Ergebnisse


Hydrochemie, Isotopie, Geologie mit lithostratigrafischer Spezifika:

Die Hauptelemente und für evaporitische Bildungen relevanten Spurenelemente (B, Li, Sr), sowie die isotopische Komposition der gelösten Sulfate im Wasser geben Rückschlüsse auf Gesteins-Wasser-Wechselwirkungen spezifischer Formationen. So lässt sich die Lösung von Sulfaten aus Gesteinen des Zechsteins, des Unteren/Mittleren Buntsandsteins und des oberen Buntsandsteins deutlich zuordnen. Aus Untersuchungen der 34SSO4 und 18OSO4 Isotope an Feststoffen (Gesteinsproben?) der EP3 und EP4 sind weiterhin typische Signaturen von Sulfaten aus dem Mittleren Muschelkalk und Keuper bekannt, die wichtige Hinweise bei der Charakterisierung einzelner Wasserproben liefern. Innerhalb des Buntsandsteins im Bereich des flächenhaften Ausstreichens dieser Formationen im südöstlichen und nordwestlichen Teil des Thüringer Beckens finden flächenhaft Kommunikationen zwischen Oberem und Mittleren/Unteren Buntsandstein statt. Es handelt sich um deszendenten Wasserfluss, der in erster Linie an Klüfte im Gestein gebunden ist. Untergeordnet findet auch Porenwasserfluss statt. Im südöstlichen Bereich des Thüringer Beckens gibt es keine Hinweise auf Einflüsse von Zechsteinwässern in Buntsandsteinaquiferen. Im Norden und Nordwesten des Beckens treten dagegen störungsgebundene Wechselwirkungen zwischen salinaren Zechsteinwässern und Buntsandsteinaquiferen auf. Dabei dient das System der Finnestörung im Bereich des Saaletals (Bad Kösen, Bad Sulza), sowie westlich davon im Gebiet der Ortschaft Harras den aszendenten Wässern als Wegsamkeit. Weitere Lokalitäten für aufsteigende Wässer aus dem Zechstein wurden im Bereich der südlichen Kyffhäuser-Randstörung (Bad Frankenhausen, Artern, Auleben) festgestellt.

Seltene Erden Elemente:

Für die Charakterisierung der Bildungsbedingungen der Wässer in Bezug auf die Redox-Verhältnisse eignen sich die Fraktionierungsmuster der Seltenen Erden Elemente. Reduzierende Verhältnisse wurden ausschließlich in Wässern mit Assoziation zu Zechsteinaquiferen festgestellt. Diese sind jedoch nicht lokal begrenzt, sondern treten sowohl in Nordthüringen, als auch südlich des Thüringer Waldes im Bereich Bad Salzungen auf.

Mikrobiologie:

Mit einer statistischen Multivarianzanalyse aus mikrobiologischen und hydrogeologischen Datensätzen konnte eine deutliche Signatur für Grundwasserleiter ermittelt werden. Bakterien sind an Poren und Klüfte im Gestein gebunden und gelangen somit in grundwasserführende Schichten. Dabei lassen sich salinare Tiefenwässer, die aus dem Zechstein beeinflusst sind, deutlich von oberflächennahen Wässern differenzieren. Es ist eine sehr enge Überlappung der Muschelkalk- und Buntsandsteindiversitäten erkennbar. Quellen, deren Grundwasseraquifer im Buntsandstein verläuft, die aber vermutlich durch einen Eintrag einer nahgelegenen Halde durch Salz angereichert wurden, zeigen ein ähnliches bakterielles Vorkommen wie Quellen, deren Grundwasseraquifer im Zechstein verläuft und durch Sickerwasser aus oberflächennahen Schichten verdünnt wurde. In nördlichen Grundwasserleitern (Bad Frankenhausen, Kyffhäuser Quelle, 1,63 M Salz) konnte eine sehr ähnliche Diversität wie in südlichen Grundwasserleitern des Thüringer Beckens (Bad Salzungen, Sole 6%, 1,03 M) bestimmt werden, sodass keine regionalen Besonderheiten auf großer Distanz verzeichnet werden konnten. Dennoch sind Variationen in sehr eng benachbarten Brunnen feststellbar, sodass störungsgebundene Wechselwirkungen oder weitere Einflüsse auf kleinem Raum möglich sind. Es hat sich sowohl in geringkonzentrierten als auch in hochkonzentrierten Solewässern gezeigt, dass eine Vielzahl an Bakterienstämmen bei einer sehr breiten Varianz an Salzkonzentrationen lebensfähig ist. Des Weiteren wurden identische Bakterienstämme aus einem Zechsteingrundwasseraquifer und einem Salzgestein (Halit, Sylvinit, Carnallit) isoliert. Dies bestätigt die hydrogeologische Aussage der Gesteins-Wasser-Wechselwirkungen spezifischer Formationen.