Geologie und Hydrogeologie im Raum Bad Pyrmont unter besonderer Berücksichtigung des Quellensystems

Abstract

The hydrodynamics and hydrochemistry of salt and fresh water from solid rock aquifer systems in the Pyrmont area are described and interpreted on the basis of recent investigations including geoelectrics, isotope hydrology, soil air analysis. Theories on the source of the springs in this area are developed, which explain the different compositions of the springs and make it possible to protect them. Data from new and re-interpretated drill holes, borehole logs and outcrops suggest a revision of the geological structure of the Pyrmont dome. Bad Pyrmont is situated on a wide dome of Triassic rocks in the southern part of the Lower Saxony uplands. Inversion of the relief has caused the development of an erosional basin surrounded by prominent ridges. Deep faults developed at the crest of the dome as this part of the structure was subjected to the strongest tectonic stress. Subrosion of the Zechstein salts in the western part of the dome has caused the main salt bed to wedge out below the western part of the dome along a N-S striking structure; this structure is refered to as the „Salzhang“ (salt slope). West of the „Salzhang“, where subrosion has removed the salt bed that prevents gas rising from below, carbon dioxide of deep volcanic origin can now rise to the surface. Hydraulic cross sections illustrate the presence of extensive and deep-seated groundwater flow within the entire Pyrmont dome. While groundwater flow is directed vertically downwards in the ridges surrounding the dome, centripetal horizontal flow predominates the intermediate area. In the central part of the dome, groundwater rises to join the River Emmer, which is the main receiving water course in the central part of the eroded basin. The depth of the saltwater/freshwater interface is determinated by the weight of the superimposed freshwater body. Hydrochemical cross sections show the shape and position of the interface and document a certain degree of hydrochemical zonation of the gently mineralized fresh water. Genetic relationships between the two main water types and the hydrochemical zones of the freshwater body are discussed. The knowledge of the hydrogeological relationship in the Bad Pyrmont aquifer systems permits a spatially narrow coexistence of wells withdrawing groundwater for different purposes (medicinal, mineral, drinking and industrial water).

Unter Einbeziehung neuerer Untersuchungsergebnisse (Geoelektrik, Isotopenhydrologie, Bodenluftanalytik) wird die Hydrodynamik und Hydrochemie von Salz- und Süßwasser samt Mischtypen im Festgesteinsaquifersystem des Raums Pyrmont dargestellt. Es werden Vorstellungen von der Herkunft der Quellen entwickelt, die die Ursachen der unterschiedlichen Beschaffenheit der Quellen aufhellen und den Schutz der Quellen ermöglichen. Die Auswertung neuerer BoKrergebnisse, die Neuinterpretation unterschiedlich alter geophysikalischer Bohrlochmessungen und die Bearbeitung neu entstandener - auch zeitweiliger - Gesteinsaufschlüsse brachte eine Aktualisierung der Kenntnisse vom geologischen Bau des Pyrmonter Gewölbes. Bad Pyrmont liegt im südniedersächsischen Bergland über einer weitspannigen Aufwölbung triassischer Schichten. Hieraus hat sich durch Reliefumkehr ein Ausräumungskessel mit einer markanten Bergumrahmung entwickelt. Entlang der Gewölbeachse kam es wegen der dort stärksten tektonischen Beanspruchung zur Bildung tiefreichender Verwerfungen. Bedingt durch Subrosion der Zechstein-Chloride im Westteil des Gewölbeuntergrunds quert heute ein „Salzhang“ das Pyrmonter Gewölbe von Nord nach Süd. Westlich desselben ist infolge Subrosion des gasabsperrenden Salzlagers der Weg frei für den Aufstieg tiefenvulkanisch gebildeten Kohlenstoffdioxids. Ein großräumiger und tiefreichender Grundwasserstrom innerhalb des gesamten Pyrmonter Gewölbes wird in hydraulischen Profilschnitten vorgestellt. Im Bereich der Bergumrahmung überwiegt eine vertikal absteigende Fließkomponente, in einem Übergangsbereich herrscht horizontales Fließen vor, im Bodenbereich des Kessels steigt das Wasser auf. Die Tiefenlage der Salz-/Süßwassergrenzfläche wird durch das Gewicht des auflagernden Süßwasserkörpers bestimmt. Hydro-chemische Profilschnitte zeigen ihren Verlauf sowie eine gewisse hydrochemische Zonierung des Süßwassers. Genetische Beziehungen zwischen beiden Wassertypen und innerhalb der chemischen Zonen des Süßwasserkörpers werden aufgezeigt. Die Kenntnisse über die hydrogeologischen Zusammenhänge des Aquifersystems von Bad Pyrmont ermöglichen ein dichtes Nebeneinander von Wasserentnahmestellen für unterschiedliche Nutzungen (Heil-, Mineral-, Trink- und Brauchwasser).