Zusammenfassung
81Kr (T1/2 229.000 a) ist ein idealer Datierungstracer für alte Tiefengrundwässer. Die Oberjura-Formation im tiefen Teil des Molassebeckens stellt ein herausragendes Georeservoir für thermale Tiefenwässer (bis 140 °C) dar. Über die genutzten Thermalwässer mit zumeist kaltzeitlicher Bildungscharakteristik (Na-HCO3-Cl-Typ) ist jedoch im Hinblick auf die Neubildungsprozesse, Herkunftsgebiete und Fließdynamik wenig bekannt. Für die Interpretation der Genese und Entwicklung (Ionen- und Isotopenaustausch, Gasflüsse, etc.) fehlen bislang verlässliche Altersinformationen.
Erstmals wurden nun neun thermale Tiefenwässer erfolgreich durch 81Kr/85Kr-ATTA-Untersuchungen datiert. Die abgeleiteten Altersinformationen zeigen im westlichen und zentralen Molassebecken vorherrschend eine Bildung während der letzten Kaltzeit (Würm-Glazial), die sehr gut zur subglazialen Bildungshypothese über alpennahe, sehr mächtige Deckschichten hinweg passt. Im Ostteil des Molassebeckens weisen die Tiefenwässer hingegen einheitlich deutlich höhere Alterscharakteristiken (Günz/Mindel Interglazial) bzw. ein langsameres Strömungssystem auf, das allenfalls durch geringe Neubildungsanteile aus den jüngeren alpinen Vergletscherungen beeinflusst ist.
Abstract
81Kr (half-life 229,000 years) is an ideal tracer for old groundwater. The Upper Jurassic rock in the deep Molasse Basin is an outstanding geothermal groundwater reservoir (with temperatures up to 140 °C). However, due to the complex groundwater evolution (ion and isotope exchange, gas flux, etc.), comprehensive hydrogeological studies completed to date, including 14C‑DIC and He isotopes, could not resolve the recharge dynamics and residence times. Nine geothermal wells were therefore sampled for 81Kr/85Kr employing the laser-based atom trap tracer analysis technique (ATTA). In the western and central basin, the results reveal predominant groundwater recharge during the last glacial period with one sample influenced by infiltration during the earlier glacial period. Recharge signatures and 81Kr-model-ages fit very well to subglacial recharge with cross-formational flow through the sedimentary cover (600 to >3000 m deep). In the eastern basin, the results point to the Cromerian complex, indicating a slower flow system with less influence from recharge during glacial periods.
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Heidinger, M., Eichinger, F., Purtschert, R. et al. Altersbestimmung an thermalen Tiefenwässern im Oberjura des Molassebeckens mittels Krypton-Isotopen. Grundwasser - Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie 24, 287–294 (2019). https://doi.org/10.1007/s00767-019-00431-0
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