Original paper

Hydrogeochemische und isotopenchemische Untersuchungen an karbonathaltigen Grundwässern im Göttinger Raum

[Hydrogeochemical and Isotopic Investigations of Carbonate Groundwaters in the Göttingen Area]

Kirchhoff, Andreas; Usdowski, Eberhard

Kurzfassung

In der Kalksteinregion des Göttinger Raums wurden die Hauptkomponenten von Grundwässern sowie die delta13C-Werte des gelösten Karbonats und des Boden-CO2 im Einzugsgebiet der Wässer gemessen. Derartige Daten gestatten grundsätzlich zusammen mit den delta13C-Werten des Kalksteins eine modellmäßige Betrachtung der subterrestren Auflösung. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen jedoch, daß für die in diesem Zusammenhang zu erstellende Kohlenstoff-Bilanz die Herkunft des Sulfats berücksichtigt werden muß. Anhand von delta34S-Messungen konnten die Anteile von Grundwasser-Sulfat aus der CaSO4-Auflösung und aus Atmosphärilien ermittelt werden. Hiermit ergibt sich, daß in zwei von drei Fällen die Karbonatauflösung durch ein "geschlossenes" System approximiert wird. In einem Fall deutet sich ein intermediärer Zustand an. Ein "offenes" System ist in allen Fällen auszuschließen.

Abstract

In the limestone area of Göttingen the major components of ground waters and the isotopic compositions of the dissolved carbonate and the soil-CO2 in the recharge area were measured. Together with delta13C-values of the limestone these data can be used for modelling subsurface dissolution conditions, in principle. However, the present study demonstrates that in calculating the required mass-balance of carbon the origin of the dissolved sulfate has to be considered. Using delta34S-values the relative amounts of sulfate resulting from the dissolution of CaSO4-minerals and atmospheric pollution were determined. Thus, two out of three hydrogeochemical situations may be attributed to a "closed" system. One of the cases appears to approach an intermediate stage. In all cases "open-system" conditions may be excluded.

Keywords

Theoretical modelground watercarbonateleachingcarbon dioxidestable isotopeC 13S 34balanceoriginsulfate Northern German Hills (Göttingen area)Lower Saxony