Original paper

Das subrosive Sicherheitsrisiko bei der geplanten Endlagerung von radioaktiven Abfällen im Salzstock Gorleben aus quartärgeologischer Sicht

[The Risk of Quaternary Dissolution at Gorleben Salt Dome related to Nuclear Waste Disposal]

Duphorn, Klaus

Kurzfassung

In vier Subrosionsphasen der jüngeren Hälfte des Quartärs einschließlich der Gegenwart wurden am Salzstock Gorleben großflächig 200 bis 400 m Salzgestein (ca. 4 km3) abgelaugt. Hauptauslöser der quartären Subrosion waren ein altquartärer Diapirismus und die Elster-Vereisung. Der Diapir überragte das Niveau der heutigen Erdoberfläche um mindestens 20 m. Das Elster-Eis und seine Schmelzwässer haben den Gipshut auf einer Fläche von 7,5 km2 und bis zu einer Tiefe von etwa 300 m angeschnitten. Nach neuen Bohrergebnissen der BGR hat das Schmelzwasser unter dem Elster-Eis das carnallitische Kaliflöz Staßfurt bis mindestens 92 m unter dem Salzspiegel selektiv abgelaugt und bis mindestens 140 m unter dem Salzspiegel in Kainit umgewandelt. Im folgenden wird versucht, diese Neuergebnisse in das Gesamtbild der quartären Ablaugungsintensität einzuordnen und im Hinblick auf die geplante Endlagerung von hochradioaktiven Abfällen im Salzstock Gorleben sicherheitsgeologisch zu bewerten.

Abstract

The surface of Gorleben Salt Dome underwent intensive and large-scale subsidence (200--400 m) as a result of four dissolution phases which occured during the younger half of the Quaternary. The salt dome lost approximately 4 km3 by Quaternary dissolution. Most stimulating were both a Lower Quaternary diapirism and the Elsterian glaciation. The Gorleben Diapir raised up to a level of at least 20 m above the recent surface. The Elsterian ice and its subglacial meltwater streams partially cut off the cap rock on an area of 7,5 km2 and down to a depth of approximately 300 m. According to new drilling results obtained by BGR, the carnallitic potash seam "Staßfurt" has been selectively drained by subglacial meltwater of the Elsterian glaciation to a depth of at least 92 m below the salt mirror level. Carnallite has been recrystallized to kainite at a depth of at least 130--140 m below salt mirror level. It is tried to combine all the drilling results for a geological safety evaluation.

Keywords

Salt domeZechstein (Staßfurt seam)carnallitic potashrecrystallizationkainitedissolution phasesQuaternarydiapirismElsterian glaciationmeltwater streamssubrosioncap rockdepth (300 m)radioactive waste disposalsafety riskcritical