te pour routes les prises de rue. Les caiques de groupe sont ensuite 6tal6s en quinconce, puts on contr61e la coniinuit6 avec les caiques adjacents et on l'am61iore, si n6cessaire.

4. Elaboration gdod~sique et photogramm~trique. De la plupart des r6gions explor~es h l'intention de la Bataafsehe Petroleum Maatschappij il n'existe pas de cartes sfires. Si c'est bien le eas, ces cartes pourront servir de base pour l'ajustement des calques de groupe. Dans le cas contraire, on obfient les coordonn6es des points principaux et auxiliaires m o y e n n a n t la triangulation a~rienne, par la vote graphique, avec des gabarits aux fentes, par triangulation radiale ou triangulation de l'espace, ce grace aux instrmnenfs pour couple d'images. Pour l'exploration de la Nouvelle-Guin~e ce travail fur effectu~ par le Service G6om6trique des P o n t s & Chauss6es de l'Etat (Rijkswaterstaat) ~ Delft. En Nouvelle-Guin~e le long de la c6te 23 stations astronomiques avaient 6t6 rep6r6es ~ des distances mutuelles de 100 ~t 200 kilom~tres. Chez quelqucs unes de ces stations on'mesura une longueur de la base. La triangulation a6rienne, qu'on ex6cuta avec le st6r6oplanigraphe Zeiss, le Multiplex et le triangulateur radial De Koningh fut fix6e aux points de repbre.

79 5. La carte photogdologique d6finitioe. On reporta fi l'6dlelle voulue sur du papier corrcctostat les points principaux et auxiliaires des prises de rue, en suivant les coordonndes. Chacun des calques de groupe est r6duit ou agrandi sur eette base. Quelquefois on rectifie en entier ou en pattie ces calquc~ h• l'aide des points principaux et attxiliaires connus. Dans les terrains fort accident6s les calques de groupe sont parfois fi repasser h l'aide du projecteur orthogonal (Photogramm6tria 1939, p. It6). La raise en 6&elle du calque de groupe se fait par la vote photographique sur du papier Dinaphotom diaphane. Par lh, le dessinateur est fi m6me de bien contr61er la continuit6 des images. Les 6preuves au dinaphotom sont pos6es sur la base de fa¢on fi bien s'adapter et le dessin est copi6 sur du kodatrace, d'ofi nalt la carte d6finitive. En cas d'urgence, une carte provisoire, compos6e par la juxtaposition de copies des calques de groupe, peut avoir aussi son utilit6 pour le g6ologue de terrain. Le g60togue de terrain porte avee lui un jeu d'6preuves des levers et un st6r6oscope 16ger, ensemble avec la carte photog6ologique. Cela lui permettra de contrgler et de compl6ter au champ l'interpr6tation photog6ologique. La pratique a ddmontr6 qne g6n6ralement il suffit d'examiner quelques sections des structures paraissant de la carte photog6ologique. La figure 8 montre une image repr6sentant les possibilitds qu'offre la photog6ologie m6me darts une r6gion fort bois6e. Compte tcnu du fait que la plupart du temps le g6ologue de terrain doit suivre les vall6es fortement ravin6es et qne le bois touffu lui bonche la rue du terrain entre les rivibres, le lecteur ne laissera pas d'apercevoir les grands avantages que prdsente la nouvelle m6thode d'exploration d6crite ci-dessus.

La aeroHeologia y la aerololo~lramelda, aplicadas a ia expioracidn de yacimienlos pelrolileros Por el Doctor Krebs. Resumen: B. Scherpbier; traduceidn al castellano: H. Gumprecht. Publieado con permiso de la N. V. de Bataafsehe Petrotenm Maatschappij, La Haya (Holanda).

1. Generalidades. La rfipida evolueidn de los m6todos fotogram6tricos, que se ha verifieado en e/ curso de los filtimos 25 afios, no s61o ha posibilitado al topdgrafo, a los eonstruetores de eaminos y de tuberlas (pipe lines), asi eomo a muehos otros, realizar sus trabajos de m a n e r a rancho mils rfipida y mejor, sino que dieho progreso ha condueido a u n m6todo enteramente nuevo de "<~estndiar el interior de la Tierra~, lo que es de importancia primordial para el gedlogo. La fotografla a6rea permite al gedlogo saear sus eonelusiones sobre una base rancho mils amplia que la de que dispone la elfisiea geologia terrestre. La aerogeologla ha aleanzado ya un alto grado de perfeeeidn, pot lo eual la utilizan todas las grandes Compafifas Petroliferas del mundo. A1 principio, el explorador empleaba el avidn tan s61o para reeonocimicntos visuales. IIoy, en eambio tales vuelos se efeetfian east exclusivamente eon e~imaras adreas. E1 terreno se fotograffa sistem~ticamente con superposicidn de las vistas, para poder examinarlas en visidn estereosedpiea. Este proeedimiento crea u n a documentaeidn de valor permanente. Las vistas a6reas pueden set restituidas en eualquier lugar, de manera que no se depende del elima que reina en la regidn a examinar.

8O Adem~is, es posible saear rfipida y econdmicamente eopias para todos los interesados De esta manera, es factible trazar un plan de trabajo para terreno easi inexplorado. E1 empleo de la foto a~rea, sin embargo, no se limita a la aerogeologla, sino que se aplica eada dia mils a la exploraeidn y explotaeid n d e yaeimientos petrollferos.

2. Parte histdrica, tedrica y t~cnica de la aerofotogrametria; Bibliografia etc. Puesto que ya existen numerosas publicaciones sobre fotogrametria, parece innecesario tratar aqui el desenvolvimiento histdrico, la teo~ia y la prfictica de la cartografla a6rea. En cuanto a 6stas, v6anse los ndmeros 23, 18, 21 y 14 de la bibliografla dada al final del presente resumen. Asi, el autor puede tratar detenidamente un ejemplo especial en el cual la eartografia a6ra se aplica de manera preferente.

3. El procedimiento aerogeoldgico. Este procedimiento se emplea por la Bataafsehe Petroleum Maatsdmppij desde hace unos 6 afios, y se denomina <>. Los gedlogos y topdgrafos de la referida Compafiia han desarrollado la fotogeologia en estreeba eolaboraeidn c o n e l Institnto de Geodesia de Delft, eon los expertos de varias Compafiias de Aviaeidn y eon las ffibrieas eonstructoras de instrumentos aerofotogram6trieos. Hay que recalear aqul que la fotogeologia no pnede reemplazar al gedlogo terrestre; su principal funeidn es perfeeeionar y aeelerar el trabajo del gedlogo, proeurfindole a la vez importantes datos adieionales. La fotografla a6rea suministra easi todos los da/os neeesarios sobre la topografia, morfn-logia, vegetaeidn, edifieaeiones etc. Para aproveehar plenamente la aerofotografla, hay que utilizarla sin restrieciones, a n n euando por el momento no parezea indispensable. Todos los levantamientos hart de efeetuarse segdn un plan, tanto eon respeeto al ,zuelo euanto a u n reeubrimiento sufieiente, para posibilitar el estudio estereosedpieo de las fotos. De esta manera, se logra una eombinacidn de fotogeologia y fotogrametria que da exeelentes resultados, eomo queda eomprobado por el siguiente ejemplo, tornado de la prfie/iea: La Nederlandsehe Nieuw Guinee Petroleum Mattsehappij utilizd la aerofotogralnetria por primera vez en la exploraeidn de una regidn situada en la Nueva Guinea holandesa, regidn que abareaba 10 000 000 de heetfireas, inexptoradas en su mayor parte. Una de las eondieiones previas impuestas por el Gobierno para la obteneidn del permiso de exploracidn era que, en el fSrmino de 3, 2 y 5 afios respeetivamente, fuesen devueltas al' Gobierno extensiones de 2 500000 heetSreas, 2 500 000 hectfireas y 4 000000 heetfireas, de manera que a los 10 afios eontados desde e l eomienzo de la exploraeidn, qnedara para la' explotaeidn una superfieie de 1 000 000 de heet~ireas. Esto queria deeir que, dentro de 3 afios habia que explorar geoldgieamente una regidu de 10 000 000 de heetfireas, para deeidir euales regiones no promefian 6xito y, por consiguiente, habian de set devueltas al Gobierno. Bosques virgenes m u y tupidos eubren la mayor parte del territorio que, en general, se eompone de pantanos tropieales. No existian eartas geogrfifieas del interior del pais que ofreeieran eonfianza. Solamente de la regidn eostera habfa nna buena carta marltima. Lo primordial que neeesita un gedlogo es una buena ear/a para poder anotar en ella los dafos qne obtenga. Para eonfeeeionar dentro de 3 afios n n a earta m u y seneilla, que eomprendet

81 una red poligonal y un croquis del sistema fluvial y de los senderos existentes, se precisan de 150 a 200 top6grafos indlgenas. ]~$as, p r i e t i e a m e n t e no es posible formar, dentro del poco tiempo disponible, el personal que para este fin es indispensable. Tan s61o un m6todo p o d i a solueionar este problema, a saber: la eartografla a~rea. A1 prineipio, se habia pensad0 apliear la a~rofotogrametria solamente para proeurar un fundamento topogrifieo. Sin embargo, los estudios aeroeartogr~ifieos realizados por la NV de Bataafsebe Petroleum Maatsehappij en otras regiones tropieales, mostraban que, la aerofotografla, hasta en regiones eubiertas de tupidos bosques vlrgenes, suministra detalles morfol6gicos que perlniten sacar conclusiones sobre la estruetura geol6gica y la naturaleza de las roeas. En virtud de lo referido se realizaron ensayos en Nueva Guinea para ver has/a qud punt(,, eran utilizables las aerofotos para la interpretaei6n geol6giea. Los resultados excedieron a todas l a s esperanzas. Todas las aerofotos de regiones con vegetaei6n abundante o sin vegetaci6n, de terreno pan/anoso o de aeeidentado, hieieron ver que son una rica fuente de datos fisiogrificos seguros, eon los cuales era posible precisar la estructura del terreno antes de que lo hubiese pisado el ge61ogo. Este resultado di6 lugar a un cambio trascendental en el empleo de la aerofotogrametrla. Desde entonees, se hieieron fotos para obtener una earta geol6giea a base de la topogr~fiea confeeeionada con ayuda de aquellas mismas fotos. Las figuras 1 y 2 demuestran los resultados relativamente pobres que da un examen geol6gieo segfin el m6todo ellsieo de la geologla terrestre (fig. l) en eomparaei6n con la claridad que ofreee la fotogeologla (fig. 2). Las direceiones y las pendientes en la parte S de la figura 1 han sido inedidas en las eapas perteneeientes a una serie de isoelinas haeia el N y extendidas de E a O. Los grupes aislados que presentan una inelinaei6n en el fingulo NE y e n el borde N de la earta son difleiles de expliear. Sin embargo, el ge61ogo no halla eontestaei6n a la pregunta principal, a saber: si las estrueturas son posiblemente petroliferas. La carta fotogeol6giea, en eambio, informa elaramente sobre la estruetura, dominada por una aneha y e n parte asim6triea sinelinal. Las sefiales de inelinaei6n en la parle N indiean la notable extensi6n de este flaneo. Los aislados deelives en el fingulo NE fueron medidos en las eapas mils reeientes de la sinclinal e indiean una sumersi6n de su eje haeia el E. Ademfis, podemos observar en el ~ingulo NO el extremo de un eje anticlinal, lo que es desde luego un detalle de importaneia. Claro est{t que la earta fotogeol6gica no nos dice nada respeeto a la eomposiei6n de las rocas, pero puede serMr de base; y esto es muy diferente de 1o que oeurrla euando el ge61ogo no disponla sino de una earta eon muy eseasas indicaeiones y datos. Con la carta fotogeol6gica, se puede formar un programa y fijar las rutas, de manera que desde un prineipio se sabe d6nde hay que buscar para determinar seceiones estratigrfificas que prometan 6xito. Los datos geol6gieos de la earta fotogeol6gica se derivan en su mayor parte de la eonstitueidn morfol6giea del paisaje, lo que permite sacar eonelusiones respeeto a la composici6n litoldgiea y a la estruiura geol6gica del suelo. Las rocas difieren notablemente entre sl, segfin su composici6n, dureza y resistencia eontra las influencias atmosf6rieas. Asl, pot ej., las eapas duras son mils resistentes contra la erosi6n del agua eorriente que las capas blandas. Bajo la influeneia de las fuerzas erosivas, las eapas duras adoptan forma

82 de terrazas y se conservan como colinas y divisorias de aguas, mientras en el mismo perlodo las eapas blandas se transforman en valles. E1 estudio de los hordes de las capas duras permitc determinar la direcci6n y la inclinacidlJ de dichos yacimientos. Del mismo modo, se determinafiin los detalles pot las capas vecinas, mils blandas (fig. 3). La figura 4 ilnstra el m6todo a seguir c n u n a regidn ondulada. La pfigina 4a muestra la,,~ crestas y las inclinaciones de los bancos dnros, y e n ella se pueden determinar algunos llmites litol6gicos de la ruptura local de la pendiente. La fignra 4b muestra la carta heeha segdn la interpretaci6n correspondiente a la pfigina 4a. Un geol6go experimentado notarfi ademfis los diferentes tipos de erosi6n, los limites entre loa ~acimientos duros y blandos, las fracturas y otros fen6menos de dislocaci6n, y podrfi estimar el grado de l as d i feren te s inclinaciones y hasta medirlas con el ester6metro. Pero tambi6n otras caraeteristicas, pot ej., volcanes de fango, lfmites de vegetaci6n, etc., pueden en algunos casos permitir sacar ciertas eonclusiones. De esta manera, se podr~ obtener en pocos dias una riea representaci6r~ de la estruetnra y de la geomorfologia de~ terreno. Si se realizara el misnlo trabajo aplieando el m6todo terrestre, se neeesitarian quizfi tantos meses como dlas al trabajar aerofotogrtifieamente. Los datos y detalles que obtiene y reune el fotoge6logo pot medio de la aerofotorametr~a bastan para elaborar una earta exaeta. Los mosaicos hechos a base de simplcs aerofotos pueden servir de orientaci6n general, pero no pueden ser empleados euando se trata de hacer un examen geol6gico exacto, porque los problemas geol6gicos son tridimensionales y se eometeria un error fundamental si se quisiera realizar dicho examen a base de las dos dimensiones que presenta el fotoplano. Las figuras 5 y 7 ilustran lo antedicllo. La seeei6n fotogeol6gica de la Bataafsehe Petroleum Maatsehappij utiliza en lo posible solamente fotos verticales, evitando asf los errores de interpretaci6n y las <> que pneden resnltar en fotos oblienas. E1 m6todo de trabajo del fotoge61ogo es el siguiente: Los puntos prineipales de los fotogramas consecutivos se marcan en las copias y se traspasan a l a s fotos vecinas con una exactitud a p r o x i m a d a de 0,1 ram. E1 primer par de fot(Jgramas se pone debajo del estereoscopio (con gala paralela). Sobre la foto derecha se coloca una faja de papel Klai-zell sufieientemente larga para eubrir de 6 a 8 fotos. Dicba faja se llama <
4. Restituci6n geoddsica g fotogramdtrica. La mayorla de los trabajos de exploracidn para la Bataafsche Petroleum Maatschappij se realiza en terrenos de los que no existen cartas topogr~ficas o ]as disponibles son poco exactas. Si se dispone de cartas exactas, pueden ufilizarse para el ajuste de los calcos

83 de grupo; pero en el easo eontrario, sirven de base para la carta fotogeol6giea los resultados de la aerotriangulaeidn que, segfin la naturaleza del terreno (llano u ondulado), se realiza radial o espacialmente. La triangulaeidn grfifiea (con patrones ) puede igualmente utilizarse, en tanto que lo permitan I'a exaetitud requerida y la posible eomprobaei6n sobre el terreno. Los trabajos fotogramdtricos para la eartografia de Nueva Guinea, fueron realizados pot el Servieio Topogr~ifieo de la Rijkswaterstaat en Delft. Como puntos de refereneia se determinaron 23 estaeiones astrondmieas, entre algunas de las euales se midieron las distaneias. La distaneia entre las estaeiones, - - escogidas a lo largo de las eostas, a eausa de las difieultades de transporte en el interior - - era de 100 a 200 km. La triangulaeidn se efectu6 con el Estereoplanigrafo de Zeiss, el Aeroproyeetor Mdltiplex y el lriangulador radial de ,Koningh, Para cada f0tografia se ealeularon las eoordenadas de los puntos prineipales y de los auxiliares.

5. La carta fotogeoldgica definitioa. Los puntos principales y, si es necesario, los auxiliares, se registran en el papel Correctoslat pot coordenadas y en la escala deseada. Cada calco de grupo se reduce o aumenta entonces, pariiendo de los puntos principales. Si es preciso, se rectifica parcialmente el calco con ayuda de los puntos principales y auxiliares. Si la comarca presenta ondulaciones pronunciadas, es muehas veces necesario r o l l e r a dibujar la interpretacidn fotogeoldgica cot, el proyector ortogonal (Photogrammetria 1939, prig. t16). Los calcos se reducen o aumentan fotogrfificamente sobre el papel transparente Dinaphotom, con lo eual el dibujante puede cSmodamente comprobar la superposicidn de los calcos ~eciaos. Las eopias dinafotdmicas se pegan en un Correctostat, cuidando de que los puntos principales y auxiliares correspondan exactamenie. Entonees se hace del conjunto un calco en el que pueden dibujarse todos los datos geoIdgicos y topogrfificos, asi como los obtenidos en la restitucidn fotogram~trica: alturas y, en sn caso, curvas de nivel. Si urge una ojeada de con junto, se fotografian los caleos de grupo sin correecidn de escalas, lo que da una earta provisional que puede prestar buenos servicios al gedlogo en el campo. Para los trabajos en el tcrreno, el equipo del gedlogo se compone de las copias de esta carta provisional o de la definifiva, u n a serie de copias en papel de las aerofotos y un estereoscopio ligero. Asi se comprueba sobre el terreno el material fotogeoldgico y se completan las cartas con los dafos esiraiigrrficos. Pot experiencia se sabe que, en general, basra limitar los lrabajos en el campo al examen de algunos de los perfiles indicados con a y u d a de la aerofolo, pues el ear&cter de los terrenos iniermedios resulta por correlacidn utilizando los datos fotogeol6gicos. La fig. 8 reproduce u n a aerofoto con su interpretac!dn, y e n ella se muestra el provecho obtenible del m~todo fotogeoldgico, incluso en comarcas dificilisimas para el lrabajo en tierra. Pot lo demfis, si se tiene en cuenta que el gedlogo ha de marchar cast siempre pot ~alles profundos, y que la vegetacidn espesa y alia le tapa el curso de los rlos, resultan biei, claras las grandes ventajas de este modernlsimo mfitodo explorador.

84 Personalien W~hreud der Drucklegung dieses Heftes erhielten wir die Nadlricht yon dem Tode zweier Professoren, die in den Kreisen der Internationalen Gesellschaft ffir Photogrammetrie hohes Ansehen genosscn: 1. Prof. Dr.-Ing. Paul G a s t , era. ord. Professor an der Technischetl Hochschule in Hannover, gestorben im August 1941 in Inusbruek; 2. Prof. Dr.-Ing. Leo F r i t z , ord. Professor an der Technischen Hochschule in Stuttgart, gefallen als Major und Kommandeur einer Heeres-Vermessungsabteilung in Rufiland Ende August 1941. Prof. Gast w a r Verfasser eines bekannteu Lehrbuches tiber Photogrammetrie, arbeitete viele Jal/re bet der Landesvermessung in Argentinien und berichtete aus scinen Erfahrungcn viel im Fachschrifttum. Prof. Fritz geh6rte als Membre du Comit6 de R~daction fiir Bulgarien, Deutschland, Estland, Ungarn, Italien, Japan, Jugoslawien, Lettland, Litauen und Polen dem engeren Kreis der Schriftleitung der ,,Photogrammetria" an lind war vielen Mifgliedern yon internationalen Versammlungen bekannt. Wir betrauern den Hingang der beiden alteu Vorkfimpfer ftir die Photogrammetrie und behalten uns vor, auf ihr Wirken noch ausfiihrlich zurfickzukommen.