Original paper

Über einige geochemische Besonderheiten der Thermalquellen des Zentralmassivs und der Pyrenäen

[Some Geochemical Characteristics of the Thermomineral Waters from the French Central Massive and the Pyreness]

Schoeller, Henri

Kurzfassung

Die Thermalwässer des französischen Zentralmassivs werden zunächst kurz hydrogeochemisch charakterisiert. Sie haben sehr hohe HCO3- und relativ hohe Cl- und SO4-Gehalte. Bei einer Kartendarstellung fallen bei allen dieser 3 Inhaltsstoffe die Zonen der höchsten Konzentrationen übereinander. Da dies auch die Zone der stärksten subrezenten vulkanischen Aktivitäten ist und zugleich die Zone der Hochlage der Asthenosphäre, kann das Chlorid wie auch das Sulfat nur magmatischer Herkunft sein. Das Magma liefert aber primär nur Sulfide, die ihrerseits in den Thermalwässern an der Erdoberfläche völlig fehlen. Eine Erklärung dieser Erscheinung wird gegeben, und zwar an Hand thermodynamischer Berechnungen, wobei Reaktionen mit den Feldspäten in der Tiefe wahrscheinlich sind. In den Pyrenäen dagegen sind die Thermalwässer, die insgesamt nur geringe Lösungsinhalte (unter 500 mg/l) haben, sehr sulfatarm bis praktisch sulfatfrei. Sie haben aber durchweg sehr hohe Gehalte an Sulfiden. Deren Anwesenheit wird durch die Mobilisierung des Schwefels aus Pyriten, der in den Graniten und kristallinen Schiefern enthalten ist, über eine Pyrrhotinbildung erklärt.

Abstract

First of all the thermomineral waters of the French Central Massive are characterised from geochemical point of view. They have high contents of HCO3 and relatively high contents of Cl- and SO2-/4. On the maps presented in this paper the zones with the highest concentrations are always identical for all 3 compounds. These zones are too the regions with the most intensive volcanic activity in earlier time and correspond to the zone of high Position of the asthenosphere. This implies that Cl- and SO2-/4 have magmatic origin. The magma originally provides only sulfides which are practically absent in the thermomineral water at the surface. The author gives an explanation for this phenomenon on the base of thermodynamic calculations. Reactions between the sulphides and the feldspars are the most probable in the depth. In the Pyrenees the thermomineral waters, which have lower values of total dissolved salts (< 500 mg/l), are poor in sulphates or quite free of them. But here they are very rich on sulphides. This can be explained by a mobilisation of the sulphur from the pyrite content in the granites and the cristalline schists. Thus pyrite is transformed in pyrrhotite.

Keywords

Thermomineral water, hydrochemistry, carbonate, Cl, sulphate, isopleth, origin, magma, volcanism, solution, feldsparCentral Massif (France) Thermomineral water, hydrochemistry, sulphide, solution, pyrite, granite, schistPyrenees