Loesungen in marinen Evaporiten

Im Verlauf der Kristallisation der Minerale aus dem Meerwasser sowie waehrend der Umkristallisation von Salzgesteinen (Metamorphoseprozesse) sind unterschiedlich grosse Mengen an Loesungsresten als Gebirgsloesungen (Volumen: ml bis mehrere 1000 m"3) in den Evaporitgesteinen sowie in ihren Mineralen als Loesungseinschluesse (Durchmesser: #mu#m bis mehr als 100 #mu#m) gespeichert worden. Im ersten Teil der Arbeit werden die bisherigen Informationen ueber Gebirgsloesungen diskutiert. Es werden die seit dem Jahre 1900 in der Literatur zugaenglichen Publikationen und Informationen ueber Loesungszufluesse zusammengestellt und entsprechend dem modernen Wissensstand der Evaporitforschung ausgewertet. Im zweiten Teil wird ueber experimentelle Untersuchungen zu Stoffbestand und zur Genese der in Evaporitmineralen fixierten Loesungseinschluesse (fluid inclusions) berichtet. Fluid inclusions mit einem Durchmesser von > 300 #mu#m wurden geoeffnet und die Loesungen extrahiert. Mittels Ionenchromatographie wurden die Hauptkomponenten Na, K, Mg, Ca, Cl, SO_4 sowie die Nebenkomponenten Li und Br analysiert. Es wurden Proben aus den Salzstoecken Asse und Gorleben sowie aus dem Kali- und Steinsalzwerken Salzdetfurth, Sigmundshall, Merkers und Wintershall untersucht. Die Loesungseinschluesse stammen aus den Zechsteinablagerungen Z1, Z2 und Z3. Die Loesungseinschluesse lassen sich durch die quinaeren Systeme NaCl-KCl-MgCl_2-Na_2SO_4-H_2O und NaCl-KCl-MgCl_2-CaCl_2-H_2O beschreiben. Aus der Quantifizierung des Stoffbestandes kann auf die Genese und Herkunft der Einschlussloesungen geschlossen werden. Die bisherigen Untersuchungen haben gezeigt, dass zur Beurteilung von Loesungszufluessen in Kali- und Steinsalzbergwerken auch der Stoffbestand einzelner fluid inclusions zu beruecksichtigen ist. (orig./HP)During the crystallisation of evaporites from concentrated seawater and during the recrystallisation of salt rocks (e.g. solution metamorphism) variable amounts of solution were trapped in the rocks in the form of brines (volume: ml to 1000 m"3) and in the minerals in the form of fluid inclusions (diameter: #mu#m to several 100 #mu#m in diameter). Accessible publications and information from 1900 to 1992 concerning brine influxes in Zechstein potash mines were collected and evaluated according to the modern status of evaporite research. These data are discussed. Experimental investigations about the chemical composition and genesis of fluid incluions in evaporite minerals are described. Fluid inclusions with diameter > 300 #mu#m were opened and the solutions extracted. The major components Na, K, Mg, Ca, Cl, SO_4 and the minor components Li, Br were analyzed quantitatively by means of ionchromatography. The samples were taken from Zechstein Z1, Z2, Z3 of the salt domes Asse and Gorleben and from the potash and salt rock mines Salzdetfurth, Sigmundshall, Merkers and Wintershall. The composition of solutions in fluid inclusions in evaporite minerals are described by the quinary systems NaCl-KCl-MgCl_2- Na_2SO_4-H_2O and NaCl-KCl-MgCl_2-CaCl_2-H_2O. The chemical composition data of individual fluid inclusions provide an appropriate foundation for the scientific interpretation of their genesis and origin. The composition of fluid inclusions has to be considered for assessment of the brine influxes. (orig./HP)Available from TIB Hannover: RR 1526(10) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman