Geologia permskiego pokładowego złoża soli kamiennej w rejonie Zatoki Gdańskiej — aktualny stan wiedzy

zuj¹, ¿e cia³a te nie s¹ „warstw¹” szczeln¹ i mog¹ byæ drog¹ migracji wód formacyjnych i powierzchniowych do strefy lustra solnego. £ugowanie serii solnej mo¿e zagra¿aæ pó³ce stropowej, a w efekcie — stropowym partiom komór magazynowych. Z drugiej strony mo¿e prowadziæ do roz-woju zapadlisk subrozyjnych na powierzchni terenu, co bezpoœrednio zagra¿a infrastrukturze naziemnej podziem-nych wyrobisk (np. magazynów paliw). Podobne skutki mo¿e powodowaæ rozwój form krasowych w obrêbie samej czapy. Najbardziej niebezpieczne s¹ strefy ma³ej mi¹¿szoœci lub braku czapy oraz strefy silnie spêkane i skrasowia³e. Przyk³adem niedostatecznego rozpoznania budowy czapy s¹ skutki katastrofy górniczej kopalni soli w Wapnie, które spowodowa³y zamkniêcie tej kopalni w 1977 r. Niedostatecznie rozpoznana wczeœniej czapa

sta-nowi³a drogê migracji wód do wnêtrza kopalni, powoduj¹c jej zalanie oraz rozwój niecek osiadañ na powierzchni tere-nu.

Praca naukowa finansowana ze œrodków na naukê w latach 2005–2007 jako projekt badawczy nr 4T12B03729.

Literatura

JAWORSKA J. 2004 — Geneza utworów czapy gipsowej wysadu solnego Wapna. Arch. Inst. Geol. UAM, Poznañ.

RATAJCZAK R. 2000 — Budowa geologiczna i problemy ochrony œrodowiska wysadu solnego Wapna w Wielkopolsce. Arch. Inst. Geol. UAM, Poznañ.

WILKOSZ P. 2001 — Ewolucja geologiczna i kinematyka struktury Mogilna w kenozoiku. Arch. Inst. Geol. UAM, Poznañ.

Budowa geologiczna nadk³adu wysadów solnych i jej implikacje

dla zagospodarowania z³ó¿ soli

Jacek Robert Kasiñski*

pó³nocno-zachodniej charakteryzuj¹ siê ró¿nym stopniem wypiêtrzenia, a rzêdne po³o¿enia ich zwierciad³a solnego wahaj¹ siê w doœæ szerokich granicach. W nadk³adzie wysadów wystêpuj¹ ska³y nale¿¹ce do ró¿nych ogniw stra-tygraficznych mezozoiku i kenozoiku. W wysadach, w któ-rych zwierciad³o solne wystêpuje bli¿ej powierzchni terenu, w nadk³adzie wystêpuj¹ tylko osady paleogenu, neogenu i schy³ku neogenu (Kasiñski i in., 2002).

Na uwagê zas³uguj¹ pewne prawid³owoœci, zaryso-wuj¹ce siê w wykszta³ceniu utworów kenozoicznych w stropie wysadów solnych. Na ca³ym omawianym obszarze osady paleocenu zachowa³y siê jedynie w nadk³adzie wysadu „Goleniów”, gdzie wystêpuje locus typicus forma-cji tanowskiej i szczeciñskiej. W ca³ej pó³nocno-zachod-niej Polsce poza nadk³adem wysadów brak osadów paleogenu i neogenu (wyj¹tek stanowi¹ tu porwaki glacjal-ne). Ponadto w nadk³adzie wysadów, na ca³ym omawia-nym obszarze, osady oligocenu z charakterystyczomawia-nym V pok³adem wêgla brunatnego osi¹gaj¹ mi¹¿szoœci wielo-krotnie przewy¿szaj¹ce mi¹¿szoœci tych osadów poza wysadami (Krzywiec & Kasiñski, 2005). Wspomniany pok³ad wêgla ma znaczenie z³o¿owe jedynie w nadk³adzie wysadów, co wskazuje na istnienie w tym okresie czynni-ków regionalnych kontroluj¹cych obni¿enie powierzchni depozycyjnej ponad wysadami.

Budowa nadk³adu wp³ywa na potencjaln¹ eksploatacjê wysadów solnych poprzez elementy tektoniki dysjunktyw-nej przechodz¹ce ze stropowej czêœci wysadu do jego nadk³adu (m. in. wysady: „Przytór”, „Wolin”, „Drawno”, „Cz³opa”, „Damas³awek”, „Mogilno”, „Dêbina”) oraz na skutek wystêpowania piêter i poziomów wodonoœnych w nadk³adzie (Kasiñski i in., 2003), bowiem istnieje mo¿li-woœæ infiltracji tych wód w ska³y solne poprzez strefy uskokowe w otoczeniu i czapie wysadu. Najszerzej roz-przestrzenionym piêtrem wodonoœnym jest piêtro plejsto-ceñskie, zwi¹zane z utworami fluwioglacjalnymi; piêtro to jednak w znacznej czêœci omawianego obszaru podœcielaj¹ nieprzepuszczalne osady ilasto-mu³kowe formacji pozna-ñskiej izoluj¹ce go od ni¿szych piêter. G³êbiej zalegaj¹ce piêtra wodonoœne w nadk³adzie wysadów s¹ zwi¹zane z (1) piaskami rzecznymi neogenu, (2) piaskami morskimi pale-ogenu, (3) piaskowcami i piaskami kredy górnej, (4) wapieniami malmu i (5) piaskowcami triasu dolnego.

Literatura

KASIÑSKI J. R., CZAPOWSKI G., KRZYWIEC P. & PIWOCKI M. 2002 — Halokineza a powstawanie z³ó¿ wêgla brunatnego — studium przywysadowych z³ó¿ wêgla z obszaru Ni¿u Polskiego. CAG PIG, nr 269/2002.

KASIÑSKI J. R., CZAPOWSKI G., KRZYWIEC P. & PIWOCKI M. 2003 — Rola halokinezy w formowaniu „pu³apek akumulacyjnych” materii fitogenicznej w trzeciorzêdzie. Posiedz. Nauk. PIG, 59: 11–13. KRZYWIEC P. & KASIÑSKI J. R. 2005 — Pok³ady wêgla brunatnego w obrazie p³ytkiej sejsmiki refleksyjnej wysokiej rozdzielczoœci. [In:] I. Lipiarski (red.), 28. Symp. Geologia formacji wêglonoœnych Polski: 53–59. AGH, Kraków.

Geologia permskiego pok³adowego z³o¿a soli kamiennej

w rejonie Zatoki Gdañskiej — aktualny stan wiedzy

Grzegorz Czapowski*, Hanna Tomassi-Morawiec*

sk³on syneklizy peryba³tyckiej, badano w latach 60. i 70. ubieg³ego wieku, permskie utwory solne w celu rozpoznania

z³ó¿ soli potasowych (np. Werner, 1967, 1972, 1975, 1978; Kornowska, 1980). Od £eby po Hel i Zatokê Puck¹ oraz na po³udniu w rejonie Bytowa i Gdañska wykonano 108

rdze-Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 4, 2006

309

niowanych otworów wiertniczych, dokumentuj¹cych wykszta³cenie i zaleganie osadów permskich. Sole kamienne ogniwa najstarszej soli kamiennej (Na1) cyklu PZ1 wystêpuj¹ w formie pok³adu nachylonego pod k¹tem <10o

na SSE, gru-boœci od 0 do 225,7 m (œrednio — 127,4 m), zalegaj¹cego na g³êb. od 490,5 m do 1285,3 m. Jego pod³o¿e i nadk³ad stano-wi¹ odpowiednio utwory siarczanowe ogniw anhydrytu dolne-go (A1d) i anhydrytu górnedolne-go (Alg). Wobec braku przejawów istotnej tektoniki postsedymentacyjnej zró¿nicowanie gruboœci chlorków jest natury sedymentacyjnej, a stwierdzona bardzo wysoka odwrotna korelacja pomiêdzy mi¹¿szoœciami anhydrytu dolnego i najstarszej soli kamiennej dowodzi „wype³nieniowe-go” charakteru sedymentacji soli, gromadz¹cej siê g³ównie w pierwotnych obni¿eniach basenu ewaporatowego cyklu PZ1 (Czapowski, 1987, 1998; Czapowski & Tomassi-Morawiec, 1995; Peryt i in., 1984, 1992).

Badania sedymentologiczne i facjalne (np. Czapowski, 1987, 1998) pozwoli³y wydzieliæ w profilu utworów sol-nych 2 g³ówne kompleksy litologiczne w pok³adzie naj-starszej soli kamiennej (Na): sole „czyste” (Na1A) stanowi¹ce mniej wiêcej 2/3 objêtoœci serii solnej w rejonie Zatoki Gdañskiej, zawieraj¹ce w ró¿nej formie anhydryt i polihalit, ubogie w materia³ terygeniczny, oraz sole „zanie-czyszczone” (Na1B), gruboœci do kilkudziesiêciu metrów, cechuj¹ce siê wiêksz¹ domieszk¹ siarczanów oraz udzia³em substancji ilastej. Sole „zanieczyszczone” wystê-puj¹ zazwyczaj na ograniczonych obszarach w stropowej czêœci pok³adu soli i s¹ odmian¹ facjaln¹ soli „czystych” nie zaœ osadem krasowym, jak sugerowa³ Poborski (1975, 1980). Analiza litofacji solnych, reprezentuj¹cych ró¿ne œrodowiska depozycji chlorkowej, od g³êbokiego basenu solnego przez lagunê do panwi solnej (Czapowski, 1987, 1998; Czapowski & Tomassi-Morawiec, 1985; Peryt i in., 1984), umo¿liwi³a przedstawienie obrazu paleobatyme-trycznego zbiornika sedymentacji soli, zró¿nicowanego na strefy basenów (np. baseny: Jastrzêbiej Góry, W³adys³awo-wa, Lisewa, Werblini, Pucka-Jastarni i Dêbek) i p³ycizn/barier siarczanowych (np. p³ycizny: S³awoszyn-ka–Mieroszyna, Swarzewa i Zdrady). Pocz¹tkowa morfo-logia dna basenu solnego zosta³a odziedziczona po etapie depozycji znacznej czêœci utworów anhydrytu dolnego (A1d) i determinowa³a rozmieszczenie facji solnych. Dziê-ki osadzaniu siê chlorków obszary basenowe uleg³y stop-niowemu wype³nianiu osadami i ró¿nice w morfologii zbiornika zaczê³y siê zacieraæ. Baseny zamieni³y siê w laguny lub panwie solne, a facje g³êbokowodne w nich dominuj¹ce zosta³y stopniowo zast¹pione przez bardziej p³ytkowodne. Najwiêksz¹ gruboœæ chlorki osi¹gnê³y w obrêbie basenów, najmniejsz¹ — na p³yciznach siarczano-wych. Pocz¹tkow¹ g³êbokoœæ basenów oszacowano na 60–112 m, czas zaœ tworzenia siê zachowanego profilu soli kamiennej — na ponad 2700 lat (Czapowski, 1998).

Badania geochemiczne utworów solnych (Tomassi-Mo-rawiec, 1990, 2003) wykaza³y, ¿e oba typy soli: „czysta” i „zanieczyszczona”, s¹ utworami pierwotnymi, powsta³ymi z solanek morskich, wyró¿nione zaœ litofacje solne cechuje ró¿na zawartoœæ bromu (bêd¹cego wskaŸnikiem stê¿enia macierzystych solanek): ni¿sza w facjach otwartego base-nu i g³êbokiej laguny, a najwy¿sza w facji panwi solnej, w której œrodowisku lokalnie powstawa³y chlorkowe sole K-Mg. W oparciu o analogiczne tendencje zmian zawartoœci bromu w profilach soli z obszarów basenów wydzielono do 6 korelowalnych warstw, powsta³ych izochronicznie w

podob-nych warunkach stê¿eñ solanki. Stwierdzono, ¿e w basenach Jastrzêbiej Góry i W³adys³awowa, izolowanych czêœciowo od po³o¿onego na po³udniu otwartego zbiornika salinarnego basenu ci¹giem p³ycizn S³awoszynka-Mieroszyna i Swarze-wa, solanki osi¹ga³y pod koniec osadzania chlorków najwy¿-sze œrednie stê¿enia, sprzyjaj¹c powstawaniu lokalnie soli K-Mg (np. w rejonie W³adys³awowa, Cha³up). Rozci¹gaj¹ce siê na po³udnie od tej bariery baseny: Lisewa, Werblinii i Puc-ka-Jastarni utrzymywa³y sta³y kontakt z otwartym zbiorni-kiem morskim, czego wyrazem s¹ rzadsze fluktuacje zasolenia, generalnie ni¿sze stê¿enia solanek i sporadyczne powstawanie soli K-Mg (rejon Lisewa).

Dotychczas udokumentowano w rejonie Zatoki Gda-ñskiej 3 z³o¿a soli kamiennej o ³¹cznych zasobach bilanso-wych rzêdu 21 mld t: w kategorii C1 s¹ to z³o¿e „Zatoka Pucka” (pow. ok. 101 km2

, zasoby — 16,34 mld t; Werner, 1978) i „Mechelinki” (pow. ok. 6,4 km2

, zasoby — 2,07 mld t; Werner, 1975) oraz w: w kategorii C2 — z³o¿e „£eba” (pow. ok. 50 km2, zasoby — 2,75 mld t; Kornow-ska, 1980). Eksploatacji tych z³ó¿ nie podjêto, rozpatrywa-no mo¿liwoœæ zagospodarowania niektórych obszarów wyst¹pieñ soli o maksymalnej mi¹¿szoœci jako bezpiecz-nych magazynów odpadów promieniotwórczych (np. Cza-powski i in., 1988; Œlizowski i in., 2004)

Literatura

CZAPOWSKI G. 1987 — Sedimentary facies in the Oldest Rock Salt (Nal) of the £eba elevation (northern Poland). Lecture Notes of Earth Sc., 10: 207–224.

CZAPOWSKI G. 1998 — Geneza najstarszej soli kamiennej cechszty-nu w rejonie Zatoki Puckiej (Studium sedymentologiczne). CAG PIG, nr 696/99.

CZAPOWSKI G., PERYT T. M. & TARKA R. 1988 — Opracowanie ewaporatów cechsztyñskich wyniesienia £eby w celu okreœlenia warun-ków geologicznych na obszarze przysz³ej ewentualnej kopalni soli kamiennej w rejonie Mieroszyna i wytypowanie obszaru korzystnego z geologicznego punktu widzenia dla potrzeb sk³adowania odpadów radio-aktywnych. Arch. Geol. Gosp. PIG.

CZAPOWSKI G. & TOMASSI-MORAWIEC H. 1985 — Sedymenta-cja i geochemia najstarszej soli kamiennej w rejonie Zatoki Puckiej. Prz. Geol., 33: 663–670.

KORNOWSKA I. 1980 — Dokumentacja geologiczna z³o¿a soli kamien-nej „£eba” woj. s³upskie, kat. rozpoznania C2. CAG PIG, nr 2925/94.

PERYT T. M., CZAPOWSKI G., DEBSKI J., G¥SIEWICZ A., HERBICH E. & PIZON A. 1984 — Poszukiwania z³ó¿ soli cechszty-ñskich polihalitu na wyniesieniu £eby. Cz. I. Analiza geologicznych warunków wystêpowania i genezy polihalitu i soli cechsztyñskich na wyniesieniu £eby. Arch. Geol. Gosp. PIG.

PERYT T. M., CZAPOWSKI G. & G¥SIEWICZ A. 1992 — Facje i paleogeografia cechsztynu zachodniej czêœci syneklizy peryba³tyckiej. Prz. Geol., 40: 223–233.

POBORSKI J. 1975 — O halogenicznych zjawiskach krasowych w permie górnym na wyniesieniu £eby. Prz. Geol., 23: 325–328. POBORSKI J. 1980 — Discontinuity in Upper Permian (Zachstein), Succession of Evaporites in Eastern Pomerania, Poland. 5th Symp. on Salt, the North. Ohio Geol. Soc., 2: 153–157.

TOMASSI-MORAWIEC H. 1990 — Geochemia bromu w utworach naj-starszej soli kamiennej w rejonie Zatoki Puckiej. Biul. PIG, 364: 31–59. TOMASSI-MORAWIEC H. 2003 — Charakterystyka geochemiczna najstarszej soli kamiennej (Na1) w rejonie Zatoki Puckiej. Prz. Geol., 51: 693–702.

ŒLIZOWSKI K., KÖHSLING J. & LANKOF L. 2004 — Uwarunko-wania podziemnego sk³adoUwarunko-wania odpadów niebezpiecznych w Polsce. Stud., Roz., Monogr., 129. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.

WERNER Z. (red.) 1967 — Dokumentacja geologiczna z³o¿a polihali-tu i soli kamiennej „Ch³apowo-Mieroszyno”. CAG PIG, nr 7790. WERNER Z. 1972 — Z³o¿a soli potasowych w rejonie Zatoki Puckiej. Przew. 54 Zj. PTG, Cetniewo: 37–46.

WERNER Z. 1975 — Dokumentacja geologiczna z³o¿a soli kamiennej „Mechelinki”, woj. Gdañsk. CAG PIG, nr 11637.

WERNER Z. (red.) 1978 — Dokumentacja geologiczna z³o¿a soli kamiennej w kat. C1 w rejonie Zatoki Puckiej. CAG PIG, nr 13050.

310