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Messungen der natürlichen Gammastrahlung an Graniten des Fichtelgebirges -
Basisdaten für die Bewertung der regionalen Wärmeproduktion
Lars Scharfenberg1, Helga de Wall1, Thomas Wonik2
1Geozentrum Nordbayern, Universität Erlangen-Nürnberg, Schlossgarten 5, D-91054 Erlangen
2Leibniz-Institut für Angewandte Geowissenschaften
Mit einer Fläche von mehr als 350 km2 umfassen Granite im Fichtelgebirge etwa 40 % des
variszischen Grundgebirges. Es ist davon auszugehen, dass dieses granitische Terrain sich im
Streichen der variszischen Einheiten auch im westlichen Vorland unterhalb des permomesozoischen
Deckgebirges fortsetzt. Granite sind aufgrund des radioaktiven Zerfalls von angereicherten
Elementen wärmeproduzierende Körper in der Erdkruste und sind daher für die Bewertung des
regionalen geothermischen Potenzials von Interesse. Im Fichtelgebirge werden zwei unterschiedlich
alte Granitkomplexe unterschieden, die jeweils aus unterschiedlichen Granitintrusionen bestehen:
der ältere Komplex mit Intrusionsaltern um 325 Ma (Older Intrusive Complex, OIC), dessen
Aufstiegsbereich etwa 10 km nordöstlich von Františkovy Lázně liegt („Weissenstadt-Marktleuthen
Massiv“), der jüngere Komplex mit Intrusionsaltern um 295 Ma (Younger Intrusive Complex, YIC) und
Aufstiegszentrum im Bereich des Ochsenkopfs.
Zur Bewertung der natürlichen Gammastrahlung der verschiedenen Granittypen wurden in situ
Messungen an Aufschlüssen (302 Messpunkte) durchgeführt. Für die Messungen kam ein tragbares
Messgerät: „RS-230 BGO Super- Spec“ von Radiation Solutions und GeoRadis zum Einsatz. Weiterhin
wurden Bohrlochmessungen aus einer 1800 m tiefen Thermalwasserbohrung (Messtiefe bis 1390 m)
bei Weissenstadt ausgewertet. Aus den gewonnenen Daten wurde die theoretische
Wärmeproduktion der Gesteine berechnet.
Die Granite des Fichtelgebirges zeigen deutliche Unterschiede in ihren U und Th Gehalten sowohl
zwischen als auch innerhalb der beiden Komplexe (OIC, YIC). Ein Einflussfaktor ist hier die
Magmendifferentiation mit genereller Abnahme des Thorium-Gehalts und Zunahme des Uran-
Gehaltes. U/Th Verhältnisse aus der Bohrung Weissenstadt lassen sich im Abschnitt bis 915 m Tiefe
gut mit dem G1-Granittyp des Weissenstadt-Marktleuthen Massivs (OIC) korrelieren, in dem der
Bohransatzpunkt liegt. Im unteren Teil des Bohrlochs sprechen die U/Th Verhältnisse für ein
Eindringen des jüngeren G3-Granits aus dem YIC Komplex, der an der Oberfläche im Bereich des
Ochsenkopfes randlich um den G2 Granit und nördlich des Weissenstadt-Markleuthen-Massivs im
randlichen Bereich der Granitvorkommen auf dem Waldstein und Kornberg vorkommt.
Für die Wärmeproduktion ergeben sich damit Werte zwischen 4,4 bis 7,6 W/m3, wobei die
höchsten Werte den jüngsten Granitintrusionen zugeordnet sind.