Untersuchungen zur Gebirgsdurchlässigkeit des Muschelkalk-Karst-Aquifer-Systems in Nord-Württemberg

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Genese des Muschelkalk-Karst-Aquifer-Systems in Nord-Württemberg“ wurde die regionale Gebirgsdurchlässigkeit des Muschelkalks und der darüber liegenden Erfurt-Formation untersucht. Das Projekt ist eine Fortsetzung früherer hydrogeologischer Studien (Zander 1973, Simon 1980, Jungbauer 1983) in denen eine qualitative Beschreibung der räumlichen und zeitlichen Entwicklung des Muschelkalk-Karst-Aquifer-Systems entwickelt wurde. Zur Quantifizierung der Gebirgsdurchlässigkeit wurde in der vorliegenden Studie Daten zur Transmissivität der betrachteten Aquifere erhoben und statistisch ausgewertet.

Die regionale Karstentwicklung im Muschelkalk ist abhängig von der Lösung der Kalke, Dolomite, Halite und Gipse, sowie der oberflächlichen Erosion der überlagernden Gesteine des Keupers. Nach Simon (1999), Rausch & Simon (1998, 2004) und Rausch (2005) lässt sich der Muschelkalk räumlich in 3 Bereiche untergliedern, die zeitlich als Verkarstungsstadien nacheinander entstanden sind. Im Bereich 1 unter mächtiger Keuperüberdeckung sind die Gesteine des Muschelkalks gering durchlässig und nicht verkarstet. Das zweite Stadium ist durch eine intensive Verkarstung des Oberen Muschelkalks und der Auslaugung des Halits im Mittleren Muschelkalk gekennzeichnet. Im dritten Stadium ist der Obere Muschelkalk plombiert, der Gips im Mittleren Muschelkalk ausgelaugt und der Untere Muschelkalk im Stadium intensiver Verkarstung.

Die räumliche Verteilung der Transmissivitäten (T) und die zugehörigen Histogramme zeigen, dass die Mittel der T-Werte in etwa in der gleichen Größenordnung liegen, sich jedoch in ihrer Streuung und Verteilung unterscheiden. Die höchste Transmissivität besitzt der Mittlere Muschelkalk, der im Bereich der Diemel-Formation infolge der Subrosion des darunterliegenden Salinar stark verkarstet ist. Die T-Wert-Verteilung im Oberen Muschelkalk in den Bereichen 1 bis 3 zeigt, dass im Bereich 1 die Gebirgsdurchlässigkeit sehr gering ist. Im Bereich 2 ist der Obere Muschelkalk intensiv verkarstet und weist eine hohe Durchlässigkeit und Streuung auf. Im Bereich 3 ist der Obere Muschelkalk bereichsweise stark verwittert und hat dadurch eine deutlich geringere Durchlässigkeit.