@article{gledocs_11858_00-1735-0000-0001-34A3-7,
author = {Eraifej, Nadir},
title = {Gas Geochemistry and Isotopic Signatures in the deep Thermal waters in Jordan},
year = {2006},
volume = {16},
publisher = {Geologisches Institut <Freiberg>},

abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden die Hydrochemie und die Isotopensignale von Thermalwässern entlang der östlichen Seite des Dead Sea Transform (DST) in Jordanien untersucht. Die Hauptziele dieser Untersuchungen waren: die Bestimmung der Herkunft und der mittleren Verweilzeiten von Thermalwässern entlang des DST, die Bestimmung der Tiefe und Art der Grundwasserzirkulation im DST und die Ermittlung der möglichen Quelle für chemische und gasförmige Bestandteile sowie anderer Parameter. Das Untersuchungsgebiet beinhaltet geologische Formationen seit dem späten Proterozoikum bis heute. Die Thermalwässer stehen mit zwei Aquiferen in Verbindung: der Kalksteinaquifer aus der Oberen Kreide (B2/A7) und der darunterliegende Sandsteinaquifer (Zarqa und Kurnub). Eine neue Probenahmemethode zur Fixierung der natürlichen Gase H2S, CO2 und CH4 wurde entwickelt und im Feld gestestet. Zwei Probenahmekampagnen fanden zur Beprobung von Thermalquellen und Brunnen statt. An diesen Proben wurden die Hauptinhalstoffe, Spurenelemente incl. seltene Erden Elemente (SEE) und die folgenden Isotopie bestimmt: 3H, δ18OWasser, δDWasser, δ34SSulfat and δ18OSulfat δ13CCO2, Helium und Neon. Die Wassertypen in den einzelnen Aquiferen wurden mit Hilfe chemischer Kriterien bestimmt und anschließend mit den Lokalitäten und der Salinität am Standort abgeglichen. Statistische Auswertung mittels Clusteranalyse, Kruskal-Wallis und Mann-Whitney Test ergaben eine Klassifikation der Thermalwässer in zwei Gruppen (A und B). Gruppe A besteht aus zwei Untergruppen: A1 and A2. Gruppe A1 beinhaltet Süßwasserbrunnen und Quellen, die die niedrigste Salinität der untersuchten Thermalwässer aufweisen. Diese bestehen wiederum aus zwei Untergruppen: A1a beschreibt Thermalwässer im Kontakt mit dem Kurnub Aquifer, ihre wasserchemischen Eigenschaften ähneln den B2/A7 Wässern. Gruppe A1B beinhaltet Thermalwässer, die in Kontakt mit B2/A7 stehen. Gruppe A2 besteht aus Brackwasserbrunnen und Quellen des Kurnub-Aquifers und zwei Thermalwässern des B2/A7 Aquifers: Abu-Zyad und Abu-Thableh, die stark durch Kurnub Wasser beeinflußt sind. Gruppe B beinhaltet die Thermalwässer des Zarqa Aquifers. Die Quarz, Quarz-Entgasung und die SO4-H2 Isotopen-Geothermometer (nach Kuskabe, 1975) erwiesen sich als geeignet für die Berechnung der Reservoirtemperaturen. Das K/Mg Geothermometer eignete sich für den B2/A7 Aqufer, aber nicht für den unterliegenden Sandsteinaquifer, da es sehr niedrige Reservoirtemperaturen berechnet. In Abhängigheit der Quarz-Geothermometer wurden die Wasserzirkulationstiefen berechnet. In dem δ34SSulfat, δ18OSulfat Diagramm liegen die Thermalwässer auf einer Mischungslinie zwischen zwei Endgliedern: Den Evaporiten und der Sulfidoxidation. Ein Großteil der Sulfate stammt aus der Lösung von Evaporiten aus der Gesteinsmatrix. Drei Proben waren stärker durch das zweite Englied beeinflusst: Al-Kafreen, Afra/Sawna und Afra/Maqla. Durch den Vergleich der δ13CCO2 Werte mit den δ13CHCO3 Werten wurde sichtbar, daß das System nicht im Gleichgewicht steht, was bedeutet, daß das CO2 andere Quellen hat. Das CO2 ist möglicherweise das Ergebnis von Redoxreaktionen des organischen Kohlenstoffes in der Gesteinsmatrix. Die Thermalwässer beinhalten kein Tritium. Dies bedeutet, daß alle Wasserkomponenten alt sind, Neubildungsprozesse von 1952 stattgefunden haben oder daß der Jungwasseranteil (nach 1952 neugebildet) sehr gering ist. Die 3H/3He Datierungsmethode erwies sich als nicht anwendbar, da zusätzliches Helium (nicht aus dem Zerfall von Tritium) vorhanden war, das in das System eingedrungen ist. Der Heliumüberschuß ist vermutlich der Mantelexhalation zuzuordnen, die an die tiefgreifenden Störungen in dem Dead Sea Transform gebunden ist. Die B2/A7 Thermalwässer liegen auf der “Mediterranean meteoric water line” (MMWL). Dies weist auf ein Entstehen dieser Wässer unter den bestehenden klimatischen Bedingungen Jordaniens und der Umgebung an. Die Thermalwässer des unteren Sandsteinaquifers bilden drei Gruppen im δD-δ18O Diagramm: Die erste Gruppe steht mit der “Global Meteoric Water Line” (GMWL) in Verbindung und zeigt, daß die rein aus dem Sandstein stammenden Thermalwässer nicht durch Evaporation beeinflußt sind. Die zweite Gruppe liegt unterhalb der GMWL und weist auf Evaporationsprozesse während der Niederschlagsbildung hin. Die dritte Gruppe liegt zwischen der GMWL und der MMWL und ist repräsentativ für die Thermalwässer des unteren Aquifers, die in in verschiedenen Anteilen Mischung mit anderen Wässern erfahren haben.},
note = { \url {http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0001-34A3-7}},
}