Hydrochemistry and Isotopic Analysis of Deep (Partly Thermal) Wells and Springs in NW-Slovenia
Hydrochemistry and Isotopic Analysis of Deep (Partly Thermal) Wells and Springs in NW-Slovenia
The purposees of this master thesis are on the one hand to assess if dedolomitisation is still an ongoing process in the underground of the Rovte area (W Slovenia) and on the other hand to characterise the hydrochemistry of thermal wells and subthermal springs in NW-Slovenia.
To achieve these purposes, waters from deep wells and springs in the Rovte area and waters from thermal wells and subthermal springs in the Cerkno/Kranj area were analysed. Hydrochemical analysis was done by spectrophotometry, ion chromatography and atom absorption spectrometry. Isotope analysis (δ2H and δ18O) was done with the automated Picarro L2130-i analyser.
The wells Z (Zavčan), R (Rodofov Mlin) and B (Bizjakov Mlin) penetrate gypsum strata at a depth of several hundred meters. Thus, samples from wells Z and R show high SO42- concentrations and molar-Mg2+/Ca2+-ratios lower than 1. In contrast, water samples from surface springs show very low SO42- but high NO3- and Cl- concentrations. These samples are clearly impacted anthropogenically. The isotopes (δ2H and δ18O) of the wells Z and R are in the same range suggesting that the waters from Z and R derive from the same aquifer system. The Calculation of saturation indices with PHREEQC shows that most samples from the wells were supersaturated with respect to calcite and mostly undersaturated with respect to dolomite. Furthermore, the diagram of pH vs. SO42- concentration from Z and R show a negative correlation. This and the preferential removal of Mg2+, as suggested by the molar-Mg2+/Ca2+-ratios lower than 1, indicates that dedolomitisation might still be occurring.
The hydrochemical analysis of the waters from thermal wells and subthermal springs revealed that a deep flow pattern exists in NW-Slovenia. The boreholes probably drain the deep aquifer system (namely the Upper Triassic Norian stage grey stratified dolomite).
Um diese Ziele zu erreichen, wurden Wässer aus tiefen Brunnen und Quellen im Gebiet Rovte und Wässer aus Thermalbrunnen und subthermalen Quellen im Gebiet Cerkno/Kranj analysiert. Die hydrochemischen Analysen wurden mit Spektrophotometrie, Ionenchromatographie und Atomabsorptionsspektrometrie und die Isotopen-Analysen (δ2H und δ18O) mit dem automatischen Analysegerät Picarro L2130-i vorgenommen.
Die Brunnen Z (Zavčan), R (Rodofov Mlin) und B (Bizjakov Mlin) durchteufen Schichten von Gips in einer Tiefe von mehreren hundert Metern. Daher zeigen die Wasserproben der Brunnen Z und R hohe SO42--Konzentrationen und molare Mg2+/Ca2+-Verhältnisse kleiner als 1. Die Wasserproben von den oberflächennahen Quellen zeigen sehr geringe SO42--, aber im Gegensatz dazu hohe NO3-- and Cl--Konzentrationen. Diese sind eindeutig durch anthropogene Einflüsse beeinflusst. Die Isotope (δ2H and δ18O) der Brunnen Z und R befinden sich im gleichen Bereich. Dies läßt darauf schließen, dass die Wässer von Z und R dem gleichen Aquifersystem entstammen. Berechnungen der Saturationsindizes mit PHREEQC zeigen, dass die meisten Proben der Brunnen mit Calcit übersättigt und meistens mit Dolomit untersättigt sind. Außerdem zeigt das Diagramm pH vs. SO42--Konzentration eine negative Korrelation. Dies und die präferentielle Abfuhr von Mg2+ aufgrund der molaren Mg2+/Ca2+-Verhältnisse kleiner als 1, deutet auf eine derzeit ablaufende Dedolomitisierung hin.
Hydrochemische Analysen der Wässer von den Thermalbrunnen und subthermalen Quellen zeigten, dass eine Tiefenzirkulationsmuster in NW-Slowenien existiert. Vermutlich werden die Bohrlöcher durch das tiefe Aquifersystem (nämlich die grau geschichteten Dolomite in der Oberen Trias, Norian) gespeist.
