Deutsch (27.2 MB) - Nagra

- 172-
Argon-39
Das Edelgasisotop 39 Ar besitzt eine Halbwertszeit
von 269 Jahren. Es eignet sich daher für Datierungen
bis zu etwa 1'000 J ahren und kann die 14C_ Methode
bei eher jungen Wãssern ergãnzen.
Die Hauptschwierigkeit bei der Anwendung von
39 Ar zur Datierung von Grundwãssem liegt darin,
dass 39Ar in U-, Th- und K-reichen Gesteinen (z.B.
Granit) unterirdisch produziert wird. Wãsser aus
dem Kristallin weisen daher hãufig 39 Ar-Aktivitãten
auf, die weit über den heute in der Atmosphãre gemessenen
Werten (100% modern) liegen (vgl. BAL­
DERER, NTB 85-06: Kap. 6.5). Untersuchungen an
Grundwasserproben aus verschiedenen Sedimentaquiferen
(z.B. Muschelkalk-Aquifer) haben jedoch
gezeigt, dass in diesen Grundwasserleitem die 39 Ar­
Aktivitãten unterhalb oder nur wenig über der Bestimmungsgrenze
liegen kõnnen. Somit ist die Annahme
zulãssig, dass für diese Aquifere die unterirdische
39 Ar-Produktion im wesentlichen vernachlãssigt
werden kann (BALDERER, NTB 83-04:
Kap. 4.2.3).
In drei Wasserproben aus der Sondierbohrung Weiach
konnte die 39 Ar-Aktivitãt gemessen werden
(Beil. 9.10). Für die Probe aus dem Muschelkalk
ergibt sich eine korrigierte 39 Ar-Aktivitãt von etwa
14% modem, wenn man annimmt, dass die Probe etwa
2% junges Wasser Gunge Grundwasserkomponente
oder Bohrspülung) enthãlt. Das entspricht
einer mittleren Verwei1zeit von ca. 800 J ahren bei
der ãlteren Komponente. Das 39Ar-Modellalter wãre
damit konsistent mit dem entsprechenden 14C_
Modellalter.
Bei der Probe aus dem Buntsandstein wurde aufgrund
der Tracer-Analysen eine sehr geringe Kontamination
« 1%) ermittelt. Wegen der relativ hohen
B5Kr-Aktivitãt muss jedoch davon ausgegangen werden,
dass das Wasser bei der Probennahme mit atmosphãrischen
Gasen in Kontakt karo. Wird die
39Ar-Aktivitãt mit Hilfe der 85Kr-Werte korrigiert,
so ergibt sich eine korrigierte 39 Ar-Aktivitãt von
etwa 28% modern. Es ist jedoch nicht auszuschliessen,
dass ein Teil der 39 Ar-Aktivitãt unterirdisch
produziert wurde. Auch wenn die Produktion
im Buntsandstein wegen der niedrigen U- und Th­
Konzentrationen wahrscheinlich sehr gering ist,
besteht doch die Mõglichkeit, dass ein Teil der
39 Ar-Aktivitãt aus dem Perm stammt. Die Angabe
eines 39 Ar-Modellalters ist daher nicht mõglich.
Die Probe aus dem Perm weist eine 39 Ar-Aktivitãt
von etwa 114% modern auf. Dies ist grõsstenteils auf
ei ne unterirdische Produktion zurückzuführen.
Zudem muss bei dieser Probe aufgrund der hohen
85Kr-Aktivitãt mit einer starken Kontamination
durch atmosphãrische Gase gerechnet werden. Eine
Abschãtzung des Modellalters ist daher nicht mõglich.
Tritium
Bei Tiefengrundwãssern mit relativ langen Verweilzeiten
kõnnen kurzlebige Isotope wie zum Beispiel
Tritium (Halbwertszeit = 12.4 J ahre) Hinweise auf
Verunreinigungen der Proben durch Spülung oder
auf Beimischungen von jungem, d.h. oberflãchennahem
Grundwasser geben.
Die Ergebnisse der Tritiumanalysen an Wasserproben
aus der Sondierbohrung Weiach sind deshalb in
Beilage 9.2 den Ergebnissen der Tracer-Analysen
gegenübergestellt. Für die Bohrspülung kann ein
Wert von etwa 80 TU (Tritium Units, 1 TU = 10- 18
3H/1H) angenommen werden (vgl. Probe 4). Die
Tritiumbestimmungen bestãtigen mit Ausnahme von
Probe 11 aus dem oberen Buntsandstein die Ergebnisse
der Tracer-Analysen. Die Tritiumkonzentration
in dieser Probe liegt aus ungeklãrten Gründen um
mehr als eine Grõssenordnung über dem Wert, der
aufgrund der U raninkonzentration zu erwarten
gewesen wãre. Es muss daher mit einer Verunreinigung
durch ungetracertes Wasser gerechnet werden.
Bei den Proben aus dem Malm und dem oberen
Muschelkalk kann aufgrund der Tritiumwerte auf
Spülungsanteile von etwa 5 bzw. 3% geschlossen
werden. Grundsãtzlich ist es auch mõglich, dass ein
Teil des Tritiums in diesen Wãssern nicht auf eine
Verunreinigung durch Spülung, sondern auf Anteile
von jungem Grundwasser zurückzuführen ist. Mangels
Tracer-Analysen kann diese Frage jedoch nur
mit Hilfe von anderen Indikatoren (z.B. S5Kr) abgeklãrt
werden.
Krypton-85
Krypton-85 ist ein relativ kurzlebiges Isotop mit
einer Halbwertszeit von etwa 10.7 J ahren. Seit 1955
steigt seine Konzentration (gemessen in dpm!cc =
desintegrations per minute and cm 3 ) in der Atmosphãre,
bedingt durch anthropogene Einflüsse,
stetig an. Entsprechend steigt auch seine Konzentration
in neugebildetem Grundwasser (BALDERER,
NTB 83-04: Fig. 4.1, Kap. 4.2.3). Im Gegensatz dazu
nimmt die Tritiumkonzentration in Niederschlãgen
seit 1960 ab. Damit ist das 3H/85Kr_ Verhãltnis zur
Datierung von "jungem" Grundwasser gut geeignet