Original paper

Der Isotopengehalt der Mineralwasserquellen von Stuttgart und Umgebung und ihrer mittelpleistozänen Travertin-Ablagerungen

Fritz, Peter

Kurzfassung

In Teil I der vorliegenden Arbeit werden die O18-Gehalte verschiedener Stuttgarter Mineralwasserquellen diskutiert. Besonders bemerkenswert ist der konstante Unterschied im O18/O16-Verhältnis zwischen den hochkonzentrierten Quellen einerseits und den salzarmen andererseits. Der Vergleich dieser Isotopengehalte mit denen einiger Quellen in der Umgebung Stuttgarts läßt vermuten, daß die Stuttgarter Mineralquellen zwar ein gemeinsames Haupteinzugsgebiet haben, jedoch die hochkonzentrierten Brunnen einen zusätzlichen Zufluß von O18-armem Wasser erhalten, wahrscheinlich aus dem Buntsandstein des Schwarzwaldes. Die Möglichkeit von Isotopenaustauschaktionen zwischen Mineralwasser und in Tonmineralien gebundenem Wasser sowie mit in diesen Quellen austretendem Kohlendioxyd wurde erörtert. Beide Vorgänge dürften auf die Isotopenzusammensetzung der Stuttgarter Quellen keinen Einfluß haben, jedoch wurde das Wasser der Heinrich-Quelle in Nürtingen durch solche Prozesse verändert. Teil II: An 38 Proben des mittelpleistozänen Sauerwasserkalkes von Stuttgart-Münster wurde der O18- und C13-Gehalt bestimmt. Es konnte bestätigt werden, daß diese Travertine während einer Warmzeit abgelagert wurden. Jahreszeitlich bedingte Variationen im Isotopengehalt konnten festgestellt und helle Sommerlagen von dunkleren Winterlagen unterschieden werden. Der C13-Gehalt des an der Karbonatausfällung beteiligten Kohlendioxyds entspricht demjenigen atmosphärischen Kohlendioxyds.

Abstract

Part I of this paper discusses the O18 / O18-ratios of the waters from the mineral springs at Stuttgart-Bad Cannstatt. A very constant difference was found between the highly and lesser mineralized springs. This indicates probably that the zone of alimentation would not quite be the same for these springs but the highly mineralized ones have an additional influx of isotopically lighter water - probably from the Buntsandstein formation of the Black Forest area. The possibility of isotope exchange reactions between these waters and adsorbed water in day minerals is discussed as are exchange reactions with the carbondioxide given off by these springs. It is shown that these processes do not have any influence on the isotopic composition of the mineral waters at Stuttgart but have influenced the O18-content of the water from the Heinrichsquelle at Nürtingen. Part 11: 38 samples of middle Pleistocene travertines from Stuttgart-Münster were analysed for their isotopic composition of oxygen and carbon. The O18-content indicates that these travertines were deposited under warmer climatic conditions compared with the present. Seasonal variations in the isotopic composition were found corresponding to lighter coloured summer layers and darker winter deposits. The C13-content of the CO2 involved in the precipitation of these carbonates lies in the range of the values observed for atmospheric carbon dioxide.

Keywords

mineral springsstuttgart-bad cannstattgermanybuntsandsteinblack forestisotopic compositionPleistocene travertines