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Deutsch (27.2 MB) - Nagra

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sen. Der Wert kommt damit in den von NIELSEN<br />

(1979) angegebenen Bereieh des germanisehen Buntsandsteins<br />

zu liegen. Da es sieh beim Weiaeher<br />

Buntsandstein um eine kontinental e Ablagerung<br />

handelt, ist die Lage ausserha1b des Feldes der marinen,<br />

untertriassisehen Evaporite (n. CLA YPOOL et<br />

al., 1980) gut verstãnd1ieh.<br />

Aueh die beiden Proben aus dem Perm weisen nieht<br />

die für marine Permevaporite typisehen Werte auf.<br />

In beiden Proben sind die 8 18 0-Werte erhõht. Auffã1lig<br />

ist, dass die Wãsser aus dem Buntsandstein und<br />

dem Perm sehr ãhnliehe 8 1B O-, aber deutlieh versehiedene<br />

8 34 S-Werte aufweisen. Die drei Wasserproben<br />

kõnnen als Glieder einer Misehungsreihe<br />

interpretiert werden, wenn man a1s Ausgangspunkt<br />

permisehe Sulfate mit einem relativ niedrigen 8 34 S­<br />

Wert aunjmmt. Das Endg1ied wãre dann das Buntsandsteinwasser,<br />

das zum Teil aus Permwasser und<br />

zum Teil aus Wasser mit einer anderen Herkunft<br />

(z.B. aus dem Sehwarzwa1d) bestehen würde.<br />

Ergãnzend zu den Wasserproben wurden eine Anhydritknolle<br />

aus 1'022 m Tiefe und ein Sandstein mit<br />

3% anhydritisehem Zement aus 1'164 m Tiefe analysiert<br />

(Bei!. 9.13). Beide Proben reprãsentieren kontinentale<br />

Ablagerungen. Die Probe aus 1'022 m Tiefe<br />

weist ãhnliehe 8 34 S- und 8 1B O-Werte auf wie das<br />

Wasser aus 1'408 m Tiefe und liegt mit ihrem 8 34 S­<br />

Wert im Bereieh der Perm-Evaporite. Der Anhydritzement<br />

der Sandsteinprobe dagegen zeigt ãhnliehe<br />

Werte wie das Buntsandsteinwasser (985 m)<br />

aus Weiaeh und liegt mit seinem 8 34 S-Wert im<br />

Bereieh der Evaporite des germanisehen Musehelkalks<br />

und Buntsandsteins.<br />

Die Isotopenverhãltnisse im Sulfat geben dem Wasser<br />

aus dem Krista11in eine Sonderstellung. So ist der<br />

t) 1B O-Wert (0.4°/00 SMOW) bedeutend kleiner a1s<br />

bei den übrigen Proben (14°/00 SMOW). Die stabilen<br />

Isotope des Sulfats liegen damit im selben Bereieh<br />

wie in den Wãssem aus dem Krista11in von<br />

Bõttstein und Zurzaeh (NTB 85-01: Beil. 8.36). Wegen<br />

der niedrigen 8 1B O-Werte kõnnen die Sulfate in<br />

diesen Wãssem nieht direkt aus Sedimentgesteinen<br />

stammen. Mõg1ieherweise gehen sie auf eine Oxydation<br />

von Sulfid zurüek. Die Entwieklung dieser Wãsser<br />

dürfte daher innerhalb von krista11inen Gesteinen<br />

stattgefunden haben.<br />

9.6.3.3 Venveilzeiten und Kontamination der<br />

Grundwãsser<br />

Versehiedene radioaktive Isotope werden in der<br />

Atmosphãre seit geologisehen Zeitrãumen natürlieh<br />

produziert. Meist gesehieht dies in den oberen<br />

Sehiehten dureh kosmisehe Strahlung. Seit etwa drei<br />

Dekaden enthãlt die Atmosphãre aueh künstliehe<br />

Radioisotope a1s Folge der Zivilen und militãrisehen<br />

Nutzung der Kernenergie.<br />

Die radioaktiven Isotope werden dureh den Wasserkreislauf<br />

verbreitet und gelangen mit den Niederseh1ãgen<br />

in die Grundwãsser. Im Idealfall findet<br />

im Grundwasser weder eine Neubildung noeh eine<br />

Weehselwirkung mit dem Gestein des Aquifers statt.<br />

Ist die Anfangskonzentration des Radioisotops im<br />

infiltrierenden Grundwasser bekannt, so kann die<br />

mittlere Verweilzeit einer Wasserprobe aufgrund der<br />

Konzentration zum Zeitpunkt der Probennahme bestimmt<br />

werden.<br />

Da die versehiedenen Radioisotope untersehiedliehe<br />

Halbwertszeiten aufweisen, sind sie entspreehend<br />

aueh für untersehied1iehe Datierungsbereiehe geeignet<br />

(Beil. 9.14). Bei Tiefengrundwãssem, die im Norma1fa1l1ange<br />

Verweilzeiten (mehr a1s 100 J ahre) aufweisen,<br />

sind vor allem die Isotope 39 Ar und 14C von<br />

Interesse.<br />

Kohlenstoff-14<br />

Natürlieher Kohlenstoff besteht aus drei Isotopen:<br />

12C, 13C und 14C. Die Isotope 12C und 13C sind<br />

stabil. Ihr Verhãltnis wird in der Regel a1s Abweiehung<br />

(8 13 C in °/00 PDB) vom Referenzwert, einem<br />

Caleit-Standard in Form eines Belemniten aus den<br />

USA, angegeben.<br />

Das radioaktive Koh1enstofftsotop 14C (Halbwertszeit<br />

= 5'730 Jahre) entsteht in der oberen Atmosphãre<br />

vorwiegend dureh Kernreaktionen zwisehen<br />

Stiekstoff und - dureh kosmisehe Strahlung<br />

erzeugte - Neutronen. Von dort gelangt es im Kohlendioxid<br />

in den Koh1enstoffzyklus der Biosphãre.<br />

Zwisehen Bildung und Zerfall besteht ein annãhernd<br />

stationãres Gleiehgewieht (14C/12C = 10-'12). Ergebnisse<br />

von 14C_ Bestimmungen werden relativ zu<br />

diesem Verhãltnis (% modern) angegeben. Das<br />

grõsste Problem bei der Interpretation von 14C_<br />

Messungen besteht darin, dass das 14C als Koh1endioxid<br />

oder a1s Karbonat im Grundwasser gelõst vorliegt.<br />

Sowoh1 Koh1endioxid rus aueh Karbonat werden<br />

relativ leieht gelõst oder ausgefãllt. Wãhrend der<br />

Grundwasserevolution wird daher das Isotopenverhãltnis<br />

14C/12C in der Regel mehrfaeh dureh Auflõsungs-<br />

und Ausfãllungsprozesse verãndert. Diese<br />

Vorgãnge beeinflussen jedoeh nieht nur die 14C_<br />

Konzentration, sondern aueh den t)13C-Wert. Somit<br />

besteht zumindest prinzipiell die Mõg1iehkeit, aus

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