&Aring;rhus Syd-omr&aring;det er et ca. 150&nbsp;km2 stort omr&aring;de sydvest for &Aring;rhus&nbsp;i &Aring;rhus Amt, som er blevet kortlagt&nbsp;i perioden fra 2003 til 2006 (&Aring;rhus&nbsp;Amt, 2006). Form&aring;let med kortl&aelig;gningen&nbsp;er at vurdere den fysiske og&nbsp;kemiske tilstand af grundvandsmagasinerne&nbsp;samt den naturlige beskyttelse,&nbsp;s&aring;dan at der senere kan&nbsp;udarbejdes indsatsplaner for beskyttelse&nbsp;af grundvandet. Der er i den&nbsp;forbindelse udf&oslash;rt forskellige unders&oslash;gelser&nbsp;i omr&aring;det

Hansen, Birgitte

Hjordt, Birthe Eg

Kronborg, Christian

Nielsen, Ole Bjørslev

Sørensen, Jette

Thomsen, Richard

Danish

Tidsskrift.dk (Det Kongelige Bibliotek)

18 GeologiskNyt 3/06LerLer(tertiært)SandGebyrkortlægning i Århus Syd- geologisk, kemisk og hydrologisk da tasammenstil lingAf Birgitte Hansen, Birthe Eg Jordt og Richard Thomsen (Grundvandsafdelingen, Natur og Miljø, Århus Amt) samt Jette Sørensen (tidl. Sedimentsamarbejdet, nu Rambøll), Christian Kronborg og Ole Bjørslev Nielsen (Geologisk Institut, Aarhus Universitet)Århus Syd-området er et ca. 150 km2 stort område sydvest for Århus i Århus Amt, som er blevet kortlagt i perioden fra 2003 til 2006 (Århus Amt, 2006). Formålet med kortlæg-ningen er at vurdere den fysiske og kemiske tilstand af grundvandsma-gasinerne samt den naturlige be-skyttelse, sådan at der senere kan udarbejdes indsatsplaner for beskyt-telse af grundvandet. Der er i den forbindelse udført forskellige under-søgelser i området.Begravede dale og grundvandsforekomsterDer er identifi ceret en række begravede dalstrukturer i undergrunden i Århus Syd-området, hvor grundvandsforekomsterne fi ndes (fi guren nedenfor). Det er først og fremmest de geofysiske TEM-målinger, som har afsløret udbredelsen og forløbet af de begravede dale.Geofysiske, geologiske og kemiske data Foruden TEM-sonderinger er der også udført geoelektriske målinger (PACEP og PACES) til estimering af tykkelsen af lerdæklagene over grundvandsmagasinet som led i vurderingen af nitratsårbarheden af grundvandsmagasinerne. Der er anvendt geologiske og kemiske informationer fra hovedparten af de boringer, som er udført i tidens løb i området. Der er også opstillet en geologisk model og en MIKE SHE-grund-vandsmodel for området, som beskriver vandstrømningen i grundvandsmagasinerne.Nye boringer og analysemetoderSom et vigtigt punkt i den gebyrfi nansie-Oversigt over un-dersøgelsesboringer og begravede dale med grundvands-forekomster i Århus Syd-området.(Grafi k: Forfatterne)5 Kilometer05BrabranddalenBeder-Mårslet-Stilling dalenHasselager-Hørning-Jeksen dalenStautrup-Hasselager dalen88.134988.1350 89.160589.161189.161288.134688.134498.112889.160989.160899.63389.160798.1194ByzonerStørre vejeMotorvejFokusområdeAfgrænsning af begravede daleBegravede daleUndersøgelses-boringerBegravet dal medgrundvandsforekomstLandskabet ved Beder. (Foto: Richard Thomsen)19GeologiskNyt 3/06fi lsnit gennem den begravede Hasselager-Hørning-Jeksendalen, der blev kortlagt med TEM-målinger i 2003. På baggrund af de analyser, SESAM har udført, har det været muligt at korrelere de kvartære afl ejringer af forskellige aldre mellem de to undersø-gelsesboringer, der er placeret i Hasselager-Hørning-Jeksendalen. Tilsvarende har det på baggrund af SE-SAM-analyserne været muligt at korrelere afl ejringer i boringerne fl ere andre steder i Århus Syd-undersøgelsesområdet. I hele området er kendskabet til opbyg-ningen af de kvartære grundvandsmagasiner og for så vidt den generelle geologiske ud-vikling i området hermed blevet bedre be-lyst. I de begravede dale med grundvands-forekomster har SESAM-analyserne vist, at der fi ndes afl ejringer, der kan henføres til fl ere forskellige istider. I Hasselager-Hør-ning-Jeksendalen fi ndes der således sandede og lerede afl ejringer fra både Elster-, Saale- og Weichsel-nedisningerne.Denne viden om afl ejringernes forskel-lige aldre er anvendt til at vise, at dalene i området kan være dannet på forskellige tidspunkter i løbet af Kvartærtiden. Det har blandt andet medført, at der under opstillin-gen af grundvandsmodellen er arbejdet med en dalspecifi k zonering af den hydrauliske ledningsevne. Resultaterne af analyserne er ligeledes anvendt i forbindelse med tolknin-gen af vandkemien, for eksempel kan det kloridholdige vand, der ses i fl ere boringer i området, stamme fra marine afl ejringer fra mellemistiderne, hvor klimaet har været varmere.Magasin med stor nitratsårbarhedI den begravede Hasselager-Hørning-Jeks-rede kortlægning er der udført 15 nye dybe undersøgelsesboringer i området (ses på fi guren nederst på foregående side). De er udført som lufthæveboringer, og samtidig med borearbejdet er jordprøverne blevet  beskrevet. Efterfølgende er grundvands-spejlet pejlet, og der er udtaget vand- og sedimentprøver fra forskellige geologiske lag. Vandprøverne er analyseret for ho-vedbestanddele og udvalgte sporstoffer og pesticider. Pyritindholdet i sedimentet er bestemt som led i bestemmelse af nitratre-duktionskapaciteten. Desuden er indholdet af arsen bundet til pyrit i sedimentet også bestemt. Der er endvidere foretaget borehulslogging såsom naturlig gammalog, resistivitetslog, fl uidre-sistivitetslog og induktionslog. Geologien i de nye undersøgelsesboringer er undersøgt i detaljer af Sedimentsamarbejdet på Geolo-gisk Institut (SESAM) ved petrografi ske og mineralogiske analyser, kornstørrelsesanaly-ser og prøvebeskrivelser. Vigtige resultater fra SESAMSESAMs resultater fra de nye undersø-gelsesboringer er i høj grad brugt til at understøtte og tolke de øvrige geologiske og vandkemiske data fra boringerne. Resultaterne fra de nye undersøgelses-boringer er desuden brugt til at generalisere resultater til regional skala i vurderingen af den fysiske udstrækning og kemiske tilstand af grundvandsmagasinerne. I den forbin-delse har opdelingen og korrelationen af de forskellige geologiske lagserier, som er udført af SESAM, været uundværlige. To af de begravede dale, som ses på fi guren nederst på foregående side, nemlig Hasselager-Hørning-Jeksendalen og Bra-branddalen, vil blive brugt til at illustrere, hvordan data er blevet syntetiseret, og grundvandsmagasinernes geologiske og ke-miske tilstand er tolket.Geologisk tolkning og forståelsePå fi guren nedenfor ses et geologisk pro-Resultater fra SESAMI forbindelse med fi ngrusanalysen, som udføres af SESAM, tælles bl.a. antallet af kalkkorn i den ustabile fraktion. Kalkindholdet i den ustabile fi ngrusfraktion inddeles i 3 forskel-lige typer; kalk fra Kridt og Danien, palæozoisk kalk og kalkholdige sedi-mentære bjergarter, som på illustra-tioner tildeles farverne grøn, grå og brun (se fi guren i boksen).Generelt afhænger indholdet af mineraler i fi ngrusfraktionen af det underlag, som isen har bevæget sig hen over (Kronborg et al. 1990). Den oprindelige fordeling af kalk-indholdet forudsættes derfor at være ens i både smeltevandsafl ejringer og moræneafl ejringer, som er afsat af det samme isfremstød. Det vil sige, at udvaskningen af kalk i et sandet grundvandsmagasin, kan vurderes ved sammenligning med det intakte kalkindhold i den overliggende eller underliggende moræne.Den ustabile fi ngrusfraktion Sandede aflejringer (Elster)Lerede aflejringer (Elster)Lerede aflejringer(Eocæn)SignaturSandede aflejringer (Saale/Mellem Weichsel) Lerede aflejringer (Saale/Mellem Weichsel)Lerede aflejringer (Elster/Saale/Mellem Weichsel)Sandede aflejringer (Elster/Saale/Mellem Weichsel)Profil 5Kote 01 km20 mVest                 ØstOSD881346OSD881344???88.529Porøst flintKalk (Kridt og Danien)Palæozoisk kalkKalkholdige sedimentæreDen ustabile fraktion:Geologisk pro-fi lsnit gennem Hasselager-Hørning-Jek sendalen (Grafi k: For-fatterne)20 GeologiskNyt 3/06endal (se fi guren på første side) ligger der et grundvandsmagasin med stor sårbarhed over for nitrat og andre miljøfremmede stoffer som for eksempel pesticider.Det første indtryk var, at her var der fundet et stort sandet grundvandsmagasin med mulighed for indvinding af drikke-vand i fremtiden. De kemiske målinger og analyserne udført af SESAM fortæller dog samtidig, at grundvandsmagasinet er meget sårbart over for forurening fra overfl aden. De vandkemiske målinger i de 2 under-søgelsesboringer viser, at nitrat og pesti-cider stedvist er trængt langt ned i grund-vandsmagasinet. Det kan ses på profi lsnittet på fi guren ovenfor ved de røde områder, som viser, hvor der er nitrat og pesticider tilstede i grundvandsmagasinet, mens de grønne områder indikerer, hvor grundvandet er nitratfrit. De vandkemiske resultater understøttes af sedimentanalyserne, som viser en lille nitratreduktionskapacitet og en stor grad af kalkudvaskning i magasinet. De vandkemi-ske og sedimentkemiske resultater er igen understøttet af beregningerne fra grund-vandsmodellen, som viser en stor vandgen-nemstrømning i magasinet. Magasin med stor risiko for arsenindholdI Brabranddalen (se fi guren første side) lig-ger der et grundvandsmagasin, der har stor risiko for forurening med arsen og andre naturlige forekomne stoffer, som fl uorid og klorid, i grundvandet.Grundvandsforekomsterne i Brabrand-dalen har været kendt lige siden indvinding af grundvand til drikkevandsformål startede i Århus i 1902. Dalen er geologisk meget komplekst opbygget, og derfor er den ke-miske tilstand af grundvandet også meget varierende. Beskyttelsen af grundvandsmagasinerne i Brabranddalen mod menneskeskabt forure-ning er mange steder god på grund af tykke lerdæklag over grundvandsmagasinerne. På fi guren nederst på denne side er dette illu-streret ved, at de røde områder, hvor der kan være nitrat og pesticider i grundvandsmaga-Skematisk vand- og geokemisk profi l af Has-selager-Hør-ning-Jeksen-dalen. Grund-vandsmagasin med stor nitratsårbar-hed. (Grafi k: Forfatterne)Profil 5Kvartær sandede aflejringerKvartær lerede aflejringerIltede jordlagReducerede jordlagNitratfrontGrundvandsspejlTertiær lerede aflejringer SignaturProfil 5Kote 01 km20 mØstVest OSD13 - B4188.1346OSD13 -B4288.1344 Dørup BjertrupVandværk(nedlagt)Nitrat: 50 mg/lDes-Dip-Atrazin fundNitrat: 35 mg/lBAM fundLav nitratreduktionkapacitetStor kalkudvaskningStor simuleret grundvandsgennemstrømningArsen: 3-4 µg/lNitrat: 25 mg/lKvartær sandede aflejringerKvartær lerede aflejringerSignaturIltede jordlagReducerede jordlagNtratfrontGrundvandsspejlTertiære leredeaflejringerKalkVest ØstOSD13 - B4088.1350HarlevKildepladsKote 020 m1 kmProfil 7Nitrat ?Klorid: 50-170 mg/lFluorid: 1-3 mg/lArsen: 10-60 µg/lIonbytningKlorid: ca 35 mg/lFluorid: ca 2,5 mg/lArsen: ca 4 µg/lIonbytningSkematisk vand- og geokemisk profi l af Brabranddalen. Grundvandsmagasin med risiko for arsen i grundvandet. (Grafi k: Forfatterne)21GeologiskNyt 3/06sinet, kun fi ndes i de øverste meter af jordla-gene. Vandkemien i undersøgelsesboringen og i indvindingsboringerne ved Harlev Kil-deplads (under Århus Kommunale Værker) viser, at grundvandet ikke er nitratholdigt. De vandkemiske resultater understøttes af de sedimentkemiske resultater, som viser en stor nitratreduktionskapacitet af lerdæk-lagene og en lille grad af kalkudvaskning i grundvandsmagasinet. Igen understøttes de vand- og sedimentkemiske resultater af be-regningerne med grundvandsmodellen, som På fi guren ovenfor er vist et eksempel på et hydrogeokemisk profi l fra undersøgelsesboringen med DGU nr. 88.1344 fra den begravede Hasselager-Hørning-Jeksendal (se fi guren på første side). (Grafi k: Fofatterne)GeologiBoringen viser tilstedeværelsen af mægtige kvartære sandforekomster, op til omkring 120 m, med indslag af moræne- og smeltevandsler. Boredybden er ca. 181 m, grundvandsspejlet fi ndes ca. 40 m under terræn, og terrænkoten er ca. 90 m over havet. VandkemiDe 3 fi ltre i boringen er alle placeret i det meget tykke grundvandsmagasin. Det øverste fi lter 3 (45-47 m under terræn) indeholder nitrat-holdigt og iltfrit grundvand fra den anoxiske zone (vandtype B). Filter 2 (82-84 m under terræn) og fi lter 1 (128-130 m under terræn) har nitratfrit, reduceret grundvand af vandtype C.SedimentkemiFarvebeskrivelserne af sedimentet fra boringen viser mange farveskift mellem rødlige og grålige farver. Det er derfor vurderet, at der er 5 redoxgrænser i boringen. Dette skyldes sandsynligvis en foretrukken strømning i den umættede zone og horisontal strømning i grund-vandsmagasinet med kontakt til geologiske vinduer. Den dybeste redoxgrænse (48 m under terræn) indikerer, at nitratfronten er nået ca. 8 meter ned i grundvandsmagasinet. Det understøttes af fundet af nitrat i fi lter 3 (45-47 m under terræn). Der er udført sedimentanalyser (pyrit og arsen i pyrit) på 7 prøver fra boringen. Det højeste indhold af arsen i sedimentet er fundet i det tertiære ler (11 mg/kg). I den oxiske zone af smeltevandssandet er pyritindholdet målt til 0,08 vægt%. Pyritindholdet i den reducerede zone af smeltevandssandet er højere og varierer fra 0,1-2,1 vægt%. Nitratreduktionskapaciteten er beregnet på baggrund af pyritanalyserne. Der er en del antagelser forbundet med beregningen. Bl.a. skal den beregnede nitratreduktionskapacitet betragtes som en minimumsværdi, da Fe(II) og TOC ikke er medtaget i beregningerne, pga. kontaminering fra boremudderet. Generelt er den beregnede nitratreduktionskapacitet meget lav i grundvandsmagasinet (ca. 10-400 år/m). Grundvandsstrømningen (simuleret strømning med MIKE SHE), som ligger til grund for beregning af nitratreduktionskapaciteten, fremgår af fi guren. Det ses, at der er simuleret en meget stor gennemstrømning fra 40-162 m under terræn (ca.3,7- 6,8 m/år) ved boringen. Simule-ringen af vandgennemstrømningen stemmer overens med de mineralogiske undersøgelser fra SESAM, der viser en stor kalkudvaskning i smeltevandssandet i boringen. De mineralogiske resultater, angående kalkudvaskning, og beregningerne af den lave nitratreduktionskapa-citet i det sandede grundvandsmagasin, indikerer dermed en stor risiko for nitrat i magasinet, til trods for, at der ikke er fundet nitrat i de 2 dybeste fi ltre.9080706050403020100- 10- 20- 30- 40- 50- 60- 70- 80- 90 Ustabil kalkfraktionKoteNitratreduktions-kapacitetOvergang mellem Lille-bælt Ler og Søvind Mergel(NP14-15)0102030405060708090100110120130140150160170180Dybde m.u.t0 2 4 6 8Ilt0 20 40 60 80Nitratmg/l00,40,81,2Nitritmg/l0 40 80120Sulfatmg/l0 1 2 3 4 5Arsen0 4 8 12As (pyrit)mg/kg0200040006000800010000 0 1 2 3Pyritvægt%Terrænkote: 90 m.o.h.      Boredybde: 181 m     GVS: 40 m.u.t.      Dybeste redoxgrænse: 48 m.u.t.Boring 42 - DGU nr. 88.1344 - Adslev, Jeksen - Århus SydSimuleretstrømning Redox-grænserår/mmm/år0.0010.01 0.1 110100100010000100000100000010000000µg/lRedoxgrænser:  rød farve: iltede jordlag  ,  grøn farve: reducerede jordlagmg/lEksempel på et hydrogeokemisk profi l fra en undersøgelsesboring22 GeologiskNyt 3/06viser, at vandgennemstrømningen er meget mindre i Brabranddalen end for eksempel i Hasselager-Hørning-Jeksendalen (fi guren første side). Nogle steder i Brabranddalen er der hø je koncentrationer af arsen, fl uorid eller klo rid i grundvandet. Dette skyldes ikke menne-skeskabt forurening, men naturlige forhold i grundvandsmagasinerne. Et højt indhold af arsen i grundvandet skyldes sandsynligvis, at der frigøres arsen fra sedimentet i grund-vandsmagasinet til det nitratfrie grundvand, og at arsen opkoncentreres i grundvandet, fordi vandgennemstrømningen er lille.KonklusionDe petrografi ske analyser fra SESAM er med stor succes blevet brugt til at opdele og korrelere den kvartære lagserie i un-dersøgelsesboringer i Århus Syd-området. Dateringen af de kvartære afl ejringer har i stor grad bidraget til en øget forståelse af områdets geologiske opbygning. Kombina-tionen af sediment- og vandkemiske data samt petrografi ske data har desuden vist sig at være et stærkt værktøj i vurderingen af grundvandsstrømningen og sårbarheden i de enkelte grundvandsmagasiner. Dog er det meget vigtig at få data så tidligt som muligt i kortlægningsforløbet, så resultaterne kan indgå i opstillingen af såvel de geologiske modeller som selve grundvandsmodellen.ReferencerKronborg C., Bender, H., Bjerre, R., Fri-borg, R., Jacobsen, H.O., Kristiansen, L., Rasmussen, P., Sørensen, P.R., og Larsen, G., 1990: Glacial Strategraphy of East and Central Jutland. Boreas, 19, 273-287.Århus Amt, 2006. Redegørelse for grund-vandsressourcerne i Århus Syd-området. Eds: Signe Weng Grønhøj, Birgitte Hansen, Ole Dyrsø Jensen, Birthe Eg Jordt, Stine Rasmussen, Richard Thomsen, (Under udarbejdel se).  ■Gamle Kalkgruber åbnet i MønstedI 1939 styrtede dele af Mønsted Kalkgruber sammen. Siden har adgangsvejene til denne del af gruberne været spærret af sammen-styrtet materiale, og gruberne har derfor ligget uberørt hen. Nu har nye udgravninger afsløret, hvad der kan være en minegang til de gamle gruber. Dele af gruberne blev opmålt i 1933, men hvor meget, mere man nåede at grave inden sammenstyrtningen, vides ikke, siger lederen på stedet, Per Bugge Vegger. Det er muligt, at de gamle gruber også åbnes for publikum til næste år.                                                             JP/JTSunken oceanbund dybt i Jordens indreDybt inde i Jorden, halvvejs mod Jordens kerne, har en gruppe seismologer fra Uni-versity of California, Arizona State Univer-sity og University of Minnesota fundet en foldet kæmpeplade, som engang var ocean-bund. Pladen sank under Nordamerika for 50 millioner år siden og ligger nu 2.900 km nede i Jorden, hvor Jordens kerne møder kappen. Opdagelsen har givet et betydeligt ind-blik i de processer, der driver bevægelsen af Jordens tektoniske plader. Jordens yderste lag, lithosfæren, brækker i store stive plader bestående af Jordens skorpe samt de ydre lag af kappen og føres ned i subduktionszo-ner, hvor en plade presses under en anden. Nyt plademateriale dannes ved spalter langs midten af oceanerne, hvor havbunden spredes fra hinanden. Det har længe været diskuteret om sådanne brudplader synker hele vejen ned til bunden af kappen eller forbliver øverst i kappen. “På dette ene sted ser vi ret stærke beviser for, at hele kap-pen omrøres”, siger Garnero fra Arizona State University og fortsætter: “brudstykker som bevæger sig dybt ned i kappen, menes at drive konvektionen af materiale inde i Jorden. De har høj massetæthed og falder ind i kappen. Men de er forbundet til den ydre skal, som indeholder havbunden.“Det er som en dug, der glider af et spisebord, tilføjer Garnero. “Hvis mere end halvdelen er gledet af bordet, falder dugen bare af og tager alt med sig”. Ved hjælp af seismiske data har seismo-logerne fundet ud af, at brudstykket af den tidligere oceanbund består af de samme mineraler som den omkringliggende kappe, men dens temperatur er ca. 700 grader kol-dere. Inde i kappen synker kolde klipper, mens skyer af varmt materiale stiger op mod overfl aden, og denne langsomme omrøring menes at drive bevægelsen af Jordens tekto-niske plader.  www.science.com/JT ■

Gebyrkortlægning i Århus Syd - geologisk, kemisk og hydrologisk datasammenstilling

https://tidsskrift.dk/gn/article/download/3593/3111

Gebyrkortlægning i Århus Syd - geologisk, kemisk og hydrologisk datasammenstilling

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Tidsskrift.dk (Det Kongelige Bibliotek)