Original paper

Geochemie und Verteilung der Quellgase und tektonische Struktur des Eger-Rifts in der Oberpfalz und in Oberfranken, Bayern

[Geochemistry and distribution of spring gases and the tectonic structure of the Eger Rift in Oberpfalz and Oberfranken, Bavaria]

Weinlich, Falk H.; Bräuer, Karin; Kämpf, Horst; Strauch, Gerhard; Tesař, Jiři; Weise, Stephan M.

Kurzfassung

Das untersuchte Gebiet der Oberpfalz und Oberfrankens wird mit seinen tertiären Becken und Vulkaniten sowie Mineralquellen allgemein als der bayrische Anteil des Eger (Ohe) Rifts angesehen. Die freien Gase dieser Mineralquellen wurden auf Gaszusammensetzung sowie CO 2 - und 3 He/ 4 He-Isotopenzusammensetzung untersucht. Zusätzlich wurden Gasfluß und Quellschüttung gemessen, um 13 C-Isotopenbilanzen berechnen zu können. Die geochemische Charakteristik dieser Gase ist erwartungsgemäß mit denen des Eger-Rifts auf tschechischem Gebiet identisch, denn auch in der Oberpfalz und Oberfranken treten fast reine CO 2 -Gase mit hohen Mantelheliumanteilen, R/Ra-Werte bis 3,5,und 13 C-Werten des CO 2 von bis zu - 3,3 auf. Mit dem Verteilungsmuster von Gasfluß und der chemischer Zusammensetzung, d.h.dem Muster der Migrationsbahnen der magmatischen Gase läßt sich der Strukturbau, d.h.der Verlauf der Hauptstörungen des EgerRifts verfolgen. Es läßt sich somit zeigen, daß die Linie der bayrischen Mineralquellen von Hohenberg, Kothigenbibersbach und Bad Alexandersbad die Verlängerung der Erzgebirgsstörung darstellt. In der Migrationsbahn für die Quellen von Kondrau und Wiesau kann die Verlängerung der Leitmeritzer (Litomice) Tiefenstörung gesehen werden. Die schon auf tschechischem Gebiet zu beobachtende Einengung des Eger-Rifts durch jüngere NNW-streichende Störungen nach Westen setzt sich somit in Bayern fort.

Abstract

The studied area of the Oberpfalz and Oberfranken with its Tertiary Basins, basaltic volcanites and mineral springs is general considered as Bavarian part of the Eger-(Ohe-)Rift. The gas composition of the gas phase of these mineral springs was analysed,as well as the 13 C and 3 He/ 4 He isotope composition. Additionally, the gas flux and water discharge were measured in order to calculate isotope mass balances. As expected, the geochemical characterisation of these gases is identical with those on the Czech part of the Eger Rift: in the Oberpfalz and Oberfranken there also occur nearly pure CO 2 gases with high proportions of mantle-derived helium up to R/Ra values of 3.5 and 13 C values of - 3.3. The distribution pattern of gas flux and gas composition, i.e.the pattern of the migration paths of the magmatic gases reflects the tectonic structure, i.e.the course of the Eger Rift main faults. Consequently it is possible to trace the extension of the Erzgebirge main fault with the line of Bavarian mineral springs of Hohenberg, Kothigenbibersbach and Bad Alexandersbad. Likewise, the extension of the Litomice deep fault can be seen in the migration path of the springs of Kondrau and Wiesau.Moreover, the narrowing of the Eger Rift by younger NNW-striking faults to the west already observable on the Czech side continues in Bavaria.

Résumé

Studované území oblastí Oberfalz a Oberfranken s tercierními pánvemi a vulkanity as výskyty minerálních vod je obecn pokládáno za bavorskou cást oháreckého riftu.V pedkládané práci bylo studováno slození spontánní plynné fáze tchto minerálních vod,vcetn stanovení obsahu CO 2 a izotopického pomru 3 He/ 4 He.Pro výpocty izotopické bilance 13 C byl na studovaných zdrojích soucasn s odbrem vzork sledován také fázový pomr objemového toku plynnéa vodní fáze.Geochemický charakter tchto plyn je, jak bylo ostatn ocekáváno,stejný jako v pípad zídelních plyn v ceské oblasti oháreckého riftu,nebot'iv oblasti Oberfalz a Oberfranken se vyskytují plyny slozenéz tém cistého CO 2 s vysokým podílem helia plástového pvodu,s hodnotami R/Ra az 3,5 a 13 C az - 3,3. Na základ rozmístní výron plyn a slození plynné fáze,tj.podle rozlození migracních cest magmatických plyn,lze sledovat tektonickou strukturu,zejména prbh hlavních zlom oháreckého riftu.Z uvedeného vyplývá,ze vývry bavorských minerálních vod v linii Hohenberg - Kothigenbibersbach - Bad Alexandersbad lezí na prodlouzení krusnohorského zlomu.Migracní cesty minerálních vod v Kondrau a Wiesau mohou být chápány jako prodlouzení struktury litomického hlubinného zlomu.Zúzení oháreckého riftu mladsími zlomy ssz smru smrem k západu,pozorovatelné jiz na ceském území,pokracuje do Bavorska.

Keywords

Eger (Ohe) Riftgas compositioncarbon helium isotopesgas fractionationgas fluxtectonicsfault detection GermanyOberpfalzOberfranken