Original paper

Isotopenhydrologische Untersuchungen des Tiefengrundwassers im südbayerischen Jungtertiär

[Isotope Hydrological Investigations of the Deep Groundwater in the South Bavarian Younger Tertiary Aquifer]

Egger, Richard; Eichinger, Lorenz; Rauert, Werner; Stichler, Willibald

Kurzfassung

Im jungtertiären Tiefengrundwasserleiter des südbayerischen Molassebeckens wurden isotopenhydrologische Untersuchungen durchgeführt, um die altersmäßige Gliederung des Grundwassers zu ermitteln und zur Klärung der Herkunft des Grundwassers und zur Erkundung des Strömungsfeldes beizutragen. Die in den Grundwässern gemessenen 3H-Gehalte kennzeichnen den Bereich des Grundwasserleiters, in dem das Grundwasser vollständig oder zumindest teilweise relativ kurze mittlere Verweilzeiten hat. Die Grenzfläche zwischen tritiumhaltigem und tritiumfreiem Grundwasser liegt im Untersuchungsgebiet ortsabhängig zwischen ca. 20 und 60 m Tiefe u. Gel.. In Grundwasser mit hohen Tritiumgehalten treten auch relativ hohe, wohl anthropogene Nitrat- und Chlorid-Konzentrationen auf, doch besteht keine strenge Korrelation. Die gemessenen 14C-Gehalte des Grundwassers liegen zwischen ca. 0 und 103% modern (delta13C zwischen -15 und -9%o). Dies entspricht 14C-Modellaltern bis zu mindestens 35 000 Jahren v. h.. Die Korrelation von delta2H- und delta18O-Werten mit 14C-Gehalten zeigt eine deutliche Abnahme der delta-Werte für Wasserproben mit 14C-Gehalten von weniger als ca. 25 % modern, die auf klimabedingte Unterschiede zwischen den delta-Werten der Niederschläge im Holozän und in pleistozänen Kaltzeiten zurückgeführt wird. Grundwasserproben mit hohen 14C-Modellaltern haben - wohl infolge Kationenaustauschs - in den meisten Fällen hohe Alkali- und niedrige Erdalkalikonzentrationen.

Abstract

Isotope hydrological investigations were carried out on the deep-lying groundwater of the Younger Tertiary aquifer in the south Bavarian Molasse basin. The aim was to classify the groundwaters according to their ages and to contribute to the knowledge about the groundwater origin and the flow field. The tritium contents characterize those groundwaters which - at least partially - have relatively short mean residence times. In the investigation area and period the boundary between tritium-containing groundwater and tritium-free groundwater lies between about 20 and 60 m below ground level depending on the location. Groundwaters with high tritium contents show also high nitrate and chloride concentrations, presumably of anthropogenic origin, but there is no strict correlation. The 14C contents of the groundwater samples measured lie between about 0 and 103 % modern, with 13C values between -15 and -9%o. This corresponds to 14C model ages up to 35000 years at least. The correlation of delta2H and delta18O values with 14C contents shows a distinct decrease of the delta values for 14C contents of less than 25 % modern. This effect is explained by climatically influenced differences between the 6 values of precipitation in the holocene and pleistocene. Groundwater samples with high 14C model ages display in many cases high alkali and low earth-alkali concentrations probably due to cation exchange.

Keywords

Deep groundwateraquiferisotope analysistritium14C datingwater age Bavarian Plateau