LITERATURA
1. B i l i ń s k :i A., K 0·1n o p k a W., K o s t Y k T.,
Smołka J., S m i ej a R., żurek E. - Kry-teria doboru schematów obudo1wy indywidualnej i ,zmechaninow.anej dla wyr·olbi:sk ścianowy;ch. Pr. GIG, Katowice, 1973.
2. B o l e VI s lk i A. - Reorganiza;cja wyżsnego szkol-nictwa geologicznego w la.ta1ch 1951-1952. Prz. Geol., 1976, nr 9.
3. C h 'l e b o w s ki T. Geologia w służbie gMni-ctwa węglowego. Prz. Górn., 1957, nr 6.
4. Dr e w n i ak R. Analiza ri ocena istniejących
w ,ko1PaM1iach wę.g'la k.ami·ennego m·et·od i środ
ków do badań identyfiika,cji g·eol,ogim;nych
wtas-ności złóż węgla kamiennego oraz opraco•wanie
założeń dla znoweli..zowa~nej Jinst.rukcji wraz z organizacją. Dokumentacje GIG o symbolu 201. 01.01. Maszynopis, Ka.towice, 1976.
5. Dr e w n i ak R. - Geologia górnicza w warurn-ka1ch stosowania nowoczesnych techno·logii wy-biera.nia węgla kamiennego. Materiały i dyskusj:t na ·otdcz)'lt w rama1ch "Czwartków Górniczych". Marzec_ 1977.
SUMMARY
The parper pre~ents the .aims and main fields of activity of mining geo1ogy. There .are characterized methods and means o f studies with a special at ten-tion paid to drilling techniques in coal mining. The structure of geologkal section of the surveying-geo-logical divisi.on of geosurveying-geo-logical survey is ako discussed. In the final part of the paper there are
technology and prov.ide possibi'lities for a bro·ader some changes which should result in progress in pa.rticipation of mining geologists rin research works.
6. H a n k e E., D e m b o, w s k d. Z. - Rola geologii kopal1nianej w inwestycjach. Prz. G6rn., 1957, nr 6.
7. J o p ek F. Uwag,i do artykułu "Georlog•ia w
służbie górnictwa węglowego". Prz. GóJ:"n., 1957, nr 6.
8. K i d y b i ń s k i A. Klasyfikacja stropów
po-kładów węglOWYICh na podS'tawie orporó1w rozwar-stwienia. Ibidem, 1974, nr 3.
9. Kraj e w ski R. - O zadaniach i metodach prac geologiiczno-inżyniersk!ich w górtnictwie. Ibi-dem, 1955, nr 4.
10. Kraj e w ski R. - Dotychczasowa organi1zacja i stan kadrowy służby geo1ogi1cznej w górnircrt,wie
węglowym. Prz. Geol., 1957, nr 6.
11. K r a j e w 1S k i R. - Uwagi na rt;emat r.o.zwoju kadry geologirc:zmej. Ibidem, 1977, nr l.
12. N o r m a Branżowa BN -76/8704-06. Skały zwięz łe. Fobieranie ri pr.zygotowa,nie próbek. Katowice. 13. U c h wał a nr 94/74 Rady Minlist·rów z dnia 12
kwietnia 1974 r. ·w s·prawie go:spodarki zasobami
złóż kopalin stały,ch. Warsza:wa.
PE3IOME
B CTaTbe rrpe,n;cTaBJieB u;eJib M OCHOBbi ,n;eJIT€Jib-HOCTM rOpBOM reOJIOrMM. llpoBe,n;eBa xapaKTepMCT'MKa ITPMMeBJieMbiX MeTO,Il;!OB, npe2K,n;e BCero 6ypOBbiX Me-TO,Il;OB npaMeBJieM:&rx B ropBOM ,n;eJie. Ha <PoBe aKTy-aJI:&Boro rrepcoBaJI:&Boro cocTaBa reoJiora-qecKo:M: CJiy2K6bi H B€!KOT'OpbiX reOJIOrOrOpBbiX IJ10Ka3aTeJieJ1: paCCMOTpeBa opraHM3aiJ;MJI reOJIOrH'łeCKOM eeKIJ;MM ,n;eMCTByiOliJ;eM B paMKaX reOJIOrO-MapKIIIeJ1:,n;epcKOrO OT,n;eJia. B 3aKJIIO'łeHav.r rrpe,n;cTaBJieH:&I rrpe,n;JI02:KeHMJI B o6JiacT:v.r o6ecne"<IeH:vtJI Texnvt"<IecKoro rrporpecca M BKJIIO'łeHMJI pa60THJ1'.K!OB rOpBOM reOJIIOrMM B ITpOBO,Il;M-Mbie nay"<IHb]e pa6oT:&I. A
ANDRZEJ RÓŻKOWSKI Oddział Górnośląski IG
ZARYS BUDOWY GEOLOGICZNEJ
W Gór:n1oś,ląsikim Zagłębiu Wę:gl,o!Wym wydzielić można diwa regi:o1ny hyrdt:nogeolog'k,zne (ryc. 1). Ich g.ranke wyzna1cza zasięg wy;Sitępowania i:zolującej se-ri;i ilas1tych o·sadó;w tmeoi·o:nzęd:olwy;ch.
Pierwstzy regrion jes;t hyidro•g.eo•log•i,eznie odkryty. Utwory paleotzo:ic•Z1ne poSiiadają tu siWe bezpośrednie
wy·chod:nie lub też przJ~~kr)'lte są dobrze przepusrz-cza1nym'i uttworam1i mezotZJOic1znymi i crzwart:o,r;zędo
wym.i. Zasilanie poziomów wodo:nośtny;ch w ut,worach paleozorku odbY!wa s1ię na tch wy.chordniach oll'atz po-prZiez prrzepuStzcza1ny nadkład. ObStzarami drenażu są do1iny rzemme or,az wyrot{iska górrm'icze i ujęcia
wód.
Drugi reg.ion jest hydroge:ologi~czn:i·e zakryty. U-twory paleOIZOiilciZJne są w jego za1s'ięgu n1iemal
całko-UKD 556.33:551.735.22.022.4 + 551,732).79.022.4(438 GZW)
WlCie przykrylte prak!tycz;nie nieprizepus.z.crza[nymli u-tworamJi t1rzeC'i·ol'IZędowymi, klt6r.e ut1rudindają
tnril:tra-cję wód opadowych w podłJOże. Za1s1ilanie poziomóiW
wodolnlośn)'lcrh ma miej1S1Cte na wychodinia1Ch walf:siw w
zasię,gu , pierws1zego regi·onu hy:dr01geolo,giczneg1o O·raz 1okalnie popll':ZJez orkina hydrogeologkzne. DJ:"ena,ż wód jesit ukryty lub też ma mi·ej1S1Ce wskutek odwadniają
cej d:ziałalnoś!Ci k1opa;lń węgla kami,en1neg1o.
PIĘTRA WODONOśNE KENOZOIKU
U t w o ll' y c :z w a 1r t o r tz, ę d 10 w e są bardzo zroz-nk1owa:ne pod względem wodonośnośiCi. Wiąże s1ię t1o z dużą zmientnoścrią i1ch miążs1zośd oratz WYik,s.ztałce
nia Ht·o1ogJic·z;nego.
Największą wodonoś!D.ośdą ut;worów czwa•rtolfzę
Wisły, Przemszy, Olzy, Bierawlki, Rudy, Kłodnicy, Małej Pauwi. M'iążsrz;ości OZJWa!frtoa:":zędu w zasięgu
form dtolilnnych wahają Slię w grrankach 20-114 m. W prodlilu tych u:tworów WJ'iSitępują tu 2-3 pozi:o-my wodonośne, iz;o1owane kom[pllek,sami glin zwało
WYJCih. Miiążs'ZJość warstw wodionośny·ch WJinos.i od kilku do kiLkm-dziesięciu metrów. WsiPÓkiZY!Dniki
fil-t~ra,cj'i omawianyeh utworów wahają s·ię za1zwy;c.zaj w
grankach 4 X 10-5 - 5 X 10-4 rnJis. Wydaj!I1'ośd
jedno-stikov;.re studni są rzędu kiliku lub kHtkunas•tu m3/h.
W pr1zy,padiku braku wars.twy i,z;olJującej wody z utworórw CIZiwart,oTzędiorwych aliimentują porziomy
wo·-donośne s1ta1r:s1zeglo podł·oża. W zasrięgu odwadniają·ce
go wpły1wru lmpalń i piaskoWini utwory Clzwa!f'tolrzędo
we ulegają .intensyrwnemu oSiusrzaniu.
U t :w ·o1r y t r z.e~ci.o r :z ę d ·o w e reprer2121n:towane
są przez klompleks ilasto-pia~s~ZICizysty o miąz:s'Z'OSCl
od kilku dlo pornad tys1iąca metrów. Ks1ztałtowanie s1ię wodooośrności utworórw tr:zeciorlzędorwYich uzależnio
ne jeSit pr<zede wsrzy1stk1iJm od irC'h prrzepustzrczalno·ś,c:i i waruników zasHania.. Najwyżs1zą pr;zepuSIZICzalnośdą cha.r.akteryzują s.ię występuj.ące lokailnie w rejtonie Gliiwic i DiZiierżna ,piarslkli i żwiry plrioceńskrie, kh WSipó~ciZJinnrilki f.iltra.cji dochodzą maksymalnie do 4 · 5 X 10-2 m/s, zaś WJ'idatlki jedrniOsttktowe sQ:udlll'i są rzędu 20 m3/h. Utwory p1iocenu two~nzą wspólny
po-:ai•om wodonośny z osadami czwartor1zędowym·i dorlin r:zecrzmych.
Badania A. Klerczik:owsrkJierg·o (2) wY!kazały pod!wyż
S.Zione zarwodr11ienie piasZiczysttYJCh ut.worów sa.rrnatu kotluny gó.rnej Odry. ObSizar wys•tępowania ut1worów sarmatu w zasięgu tr,zec·iorzędu GórrnośląskiegJo
Za-głębi.a Węgl,orwego jest jerdrnalk ogranicrzony. Wspom-niany poziom j.est ujmowany ty1lko pojedynrc1zymi stu-dniami.
Utwory to1rbornu i helwetu są sł·aho wod:onośrne, częs.to prak!tyc2lnie beZJWodne. Wo<donośrność O:Pii,s}')\va-ny,ch ut1woró1W :awiiązana jesrt z wy:sttępowa.niem wkła
dek, lamin i g1niazld piasków, pyłów, rzadziej pias-kowców, zl,epieńców, g~psÓ'w i marglti w prrnfilu skał
Hasty;ch. WspóŁCiZJinniikli f.i1lbra•c'h warstw wodo!"'.oś
ny.ch wa!hają s~ę w granicach 6,·0 X 10-8 - 2,4 X 10-6
m/.s, prrzy c'zym .zdecyld01warnrie dominują wart<Oś<Ci
10-8 m/.s.
Wys,tępują.c~e. w spągu t,nzedrorr:zędu zap.adHska przed!karpaC'.kJiego Zllepieńce dębow.ieokie heltwetu
two-rzą naj,wię!k:szy zbiornik wód podiZiiemrnych w profi-lu utworórw t1nzeoior:zęd01WY1Ch. M·iąższość ty,ch war.strvv waha srię w g.rarnikarch od l do 21 O m, zaś w:spó~czyn
nikli filtrracj1i od 6,7 X 10-8 dro 2,4 X 10-6 m/s.
OJJiisy-wany zbiorn.itk wód podziemny,ch two!f'ZY poważne
za-gnożerrl!ie w1odne dla proj,ekt·owanych w tym rejonie robó,t gór1nirczych. W.ody z utwo,rów to!ftonu i hel-wetu nie są ujm·owane dla celó,w pitrnych.
W utwora•ch tnzeoi'O!I',zędowych, w zależności od
głęboik·oś·ci ułożenia wa.rstw wodon•ośny<ch, C'iśnienia
hydtro.staty·c.zne ksrz:tałtują Slię w gran'i:cach od klUku dio 90 at.
Za.srilanie trzeei•otrzędowych poziomÓiw wodonoś
nych następuj.e rpOtPrzez prze.pu.sZiczalne utwory
cz;war-t·omędowe. W st,refarch zapadlisk10Wych istn'ieje
mo-ż1iw·ość zasilania bo·c;znergo z karbońrsikich poz;iomów
wodonośnYICh.
Krążenie wód w utworach trzeciorzędowych jest utrudnione wslkut·ek n1sikiej pTzepuszrezalności tY~ch
warstw i płyt1klie~o drenażu przez doliny !'!ZeC'zne. W
głęboik'o zatlegających poziomach wodonośnych
trze-cior:zędu WJ'imliana wód w zasad!Ziie nie is,tnieje.
Wy-s.tępujące tu solanki mają charakter wód statyrcz-nych, nieodnatwialnyrch.
PIĘTRA WODONOSNE MEZOZOIKU
U t WOT y jury na te<rra'1de Gó:rno.śląsk!iego
Za-głębia Węg.l<Owego występują marg.i;ne:sowo, w ZiWią:z
ku z czym nrie odgrJiwa.ją is:totnej rro.J.i w s~tosunlkach
WiodnYiCh tego obsza1ru.
PdętrftO wodrornośrne t .r i ·a .su zrwiązane jest z po-ZJi•oma:m:i Wiodonośnymi wa.pie1nia mu,szlo:wego i retu. W utwora,ch środlkoweg~o i dolnego pia.sko~wc.a pstrego oraz w ilasrtych utwora•ch kaj,prru .i retyku obsrePN1uje
się j·edYJnie loka.lne występowanie zawodniony;ch warstw.
Szkic hydrogeologiczny Górnośląskiego Zagl,ębia Węglowego.
l - obszar występowania wychodni oraz przepuszczalnych utworów triasu i jury w stropie karbonu górnego (region hydrogeologiczny l), 2 obszar występowania w stropie karbonu górnego nieprzepuszczalnych 'tltworów trzeciorzę du (region hy;drogeologiczny II), 3 - granica państwa, 4 -zasięg zapadliska górnośląskiego (obszar GZW), 5 - przy-bliżony zasięg leja depresji wód w utworach karbonu,
6 zasięg występowania serii osadów chemicznych w utworach trzeciorzędu, 7 - nasunięcie karpackie.
Hydro:;;eological S'ketch of the Upper SiLesia Coal Basin.
l - outcrops and inferred occurrence of Triassic and Jurassie deposits above the Upper Carboniferous (hydro-geological region I), 2 - area of occurrence of impervious Tertiary deposits above the Upper Carboniferous (hydro-geological region II), 3 state boundary, 4 extent
of the Upper Silesia Depression (area of the Upper Silesia Coal Basin), 5 - inferred extent of depression cone in Carboniferous deposits, 6 extent of chemical deposit
series in Tertiary deposits, 7 - Carpathian overthrust.
F1o,zi•om wodonośmy wapienia mus!Zloweg·o jest naj-zas·obrriejszym w wody po:Zii'omem wodo•nośnym na obs·zarze Górnrośląskiego Zagłębia Węg}nwego. Obej-muje on kompleks utworów do1offilityrczlnO·-wap,ien-nych leżą.cy,ch na matrgli1stych ut,wora~ch warstrw
go-g,o1iński,ch, na ogół pod ilas.tymti utrwnrami kajpru i ret}'lktu. Wams,t1wą i'Ziolującą poZii·om wapienia muszlo-wego ·od niżejległegro poziomu wodonośnego retu jest górna margLisrt.a ctzęść warstw gogol'iń.skich. Lokalrn1ie warSitwy go.gol.iń,sk!ie uległy z;rerdrukorwaniu lub zdolo-mityJz:owalniu, trracą1c własnoś·ai izolującre. P:otz'iom
wo-donośny retu obejmuje górtną CIZęść wapieni i dolo-mitórw tego pięt1ra stratygrafk'Zinego •oraz wapienie dolnych ogn:iw waLI"r.stw g~ogolińskJkh. Jes.t on podśde
lony iJla,sltYffiii osadami śrrodlkowego i dolinego pias-kowca pstrego.
W zasrięgu wysrtępowania Gótrnośląskriego Zargłębia Węglowego, zg·odlnie z S. Kott.l:i,ckrim (7), wydziel1ić można dwie podstawowe jedn•oSitki hydrogeo,Iogd<czne,
zwią:zane ze st,ru!klturami ,geologrioZinym!i: .zapadliska Pyskowic i niereki byt.orm.skiej.
J·edrnostka hyd;r1og,eo1ogri,czna Pyrslkowic stanowi
strukturę za1padldJskową obniżoną w k•ierunku za·chod-nim. Utlwory burdlują,oe poziom wodonośny wapienia muszl.orwego są tu ZID2•Cznie 'Zr·ed:ukowan.e v111skutek pro-cesÓIW errozjri. Podlstawową Dolę dla. celórw za1o:patr:ze-nia w wodę odgrYiwa porziom wodonośny re·tu.
Piętrro wodornośne triasu na znactZinym obszarze j·es't przykJryte ila.srtym kompleksem utworó'w
tr:Ziedo-rzędo·wych. Utrudnia to alimentareję triasowych po-ziomów wodonośnYich ora'z powoduje wysQ:ępowanie
w nich wórd pod ciśnieniem. Zasilamrie poz'i,omórw
wo-don:ośny.ch wapienia musiZlowegto i retu następuje na ich wyehodniach. Obeortie istotną rorlę w alimentacji
odgrywają s1il!nie zawodnritone utwory c1zwarto·l'iZędowe WY!pełn'iające dolriny Tizek KŁodnky i Dramy. Drenaż
odby,wa się wskutek i.ntensywnego poboru wód uję
Jednostka hydrogeologiczma niecki bybomsktiej stanowi strukturę nieclmwo-:zapadliskową. Po:ziiomy
wodonośne wapienia mus.z1lowego i retu zasilane są
na swy,ch wy.chodnia,ch zaróv:"mo prZJez opady atmo-sferyczne, jak i wodami z czwartorzędowych utwo-rów doliny Bry.nicy.
Foztomy wodonośne triasu są intensywnie dreno-wa:ne pmez górnictwo rud cynkow,o-ołowi,owych, czę
ściowo również przez górnictwo węglowe. Poziomy
wodonośne wapienia muszlowego i retu są rÓ\Mnież
ujmowane ujęoiami studz:1ennymi. Obserwuje s.ię
zróżnicowanie podstawowych parametrów hydrogeo-logiczmych opisywanych poziomów wodono·śnych w ramach wspomnianych jednostek hydrogeologicznych. Zjawisko to ilust1rują .:mnienne wartiOŚI(~Ji współczym:i
ków filtra·cji w granicach od 2,0 X 10-6 do 2,2 X 10-4
m/s, 01raz wydatków jednostkowych od· 1 do 101 m3/h.
W pozi1omac:h wodonośnych wapienia muszlowego i retu zaJznacza s~ię wyraźna strefowa zmien1ność
prze-puszczalności i wodonośności, przebiegająca zgodnie z kierunkiem zaJpadania warstw. Najwyżs-ze wartośc:i
tych paramet,rów no,tuje się w pasie wycbodini lub w niedalek!iej od nich odległośd. W warunkach przy-krycia podomów wodonośnych znaeznymi miąższoś
ciami ilastego nadkładu ich przepus,zazaln'ość i
wodo-nośność wyramie maleję. Maksymalne wydajno§ci u-zyskuj.e się ze studni poł-ożony,ch w strefach dysloka-cji oraz w pobliżu dlalin rzecZlny,ch.
Warunki k:!rążenia wód w węgia1nowych utworach triasu śląsim-krakowskiego :wstały przedstawione w oddzieLnej publikacji (15). Szczelinowy charakter
przepływu wód powoduje uk'terUink•owanie dróg krą żenia wzdłuż systemów spękań skał. Największe
ilo-ści wód prowadzą strefy usikokowe, wzdłu.ż których
rozwinął s·ię k.ras. Poropowanie zna•crznych ilości wód przez ośrodki skupionej eksploatac}i i kopalnie ru.d Zn i Pb spowodowało obniżenie C'iśnień hydros.tatycz-nych w granicach od 7 do 100 m. Zja,wisko to dopr:o··
wadziło w szeregu przypadkareb do inwersji kierun-ków przepływu wód.
PIĘTRA WODONOśNE FALEOZOIKU
U t w o r y p er m u występują·ce we ws.chodniej
części Zagłębia wyks,ztałcone są jako zlepieńce,
pod-rt.ędnie piasJ~jowce i iłowce. Są to skały słabo prze-r;mszczalne lub praktycznie bezwodne.
Warunki hydr:ogeol,ogiczne w u t w o r a c h k ar-b0nu produktywnego są zróżnicowane. Wpły wają na to za,równo warunki naturalne, ja:k i szh~ez; nE~ naruszenie reżimu wód wskutek intensywnego od·· wadtniarnJa robotami górniczymi. W profilu utworów kqrbo:n;u górneg.o, w zasięgu Górnośląskieg.o Zagłębia Węglowego, wydz:ielić można 4 podstawowe 1-:::•omplek-sy skaJ:n·e, charakteryzujące się różra
przepuszczal'Jo-ścią i wodonośnością. Genera,lnje wydziela kompleksy skał o podwyżs•z,onej
wodor1.oś n ości, przedzielone
przepus,zc·zalnośei (12).
Pierwszy, najwyższy kompleks wodonośny, wystę pujący w zasięgu tzw. krakowskiej serii piaskowco-wej, obejmuje warstwy libiąskie. i łaziisk1e oraz strop warstw orzeski·ch (westfal B-C-D}. Kompleks ten
wy-ks.ztałcoCJy jest pirawie wyłąaZJ'lJ,ie w posta!Cti. piaskow-ców gruboławicowych, któryr:h udział w pr:oflilu lit'O-logieznym waha się od 75 do 92°/o ogólnej miąższo ści. M·iążs.ZJość kompleksu waha s:ię od kilkudziesięciu
metrów do ponad 1000 m. W.artoś.c:i wspókzynnika fil-· tracji po.ziomów \Vodon·ośnych omawia>YJe,go komplek-su wahają się w gra""ica,ch od 2.0 X 10-8 do 4,1 X 10-4
m/s. zaś wydatk'i jedr:ost.lwwe ks:ztałtują s1e od 0,3 do 1,8 m3/h, dochodząc lokalnie do 16,6 mS/h.
Kom-pleks ten tworzy najs.jlniej wod<on1a.Śiną część karbonu z uwagi na jego własn,ości hydrog·eolo.giczne o<r.az ko-rzystne warunk:i zasilania.
Drugi kompleks wodonośny obejmuje wa,rstwy dolnorudzkie i siodłowe (westfal A, narnur BC), któ-re razem tworzą tzw. górnośląską serię
piaskowco-wą. Miąż,g.zość tej serii jest zmieYJ,na i wynosi oi 150 do ok. 800 m. W profilu kompleksu p.r~eważają
piaskowce żwirowce, stano,wiące 50--750/o ogólnej
miążs.z:o·ści. Wartości współczynnika filtracji dla
piaskowców tego kompleksu wahają s.ię od 3,8 X 10-8 do 6,0 X 10-5 m/s. Wyda·teik jednostkowy zm!ienia się
w granica,ch od 0,06 do 3,72 m3/h. Gó<rnośląska. s·e1r'ia
pia,skowoowa charakteryZJuje Slię na ogół dobrą
PT'Z'e-pus·zczalnośrCią i Ś!l'ednlią wodonośn:ośdą.
Pozostale utwo·ry karbonu górnego: warstwy orze-skie i górno.rudzkie (wes.tfal AB) twmzą t:zw. serię mułow.cową, natomiast waDstwy grmpy br:zeżnej (na-mur A) wchodzą w skład S·erii rparalicznej. W profilu wspomn1ianych kompleksów obserwuj•e się przewagę
niepr,ZJepus.z>C:!za1nych skał ilastych nad piaskow,cami. Opisywane kompleksy charaktery:zują się dużą zmiennośaią wartoś•C'i pr:zepusz.crzal1noścli i wodonoś
ności. świadczą o tym z.różmic'o•wane wart>Oślci. współ
czynnika fiitra,cji, Zlm'ienne w gran,ka.ch od 2,0 X 10-9
do 2,2 X 10-5 m/s, jak również wyda•tlku jednos.t,k!Owe-go, k·tóT.eg>o wielkość zmienia s'ię od 0,002 do 1,9 m3 /
/h. Serie muło,wcowe i paraU.eZJne tworzą naj'SłalYi.ej
przepuszczaLne i wodonośne kompleksy skaLne gór-nego ka,rhonu.
Badania A. S. Kleczkows:k•iego i innych (3)
wyka-zały ogólną tendencję zmniejszan1ia s·ię
pLrzepusz:ez.al-n!Ości i wodonośnoś<Ci karbońsik1ic'h poZJiomów
vllodo-nośnych z głęboiko·śeią, co W!ią±e s'ię pD.zede ws,zy.st-k'im ze w:zrosrtem s:toplllia diagenezy slk·ał w tym k;ie-runlku.
Wydz.ie1one 4 kompleksy ut,worórw karbonu góTne-go tworzą zes:poły oddZlie1ny.ch pozi1omów wodonoś
nych wa·rst:WJOwo-s:zczeHnowych. o zmienny;ch parra-metr.ach hydrogeologicz.ny,ch. P1o.2Jiomy te odizolowa-ne są otd siebi·e wlkładikami niepr:zepus:ze·zalnych iłow
ców. Na teren1ie ek,s.ploa,cj.i gómic:zej, sliln.eg'o zaa.nga-:i?owania tektonlic:z.ne.go oraz sedyme1nta<wjnych
wy!kl'i-nowań ob:servv:uje się lokalne połączenie pO<ZJiomów
wodonośnych.
W zależno·śd od warunków położenia pot:d·omów
wodonośnych oraz charakteru ich pr:zykrycia kształ tują się ciśnienia wód, generain1ie VV!zra.s.tają.ce z głę~ bokoś,c·ią. Zasilanrie poz:iomów wodonośnych ka1rbonu
nas,tępuje dr'O.gą in:fiiltracji opadów atmosferycznych
bez,Do·średnio na wychodnia,ch lub poprzez przepuslz-czalny nadkład. Dominujący wpływ na wodonośność
utworów karbonu górnego ma obok ich
pr:ze;pus;z.ezal-ności, zasilan·ie pośrednie, poprzez silnie wodo1nośne
utwory CZlwartorzędowe dolin rzee21nych (6). W wa-runkach przy:k.rycia osadami trze<C'imzedu
wodono:§-ność opisywanych poziomów gwałt,owlllie maleje.
V.l wantn:kach niena,rus:Zlonego reżimu wód ,_,two,ry karbon,u produktywnego były drenowa1ne pr:zez doN-ry rzec21ne. Obecnrie obserwuje s.ię często inwersję
dróg krążeYJtia. Podstawę drenażu poziomów
wadlo-nośnych stanowią teraz przede WSizys.tklim wyrobiska
ktopalń węgla. Intensywne pobieranie wód przez ko-palnie węgla spowodowało wytworzenie s:ię olbi!:IZY-m1ego obszaru obni:i?onych dśnień. Powstały lej de-nresi!i obejmuje swym zasięgiem półn1oena i
oenrtral-ną część zagłębia i Rybnicki Okręg Węglowy (ryc.).
Duża zmienność przepus:ZJczaJnośd oraz warunków
w'odonośnych gómego karbonu znajduje odbicie w
zróżnicowanym stopniu zawodn>ienia wyrobisk g60C'ni-czych pos.z,czególnyrh kopalń. Zawodn1ienie kopalń węf?'la w zRsięgu Górnośląsklieg!O Zagłębia Węg;lo,we
mo
waha się w granlicach od 1 do 42 m3/mi:n (8}.K<o-P'3l.nie silnie zawodnione pompują głównie wody po-chodz>enia infilt.ra.cyjnego. Grupują się one w
ob-s·z;=~raeh wychodni przykryty,ch dużymi miąższ.ościa
mi wodiOnośneg>o czwartorzędu. Kopalnie najsłabiej
zawodn1ione położ·one są w zas.ię~u wystę.p,owaDtia izo-hJ iacej serii osa.dów trzeciorzędowych. Potmpują o'1e wody silnie zmimeraliz10wane. Problem za~VvOdnienia konalń węgla kamienneg·o jest szczegół·owo rozpa-trzony w praea·ch J. Pałysa i J. Rosielskie,go (10), Z. W.ilka (16, 17) i in:nyeh.
Utwory dolnego karbonu, wykształcone w f.fłcji
'kvlmowej i węglanowej, charakteryzują się niską przenuszc.zalnościią i wodonoś.nością.
Badanda poziomów wodonośny.ch dewonu i kam-hT'l w waru111kach przykrycia wspomnianych forma-cji dużymi miąższośeiami karbonu prowadzone były
\V ·otworach parametrycznych Instytutu
Geologiczne-go 0raz odwierta-~h przemysłu naftowego. Wyniki
o-próbowań wykazały praktyczny brak
no·ś·cli i wodontośności kompleksu węglarno·wego de1wo-nu. Wska:ZJUją na t10 wartości współlc1zyrnnrików riltra-cji, kszta:btujące się :za:zwyczaj w g·ranrtcach 10-9
m(s
oraz wy:datkii jedn1ostlkowe do·chodzące malksyma,lme do 0,0016 m3fh. Terygenri1C1:0ne utwo,ry dewornu i kam-bru cha·rakteryZJUją się korzystniej:szymi parametra-mi hydrogeologicznyparametra-mi, co Hustrują współczynniki
filtracji wahające się od 5,0 X 10-~ do 4,0 X 10-7 m/s.
CHEMIZM WOD PODZIEMNYCH
Skład chemi·c.:zny i ogóLna mineralizacja wód
wy-stępujących w p!ro:filu hy;dflogeolog,ic:znym Górnoślą
s:kieg·o Za1głębia Węglo.wego są zróżnric1owane. Wod~
w pokrJ71wający.ch utworach c:zwartorzędu są wodam1
słodkimi o zróżnicowanym składzie jornowym (5). Wo-dy ilastej serrii1i trzeC1ior1zędu Ciharaikterytz:ują się
ogól-ną m~neralizacją od 0,5 do 150 g/l (13). Są to· wody
głó"Winie typu Cl-Na, a w zasięgu występowania se-r>ii orsa:dów chemkznych - z wysoką zawartością jo-nu S0,;:-2
• Solanki trzeciorzędowe są słabo
radoczyn-ne i zaznaczają s.ię wysoką koncent,ra1cją składnd.ków
swoistych J- i Br-. W slkładZJie ga1zowym wód domli-nuje me·tan.
W serii utworów węglanowych jury/ i triasu
wy-stępują wody słodikie o mineralirzacji poniżej l g/l (5, 11). vV serii osadów molasowych karbonu produktyvv-nego ogólna mtneraliza.cja wód waha się w granicach od 0,5 do 210 g/1. Są to w1ody o zrórżnkowanym skła
dz'i•e chemicznym (9). W strefie wymiany i mieszania
się wód dominują ty:py hy:drochemic:zne: HC03 -S04 - C a - Mg, HC03 - Na, C l - HCO:l- Na i
Cl Na. SUnie zmineralizorvvane wody i:oo1owanych struktur są solankami typu CI-Na i Cl-Na-Ca. Solan-ki ·z utworów ka~rbonu charakteryzują się podwyż sz;o.ną konc·entracją skła)dników swoistych: Ba2+,
Sr2+, F-, HB02 , J-, Br-. W składzie gaZJ01wym
soh-nek dominuje metan pochodzący z degazacji po kła cłów wę~Ia. Obserwuje się również podwyżsZramą
ra-dioaktvwność wód silnie zmineraliz;orwany·ch.
Wody występujące w utworach serii terygenicz-nej ka.rbomi dolnego, serii węglanowej ka•rbonu do·l: nego i dewo·nu oraz serii terygenremej dewo11u 1 kambru sa sola.nkam'i o mineralizacji w granicach 36-229 .~t/1. Sa to wody typu Cl-Na i Cl-Na-Ca. W
składzie gazo:w·ym solanek domdnuje metan, przy
nodwyższ1Qinej zawartości wyższyrch węglowodorów.
Solanki z podstR\ViOW·ej serii t.erygernircznej dewonu dolnego i kambru charakteryzują się najwyższym
st,onniem dia.genezy. W składzie gazo·wym tych wód
wvstę.puia lokalnie wysoki·e koncentracj.e
co2,
suge-rujące nrocesy niszczenia nagroma.dz·eń bitruminów w prZJes złośd.
Badania środowiska hydrogeochemlic.zneg'o
wyka-zały występowanie normalnej pi•onowej i ooziomej
strefowośd h:Y'drochemioznej w z.as.ięgu zapadliska
górnośląskiego. Wspomniana strefowaść charaktery-zuj-e ~ie zmi:mami miltleralizacji i składu chemirzne-go wód wzdłuż dróg krążenia. Obserwuje się ogól-na tenden·cję wzrrostu mineralizacji wód z głębokością
,ich występowania, niezależnie od w'i·e:ku utwo,rów (14).
W pierwszym regionie hydr'ogeologlicznym (I) wo· dv słabo 7.mineraliZJowane, o koncentracji soli 1-5
g/L głównie typu HC03 - SOA - Ca - Mg i CI -HCO=' Na, występują na ogół do głębokości 400 m. Wskutek intensywnerw pompowania wód przez ko-nal•nlie węgla w zasię.gu obszarów górniezych wod.v o zbliżonej mineralizacU występować mogą do głę bo,1;;ości okolo 600 m. Po'liżej obserwuje się występo
WCI.nie solanek typu CI - Na.
W dru!t'im regio>nie hydrogeolo·girz;nym strefa wv-stenowa,n'ia wód słaho zmineralivowanych na ogół nie pr?.ekracza 100 m. Poniżei notuje się zwykle
obec-flOŚĆ solanek typu CI - Na.
LITERATURA
1. B u k o w y S. - Monoklina śląsko-krako·wska i '7"-'n8r;J.1isko O'Ór.n•O"~Jąskie. Burlowa geolor:riczna Fol-ski. T. 4. Tektonika. Cz. 1. Niż P.olski, Warszawa, Wyd. Geol.. 1974.
2. Kle c zk o w ski A. - Podczwartorzędowe
pod-łoże kotliny górnej Odry oraz jego wodono·śność.
P:r. Georl. Ktom. Nauk Geol. PAN Oddz. w Kra-kowie. 1966.
3. Kleczkowski A., Motyka J., Wilk Z., W i t c z ak S. - Zmiany niektórych ocen hy-drogeologicznych skał zwięzłych z głębokością.
Prz. Geol., 1976, nr 5.
4. Kot a s A. - Ważniejsze cechy budowy geologi·-c:znej Górrnośląskiego Zagłębia Węglowego na tle pozycji tektonicznej i budowy głębokiego podłoża
utworów produktywnych. Problemy Geodynami-ki i Tąpań. Komitet Górn. PAN, 1972, t. 1. 5. Kot l i ck a G. - Uwagi o mineralizacji wód
podziemnych regionu śląsko-krakowskiego.
Kwart. Geol., 1962, nr 2.
6. Kotlicka G., Pałys J., Różkowski A. Problemy hydrogeologiczne Górno-śląskiego
Za-głębia V:lęglowego, XXXVII Zjazd Pol. Tow. Geol, Katowice, 1964.
7. K o t l i c k d S. Problemy hydrogeologi·czne tria·su regionu śląsko-krakowskiego. Kwart.
Geol., 1962, nr 4.
8. Marchacz W., P·osyłek E., Sz·czepań
s k a- B er e s ·zk o K. - Przegląd zaJSobów i
mo-żliwości wykorzystania wód kopalnianych w GZW. Mater. na Konf. Nauk. SiTG, 1970. 9. P a łys J. - O genezie solanek w górnym
kar-bonie na Górnym Śląsku. Rocz. Pol. Tow. Gerol.,
t.
36, 1966, z. 2.10. P a łys J., Ros i e l ski J. -- Rozpoznanie oraz charakterystyka wód podziemnych w kopalniach
węgla na Górnym Śląsku. Prz. Górn., 1971, nr 12. 11. Różkawska A., Różkowski A., Rudziń
s k a T. - Charakterystyka hydrochemiczna pię
tra wodonośnego triasu regionu śląsko-krakow skiego. Biul. Inst. Geol. nr 282, 1975.
12. R ó ż k o w s k i A. - Charakterysty1ka hydrogeo-logiczna górnego karbonu Górnośląskiego Zagłę
bia Węglowego. Ibidem, 1965.
13. R ó ż k ·O w s k i A. - Chemizm wód w utworach
trzeciorzędowych Zagłębia Górnośląskiego. Biul. Inst. Geol., nr 249, 1971.
14. Różkawski A., Przewłocki K . - Condi-tions of formation of water chemistry in the Upper Silesian Coal Basin. Intern. Symp. Hydro-geochemistry of Mineralized Waters, Ci·eplice Spa, Poland. 1978.
15. R ó ż k o w s k i A., R u d z i ń s k a T. - Wpływ działalności człówieka na zmianę układu ciśnień
hydrostatycznych poziomu wapienia muszlowego obszaru śląsko-krakowsk_iego. Biul. Geol. Wydz. Geol. UW, 1976, t. 21.
16. Wilk Z. -- Zawodnienie a wielkość i głębokość kopalń we wschodniej części Górnośląskieg.o
Za-głębia Węglowego. Pr. Geol. Kom. Nauk. Geol. PAN, Oddz. w Krakowie, 1965, nr 24.
17. Wilk Z. - Zmienności czasowe zasobów eks-ploatacyjnych wód kopalnianych w świetle
ba-dań statysty.c2IDych. Biul. Inst. Geol., nr 241, 1972. SUMMARY
Taking into acc0unt the occurrence of waters in coal-bearing Carboniferou.s, two basie hydrogeologi-cal regions were differentiated within the bounda-ries of the Upper Silesia Coal Basin (F•ig. 1). One re-gion, situated in the area of the Silesia-Cracow mo-nocline is hydrogeologically exposed which makes possible penetration of precipitation w.aters into the substratum. Highly mineralized brines were found in buried structures at large depths in this region. The other hydrogeologic.al region, situated within the boundaries of the Carpathian Foredeep, is hydrogeo-logically covered. Carboniferous rocks are here co-vered by impervious complex of clay Tertiary depo-sits. Strongly mineralized waters occur at depths so smali as about 100 m in this region.
The water-bearing stages occurring in the hydro-geoloc:;ical profile of the Upper Silesia Coal Basin include: Quaternary, Tertiary, Jurassic, Triassic, Per-mian, Carboniferous, Devonian, and Cambrian. The
Jurassie and Permian water~bearing stages a.re wit-hourt any gre.ater d!mpo.rtanc·e :Dor wa,ter reilaltions in this area because of their very lim1ted distribution. An increased water-bearing capacity of the Qua.ter-nary wa.ter-bearing stage is conf:i:ned to river valleys and buried valleys only but these valleys form im-portant reservoirs o f consumption groundw.ater. T he Tertiary wa1t·er-bearing iS'ta:ge i·s chara!C<teri,zed by low water-bearing capacity and contains water mineraN-zed and unusable for ·consumpHon. The ex:ceptions a-re hea-re Pliocene .and Sarmatian aquifers but their extent is rather highly limited.
T he Triassic water-bearing stage is characte·ri-zed by optimum hydrogeological parameters and it forms the greatest gr·oundwater reservoirs in the Ba-sin. Fis•sure-karst Triassic aquifers are intensively d.r.ained by wells and zinc and lead and co,al mines. In t he hydrogeological profile o f t he coal-bearing Carboniferous wa.ter-beaTing stage o·ccur 4 aquifer complexes differing in permeability. The complexes related to the Cracow and Upper Silesia sandstane series are characteri:zed by higher water-bearing capadty than th01se of the siltsitone and paraH•c se-des. F'is.sure-layer aquifers are r·elat.ed to sandst.one and siltstone layers isolated by claystone packets. Hydrogeological properties ·Of sandstones decrease along with depth. Draining connected with mining resulted in origin ·Of deep and •wide depressionaJ co-nes (Fig. 1). Lower Carboniferous and older Paleo·-zoi:c water..:bear.ing stages are char.acterized by low hydrogeological properties and negligible water-be-aring capadty.
In the U p per Silesia Co al Bas in, there is found normai hydrochemical zonality reflected by changes in mineraliZJation and chemistry of water along cir-culation routes.
PE310ME/
IIpMRMMaH BO BRMMaRMe ycJIOBMH o6BOJl,ReRMH oT·-Jio:m:eRM:tf rrpo,n;KTMBHoro Kap6oRa, B rrpe,n;eJiax Bepx-RecMJie3cKoro yroJibROro 6accet1:Ra 6biJIJii Bhi,IJ;eJieRbi ,n;Ba ocROBHbiX rM,n;poreoJiorw-recKMX patfoRa (qmr. 1). IIep-BbiH patfOR paCIIOJIOiKeRRbiH B rrpe,n;eJiaX CMJie3CKO--KpaKOBCimtf MOHOKJIJi!HaJIJii, HBJI.HeTC.ff rM,n;poreOJIOrM-"'IeCKM OTKPhiTbiM, "'ITO ,n;eJiaeT B03M01KRO:tf rJiy6oKyro M:HcpliiJibTpao;MIO JI.JiiBReBbiX BO,Zl; B OCHOBaRMe. B IIO-rpe6eRHbiX eTPYKTYpax, Raxo,n;H:rn;li!XCJI Ha 60JiblliO:tf rJiy6.MRe, 6biJIM 3,IJ;eCb 06HapyiKeHbi
Bb!C'OKOM.Ji!Repa-JIM3li!poBaRHhre coJIJIRhre paccoJibi. BTopotf rM,n;poreo-JIOrM"'IecK.li!tf patfOH, HaXO,IJ;JIIIJ;MHCH B rrpe,n;eJiaX rrpe,n;-KaprraTCKOrO IIpOrM6a, JIBJIHeTC.ff rlii,n;poreOJIOrM"'IeCKM 3aKpbrThiM. Kap6oHcKMe OTJio:m:eHMH rrpMKpbiThr 3,n;ecb
HerrpOHI1TĘaeMbiM KOMIIJieKCOM TpeTM"'IHbiX OCa,IJ;KOB. Cli!JihHO Mli!HepaJIH3MpoBaHHhre BO,Zl;br BCTpe"'IaiOT'CJI y:m:e Ha rJiy6MHe 100 M. B rM,n;poreoJIOrJ.:i~B:eKOM pa3-pe3e BepxHeCMJie3cKoro yroJibHOro 6accei1:Ha Bhrc'ry-rraroT CJie,n;yiO:rn;Me BO,Il;OHOCHbie .HpyCbi: "'IeTBepT'VI"'IHbii1:, TpeTJii"'IHbiH, IOpCK.li!tf, Tpli!aCOBOi1:, rrepMCKMi1:, Kap60H-CKJiiH, ,IJ;eBOHCKMH M KeM6p.li!tfcK.li!tf. I0pCK.li!tf M rrepM-CKHH Rpychr - li!3 3a cHeero orpaHJii"'IeHHO<ro pacrrpo-cTpaHeHMJ'I - He OKa3hiBaiOT 3Ha"'IMTeJibHOrO BJIJiiHHJiiH Ha BO,II;Hhie OTHOIIIeHM.ff !3TOrO patfOHa. ilOBbiiiieHHaJI BO,IĘOHOCHOCTb "'IeTBepTM"'IHOrO BO,II;OHOCHOrO Jipyca CBJI-3aHa MCKJIIO"'IMTeJibHO C pe"'IHbiMJii ,IJ;OJIMHaMM M rrpa-,IJ;OJIMHaMM, COCTaBJIJIIOIIJ;JiiMJii ÓOJibiiiMe pe3epByapbl 3KCIIJiyaTaW10HHbiX IIO,IJ;3eMHbiX BO,IJ;. TpeT'l%t"'IHbiH BO-,II;OHOCHbiH Hpyc - KPOMe MeCTHbiX BO,II;OHOCHbiX ro-pM30HTOB IIJIJfO~eHa M capMaTa - .HBJIHeTC.ff CJia6o 3aBO,n;HeHHhiM. OH co,n;ep:m:MT M:vmepaJilii3MPOBaHHhie BO,Il;bl HeiipMrO,IJ;bie ,ZJ;JIH IIJ:tTbeBhlX ~eJiei1:. TpM'aCOBbiH BO,II;OHOCHbiH Hpyc xapaKTepM3li!pyeTCH OIITJi!MaJibHbiMJii rlii,n;poreOJIOrli!"'IeCKMMH rrapaMeTpaMH. OH co,IJ;ep:m:MT caMbie 60JibiiiHe pe3epByapbi IIO,ZJ;3eMHbiX BO,Il; Bepx-HeCMJie3CKOrO 6accet1:Ha. Tpe:rn;MHHO-KapCTOBhre Bo,n;o-HOCHbie rO'pM30HTbi TpMaCa JiiHTeHCJiiBHO ,n;peHJi!pOBaHHbl
KOJIO,n;.~aMM, py,n;HMKaMM. ~lii.HKa M CBMH~a M yroJihHbi-Mlii lliaXTaMH.
B rM,n;poreoJIOrlii"'IeCKOM pa3pe3e BO,JJ;OHOCHOro Rpyca rrpo,n;yKTMBHOrO Kap60Ha HaXO,II;JITCH "'IeTbipe BO,II;OHOC-HbiX KOMIIJieKca C pa3HOH rrpomr~aeMOCTbiO. BOJiblliei1: BO,D;OHOCHOCTbiO xapaKTeplii3yiOTCH KOMTIJieKCbi CBH3aH-Hbie C KpaKOBCKOH li! BepxHeCMJie3CKOH rreC"'IaHJiiKOBOi1: cepli!etf, B cpaBHeHJi!Jii C KOMIIJieKCaMlii aJieBpOJIMTJii"'IeC-KOH M rrapaJIM"'IecKotf cepli!M. Tpe:rn;MHHO-rrJiaCTOBbie BO,II;OHOCHbie rOplii30HTbi CBH3aHbi C rpH,n;aMM IIeC"'IaHJii-KOB M aJieBpOJIJiiTOB Jii30JIMpOBaHHbiX rraKeTaMJii yiiJIOT·-HeHHbiX rJilii.H. rM,n;poreoJIOrM"'IeCKMe CBOHCTBa rrec"'IaHM-KOB yMeHblliMBaiOTCH C IIOBbiiiieHli!eM rJiy6MHbi. IIpoBe,n;eHHbie ropHhre pa60Tbi Bhi3BaJIM o6pa30BaHJi!e 60JiblliJiiX M rJiy60KMX ,n;errpeCCJiiOHHbiX BOpOHOK (cpHr. 1). BO,IJ;OHOCHhie .HpyCbi HMiKHero Kap60Ha M eTapiliero rraJie030JI xapaKTepM3MpyroTCJI Hlii3KMMlii rM,n;poreoJio-rM"'IeCKMMlii CBOHCTBaMH M O"'IeHb MaJICH BO,Il;OHOC-HOCTbiO.
B rrpe;n;eJiax BepxHeCMJie3cKoro yroJihHOro 6accetf-Ha 6accetf-Ha6mo,n;aeTCH HOpMaJib6accetf-HaH rM,IJ;pOXHMlii"'IeCKaH 30-HaJibHOCTb, Bblpa:m:aiOIIJ;aJIC.H Jii3MeHeHJiiHMH MHHepaJIM-3a~HH li! XM.Mlii"'IeCKOrO COCTaBa BO,II; B,Il;OJib IIyTe:tf
~liiPKYJIH~MM BO,Il;bi.
ANDRZEJ ROŻKOWSKI, TERESA RUDZIŃSKA Oddział Górnośląski IG
WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE I PRZEWIDYWANE ZAWODNIENIE
KOPALŃW LUBELSKIM
ZAGŁĘBIU WĘGLOWYMW ramach badań rozpoZJnawezy,ch i dokurn en ta-cyjtnych złóż węgLi kamiennych w Lube1slk;Lm Zagłę biu WęgloMTym prowadzone są prlzez Odldiział Górno-śląski Ins,ty.turtu Geolngk,:zmego {od 1964 r.) oraz Kom-btnat Geolog.ilozny "Południe" (od 1972 r.) komplek-sowe badania hydr:ogeo·logtetzne. Wyndki badań ujęte są w dolk:umenta,cja:ch hydrogeologd .. ci:zmy,ch posz.cz,egól-ny,ch rejonó:w górnJiiCIZY,Ch w kategOT'iii
c2
icl
+
Cz,jak również w opracowan:ia,ch reg[onalny;ch i publika-cjach.
UKD 556.33
+
622.5:622.333."313"(438-11 LZW)W dokumentacjach złóż wę.glli po•slz,czegól!nych re-jonów górntc.zych st•awiane są WJstępne prognozy do-pływów MTód do wyrobiiSik gór:n:iJc1zych.
uw,z,ględnliając s1tan obecnego rozpom·anda w arty-kule przedstawiono waruniki hydrog·eologkzne za-głębia ora;z omó.wiono spodlzte,wane zmiany reżimu wód wskutek prze:wlidywanej eikspl<oatacjli górniczej. Przedyskutowano róWinież problem za.g1rożeń i do-pływów wód do wy•rohiiSik gó.rniiCIZych.
