Original paper

Geochemische Wechselwirkungen Wasser/Gestein in stark- und schwach-mineralisierten Tiefenwässern

[Geochemical Water/Rock Interaction in Deep Groundwater with High and Low Solute Content]

Gronemeier, K.; Matthess, G.; Ohse, W.; Pekdeger, A.; Pfister, E.

Kurzfassung

An zwei Standorten (Norddeutsche Tiefebene, Schweiz) wurden stark-mineralisierte und schwach-mineralisierte Tiefenwässer und zugehörige Gesteinsproben aus Stollen und Bohrungen gewonnen. Der Lösungsinhalt der Tiefenwässer wurde mit Hilfe thermodynamischer Gleichgewichtsmodelle (WATEQF und PHREEQE) auf ihren Sättigungszustand gegenüber dem Mineralbestand ihrer geologischen Umgebung untersucht. Mineraloptische Analysen des Gesteins mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) und dem EDAX-Analysator ergaben, daß die Gesteinsoberflächen mit Sekundärmineralen belegt sind, die die hydraulischen und chemischen Eigenschaften des Untergrundes beeinflussen. Dennoch findet eine Annäherung an den Gleichgewichtszustand mit den das Hauptgestein bildenden Mineralen statt.

Abstract

Investigation of rock samples from drilling cores and tunnels in two locations (North German basin, Switzerland) with groundwater of high and low solute content were carried out. The saturation states of these solutions for the main rock forming minerals and dissolved species were calculated by thermodynamic chemical equilibrium models (WATEQF, PHREEQE). The results concerning equilibria and tendencies of mineral corrosion or precipitation are checked on the surface of rock samples by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive analysis of x-rays (EDAX). Secondary minerals cover the rock surface and influence the hydraulic and chemical properties of the underground. However the chemical equilibrium with the main rock forming minerals is approached.

Keywords

Fossil waterdeep groundwatergeochemical interactionwaterrockmineralisation North German Mesozoic HillsLower SaxonyCentral Alps SwitzerlandAar Massif