Deutsch (27.2 MB) - Nagra

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Im Vergleieh zu den Sandsteinen und Karbonatgesteinen
sind in den tonigen Gesteinen viele Spurenelemente
angereiehert (TUREKIAN & WEDE­
POHL, 1961). Aueh bei der Bohrung Bõttstein
(PETERS et al., NTB 85-02) konnte, obsehon nur
ein besehrãnktes Proftl erbohrt wurde, diese Aussage
bestãtigt werden. Da der Ab03-Gehalt in den untersuehten
Sedimenten praktiseh als Mass für die
Menge an Tonmineralien verwendet werden kann,
wurden die SpurenelementgehaIte mit Ab03 korreliert.
Deutliehe positive Korrelationen zeigen Nb, Zr,
Rb und Ga (Beil.5.16) sowie Th und Se. Bei Ni, Co,
Cr und V sind sie nur sehwaeh positiv, wobei die
Tuffite des Karbons und die Eisenoolithe sieh anders
verhalten. Sr-reiehe Proben enthalten meist Karbonat
oder Anhydrit.
Barium zeigt keine Korrelation mit Ab03. Die
Kalifeldspat-führenden Proben aus dem Rotliegenden
und dem Karbon enthaIten am meisten Ba (bis
> 800 ppm), was, analog zu Bõttstein, vor allem mit
dem Einbau von Ba in Kalifeldspat zusammenhãngt.
5.6.3 Gammaspektrometrische Bestimmungen
der Uran-, Thorium- und Kaliumgehalte
Die gammaspektrometrisehe Messmethodik ist ausführlieh
in PETERS et al. (NTB 85-02) besehrieben.
Die Resultate von total 56 untersuehten Sedimentproben
sind zusammen mit den entspreehenden
bohrloehgeophysikaliseh ermittelten Werten, in Beilage
5.17 zusammengefasst.
InnerhaIb der Sedimentstreeke sehwanken die GehaIte
bzw. die Strahlungsanteile der drei Radioelemente
z.T. stark. Im Mesozoikum sind die Sehwankungen
weniger ausgeprãgt als im Perm und im Karbon.
Aueh ist das Mesozoikum dureh generell niedrige
U rangehalte gekennzeiehnet. Am stãrksten
sehwankt im ganzen Bereieh der ThoriumgehaIt,
wogegen der Kaliumgehalt ziemlieh konstant ist.
Die Sehwankungen sind auf die stark varüerende
Lithologie (Ton/Merge1!Kalk/S andstein/Evaporit
ete.) zurüekzuführen, wobei die Kalke und Dolomite
generell niedrige Werte aufweisen. Der Schilfsandstein
fãllt dureh seinen relativ hohen KaliumgehaIt,
bei vergleichsweise niedrigen Uran- und Thorium­
Werten auf. Im Perm und Karbon haben Tone, Siltsteine
und Feinsandsteine relativ hohe Thorium- und
Urangehalte mit mittleren Konzentrationen von 26,
25 bzw. 22 ppm Thorium und 10, 8 bzw. 7 ppm Uran.
Grobsandsteine und Brekzien zeigen dagegen niedrige
Werte von 8 ppm Th und 2 ppm U. Den hõch-
sten UrangehaIt (17.2 ppm) hat die Perm-Probe aus
1'254.35 m Tiefe. Allerdings zeigt das NGS-Log hier
einen wesentlieh tieferen Wert an.
5.6.4 Kationenaustausch
Für die Bestimmung der Kationenaustauseh-Kapazitãt
und die Art der in. den Proben vorhandenen
austausehbaren Kationen wurde die Belegung mit
Ba z -+- -Ionen aus BaCb-Lõsung verwendet, da in natürliehen
Tonen Barium kaum jemals in grõsseren
Mengen als austausehbares Kation auftritt. Die ausgetausehten
Kationen K-+-, Na -+- , Mg2 -+- und Ca 2 -+wurden
ansehliessend mit Atomabsorption bestimmt
(Methode siehe PETERS et aI., NTB 85-02). Bei
gips- und anhydrithaItigen Proben geht ein Teil des
Gipses oder Anhydrites in Lõsung, was zu hohe
Ca 2 -+- -Austausehwerte zur Folge hat. Die aus dem
Gipskeuper und den Sulfatsehiehten entnommenen
Proben wurden deshaIb nieht berüeksiehtigt. Die
Untersuchungsergebnisse sind in Beilage 5.18 zusammengestellt.
In der 2'020 m mãehtigen Sedimentabfolge liegen die
totaIen Austausehwerte der untersuehtenProben bis
hinunter zu den Knollenmergeln zwisehen 20-30 Milliãquivalent
pro 100 Gramm (MATTER et al.,
NTB 86-01), wãhrend in den tieferen Trias-, Permund
Karbon-Proben Werte zwisehen 10 und 20
mval/100 g ermittelt wurden. Dieser Unterschied
dürfte mit der geringeren inneren Oberflãehe, die
auf die Diagenese zurüekgeführt wird, zusammenhãngen.
Betraehtet man die Art der Ionenbelegung, so kõnnen
im Proftl folgende Tendenzen festgestellt werden:
Ca 2 -+- bildet in den Proben des Mesozoikums,
mit Ausnahme des Schilfsandsteins und der Wel1enmergel,
mehr a1s 50% der austauschbaren Kationen ..
In den Perm- und Karbonproben dagegen ist Na-+das
vorherrschende Kation. Im Malm, Dogger und
Lias ist Na -+- mit Anteilen von 13-30% der austausehbaren
Kationen vertreten, im Keuper und Permokarbon
mit 30-57%. Mg2 -+- spielt in allen untersuchten
Proben der Bohrung Weiaeh eine untergeordnete
Rolle (max. 13%). Gleiehes gilt aueh für
K-+-, das einzig im Karbon GehaIte von über 15% erreicht.
Im weiteren stel1t sich die Frage, ob die Kationenbelegung
dureh den Chemismus der wãhrend der Ablagerung
(GRIM, 1953) bzw. wãhrend der Diagenese
zirkulierenden Wãsser oder dureh den Chemismus
der heutigen Grundwãsser bedingt ist. Die geringe
Zahl von untersuchten Proben lãsst noch keine end-