WYKORZYSTANIE CHEMIZMU WÓD GŁĘBOKICH POZIOMÓW WODONOŚNYCH NIŻU POLSKIEGO NA WSTĘPNYM ETAPIE OCENY ICH PRZYDATNOŚCI DO LOKOWANIA DWUTLENKU WĘGLA

(1)

WYKORZYSTANIE CHEMIZMU WÓD G£ÊBOKICH POZIOMÓW WODONOŒNYCH NI¯U POLSKIEGO NA WSTÊPNYM ETAPIE OCENY ICH PRZYDATNOŒCI

DO LOKOWANIA DWUTLENKU WÊGLA

THE USE OF CHEMISTRY OF DEEP AQUIFERS IN THE POLISH LOWLANDS AS AN INDICATOR OF THEIR SUITABILITY FOR STORAGE OF CARBON DIOXIDE IN THE PRELIMINARY STUDIES

LIDIA RAZOWSKA-JAWOREK¹

Abstrakt. Aby oceniæ przydatnoœæ zbiorników do sk³adowania CO2nale¿y przeprowadziæ szczegó³ow¹ analizê warunków hydrogeologicznych i parametrów zbiornikowych w celu zidentyfikowania wszystkich potencjalnych dróg przep³ywu wód podziemnych. Tego typu badania s¹ jednak drogie i zajmuj¹ du¿o czasu. Dlatego te¿, przed ich rozpoczêciem, mo¿na przeprowadziæ wstêpne badania hydrogeoche- miczne, polegaj¹ce na ocenie stopnia przeobra¿enia sk³adu chemicznego wód i szczelnoœci badanych zbiorników wodonoœnych, na podstawie wskaŸników: rNa/rCl i Cl/Br oraz mineralizacji wód. Stopieñ przeobra¿enia chemizmu wód podziemnych zale¿y od g³êbokoœci ich zalegania, obecnoœci nieprzepuszczalnego nadk³adu, odleg³oœci od wychodni oraz obecnoœci dro¿nych systemów szczelin i uskoków. W celu uproszczenia interpretacji hydrogeochemicznej na podstawie stopnia przeobra¿enia wód wydzielono szeœæ tzw. typów genetycznych wód.

Na Ni¿u Polskim analizie poddano wody z poziomów wodonoœnych permu, karbonu, triasu dolnego i górnego, jury dolnej, œrodkowej i gór- nej oraz kredy. W przedziale g³êbokoœci 280–4907 m, mineralizacja wód wynosi od 0,5 do 458,4 g/l. W piêtrze jurajskim wystêpuj¹ wody o zró¿nicowanych typach genetycznych, od wykluczaj¹cych lokowanie dwutlenku wêgla typów 1 i 2, do bardziej odpowiednich dla lokowania typów 3 i 4. Wody w zbiornikach triasowych s¹ przewa¿nie typu 4–6, czyli wskazuj¹ce na bardziej korzystne warunki do lokowania CO2. Najlepsze warunki do lokowania wystêpuj¹ w wodach piêtra permskiego, gdzie dominuj¹ typy genetyczne 5 i 6.

S³owa kluczowe: dwutlenek wêgla, sk³ad chemiczny, potencja³ sk³adowania, g³êbokie poziomy wodonoœne, Ni¿ Polski.

Abstract. A detailed study of site hydrogeology, hydraulic properties of formations, and identification of all potential leakage pathways must be performed during an analysis of suitability for carbon dioxide storage. Prior these investigations, a preliminary hydrogeochemical analysis might be carried out, based on investigations of the geochemical maturity of groundwater and isolation of aquifers, measured by TDS, Na/Cl and Cl/Br ratios. Six types of groundwater, according to the degree of geochemical maturity and isolation, have been identified in the Polish Lowlands; from the modern freshwaters that contact with meteoric waters (types 1 and 2), to the oldest, stagnant, highly mineralized brines (types 5 and 6). The Carboniferous, Permian, Triassic and Jurassic aquifers, between 290 and 4907 m depth, contain waters of 0.5–458.4 g/l TDS. The geochemical maturity of waters depends on the depth, presence of impermeable caprock, distance from the outcrops and presence of faults and fractures. The waters in the Jurassic reservoirs are of different types, from types 1 and 2, which are not suitable for CO2storage, to types 3 and 4, which are more suitable. The Triassic reservoirs are mostly of types 4 and 6, which are more suitable for CO2

storage. The most suitable for CO₂storage are the Permian aquifers of types 4 to 6.

Key words: carbon dioxide, chemical composition, storage potential, saline aquifer, the Polish Lowlands.

1Pañstwowy Instytut Geologiczny – Pañstwowy Instytut Badawczy, Oddzia³ Górnoœl¹ski, ul. Królowej Jadwigi 1, 41-200 Sosnowiec, e-mail: lidia.razowska-jaworek@pgi.gov.pl

(2)

WSTÊP

Na Ni¿u Polskim wystêpuj¹ permsko-mezozoiczne utwory o wysokim stopniu diagenezy (Górecki red., 2006a, b), jednak¿e stopieñ diagenezy osadów nie mo¿e byæ wska- Ÿnikiem stopnia przeobra¿enia chemizmu wód w g³êbokich poziomach wodonoœnych tego obszaru. Wszelkie strefy o podwy¿szonej przepuszczalnoœci w utworach nadk³adu mog¹ przyczyniaæ siê do migracji wody w kierunku górnych partii zbiornika i odwrotnie (Bojarski, 1996).

Jednym z podstawowych badañ podczas oceny przydat- noœci zbiorników do sk³adowania CO2jest szczegó³owa analiza warunków hydrogeologicznych i parametrów zbiornikowych poziomów wodonoœnych. Poniewa¿ jest to procedura czasoch³onna i kosztowna, przed jej rozpoczêciem mo¿na przeprowadziæ wstêpn¹ ocenê stopnia przeobra¿enia sk³adu chemicznego wód i szczelnoœci badanych zbiorników wodo- noœnych na podstawie wskaŸników hydrochemicznych:

Na/Cl i Cl/Br oraz mineralizacji ogólnej wód (Razowska-Ja-

worek, 2010). Opisana w tym artykule metoda zosta³a zasto- sowana we wstêpnych etapach badañ poszczególnych zbior- ników na Ni¿u Polskim, wykonywanych w ramach projektu dotycz¹cego rozpoznania formacji i struktur do bezpiecznego geologicznego sk³adowania CO2(Wójcicki, red., 2009).

G³ównym celem badañ opisanych w artykule by³a analiza chemizmu wód z g³êbokich poziomów wodonoœnych w celu wytypowania obszarów o najwiêkszym rozprze- strzenieniu kolektora spe³niaj¹cego kryteria do lokowania dwutlenku wêgla. Charakterystykê hydrogeochemiczn¹ ko- lektorów przeprowadzono dla poziomów zbiornikowych spe³niaj¹cych podstawowe kryteria dla lokowania CO2, czyli g³êbokoœæ ponad 700 m, mi¹¿szoœæ ponad 20 m i obecnoœæ izoluj¹cego nadk³adu (Wójcicki red., 2009). Na Ni¿u Polskim powy¿sze warunki spe³niaj¹ utwory jury œrodkowej i dolnej oraz triasu górnego i dolnego, permu, a tak¿e karbonu.

METODYKA BADAÑ

Charakterystyka hydrogeochemiczna zosta³a wykonana g³ównie na podstawie wyników analiz uzyskanych z opróbo- wania poziomów zbiornikowych w g³êbokich otworach ba- dawczych, poszukiwawczych i hydrogeologicznych Pañstwo- wego Instytutu Geologicznego oraz w g³êbokich otworach wiertniczych Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownic- twa. Wytypowano 92 otwory w rejonie Mazowsza, i 263 otwory w rejonie Wielkopolski ujmuj¹ce kompleksy ska³ o najlepszych w³aœciwoœciach zbiornikowych.

Po dokonaniu weryfikacji poprawnoœci analiz chemicznych wód (przede wszystkim jonów Ca, Mg, Na, K, Cl, SO4

i HCO3) wykonano uproszczone modelowanie hydrochemiczne za pomoc¹ programu Wateval (Hounslow, 1991) oraz obliczono wybrane wskaŸniki hydrochemiczne (Na/Cl, Na+K/Cl i Cl/Br i SO–4

100/Cl) (tab. 1). Po zestawieniu tych danych dokonano ich interpretacji czyli oceny stopnia przeobra¿enia wód bêd¹cego wskaŸnikiem szczelnoœci kolektora (tab. 2i3). Metodyka tej oceny zosta³a szczegó³owo opisana przez Razowsk¹-Jaworek (2010).

T a b e l a 1 Typy genetyczne wód i warunki do lokowania CO2(wed³ug Razowskiej-Jaworek, 2010, zmodyfikowana)

Maturity types of waters and suitability for the location of CO2(after Razowska-Jaworek, 2010, modified)

Typ genetyczny

Stopieñ przeobra¿enia i izolacji wód Mineralizacja WskaŸnik Na/Cl

Warunki do lokowania CO₂

1 strefa aktywnej wymiany, dobre zasilanie wodami infiltracyjnymi,

wody wspó³czesne niska <3 g/l >1 nie mo¿na lokowaæ

(brak szczelnoœci)

2

strefa aktywnej wymiany, dobre zasilanie wodami infiltracyjnymi, ale wysoka mineralizacja i typ Cl-Na œwiadcz¹ o ³ugowaniu pok³adów soli

wysoka,

>3 g/l >1 interpretacja niepewna, nie mo¿na lokowaæ

3

kontakt z wodami infiltracyjnymi istnieje, ale jest utrudniony, przep³yw powolny, s³aba wymiana; kolektor rozszczelniony, w nadk³adzie mog¹ wystêpowaæ strefy o wiêkszej przepuszczalnoœci

wysoka

>3 g/l 0,85–0,99 lokowanie warunkowe, po szcze- gó³owym rozpoznaniu kolektora

4 dobra, d³ugo trwaj¹ca izolacja, wody reliktowe, przep³yw mo¿e

byæ, ale znikomy, dobra szczelnoœæ kolektora, ale niezupe³na solanki 0,66–0,84 korzystne warunki do lokowania

5

wskaŸnik Cl/Br 400–1000; wody reliktowe, bardzo dobra szczel- noœæ kolektora, ale s¹ przes³anki œwiadcz¹ce o zmieszaniu wód z wodami m³odszymi (w czasie geologicznym)

solanki <0,65 bardzo korzystne warunki do lokowania

6 wskaŸnik Cl/Br<400; ca³kowita izolacja, wody reliktowe, sta-

gnuj¹ce, bardzo szczelny kolektor solanki <0,65 najlepsze warunki do lokowania

(3)

Tabela2 Sk³adfizykochemicznywódg³êbokichpoziomówwodonoœnychnaNi¿uPolskimwrejonieMazowsza Physico-chemicalcompositionofdeepaquifersinPolishLowlandsintheMazowszeregion Mineralizacja ogólna [g/l]

ClSO4HCO3CaMgNaK WskaŸnik Na/ClWskaŸnik Cl/BrTyp genetyczny[mg/l] juragórna(n=68) Œrednia53,029198,91293,6648,01662,4645,114778,0311,81,0998,31–3 Maksimum101,860075,28320,02796,02905,82408,828000,01234,04,53074,6– Minimum4,4609,96,659,321,83,63140,017,00,7295,7– juraœrodkowa(n=64) Œrednia70,040917,3634,4575,11937,8530,423419,5391,11,0804,52–4 Maksimum114,870382,03137,93630,64408,81820,241600,01900,02,23459,2– Minimum3,9614,011,049,81,90,0792,039,90,1177,0– juradolna(n=29) Œrednia88,053381,4593,7318,72635,4617,830366,9328,90,91543,52–4 Maksimum122,073800,01144,1732,04809,01094,442700,0550,01,314565,4– Minimum3,1651,950,8109,030,212,7536,010,50,892,2– triasgórny(n=22) Œrednia86,050349,8823,0332,54651,2725,133570,1366,30,82049,62–6 Maksimum250,5147300,04400,02135,021167,23015,091300,01180,01,310340,8– Minimum1,2470,05,472,217,03,0385,013,00,5189,3– triasdolny(n=16) Œrednia176,0105299,6854,8178,035913,11941,745481,5738,20,7337,94–6 Maksimum311,1180000,01745,2366,0273000,03326,062500,01960,00,9682,4– Minimum88,052613,35,013,22830,0727,021600,0363,00,5134,4– perm(n=13) Œrednia201,0121783,7913,0192,614914,33529,257833,31364,20,8235,54–6 Maksimum277,4167002,42156,8762,719500,05720,887500,02380,01,9527,9– Minimum140,084640,0131,231,59450,0680,937500,0800,00,595,5– karbon(n=19) Œrednia207,0127507,3437,8261,723679,64831,242930,92668,50,5110,64–6 Maksimum282,0179921,41127,51403,443652,66772,257500,09100,00,8310,3– Minimum89,253012,74,77,15005,5891,330000,0903,00,468,6–

(4)

Tabela3 Sk³adfizykochemicznywódg³êbokichpoziomówwodonoœnychnaNi¿uPolskimwrejonieWielkopolski Physico-chemicalcompositionofdeepaquifersinPolishLowlandsintheWielkopolskaregion Mineralizacja ogólna [g/l]

NaKCaMgClSO4HCO3 WskaŸnik Na/ClWskaŸnik Na+K/ClWskaŸnik Cl/BrTyp genetyczny[mg/l] 12345678910111213 kreda(n=12) Œrednia32,610540,5386,9883,6256,218184,0688,5346,90,910,9414433 Maksimum93,031669,91520,12193,1590,055165,01588,01198,00,991,0644783 Minimum8,72481,980,0100,060,03900,041,061,00,860,885962 juragórna(n=13) Œrednia36,710784,9521,61428,7419,419457,22005,3287,91,021,05–3 Maksimum120,440262,51932,57137,01577,070920,03686,0648,02,282,35–5 Minimum0,8115,55,521,00,0156,047,036,00,620,64–1 juraœrodkowa(n=10) Œrednia81,024928,9865,62603,4465,237138,51333,3663,31,081,106523 Maksimum214,061250,01877,414600,02080,064283,02892,81891,03,203,2015245 Minimum10,982,693,7174,139,64255,243,07,00,010,02882 juradolna(n=27) Œrednia45,814502,0550,91259,81034,424588,0739,2425,41,211,2415851-3 Maksimum305,471382,73426,39410,019697,0188369,06300,02200,04,895,03137366 Minimum0,5102,011,011,06,857,013,076,00,580,60741 triasgórny(n=13) Œrednia183,255820,11485,28174,11345,7107947,42596,3349,80,800,8215563-4 Maksimum311,0107170,04184,237300,03223,0189700,07819,01023,00,960,9754586 Minimum65,015978,1185,01728,0261,926240,0242,056,00,560,57693 triasdolny(n=19) Œrednia287,472249,02753,426489,34114,9174296,51001,7126,50,650,673134-6 Maksimum370,7123540,05325,063750,019782,0223659,04366,0438,51,001,0117726 Minimum113,723819,7870,05719,8692,867201,421,616,30,230,24682

(5)

OCENA WARUNKÓW HYDROGEOCHEMICZNYCH W CELU ZAT£ACZANIA CO2

Stopieñ przeobra¿enia chemizmu wód zale¿y od g³êbo- koœci, obecnoœci nieprzepuszczalnego nadk³adu, odleg³oœci od wychodni oraz obecnoœci dro¿nych systemów szczelin i uskoków (Paczyñski, Pa³ys, 1970).

Na podstawie stopnia przeobra¿enia sk³adu chemicznego wód, wysokoœci mineralizacji ogólnej i wskaŸników hydrochemicznych okreœlono tzw. genetyczne typy wód reprezentuj¹ce ró¿ne warunki do lokowania CO2. Dokonano tego w celu czy- telnego i uproszczonego przedstawienia z³o¿onych i czêsto trudnych do zrozumienia i interpretacji procesów hydrogeochemicznych. Wydzielono szeœæ typów genetycznych wód (Ra- zowska-Jaworek, 2010). Typy 1 i 2 to wody strefy aktywnej wymiany o niekorzystnych warunkach do lokowania CO2; typy 3 i 4 to wody zmetamorfizowane, które jednak w przesz³oœci mia³y kontakt z wodami infiltracyjnymi, co stwarza œrednio korzystne warunki do lokowania CO2; typy 5 i 6 to wody reliktowe, z bardzo szczelnych kolektorów o bardzo korzystnych warunkach do lokowania CO2(tab. 1).

Poni¿ej przedstawiono ogóln¹ charakterystykê poszcze- gólnych poziomów wodonoœnych w rejonie Ni¿u Polskiego.

REJON MAZOWSZA

Dokonano analizy typów genetycznych w poziomach wo- donoœnych jury, triasu, permu i karbonu. W sumie zbadano 279 próbek wody z 72 otworów z g³êbokoœci 290–4907 m.

W utworach jurajskich wystêpuj¹ wszystkie typy genetyczne wód, ale przewa¿aj¹ typy od 1 do 4. Na po³udnio- wym-zachodzie, najbli¿ej wychodni jury œrodkowej i dolnej, wyznaczono typy 1 i 2, czyli wody infiltracyjne, œwiadcz¹ce o nieszczelnych kolektorach, natomiast ku pó³nocnemu-za- chodowi dominuje typ 4, czyli wody zmetamorfizowane œwiadcz¹ce o dosyæ szczelnych kolektorach (fig. 1).

W utworach triasowych wystêpuj¹ typy genetyczne od 2 do 6 czyli wody zró¿nicowane genetycznie, œwiadcz¹ce za- równo o kolektorach o bardzo dobrej szczelnoœci, jak i ta- kich, które mia³y kontakt z wodami infiltracyjnymi, b¹dŸ bêd¹ce pod wp³ywem wysadów solnych.

Na szczególn¹ uwagê zas³uguje zbiornik dolnotriasowy.

S¹ to solanki nasycone, o bardzo wysokiej mineralizacji od 88 do 311 g/dm³wystêpuj¹ce na prawie ca³ym badanym ob- szarze. Wystêpuj¹ tu równie¿ solanki reliktowe o wysokim stopniu przeobra¿eñ chemicznych, przy wartoœciach wskaŸ- nika Na/Cl = 0,6–0,7.

REJON WIELKOPOLSKI

Dokonano analizy typów genetycznych w poziomach wodonoœnych kredy, jury, triasu, permu i karbonu. W sumie analizie poddano 387 próbek wody z 263 otworów z g³êbo- koœci 280–4530 m.

12345678910111213 perm,cechsztyn(n=91) Œrednia320,374243,34529,430957,27207,9194573,11047,0861,00,6020,6225324–6 Maksimum458,4122000,027780,076536,085299,0288124,26691,84178,50,9700,99073226 Minimum22,04100,095,01280,1209,612550,069,12,60,0400,060483 perm,czerwonysp¹gowiec(n=189) Œrednia258,655437,82678,433761,62674,5156773,5641,3377,20,550,5645835–6 Maksimum360,2112123,25381,773496,022130,0221809,313161,05795,01,241,254904876 Minimum46,910900,0220,01603,232,626050,00,932,70,140,14322 karbon(n=12) Œrednia250,559338,22867,127886,91493,8150939,4721,0315,10,600,622703–6 Maksimum297,693121,14469,758350,03375,2181049,72695,7732,00,910,9310086 Minimum180,21517,01040,03419,0400,0108292,480,085,00,020,03753

Tabela3cd.

(6)

W utworach jurajskich wystêpuj¹ przede wszystkim wody typu 1–3, a wskaŸnik Na/Cl jest wysoki i wynosi od 0,9 do ponad 1,0. Œwiadczy to o infiltracyjnym pochodzeniu wód oraz zmieszaniu wód starszych ze wspó³czesnymi, czyli w konsekwencji o braku dostatecznej szczelnoœci tych zbior- ników.

W utworach triasowych wystêpuj¹ wody o zró¿nico- wanym stopniu dojrza³oœci geochemicznej, o wartoœci wskaŸnika Na/Cl od 0,24 do 1,01, ale dominuj¹ wody typu 3–6, czyli wskazuj¹ce na korzystne warunki do lokowania

CO2, chocia¿ wymagaj¹ce dalszych, bardziej szczegó³o- wych badañ.

W utworach permu wystêpuj¹ przede wszystkim wody reliktowe o bardzo wysokiej mineralizacji, œrednio 320 g/l dla cechsztynu i 252 mg/l dla czerwonego sp¹gowca, a siêgaj¹cej nawet 458 mg/l (otwór Paproæ 1, g³êbokoœæ 2332 m). War- toœæ wskaŸnika Na/Cl wynosi od 0,56 do 0,62, a typ genetyczny – 5–6. Œwiadczy to o bardzo dobrej szczelnoœci zbiorników (fig. 2). Reprezentuj¹ one najlepszy zbiornik do lokowania CO2w badanym rejonie.

Fig. 1. Typy genetyczne wód podziemnych piêtra jurajskiego w rejonie Mazowsza na tle Mapy geologicznej Polski bez utworów kenozoiku (Dadlez i in., 2000) Maturity types of groundwater of the Jurassic aquifer in the Mazowsze region

on the background of the Geological map of Poland without Cainozoic deposits (Dadlez et al., 2000)

(7)

PODSUMOWANIE

Na podstawie analizy stopnia przeobra¿enia chemizmu wód g³êbokich poziomów wodonoœnych, oszacowano szczel- noœæ zbiorników solankowych w rejonie Mazowsza i Wielko- polski jako jeden z najwa¿niejszych czynników wp³y- waj¹cych na stopieñ ich przydatnoœci do lokowania dwutlenku wêgla. Analiza ta zosta³a wykonana na wstêpnym etapie prac i by³a jednym z elementów, które przyczyni³y siê do wy- kluczenia z dalszych badañ zbiorników: kredowego i górnoju- rajskiego jako pozbawionych wystarczaj¹cej izolacji.

Najbardziej korzystne warunki do lokowania dwutlenku wêgla, z punktu widzenia szczelnoœci reprezentowanej przez typ genetyczny wody, wystêpuj¹ w zbiornikach triasowych i permskich w obydwu badanych rejonach.

Opisane w artykule prace zosta³y wykonane w ramach tematu „Rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego geologicznego sk³adowania wraz z ich programem monito- rowania”, zamówionego przez Ministerstwo Œrodowiska i fi- nansowanego ze œrodków NFOŒiGW.

LITERATURA

BOJARSKI L, 1996 — Atlas hydrochemiczny i hydrodynamiki paleozoiku i mezozoiku oraz ascensyjnego zasolenia wód podziemnych na Ni¿u Polskim. Wyd. Geol., Warszawa.

DADLEZ R., MAREK S., POKORSKI J. (red.), 2000 — Mapa geo- logiczna Polski bez utworów kenozoiku. Skala 1:1 000 000.

Wyd. Geol., Warszawa.

GÓRECKI W. (red.), 2006a — Atlas zasobów geotermalnych na Ni¿u Polskim – formacje mezozoiku. AGH, Kraków.

GÓRECKI W. (red), 2006b — Atlas zasobów geotermalnych na Ni¿u Polskim – formacje paleozoiku. AGH, Kraków.

HOUNSLOW A.W., 1995 — Water quality data – analysis and in- terpretation. Lewis Publishers, Nowy Jork.

Fig. 2. Typy genetyczne wód podziemnych piêtra permskiego w regionie Wielkopolski na tle Mapy geologicznej Polski bez utworów kenozoiku (Dadlez i in., 2000) Maturity types of groundwater of the Permian aquifer in the Wielkopolska region

on the background of the Geological map of Poland without Cainozoic deposits (Dadlez et al., 2000)

(8)

PACZYÑSKI B., PA£YS J., 1970 — Geneza i paleohydrogeolo- giczne warunki wystêpowania wód zmineralizowanych na Ni¿u Polskim. Kwart. Geol., 14, 1: 131–147.

RAZOWSKA-JAWOREK, 2010 — Wykorzystanie chemizmu wód g³êbokich poziomów wodonoœnych jako wskaŸnika ich

przydatnoœci do lokowania dwutlenku wêgla. Biul. Pañstw.

Inst. Geol., 439, 1: 47–52.

WÓJCICKI A. (red.), 2009 — Rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego geologicznego sk³adowania CO2wraz z ich programem monitorowania. http://skladowanie.pgi.gov.pl/

SUMMARY

Although the Permian–Mesozoic Basin of the Polish Lowlands is a typical mature sedimentary basin, its maturity o does not guarantee the maturity of groundwater. Any zones of higher permeability within the caprock might al- low water to move upward into the overlying formations and potentially to the freshwater aquifers. In developing a storage suitability analysis it is necessary to perform detailed characteristics of site hydrogeology, hydraulic properties of the formations, and to identify all potential leakage pathways. Such a comprehensive study is always very time consuming and expensive.

Therefore, prior to the investigations, a preliminary hydrogeochemical analysis might be carried out, based on investigations of the geochemical maturity of groundwater and isolation of aquifers, measured by TDS, Na/Cl and Cl/Br ratios. Such analysis was performed in the Polish Lowlands.

Six types of groundwater, according to the degree of geochemical maturity and isolation, have been identified; from modern freshwaters that contact with meteoric waters (types 1 and 2), to the oldest, stagnant, highly mineralized brines (types 5 and 6).

In the Polish Lowlands, the Carboniferous, Permian, Triassic and Jurassic aquifers were examined. Between 290 and 4.907 m depth, these aquifers contain waters of 0.5–458.4 g/L TDS. These waters are not an underground source of drinking water. The geochemical maturity of waters depends on the depth, presence of impermeable caprock, distance from the outcrops and presence of faults and fractures. Waters in the Jurassic reservoirs are of different types, from 1 and 2, which are not suitable for CO2storage, to types 3 and 4 (more suitable for CO2storage). The Triassic reservoirs are mostly of types 4 and 6, which are more suitable for CO2 storage. The most suitable for CO2 storage are the Permian aquifers of types 5 to 6.