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Zusammenfassung81 Kr (T1/2 229.000 a) ist ein idealer Datierungstracer für alte Tiefengrundwässer. Die Oberjura-Formation im tiefen Teil des Molassebeckens stellt ein herausragendes Georeservoir für thermale Tiefenwässer (bis 140°C) dar. Über die genutzten Thermalwässer mit zumeist kaltzeitlicher Bildungscharakteristik (Na-HCO3-Cl-Typ) ist jedoch im Hinblick auf die Neubildungsprozesse, Herkunftsgebiete und Fließdynamik wenig bekannt. Für die Interpretation der Genese und Entwicklung (Ionen-und Isotopenaustausch, Gasflüsse, etc.) fehlen bislang verlässliche Altersinformationen. Erstmals wurden nun neun thermale Tiefenwässer erfolgreich durch 81 Kr/ 85 Kr-ATTA-Untersuchungen datiert. Die abgeleiteten Altersinformationen zeigen im westlichen und zentralen Molassebecken vorherrschend eine Bildung während der letzten Kaltzeit (Würm-Glazial), die sehr gut zur subglazialen Bildungshypothese über alpennahe, sehr mächtige Deckschichten hinweg passt. Im Ostteil des Molassebeckens weisen die Tiefenwässer hingegen einheitlich deutlich höhere Alterscharakteristiken (Günz/Mindel Interglazial) bzw. ein langsameres Strömungssystem auf, das allenfalls durch geringe Neubildungsanteile aus den jüngeren alpinen Vergletscherungen beeinflusst ist. 81 Kr/ 85 Kr-Dating of thermal groundwaters in the Upper Jurassic (Molasse Basin)Abstract 81 Kr (half-life 229,000 years) is an ideal tracer for old groundwater. The Upper Jurassic rock in the deep Molasse Basin is an outstanding geothermal groundwater reservoir (with temperatures up to 140°C). However, due to the complex groundwater evolution (ion and isotope exchange, gas flux, etc.), comprehensive hydrogeological studies completed to date, including 14 C-DIC and He isotopes, could not resolve the recharge dynamics and residence times. Nine geothermal wells were therefore sampled for 81 Kr/ 85 Kr employing the laser-based atom trap tracer analysis technique (ATTA). In the western and central basin, the results reveal predominant groundwater recharge during the last glacial period with one sample influenced by infiltration during the earlier glacial period. Recharge signatures and 81 Kr-model-ages fit very well to subglacial recharge with cross-formational flow through the sedimentary cover (600 to >3000 m deep). In the eastern basin, the results point to the Cromerian complex, indicating a slower flow system with less influence from recharge during glacial periods.

ZusammenfassungIm Oberen Muschelkalk Südwestdeutschlands sind zwischen Donau und oberem Neckar unterschiedliche Mineral-Thermalwässer erschlossen. Eine hydrogeologische Modellvorstellung zu Neubildungszeiten, Herkunftsgebieten und Fließdynamik dieses Systems wird neben hydraulischen Daten durch Isotopen-und Edelgasdaten entwickelt. Danach sind die Muschelkalkwässer im westlichen und östlichen Albvorland unterschiedlich alt und unter verschiedenen paläoklimatischen Bedingungen neugebildet worden. Die Tiefengrundwässer im westlichen Strömungsregime enthalten eine kaltzeitliche Komponente, die sehr wahrscheinlich in der ausgehenden Würm-Eiszeit, das heißt vor weniger als 18.000 Jahren neugebildet wurde. In der Spätphase des Pleistozäns zum frühen Holozän setzte mit der Klimaerwärmung und der Begünstigung der Neubildungsbedingungen längs des Muschelkalkausstrichs eine bedeutende und weitreichende Auffüllung des Grundwasserkörpers ein. Die Wässer im östlichen Albvorland sind insgesamt älter. Sie enthalten neben pleistozän-kaltzeitlichen auch warmzeitliche Komponenten, die vermutlich in einem Interglazial (Eem?) gebildet wurden. Die aus den Isotopenund Edelgasanalysen ableitbare zeitliche Strukturierung des Neubildungsgeschehens und Herleitung der Neubildungsorte passt gut zu den hydraulischen Vorstellungen des Strömungsfelds zwischen Infiltrations-und Exfiltrationsraum. Schlüsselwörter Tiefenwasser • Grundwasserneubildung • Datierung • Edelgase • Isotope Groundwater recharge and flow dynamics in the deep Upper Muschelkalk (southwest Germany