MICHAŁ ROŻYOKI Uniwersytet Wrocławski
STRATYGRAFICZNO-FACJALNA KLASYFIKACJA
ZBIORNIKÓW WÓD PODZIEMNYCH
NA OBSZARZE SUDECKIM
HYDROGEOLOGIA i GEQLOGÈA
Kx/yXUHSKA
Obszar sudecki znany jest szerzej pod względem hydrogeologicznym, iprzede wszystkim z licznych źró-deł wód mineralnych; mniej wiadomo jeszcze o jego zwykłych wodach podziemnych, chociaż między jed-nymi a dnugimi zachodzą dość ścisłe związki uwa-runkowane budową geologiczną i dynamiką wód podziemnych. Można nawet przyjąć, że wody mine-ralne w Sudetach są szczególnym hydrochemicznym przypadkiem zwykłych (wolnych, grawitacyjnych) wód podziemnych, połączone z nimi w tych samych zbiornikach jednym wspólnym systemem zasilania i cyrkulacji.
W następstwie bardzo złożonej budowy geologicz-nej Zbiorniki wód podziemnych na ohszarze sudec-kim (rozumianym tu łącznie z blokiem przedsudeckim) ukazują dużą różnorodność, zwłaszcza w w y -kształceniu warstw i utworów wodonośnych, a tym
samym zróżnicowanie własności hydrogeologicz-nych skał (porowatość, przepuszczalność i in.). Wią-że się to idość ściśle z odrębnymi cechami litofacjal-nymi poszczególnych systemów stratygraficznych. Można więc podobnie jak w innych regionach geo-logicznych Polski, również w Sudetach, przeprowa-dzić klasyfikację Zbiorników wód podziemnych wed-łujj kryteriów stratygraficzno-facjalnych; próbę ta-kiej klasyfikacji przedstawia załączona tabela. Jako
komentarz do niej podano krótką charakterystykę wyszczególnionych w niej Zbiorników, ograniczając się jednak głównie do serii osadowych, które zdają się mieć największe znaczenie jako kolektory wód podziemnych na obszarze sudeckim.
UTWORY CZWARTORZĘDOWE
Mimo dominującej roli systemów skal starszych w budowie geologicznej obszaru sudeckiego najważ-niejszymi zbiornikami zwykłych (słodkich) wód pod-ziemnych okazały się według dotychczasowych ba-dań utwory młodsze, zwłaszcza czwartorzędowe. Główne znaczenie hydrogeologiczne mają osady rze-czne, szczególnie starsze, plejstoceńskie i preglacjai-ne, np. w dolinie górnej Odry i(Raćibórz), Bobru (Marciszów) i innych dolin rzecznych. Te mało do-tychczas jeszcze zbadane zltaiorniki, zwane też rynna-mi erozyjnyrynna-mi, przypuszczalnie drenują największe ilości wód podziemnych z obszaru sudeckiego (3). Umożliwią to duża przepuszczalność osadów wodo-nośnych, znaczne spadki hydrauliczne i rozległe stre-fy alimentacji. W toku badań hydrogeologicznych odkrywa się coraz to nowe fragmenty pogrzebane-go systemu dolin plejstoceńskich i preglacjalnych, za jakie uważać można wspomniane rynny erozyjne. Dalecy jednak jesteśmy jeszcze od pełnej rekonstruk-cji tych dawnych systemów hydrograficznych. Za-chowane do dziś osady, nieraz znacznej miąższości, przewodzą strumienie wód podziemnych z reguły pod ciśnieniem (tzw. wody artezyjskie i subartezyj-skie).
Od omówionych starszych osadów rzecznych róż-nią się zasadniczo przepuszczalnością warstw wodo-nośnych, sposobem zasilania, zasobnością i częściowo składem chemicznym młodsze (holoceńskie) osady
UKD 551.49:551.763/.79:551.31+551.332 +551.35(438.26) rzeczne, tworzące zbiorniki płytkich wód podziem-nych (gruntowych), łączące się często hydraulicznie z wodami rzecznymi. Zaliczyć do nich można także osady stożków napływowych (2), często występują-ce na obszarze sudeckim. Podobne znaczenie mają również osady fluwioglacjalne (gdzieniegdzie też gla-cjalne). Bardzo pospolitym typem zbiorników wód podziemnych płytkich w Sudetach są poza tym utwo-ry rumoszowe (zwdetrzelinowe), przykutwo-rywające pod-łoże skał litych znane z licznych, ale słabych prze-ważnie źródeł.
UTWORY TRZECIORZĘDOWE
Trzeciorzęd na obszarze sudeckim reprezentują dwie główne facje: morska i lądowa. Utwory nie-wątpliwego trzeciorzędu morskiego (torton) występu-ją tylko na przedpolu Sudetów Wschodnich. Są one jeszcze mało zbadane pod względem hydrogeologicz-nym; sądząc jednak z przewagi skał ilastych nie odgrywają one istotniejszej roli jako zbiorniki wód podziemnych. '
Zbiorniki wód podziemnych stwierdzono nato-miast w osadach trzeciorzędu lądowego, wypełniają-cych szereg mniejszych i większych niecek na ob-szarze między dolinami górnej Odry i Nysy Łu-życkiej (6). Dominuje w nich węglonośna facja osa-dów limnicznych, w których podrzędnie i bardzo nie-regularnie występują (jako warstwy wodonośne drobno i średnioziarniste piaski kwarcowe. Odzna-czają się one prawie z reguły niskimi wartościami parametrów hydrogeologicznych (np. współczynnika filtracji), co stwierdzono m. in. w niecce Nysy Kłodzkiej (miasto Nysa), w niecce żarowskiej i w lo-kalnych nieckach Sudetów Zachodnich.
Mniej znane w trzeciorzędzie lądowym obszaru sudeckiego są osady rzeczne, różniące się wyraźnie od facji limnicznej składem mineralnym i grubokla-stycznym charakterem osadów (piaski gruboziarni-ste, żwiry). Tworzą one, podobnie jak plejstoceńskie i preglacjalne osady rzeczne, Zbiorniki w formie ry-nien erozyljnych ze strumieniami wód podziemnych pod silnym ciśnieniem, połączone hydraulicznie z warstwami wodonośnymi w trzeciorzędzie limnicz-nym. Znane są dotychczas z kilku zaledwie frag-mentów, m. in. z doliny Bystrzycy (Świdnica) i Ka-czawy (koło Legnicy).
UTWORY GORNOKREDOWE
Utwory górnokredowe są głównymi zbiornikami wód podziemnych po południowej (czeskiej) stronie Sudetów, gdzie dokładnie je zbadał i opracował ich hydrogeologiczną klasyfikację stratygraficzno-facjalna wybitny hydrogeolog czeski O. Hynie (1). Najkorzy-stniejsze warunki hydrogeologiczne stwierdza wspomniany autor na obszarze środkowym kredy sudeckiej, obejmującym również utwory kredowe niecki śródsudeckiej, rozprzestrzeniające się częścio-wo również po naszej stronie (np. Góry Stołowe). Zbiornikami wód podziemnych są tu przede wszy-stkim piaskowce ciosowe kilku poziomów
stratygra-ZBIORNIKI WOD PODZIEMNYCH NA OBSZARZE SUDECKIM Poziomy wodonośnie (naturalne zbiorniki) U T W O R Y WODONOŚNE skał y wodonośn e przepusz -czalnoś ć form a zbiornik a W O D Y PODZIEMNE T) o и й g -о Я S I. Czwartorzędowy 1) osady rzeczne a) płytkie (holocen) b) głębokie (plejstoc.) 2) osady fluwioglacjalne 3) osady rumoszowe II. Trzeciorzęd lądowy
1) osady limniczne 2) osady rzeczne III. Górnokredowy 1) środkowosudecki 2) zachodniosudecki 3) wschodniosudecki IV. Triasowy 1) wapień muszlowy 2) pstry piaskowiec V. Permski 1) cechsztyn morski 2) cechsztyn lądowy 3) czerw, spągowiec VI. Karboński 1) karbon produktywny 2) karbon dolny (kulm) VII. Paleozoik, prekambr
(skały krystaliczne) 1) magmowe a) głębinowe b) wylewne 2) metamorficzne piaski piaski i żwi-ry piaski i żwiry rumosz piaski drob. i średnio -ziarniste piaski i żwiry piaskowce cios. piaskowce piaski, piaskowce wapienie piaskowce dolomity, pieskowce piaskowce piskowce, zlepieńce piaskowce zlepieńce, szarogłazy granity i in. porfiry i in. gnejsy i in. duża średnia mała mała średnia średnia mała mała mała średnia duża średnia średnia mała mała małe mała średnia b. mała doliny rynny eroz, pokrywy pokrywy niecki rynny eroz. $ 05 is o л o _ .2 « • Я o h . ф . , С Я >»3 я i! O Я -tą ОЛ S 3 ? ф u ® CS £ -© s N i S I ® - 2
l i p
o i s c >> 43 o £ o o ÎÏ o N Я О & Ф 'S, n кГ5 O « N !> m o o O ii CÛ .2 S ЙЙ ф 'О SM ®ft
M fl fe •N S? N TÎn © N О 2 S M g ° S T3 О О ш й Ь. .2 N > Я Я 2 s "3 л о ^ о Ф 'S ,5 ^ я I S -о М2 о £ g «2 * S о N to Ф O h o Я N О £ О w •2 2 ^ ™ ® « «rJ3 £.2 а111
s л д и я N О £ S к св X а о I " й лM
Ф -р S Л? Рч ft >> о SÏft
œ.S £ g я .8M
S О ьо ф Ч. >> д S3 О О N я 2 ф а ьо s ® о ft £ 13 о ОУ N Ф ' h m •с? ® b s в ® ьс ф я ф сю ф ft SI .tf Ф Л Я Ф >> W) Чн о Ф N р ф г< m а .ft SI д g ф с8 S "S -Р й COMficznych (cenoman, turon, koniak), charakteryzujące się dość dużą porowatością oraz silną szczelinowa-tością; przewodzące przeto wody zaróiwno w porach (wody warstwowe, czyli porowe), jak też i w szcze-linach. Są to podobnie jak wody w utworach czwar-torzędowych i trzeciorzędowych wody strefy hilpergenezy o bardzo niskiej mineralizacji ogólnej. W y -jątek stanowią tylko wody stagnuijące w najgłęb-szych seriach kredowych (cenoman) w środku niec-ki. które znajdują się już w strefie mezogenezy.
Do tego samego regionu, co niecka śródsudecka, należą także utwory kredowe rowu tektonicznego Nysy Kłodzkiej (5), w których odkryto ostatnio zna-czne zasoby wód podziemnych. W wymienionych seriach kredowych w Wielu miejscach występują w o -dy mineralne (szczawy), bd'jące z licznych źródeł (4), które przypuszczalnie mają wspólny system hydrauliczny (alimentacji i cyrkulacji) ze zwykłymi w o -dami podziemnymi.
Od kredy niecki śródsudeckiej różnią się facjal-nie pozostałe regiony kredowe: zachodnio i wschod-niosudecki. Na obszarze zachodniosudeckim (niecka północnosudecka) zmienia się (wyraźnie litologia
utworów kredowych, w których obserwuje się więk-szy udział osadów ilastych. Pociąga to za sobą słab-szą przepuszczalność warstw, a więc i mniejsze za-wodnienie serii kredowych. Na obszarze
wschodnio-sudeckim utwory kredowe są jeszcze bardzo mało zbadane. Zbiornikiem wód podziemnych jest tu przy-puszczalnie cenoman, zalegający na dużej głębokoś-ci (500 do 1000 m), zawierający wody silnie zmine-ralizowane (Cl, S04) i należący już do strefy
mezo-genezy.
UTWORY TRIASOWE I MŁODOPALEOZOICZNE
Z poziomów triasowych istotniejsze znaczenie hydrogeologiczne ma jedynie ipstry piaskowiec — ze względu na przepuszczalność i duże rozprzestrzenie-nie w rozprzestrzenie-niecce śródsudeckiej i północnosudeckiej, gdzie łączy się w wielu miejscach hydraulicznie z poziomami permskimi.
W systemie permskim zbiornikiem wód podziem-nych pierwszego rzędu jest poziom cechszitynu mor-skiego (środkowego) z wodami szczelinowo-krasowy-mi, występujący tylko w niecce północnosudeckiej. Znany jest on m. in. z katastrofalnych dopływów wód dołowych w kopalniach miedzi. Mniej korzyst-nymi warunkami hydrogeologiczkorzyst-nymi odznaczaja się permskie osady lądowe, zwłaszcza czerwony spągo-wiec, którego ogromnej miąższości osady grubo-klastyczne (piaskowce, zlepieńce) są praktycznie prawie nieprzepuszczalne. Jedynie w związku z
dys-lokacjami stwieI"dzono' wody ,szczelinowe w tej for-macj,i.
Podohne warunQd hydrogeolog'iczne lPanujq w kar-bonskich (karbon produktywny i knl'lm) i gbrnode-won,skichseriach osadowych, w ktorych trudno zna-Iezc wody hipergeniczne, pom~jaljqc pewne tyLko szczegolne strefy tektoniczne lub facjalne. Mozliwa jest w ,nich na malq skal~ cyrkulacja m6d szczeli-nowych. 0 znikomych unozliwosciach retencJi wod podz.i.emnych swiadczq m. Ln. male doplywy wod dolowych w kopalniach w~la kamiennego w niec-ce sr6dsudeckiej (po polskie'j ,i czeskiej sbronie) oraz bralk zrodel 0 wi~kszym wydatku.
UTWORY STAROPALEOZOICZNE I PREKAMBRYJSKIE (SKALY KRYSTALICZNE)
Zagadnienie wod podziemnych w ma.sywach kry-,stallicznych jest z ,punktu widzenia teoretycznego (np. genezy w6d, problemy wod j,uweniLnyc'h, mine-ralizacji i in.) niezwykle zlozone i wywolu1je zywe dyskusje. Skaly ikrystaliczne (zwlaszcza metallllor-ficzne) zalicza 'si~ do rrieprzepu'szczalnych dla wod wolnych, g,rawi'tacylj.nych. Z drugiej zn6w strony ob-serwacje i Ibadania wskazuJjq nie:zj)jica,e iIla to, ze w krystaliniku Isudeckim Sq pelwne, nie71badane blizej drogi k,rq,ze.nia nie tylko wod mineralnych i ter-marnych (pochodzqcych ze ,si-ref mezo i katagenezy), lecz r6wniez znacznych ilosci w6d zwyklych slod-kich, naleiqcych do strefy hipergeillezy, umozlimia-jqcych ,Siporadycznie nawet zaopatrzenie w wod~ do pi cia wielkich osiedli (Dzier:i;oniow, Niemcza, Sobot-ika).
Wyjjasnienie tych ,szczeg61nych przypadkow i e,wentualne odkrycie nowych mozliwe jest przede
SUMMARY
The article presents a !Classification of the na-tural ground water bas1ns f,ound in the area :o.f Su-de'tes, and withLn their foreland, according to the stratigraphk order, especially c,ons'idering the fadal sU1bdivi'sion. the most important features of wat,er--bearing ,series, and the ground Iwater. Quaternary, Tertiary anid Cretaceous fOTmations are here the mosit important ba:s1ns, a'nd hypergene water is here the commonest tYlPe.
wszystkim z pomocq szczeg610wych badan te'ktonicz-nye~. W ody podziemne hipergeniezne gromadzq si~ bOWl€lffi w krY'staliniku sudeckim, przede wszystkim w szcz~1inach tektorricznych, do iktorY'ch ])Irzenikaja przez megrUibq stref~ zwietrzeliny (rumoszu) i szcze-}in wie'trzennych nieraz bardzo okr~znym:i drogami. Na szczegolniejszq uwag~ jako l1biornikd wod pod-ziemnych zaslugujq ,skaly magmOawe, zwla,szcza wy-lewne (porfiry, melafiry i in.), wyrozniajqce si~ sys-temem balI'dziej przepu'szczalnych szczelin tensyj-nych, predysponowanych plaszczyznami oddzielnosci slupowej Illlb bloilwwej (1, 5).
Oceniajq'c 2lbior niiki wod podziemnych na obsza-rze sudec'kim pod wzgl~dem gospodarczym trzeba .stwierdzic, ie ich znaczenie jak dotychczas ,jest ra-czej iIliewielikde, lID. in. z pawodu duzych ,trudnosci
,badawczych oraz na og61 ograniczonej zasoibnolsci szczeg6lnie w :iJormacjach starszych. Nie znaczy t~ jednak, ,ze zostaly juz wyczerpane wszystkie moili-wO!sci odkrycia nowych za'sobow w6d podziemnych ,w regionie sudeckim.
LITERATURA
1. H y ,n i e O. - Hy,drogediogia CSISR Cz. I, 1961. ,2. P a z Id Il" 0 Z. - Hydrogeologia og61na. 1964. ,3. R o.z y c k i M. Wairunki hydrogeologiczne
Slqska. Prz. geol. 1955, nr 9.
4. Te i s.s e y r e J. - Zrodla mineralne Do.1nego Slqlska w swietle badail geologdcznych (1945-65). Wroclaw, 196,6.
5. T e is se y re H., S m u 1 i k 10 W ski K., 0 be r c J. - Regionalna geologia Polski. T. HI, z. ,1, Su-dety, ,1957.
6. T e i ss e y r e H., S m u 1 i Ik 0 w ski K., J a h n A. Regionalna geologia Polskd. T. HI. z. 2. 1960.
PE3IOME
iB C'l'aTbe TIpoBo.P;UTCH KJIaccM<I>J1KaQuH ecTecTBeH-HbIX 6acceti:HOB :nop;3eMHblx BOP; CYP;eTCKOI'o. U lIpep;-CYP;eTlCKOoro. peI'~O'HOB B CT'paTUrpacpH'IeCKoti: [lOCJIeAO-BaTeJIbHOCTH. OHa OCHoBbmaeTcH Ha cpaQHaJIbHbIX YCJIOBHHX C y'leTOM xapaKTepHbIX oc06eH1JOCTeti: KaK
BOP;OHOCHbIX rropop;, TaK H caMHX [lOA3eMHbIX Bo.A. HaJ1l6oJIee BMKHble BOP;OHOCHble I'OPH30HTbI npHypo-'leHbI K 'leT,Be:pTH'lHbl'M, TPeTH'lHbIM H MeJI'OBbI'M rro-Po.p;aM. HaHQOJIee pacrrpocTpaHeHHblM TJ1'IIOM BOA
