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Beiträge zur Hydrochemie der Tiefenwässer

Hölting, Bernward

Kurzfassung

Übersicht Analysen von Wasserproben tiefer Bohrungen werden ausgewertet. Nach den Äquivalentgewichten: 1. HCO3:(Cl+SO4), dem Hydrogenkarbonat-Salinar-Verhältnis, 2. Cl:SO4, dem Salinar-Verhältnis, wurden Anionen-Verhältnisse errechnet und diese regional ausgewertet. Dabei ergibt sich, daß die Tiefenwässer verschieden zusammengesetzt sind (Abb. 1-2). Ziemlich reine Cl-Wässer sind vorwiegend in Norddeutschland verbreitet, während im Bereich der Mittelgebirge überwiegend die Hydrogenkarbonat- oder Sulfatgehalte (relativ) höher sind. Das ebenfalls untersuchte Cl:Na-Verhältnis (Abb. 3) ergibt in Tiefenwässern nahe von Salzlagerstätten ähnliche Zahlen wie im heutigen Meerwasser (1, 15). Abweichungen von diesem Wert ermöglichen es deshalb, Schlüsse hinsichtlich der hydrochemischen Verschiebungen in der Zusammensetzung der Tiefenwässer während ihrer Diagenese zu ziehen. Im wesentlichen handelt es sich dabei um die Neubildung von CaCl2- auf der einen und NaHCO3- (oder Na2SO4) Lösungen auf der anderen Seite. Eine Übersicht über die Konzentrationen der Tiefenwässer (Abb. 4) schließt sich an mit dem Ergebnis, daß die (relativ) hydrogenkarbonatarmen Wässer konzentrationsreich sind und umgekehrt. Die Konzentrationszunahme nach der Tiefe wird ergänzend (zu den bekannten Wirkungen semiparmeabler Tone während der Kompaktion mariner Sedimente) mit Setzungsvorgängen im Salzwasserbereich erklärt. Die mit der gravitativen Differentiation verbundenen Verschiebungen in den Zusammensetzungen der Tiefenwässer werden untersucht. Eine Fazies-Übersichtskarte der Tiefenwässer (Abb. 5) wurde allein nach den Anionen-Verhältnissen entworfen, da Kationen-Verhältnisse oder eine Typisierung nach Kationen-Anionen-Verbindungen für eine zusammenfassende Übersicht nicht geeignet sind. Bei der Faziesverteilung werden reine (Cl-, HCO3- und SO4-) sowie Mischfazies unterschieden. Abschließend wird die Vermutung begründet, daß selbst in größeren Tiefen die gleichen hydrochemischen Verhältnisse vorliegen, wie sie in der Fazieskarte dargestellt wurden, sofern nicht hydrothermale Lösungen wirksam werden.