Faculté des sciences

Fold structure and underground drainage pattern in the alpine karst system Hochifen-Gottesacker

Goldscheider, Nicola

In: Eclogae Geologicae Helvetiae, 2005, vol. 98, no. 1, p. 1-17

This paper summarises seven years of hydrogeological research in the alpine karst system Hochifen-Gottesacker (Germany/Austria). Geologically, the site belongs to the Helvetic nappes and consists of Cretaceous sedimentary rocks. The Schrattenkalk limestone forms a relatively thin karst aquifer above or between thick marl aquicludes, forcing groundwater to flow parallel to the strata. The... Plus

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    Zusammenfassung
    Dieser Artikel fasst die Ergebnisse von sieben Jahren hydrogeologischer Forschung im alpinen Karstsystem Hochifen-Gottesacker zusammen (Deutsch-land/Österreich). Das Gebiet gehört zu den Helvetischen Decken und bestehtaus Sedimentgesteinen der Kreide. Der Schrattenkalk bildet einen gering-mächtigen Karstaquifer oberhalb bzw. zwischen mächtigen Mergelformationen. Der unterirdische Abfluss erfolgt überwiegend schichtparallel. Der Kalkstein ist stark geklüftet und von Störungen durchzogen, was die Verkarstungbegünstigt. Der Versatz der Störungen und somit auch ihr Einfluss auf diegrossräumigen Fliesswege ist aber recht gering. Das Gebiet ist deshalb ideal, um den Einfluss der Faltenstrukturen auf das Entwässerungsmuster zu studieren. Durch Markierungsversuche mit insgesamt 16 Eingaben konnte gezeigtwerden, dass die Troglinien der abtauchenden Synklinalen unterirdische Abflussbahnen bilden, während die Scheitellinien der Antiklinalen als lokaleWasserscheiden wirken, zumindest in den Hochlagen, wo sich die Aquiferbasisoberhalb des Talniveaus befindet (seichter Karst). In einem angrenzenden Tal, das die unterirdischen Zuflüsse aus mehreren Synklinalen sammelt, konnteein Entwässerungssystem quer zum Faltenbau belegt werden. Eine Achsenkulmination im Gebiet ist Teil der kontinentalen Wasserscheide RheinDonau; eine Achsendepression bildet eine hydrologische Sammelstruktur.
    Summary
    This paper summarises seven years of hydrogeological research in the alpine karst system Hochifen-Gottesacker (Germany/Austria). Geologically, the site belongs to the Helvetic nappes and consists of Cretaceous sedimentary rocks. The Schrattenkalk limestone forms a relatively thin karst aquifer above or between thick marl aquicludes, forcing groundwater to flow parallel to the strata. The limestone is intensively cut by faults and fractures favouring karstification. The fault offsets are relatively small, so that their influence on the large-scale groundwater flow paths is limited. The site is thus ideal to study the influence of fold structures on the drainage pattern. Multi-tracer tests with a total of 16 injections demonstrated that troughs of plunging synclines form the main underground flow paths, while crests of anticlines act as local groundwater divides in the higher karst zones where the base of the aquifer is above the level of the surrounding valleys. In an adjacent valley that receives inflow from several synclines, tracer tests confirmed a major underground drainage system running across the folds. An axial culmination in the area is part of the continental water divide Rhine-Danube; an axial depression acts as a zone of confluence.