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