Karbonatische Aktivarkosen als Quelle hoher Urankonzentrationen im fränkischen Grundwasser

Jacqueline Steffanowski1, Andre Banning2
1 Universität Innsbruck
2 Ruhr-Universität Bochum

O 19.10 in Young Hydrogeologists forum

21.03.2018, 15:00-15:15, 3

Im nördlichen Bayern (Oberfranken) liegen erhöhte Urankonzentrationen im Grundwasser vor, wobei sowohl Ursache als auch zugrundeliegende geochemische Prozesse nicht vollständig verstanden sind. Bereits DILL (1988) klassifizierte für diese Region drei verschiedene U-führende sedimentäre Fazies, die den vorliegenden Sandstein entweder als silikatischen, dolomitischen oder phosphatischen Sandstein einordneten und dies mit den erhöhten U-Gehalten der Region in Verbindung setzte. Aufgegriffen wurde dies von BANNING und RÜDE (2015), welche die Verwitterung uranreicher Apatite als Verursacher der erhöhten Urankonzentration in Mittelfranken nachweisen konnten. Die vorliegende Studie konzentriert sich auf die uranführende dolomitische Fazies im triassischen Sandsteinaquifer Nordbayerns als potentielle Quelle gelösten Urans im regionalen Grundwasser. Hydrochemische und mineralogische analytische Methoden (INAA, ICP-OES, XRD, SEP, C/S Messungen) in Verbindung mit sowohl vom LFU Bayern zur Verfügung gestellten hydro- und geochemischen Datensätzen als auch eigens durchgeführter hydrogeochemischer Modellierungsansätze zeigen eine deutliche Verbindung zwischen Uran im Grundwasser und der dolomitischen Fazies auf. Höchste Urankonzentrationen (max 58,3 µg L-1) kommen unter schwach alkalischen und oxischen bis schwach reduzierenden Bedingungen vor. Uranspezies werden im Untersuchungsgebiet von mobilem U(VI) dominiert, hauptsächlich in Form von Uranylkarbonat-Komplexen. Das Grundwasser ist im Hinblick auf Uran-Mineralphasen untersättigt. Zusätzlich konnten durch die Verwendung einer an die Fragestellung angepassten sequentiellen Extraktion (SEP) hohe Urananteile in karbonatischer Bindungsform in den Gesteinsproben ermittelt werden. Eine positive Korrelation des Dolomits (XRD) mit Ca- sowie U-Gehalten (INAA) unterstützen abschließend die Annahme, dass die Mobilisierung des dolomitisch gebunden Urans als ein potentieller geogener Verursacher der erhöhten Urankonzentration im Grundwasser verantwortlich ist.



BANNING, A. & RÜDE, T. R. (2015): Apatite weathering as a geological driver of high uranium concentrations in groundwater. - Appl. Geochem., 59: 139–146.

DILL, H. G. (1988): Diagenetic and epigenetic U, Ba, and base metal mineralization in the arenaceous Upper Triassic ‘‘Burgsandstein’’, Southern Germany. - Miner. Pet. 39(2): 93–105.



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