Original paper
Grundwasserchemismus und Kationentausch im norddeutschen Flachland
[Ground water chemistry and cation exchange in the plains of North Germany]
Löhnert, Eckehard
Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft Band 120 Heft 2 (1970), p. 139 - 159
19 references
published: Jan 1, 1970
DOI: 10.1127/zdgg/120/1970/139
ArtNo. ESP171012099010, Price: 14.00 €
Kurzfassung
Das norddeutsche Flachland bietet günstige Möglichkeiten der Bildung von Grundwässern mit Natrium-Hydrogenkarbonat und Kationentausch. Das ergibt sich bei einer Auswertung von chemischen Wasseranalysen, die bei der Erkundung und Nutzung jungtertiärer und quartärer Wasserleiter angefallen sind. Es wird versucht, die Vielzahl der NaHCO3-Wässer zu klassieren: Austauschwässer im engeren Sinne: > 3° d. H., "Alkalibikarbonathärte" (entspr. 90 mg/l NaHCO3), Süßes Austauschwasser: < 1 mval/l cl-, Salziges Austauschwasser: > 1 mval/l Cl-. Die NaHCO3-Mengen werden aus dem örtlichen Angebot an Na+- und HCO3 --Ionen erklärt. Ihre Hauptverbreitung haben Austauschwässer in Ostholstein, wo sie stets am Kontakt zu chloridharten "Regenerationswässern" liegen. Im Hamburger Raum treten mit ca. 700 mg/l die höchsten NaHCO3-Gehalte in den betrachteten Wasserleitern auf. Nur hier finden sich, allerdings ebenfalls in räumlicher Beziehung zu versalzenen Grundwässern, süße Austauschwässer und weiterhin - als Seltenheit - solche, die neben Natrium-Hydrogenkarbonat auch Natrium-Sulfat enthalten. Die Austauschwässer der "Westküste" sind mineralstoffarm, auch wenn sie im Grenzbereich zu intrudiertem Nordseewasser auftreten.
Abstract
In the plainlands of North Germany there are favourable possibilities for the origination of sodium bicarbonate waters which have been affected by kation exchange reactions. This is shown by many analyses which we got explorating and exploitating younger tertiary and pleistocene aquifers. We try to classify the numerous NaHCO3 waters into: Exchange waters in the limited sense: > 3 German degrees of "hardness of alcali bicarbonate" ( = 90 ppm NaHCO3), Fresh exchange waters: < 1 mval cl-, Salt exchange waters: > 1 mval Cl-. The content of NaHCO3 depends upon the local offer of Na+ and HCO3- ions. Exchange waters mostly occur in East Holstein, where they are always touched by hard saline waters of "regeneration type". In the Hamburg region we find the greatest amounts of NaHCOs (700 ppm) . Only in this region there are fresh exchange waters, however, also these types are in contact with salt ground water. As a rarity sodium sulfate accompanies the sodium bicarbonate (sulfate ions derived from sauiapirs). Near the coast of the North Sea exchange waters have low mineral contents.
Résumé
La plaine du Nord de l'Allemagne offre des possibilités qui favorisent la formation par des échanges de bases d'eaux souterraines avec du bicarbonate sodique. Ceci en découle de l'examen d'analyses chimiques d'eaux obtenues lors de l'exploration et l'exploitation d'aquifères du tertiaire supérieur et du quarternaire. On essaie ci-dessous de classifier les nombreuses eaux a NaHCO3: Eaux d'echanges au sens limité: > 3 degrés allemands, «dureté alcaline-bicarbonatique» (équivalant à 90 mg/l NaHCO3), Eaux d'échanges douces : < 1 mval/l cl-, Eaux d'échanges salées: > 1 mval/l Cl-. Les teneurs en NaHCO3 s'expliquent considérant l'offre locale d'ions Na+ et HCO3-. Les eaux d'échanges sont principalement répandues dans l'est de Holstein, où elles sont toujours en contact avec des «eaux régénérées», dures et clorurées. Dans la région de Hambourg se trouvent les plus grandes teneurs en NaHCO3 avec 700 mg/l, des aquifères étudiés. C'est seulement ici qu'on trouve, en relation aussi avec des eaux souterraines salées, des eaux d'échanges douces et même, mais très rarement, des eaux avec du bicarbonate sodique et avec une certaine teneur en sulfate de sodium. Les eaux d'échanges de la côté de la Mer du Nord sont pauvres en substances minérales dissoutés, même lorsqu'elles sont près de la zone de contact avec les eaux de pénétration de la mer.
Keywords
Natrium-Hydrogenkarbonat • Wasseranalysen • Jungtertiär • Quartär