Barbara KIE£CZAWA
Instytut Górnictwa Politechniki Wroc³awskiej 50-051 Wroc³aw, Pl. Teatralny 2
tel.: (071) 320 68 70
e-mail: barbara.kielczawa@pwr.wroc.pl
Technika Poszukiwañ Geologicznych Geotermia, Zrównowa¿ony Rozwój nr 1–2/2010
WYBRANE ZAGADNIENIA WYSTÊPOWANIA I WYKORZYSTANIA WÓD ZMINERALIZOWANYCH I TERMALNYCH MONOKLINY
PRZEDSUDECKIEJ
STRESZCZENIE
W obrêbie monokliny przedsudeckiej wody termalne wystêpuj¹ w zró¿nicowanych wiekowo i litologicznie ska³ach osadowych. G³ównie s¹ to zbiorniki permskie (cechsztyn, czerwony sp¹gowiec) oraz mezozoiczne (trias, jura, kreda). Artyku³ omawia w³aœciwoœci fizyczne i chemiczne tych wód oraz przedstawia obszary perspek- tywiczne dla wykorzystania wód termalnych w ciep³ownictwie, balneoterapii oraz rekreacji.
S£OWA KLUCZOWE
Monoklina przedsudecka, wody termalne, geotermia, balneologia, rekreacja
* * *
WPROWADZENIE
Monoklina przedsudecka jest jednostk¹ rozpoznan¹ prawdopodobnie najwiêksz¹ iloœci¹ wierceñ wykonanych w obrêbie Ni¿u Polskiego (Bojarski 1996a; Karnkowski 2000). Do 1971 r. na tym obszarze najlepiej udokumentowane by³y solanki wystêpuj¹ce w pasie od Krosna Odrzañskiego przez Zielon¹ Górê, Now¹ Sól, Górê, Miejsk¹ Górkê, Ostrów Wielko- polski po Ostrzeszów (Kolago i in. 1971). W 1996 r. Bojarski (1996b) przedstawi³ wyniki wieloletnich badañ hydrogeologicznych i hydrochemicznych prowadzonych w tym rejonie Polski. W najnowszym opracowaniu W. Górecki wraz z zespo³em wykona³ kompleksow¹
Recenzowa³ prof. dr hab. in¿. Jan Dowgia³³o
Artyku³ wp³yn¹³ do Redakcji 18.05.2010 r., zaakceptowano do druku 12.10.2010 r.
analizê warunków hydrogeologicznych i termicznych ca³ego Ni¿u Polskiego (Górecki red.
2006a, 2006b).
Wody podziemne wystêpuj¹ce w omawianej jednostce to generalnie solanki zró¿nico- wane zarówno pod wzglêdem genetycznym jak i stopnia ich przeobra¿enia, a w obrêbie struktur zaanga¿owanych tektonicznie, solanki o charakterze ³ugów magnezowo-chlor- kowych (Dowgia³³o 1971; Bojarski 1996b). Z racji g³êbokoœci na jakich wystêpuj¹, cechuj¹ siê podwy¿szonymi temperaturami na wyp³ywach (20°C i znacznie powy¿ej tej wartoœci), wysok¹ mineralizacj¹ (niejednokrotnie powy¿ej 300 g/dm3 w utworach paleozoicznych) oraz podwy¿szonymi stê¿eniami jodu, bromu (nawet do kilku tysiêcy mg/dm3), kwasu metaborowego (Bojarski, Sadurski 2000) i innych mikrosk³adników. Zmiennoœæ stopnia mineralizacji tych wód naœladuje przebieg granic strukturalnych poszczególnych piêter.
W p³ytszych, po³udniowych czêœciach monokliny, wzd³u¿ granicy wystêpowania osadów triasu L. Bojarski (1996b) wyznaczy³ hipotetyczn¹ (jak podaje autor – na podstawie inter- polacji wyników), bardzo w¹sk¹ strefê wód zwyk³ych obecnych w tych utworach (rys. 1).
Dane z profili g³êbokich otworów wiertniczych wykazuj¹, i¿ w rejonie Grodkowa (odwiert Odra 4) w osadach triasu obecne s¹ wody mineralne (Bossowski i Ihnatowicz 2004).
Potwierdzenie interpretacji Bojarskiego (1996b) wymaga zatem przeprowadzenia bardziej szczegó³owych badañ w po³udniowo-wschodniej czêœci omawianej jednostki.
G£ÓWNE TYPY HYDROCHEMICZNE WÓD PODZIEMNYCH MONOKLINY PRZEDSUDECKIEJ
Wody chlorkowe
Szczegó³owo wody chlorkowe rozpoznano w najbardziej na pó³noc i pó³nocny wschód wysuniêtej czêœci monokliny przedsudeckiej w rejonie Poznañ–Jarocin. Cenne informacje uzyskano z odwiertów Polwica 1, Czeszewo IG 1, Œroda IG 2, Ksi¹¿ IG 2, Kaleje 5, Grundy Górne IG 1 oraz Wrzeœnia IG 1 (rys. 1) – cztery ostatnie po opróbowaniu zacementowano.
Zbadano w nich wody wystêpuj¹ce w osadach triasu i dolnej jury.
W odwiertach Czeszewo IG 1 oraz Kaleje 5 (na g³êbokoœciach odpowiedni 930–960 m oraz 685–700 m) napotkano na wody o mineralizacji odpowiednio 4,9 i 2,1 g/dm3i tempe- raturach samoczynnych wyp³ywów 35°C – w pierwszym z ujêæ oraz 26°C – w drugim.
Zwierciad³o wody stabilizowa³o siê 14 m powy¿ej powierzchni terenu w odwiercie Kaleje 5 i oko³o 20 m n.p.t. w Czeszewie. W ujêciach Œroda IG 2 (w przelocie 1012–1020 m), Polwica 1 (z g³êb. 1167–1175 m i 1037–1056 m) oraz Grundy Górne (na g³ebokoœci1032–1067) zaobserwowano wy¿sz¹ mineralizacjê wód oraz wysokie ciœnienie z³o¿owe. Zwierciad³o wody w odwiercie Polwica 1 stabilizowa³o siê 13 m, a w odwiercie Grundy Górne 18 m n.p.t.
Temperatury wód na wyp³ywach wynios³y odpowiednio 41,5°C, oko³o 38,3°C oraz 38°C przy ich mineralizacji 8,2 g/dm3, 9 g/dm3 i 13,3 g/dm3. Pod wzglêdem zawartoœci sk³ad- ników podrzêdnych i mikrosk³adników, najciekawszym sk³adem charakteryzuje siê woda z odwiertu Œroda IG 2 (Bojarski i in. 1979; Dowgia³³o 2007a; Pilich 1979). Zawiera ona jod – 0,4 mg/dm3, stront – 7 mg/dm3, brom – 5,3 mg/dm3, kwas metaborowy – 17 mg/dm3oraz
kwas metakrzemowy – oko³o 23 mg/dm3. W Grundach Górnych wystêpuje brom – oko³o 2 mg/dm3i jod – oko³o 1 mg/dm3. W ostatnim z wymienionych odwiertów, Wrzeœnia IG 1 (w przelotach 1307–1323 m oraz 1332–1337 m) udokumentowano solanki o mineralizacji Rys. 1. Mapa obszarów wystêpowania udokumentowanych wód termalnych w utworach permu i mezozoiku monokliny przedsudeckiej, kwalifikuj¹cych siê do wykorzystania w geotermii,
balneoterapii oraz rekreacji (na podstawie Bojarskiego 1996b; Kolago i in. 1979; Góreckiego red.
2006a, 2006b)
Legenda: 1 – strefa zwyk³ych wód podziemnych w osadach triasu, 2 – strefa wód siarczanowych, 3 – obszary anomalnie wysokich ciœnieñ z³o¿owych wód z H2S, 4 – granica obszaru najbardziej podatnego na ascenzjê wód zasolonych, 5 – zasiêg obszarów perspektywicznych dla geotermii o wysokich jednostkowych zasobach dyspozycyjnych energii geotermalnej, 6 – zasiêg obszarów perspektywicznych (udokumentowanych) dla rekreacji, 7 – zasiêg obszarów perspektywicznych (udokumentowanych) dla balneoterapii, 8 – okreœlenie otworu, 9 – granice zasiêgu Monokliny Przedsudeckiej.
Fig. 1. Map of documented thermal water, in Permian and Mezozoic formations of the Fore-Sudetic Monocline, areas qualified for geothermal installations, balneotherapy and recreation (based on Bojarski 1996b; Kolago et al., 1979; Górecki red. 2006a, 2006b)
Legend: 1 – fresh - water zone, 2 – sulfate – groundwater zone, 3 – areas of anomalous high formation pressure of waters with H2S, 4 – boundary of the most prone to saline water ascent area, 5 – the range of the prospective areas of high disposable geothermal energy unit resources, 6 – the range of the prospective areas of waters suitable for recreation purposes, 7 – the range of the prospective areas of waters suitable for balneology, 8 – denomination of borehole, 9 – boundary of the Fore-Sudetic Monocline
dochodz¹cej do 63 g/dm3, temperaturze na wyp³ywie oko³o 40°C oraz obecnoœci jonów I– i Br–w iloœciach odpowiednio 4,1 mg/dm3i oko³o 63 mg/dm3.
Godnym uwagi jest fakt, i¿ do 2006 r. brom i kwas metaborowy uwa¿ane by³y za sk³adniki lecznicze wód podziemnych. W rozporz¹dzeniu z 14 lutego tego¿ roku (Dz.U. nr 32, poz. 220) ju¿ ich nie wymieniono.
W Poznaniu odwiertem Swarzêdz IG 1 (rys. 1) udostêpniono wody chlorkowo-sodowe o mineralizacji 10 g/dm3 ze znacznymi stê¿eniami jodu i bromu oraz temperatur¹ na wyp³ywie 41°C (Górecki 1988).
Na po³udnie od Poznania, w miejscowoœci Zaniemyœl (ujêcie Zaniemyœl 1) nawiercono solanki, których mineralizacja siêga 285 g/dm3, natomiast temperatura 104°C. W latach siedemdziesi¹tych XX w. projektowano uruchomienie uzdrowiska na bazie pobliskiego otworu Kaleje 5 (Bojarski L. i in., 1979).
W zachodniej czêœci monokliny, nieco na pó³noc od Zielonej Góry, w miejscowoœci
£agów Lubuski (odwiert IG 1), w osadach dolnej jury (w przedziale g³êbokoœci 463–717 m) napotkano na wody chlorkowe cechuj¹ce siê mineralizacj¹ 6 g/dm3, temperatur¹ na wy- p³ywie 21,5°C (Dowgia³³o 2007a; Paczyñski, P³ochniewski 1996) oraz zawartoœci¹ bromu (5,3 mg/dm3) i kwasu metaborowego (13 mg/dm3) (Pilich 1979). Nale¿y zwróciæ uwagê, i¿
w tym rejonie na g³êbokoœciach 360–400 m, wystêpuj¹ zawodnione utwory kredy z wodami typu chlorkowo-sodowo-wapniowego o mineralizacji 1–2 g/dm3(Pilich 1979). Pod koniec lat siedemdziesi¹tych XX w. planowano rozwój uzdrowiska w £agowie. W 2006 r. Rada Ministrów (Dz.U. z dnia 14 lutego 2006 r., nr 32, poz. 220) zaliczy³a z³o¿e wód wystê- puj¹cych w £agowie do wód leczniczych.
Na pó³nocny wschód od Zielonej Góry, w Sulechowie (rys. 1) z utworów trzeciorzêdu (odwiert IG 1) uzyskano wody chlorkowo-sodowo-magnezowe o mineralizacji bez ma³a 20 g/dm3(Pilich 1979). Goebel (1963) podaje, i¿ na g³êbokoœci 1200 m w tym otworze wystêpuj¹ wody chlorkowo-sodowe, jodkowe (6,3 mg/dm3), ¿elaziste (36,4 mg/dm3) o mi- neralizacji nieco ponad 264 g/dm3.
Inn¹ miejscowoœci¹ po³o¿on¹ w zachodniej czêœci omawianej jednostki jest S³awa.
W otworze S³awa IG 1 (na pó³noc od G³ogowa), w obrêbie osadów triasu, na g³êbokoœci 1000–1100 m p.p.t. nawiercono wody chlorkowo-sodowe o mineralizacji 196,8 g/dm3, temperaturze na wyp³ywie 31°C (45°C w z³o¿u) oraz wysokiej zawartoœci strontu i bromu – 589 mg/dm3 (Paczyñski, P³ochniewski 1996). W innym ujêciu (ok. 700 m od centrum miejscowoœci) najprawdopodobniej napotkaæ mo¿na solanki o mineralizacji dochodz¹cej do 40 g/dm3i spodziewanej temperaturze oko³o 30°C (Pilich 1979).
Na pó³nocny wschód od G³ogowa, w okolicy miejscowoœci Wschowa, w kilku ujêciach (np. Wschowa 1, Wschowa 2, Wschowa 7) nawiercono wysoko zmineralizowane (odpo- wiednio 187, 258 oraz 263 g/dm3) solanki chlorkowo-sodowe, jodkowe (3 mg/dm3) i chlor- kowo-sodowe, ¿elaziste (10,8–58 mg/dm3) (Goebel 1963).
W po³udniowej czêœci omawianej jednostki, w Trzebnicy (rys. 1) od dawna znane by³y Ÿród³a wód mineralnych zawieraj¹cych ¿elazo i siarkê. Jeszcze w 1946 r. szeœcioma Ÿród³ami wyp³ywa³y tam s³abo mineralizowane wody (o mineralizacji od 400 do ok. 550 mg/dm3) typu wodorowêglanowo-wapniowego (Goebel 1963). W latach siedemdziesi¹tych XX w. wyko- nano odwiert (Trzebnica IG 1), który uj¹³ dwa triasowe horyzonty wodonoœne. Pierwszy
z przedzia³u g³êbokoœci 646–844 m, drugi zaœ z g³êbokoœci 1077–1259 m. Udokumentowano tam wody typu chlorkowo-sodowo-wapniowego o temperaturach (odpowiednio) 33°C i 37°C. Ich mineralizacja ogólna wynosi oko³o 18 g/dm3, przy jednoczesnych stê¿eniach jonów Br–37–40 mg/dm3oraz kwasu metaborowego 10 mg/dm3(Pilich 1979; Paczyñski, P³ochniewski 1996; Dowgia³³o 2007a). Obecnie z³o¿e wód wystêpuj¹cych w tej miejsco- woœci jest zaliczone do z³ó¿ wód leczniczych (Dz.U. nr 32, poz. 220).
Odwiertem Odra 4 zlokalizowanym na pó³noc od Grodkowa (rys. 1), nawiercono dwa poziomy wodonoœne. Pierwszy z nich (z g³êb. 532 m) udostêpni³ w utworach triasu wody wodorowêglanowo-chlorkowe o mineralizacji oko³o 3 g/dm3. G³êbszy (1058 m), permski poziom zawiera wody chlorkowo-sodowe (Bossowski, Ihnatowicz 2004). Ich specyfik¹ jest obecnoœæ jonów ¿elazawych w iloœciach odpowiednio 12,5 mg/dm3 i 19 mg/dm3 oraz w p³ytszym poziomie cynku (1,43 mg/dm3). W niewielkiej odleg³oœci od Opola (12 km w kierunku wschodnim), w miejscowoœci Fosowskie, w odwiercie badawczym na g³êboko- œci 500 m napotkano na wody chlorkowo-sodowe, których temperatura na samowyp³ywie wynosi³a 24°C (Pilich 1979).
We wschodniej czêœci omawianej jednostki, w obrêbie osadów jury dolnej, odwiertem Kalisz IG 1 ujêto kilka poziomów wodonoœnych. Dwa z nich tworz¹ wody o mineralizacji oko³o 20 g/dm3, natomiast najp³ytszy (z g³êbokoœci 1185–1205 m p.p.t.) o typie hydro- chemicznym chlorkowo-wapniowym, cechuje siê mineralizacj¹ 2,6 g/dm3, zawartoœci¹ bromu – 5,6 mg/dm3, jodu – 0,4 mg/dm3oraz temperatur¹ na wyp³ywie 29°C (Paczyñski, P³ochniewski 1996).
W rejonie Kêpna (Mikorzyn) na g³êbokoœci zaledwie 4 m p.p.t. napotkano na wodê chlorkow¹ wykazuj¹c¹ mineralizacjê oko³o 3 g/dm3. W miejscowoœci Marcinki (ujêcie Marcinki IG 1), w osadach triasu ujêto solanki o mineralizacji ogólnej rzêdu 60 g/dm3(Pilich 1979). W rejonie Krotoszyn–Ostrzeszów wystêpuj¹ wody o typie chlorkowo-sodowym,
¿elaziste (Goebel 1963). Ich mineralizacja wynosi 3 g/dm3– w przypadku Krotoszyna i od oko³o 60 do oko³o 130 g/dm3 dla wód Ostrzeszowa przy jednoczesnej zawartoœci jonów
¿elazawych (Fe+2) odpowiednio 13 i 35 mg/dm3.
Generalnie w obrêbie permskich osadów monokliny przedsudeckiej wystêpuj¹ solanki, których mineralizacja dochodzi do 300–400 g/dm3. Wody w cechsztynie dodatkowo charak- teryzuj¹ siê wysokimi ciœnieniami z³o¿owymi (w dolomicie g³ównym dwukrotnie wy¿sze od ciœnieñ hydrostatycznych), znacznie wy¿szymi od ciœnieñ wód poziomu czerwonego sp¹- gowca i wy¿ejleg³ego poziomu triasowego. Najwiêksze ró¿nice ciœnieñ zaobserwowano w odwiertach w pó³nocnej i pó³nocno-wschodniej czêœci omawianej jednostki. Anomalne ciœnienia wód objawiaj¹ siê niejednokrotnie silnymi erupcjami solanek nasyconych siarko- wodorem – H2S (Bojarski i in. 1979; Bojarski, Sadurski 2000).
P³ochniewski (1996) wyznaczy³ w obrêbie monokliny przedsudeckiej prawdopodobny zasiêg obszaru najbardziej podatnego na ascenzjê permskich wód s³onych (rys. 1). Wzd³u¿
po³udniowej granicy jednostki zasiêg tego obszaru stanowi niejako przed³u¿enie przedsta- wianej przez Paczyñskiego i P³ochniewskiego (1996) strefy stosunkowo p³ytkiego (do 200 m) wystêpowania wód mineralnych. Rozci¹ga siê ona od rejonu Sieroszowic przez Œcinawê po pó³nocne okolice Brzegu Dolnego, nastêpnie od okolic Wroc³awia dalej ku pó³nocy przez Oleœnicê, Krotoszyn i w okolicy Jarocina skrêca w kierunku wschodnim poza monoklinê.
Problem ascenzyjnego zasolenia stwarza szczególne niebezpieczeñstwo dla wód zwy- k³ych wy¿ejleg³ych piêter wodonoœnych (mezozoicznego, trzeciorzêdowego i czwartorzê- dowego) w rejonach, gdzie zasiêg osadów permskich dochodzi do stref kontaktu z blokiem przedsudeckim.
Wody wodorowêglanowe i wodorowêglanowo-chlorkowe
Wody podziemne typu wodorowêglanowego lub wodorowêglanowo-chlorkowego, w g³êb- szych od kenozoicznego piêtrach wodonoœnych, w omawianej jednostce wystêpuj¹ spora- dycznie. Nawiercono je w okolicy Poznania w otworze Ksi¹¿ IG 2, w przedziale g³êbokoœci 385–395 m. Cechuj¹ siê nisk¹ mineralizacj¹ (ok. 440 mg/dm3), temperatur¹ nie prze- kraczaj¹c¹ 25°C i samowyp³ywem stabilizuj¹cym siê 18 m p.p.t. (Bojarski i in. 1979).
Tak¿e w pó³nocnej czêœci monokliny, odwiert Zb¹szynek IG 1 udostêpni³ wody wy- stêpuj¹ce w osadach jurajskich o typie wodorowêglanowo-wapniowo-sodowym (HCO3- Ca-Na) i mineralizacji 1,2–1,8 g/dm3(Pilich 1979).
W okolicy Wielunia (na pó³nocny wschód od tej miejscowoœci) odwiertem Dymek IG 1, zbadano wody wodorowêglanowo-sodowe wystêpuj¹ce tak¿e w osadach jury, wykazuj¹ce mineralizacjê oko³o 250 mg/dm3i temperaturê na wyp³ywie 27,9°C. Bardzo ciekawe pod wzglêdem sk³adu chemicznego wody napotkano w Ko¿uchowie (Ko¿uchów IG 2). Jak podaje Kolago i in. (1971) s¹ to wody chlorkowo-wodorowêglanowo-siarczanowe.
Najs³abiej zmineralizowane (do kilku g/dm3) wody wodorowêglanowe, wodorowêgla- nowo-chlorkowo-sodowe napotkaæ mo¿na w strefach kontaktu osadów mezozoiku i ich trzeciorzêdowej pokrywy (Bojarski i in. 1979). Wystêpowanie wód takich typów chemicz- nych (otwory Dymek IG 1, Zb¹szynek IG 1, Ksi¹¿ IG 2, Ko¿uchów IG 2) œwiadczy najprawdopodobniej o zachodz¹cej wymianie jonowej lub mieszaniu siê wód ró¿nych piêter wodonoœnych np. w wyniku ascenzji. Z drugiej strony, wysokie ciœnienia z³o¿owe po- ziomów cechsztynu i triasu mog¹ byæ efektem izolacji obecnych w nich wód od stref zasilania/wymiany (Bojarski 1996b; Bojarski, Sadurski 2000).
Wody siarczanowe i chlorkowo-siarczanowe
Najbardziej zasobnym w siarczanowe lub chlorkowo-siarczanowe wody rejonem mono- kliny przedsudeckiej jest po³udniowa czêœæ tej jednostki. Obszar predysponowany do wy- st¹pieñ takich wód rozci¹ga siê pasem od okolic Baszyna w kierunku na po³udniowy wschód przez okolice Wroc³awia, Trzebnicy, Wê¿owic (Wê¿owice IG 1) po Wojciechów (Woj- ciechów IG 1), na po³udniowo-wschodnich krañcach monokliny (rys. 1). Nieco na wschód od Czêstochowy, w miejscowoœci Olsztyn, w p³ytkiej studni gospodarskiej zbadano wodê o typie siarczanowo-wapniowo-sodowym cechuj¹c¹ siê mineralizacj¹ oko³o 3,5 g/dm3 (Pilich 1979).
Na wody ze znacznym udzia³em jonów siarczanowych (SO4-2) napotkano w osadach permu (np. cechsztynu) w rejonach miejscowoœci Nowa Sól–Œcinawa, Polkowice–Sie- roszowice. Pod wzglêdem chemicznym s¹ to w przewa¿aj¹cej czêœci wody siarczanowe lub siarczanowo-chlorkowe (np. ujêcia: Polkowice 203, Polkowice Dolne, Wichów nr 1, Bie-
lawy nr 1, Rynarcice S 119, Buczyna S-74). Zauwa¿yæ nale¿y, i¿ w Wichowie i Polkowicach rozpoznano dwa poziomy wód, wspomniane siarczanowe i drugi poziom o typie chlor- kowo-siarczanowym (Cl-- SO4-2) (Kolago i in. 1971).
Wyst¹pienia wód typu Cl--SO4-2zlokalizowano tak¿e w Sieroszowicach (S-105), Ma-
³omicach (S-165) oraz Wo³czynie IG 1 ko³o Kluczborka.
Mo¿liwoœci wykorzystania wód termalnych
Dla poszczególnych piêter wodonoœnych Ni¿u Polskiego, Górecki wraz z zespo³em (2006a, 2006b) wyznaczy³ jednostkowe zasoby dyspozycyjne energii geotermalnej. W ob- rêbie monokliny przedsudeckiej, do najbardziej perspektywicznych rejonów dla ekono- micznie uzasadnionej eksploatacji wód termalnych, autorzy zakwalifikowali obszar rozci¹- gaj¹cy siê od Gorzowa Wielkopolskiego przez Poznañ do Kalisza. Najwiêksze zasoby energii geotermalnej wystêpuj¹ w obrêbie zbiorników wodonoœnych dolnego triasu i permu (odpowiednio 45–50 MJ/m2 i 50–90 MJ/m2). Najprawdopodobniej na pó³noc i pó³nocny zachód od Kalisza, zasoby zbiornika permskiego przewy¿szaj¹ 100 MJ/m2. Przedstawione szacunki opieraj¹ siê na obserwowanej w obrêbie omawianej jednostki, zmiennoœci gêstoœci ziemskiego strumienia cieplnego. Generalnie na monoklinie najwiêksze wartoœci tego pa- rametru odnotowano w pasie o szerokoœci 50–70 km, rozci¹gaj¹cym siê od Gorzowa Wielkopolskiego przez Poznañ (Kórnik 1, Kórnik 2) po Kalisz (Kotlin 1, Kotlin 2, Bro- niszewice 1) – na pó³nocy. Na po³udniu zaœ od Zielonej Góry (Radoszyn 1, Lelechów IG 1, Lelechów IG 2) przez Leszno (Dry¿yna M5, Szlichtyngowa 1) i nieco na po³udniowy wschód od tej miejscowoœci. W obrêbie tych obszarów obserwuje siê anomalne wartoœci gêstoœci strumienia przekraczaj¹ce 100 mW/m2. Zatem uznaæ je mo¿na za najbardziej perspektywiczne dla pozyskiwania energii geotermalnej. Po³udniow¹ granicê zasiêgu ob- szaru o wysokich jednostkowych zasobach dyspozycyjnych energii geotermalnej przedsta- wia rysunek 1. Uwarunkowania zagospodarowania omawianych wód omówili np. Górecki (1988), Bojarski (1996a), Dowgia³³o (2007b).
Obszary perspektywiczne wykorzystania wód w balneologii i rekreacji
Ze wzglêdu na powszechnie obecne w obrêbie monokliny wody chlorkowe, bardzo czêsto jodkowe, bez ma³a ca³¹ jednostkê mo¿na uwa¿aæ za obszary perspektywiczne pod k¹tem mo¿liwoœci wykorzystywania tych wód do celów balneologicznych.
Opieraj¹c siê na danych przedstawionych w opracowaniu Góreckiego z zespo³em (2006a, 2006b), na omawianym obszarze wyró¿niæ mo¿na dwa g³ówne rejony o udokumentowanych wodach podziemnych predysponowanych dla balneologii. Pierwszy z nich rozci¹ga siê od Gorzowa Wielkopolskiego (£agów Lubuski IG 1, Zb¹szynek IG 1) w kierunku Zielonej Góry (Sulechów IG 1, Lelechów IG 1, S³awa IG 1), dalej na po³udniowy wschód przez okolice G³ogowa i Leszna (Wschowa), Krotoszyn, Ostrów Wielkopolski, Kalisz (Kalisz IG 1), Ostrzeszów po Wieluñ (Dymek IG 1) i Czêstochowê. Drugi pas, w przybli¿eniu równoleg³y do przedstawionego, rozci¹ga siê od rejonu Poznania (np. Swarzêdz IG 1, Œroda IG 2, Kaleje 5, Grundy Górne IG 1, Czeszewo IG 1, Koœcian 8, Wycis³owo IG 1 Jarocin 6
i in.) po Kalisz (rys. 1). W obu przypadkach wystêpuj¹ wody z wysok¹ zawartoœci¹ jonów bromkowych (400–3430 mg/dm3) i jodkowych (4–23 mg/dm3). Zaznaczyæ nale¿y, i¿ wy- mienione rejony obejmuj¹ wyst¹pienia wód w osadach karbonu, permu i dolnego triasu, dolnej jury i trzeciorzêdu. Lokalnie do zagospodarowania w celach balneologicznych wy- korzystane mog¹ byæ ujêcia w Trzebnicy i okolicy Grodkowa (Odra 4).
Generalnie podobna jest rozci¹g³oœæ obszaru w p³n. czêœci monokliny, gdzie lokalnie udokumentowano wody podziemne, które mog¹ stanowiæ perspektywiczne zaplecze su- rowca dla celów rekreacyjnych. S¹ to okolice Gorzowa Wielkopolskiego (Paproæ 3), Zie- lonej Góry, Poznania, Leszna, Kalisza Ostrzeszowa (Marcinki IG 1), Wroc³awia (Baszyn, Trzebnica, Wê¿owice, Wo³czyn, Wojciechów) na po³udniu po Czêstochowê na po³ud- niowym wschodzie (rys. 1).
WNIOSKI
Z przedstawionej analizy wnioskowaæ mo¿na, i¿ w obrêbie monokliny przedsudeckiej, w szczególnoœci w jej pó³nocnej i pó³nocno-wschodniej czêœci, wystêpuj¹ wody termalne, które mog¹ stanowiæ interesuj¹c¹ bazê surowcow¹ dla balneologii, rekreacji oraz zak³adów grzewczych. Przyk³adowo, atrakcyjnymi w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów, mia¿d¿ycy, przewlek³ych zatruæ metalami ciê¿kimi, chorób skóry czy nastêpstw chemio- terapii i radioterapii mog¹ byæ wody siarczkowe (£ebkowska, Karwowska 2010; Kucharski i in. 2006).
Podwy¿szona mineralizacja, obecnoœæ sk³adników specyficznych i wysoka temperatura – korzystne w balneologii, czêsto s¹ problematyczne w pozosta³ych ga³êziach zagospoda- rowania. Wykorzystanie omówionych wód w ka¿dej z wymienionych dziedzin wymaga odpowiedniego ich przystosowania, np. obni¿enia zasolenia dla rekreacji (najczêœciej po- przez rozcieñczanie) lub w przypadku ogrzewania, u¿ycie wymienników ciep³a. Niejed- nokrotnie obni¿a to walory tych wód i podnosi koszty ich zagospodarowania. Niejako decyduj¹cym o mo¿liwoœci wykorzystania istniej¹cych otworów jest ich stan techniczny. Jak podaje Bojarski (1996a), spoœród kilku tysiêcy wykonanych na Ni¿u odwiertów, ca³kowicie zlikwidowanych jest ponad 95%. W obrêbie monokliny przedsudeckiej, nie zlikwidowane, zamkniête g³owic¹ eksploatacyjn¹ oraz nadaj¹ce siê do bezpoœredniego zagospodarowania, do 1996 r. by³y (w obrêbie omawianej jednostki) tylko ujêcia Czeszewo IG 1 oraz Swarzêdz IG 1.
Niew¹tpliwie rozpoczynaj¹ce siê (w Politechnice Wroc³awskiej) badania izotopowe i hydrochemiczne wód termalnych (z wybranych ujêæ) omawianej jednostki wnios¹ do- datkowe informacje umo¿liwiaj¹ce optymalizacjê ich eksploatacji i zagospodarowania.
Przedstawione informacje opracowano na podstawie dostêpnych autorce materia³ów archiwalnych, które niejednokrotnie nie zawieraj¹ pe³nych danych na temat sk³adu che- micznego wód. Dotyczy to g³ównie zespo³u kationów obecnych w badanych wodach. St¹d w kilku przypadkach brak jest pe³nej charakterystyki typów chemicznych omawianych wód.
LITERATURA
BOJARSKI L., 1996a — Mo¿liwoœæ wykorzystania istniej¹cych g³êbokich otworów wiertniczych w celu ujêcia wód geotermalnych. Tech. Posz. Geol., Geosyn. i Geoter. nr 3–4, s. 19–21, Kraków.
BOJARSKI L., 1996b — Atlas hydrochemiczny i hydrodynamiczny paleozoiku i mezozoiku oraz ascensyjnego zasolenia wód podziemnych na Ni¿u Polskim. PIG, Warszawa.
BOJARSKI L., SADURSKI A., 2000 — Wody podziemne g³êbokich systemów kr¹¿enia na Ni¿u Polskim. Prz.
Geol. vol. 48, nr 7, s. 587–595, Warszawa.
BOJARSKI L., P£OCHNIEWSKI Z., STACHOWIAK J., 1979 — Wody termalne NE czêœci monokliny przed- sudeckiej. Prz. Geol. nr 11, s. 624–628, Warszawa.
BOSSOWSKI A., IHNATOWICZ A., 2004 — Lipowa IG-1, Odra 4, Profile g³êbokich otworów wiertniczych PIG.
Z. 104, Wyd. PIG, Warszawa.
DOWGIA££O J., 1971 — Studium genezy wód zmineralizowanych w utworach mezozoicznych Polski pó³nocnej.
Biul. Geol. t. 13, s. 133–219, Warszawa.
DOWGIA££O J., 2007a — Monoklina przedsudecka [W:] Hydrogeologia regionalna Polski, t. II, s. 48, Wyd. PIG, Warszawa.
DOWGIA££O J., 2007b — Obszary perspektywiczne dla ujmowania wód przydatnych w lecznictwie i cie- p³ownictwie oraz mog¹cych stanowiæ Ÿród³o surowców chemicznych. [W:] Hydrogeologia regionalna Polski, t. II, s. 97–100, Wyd. PIG, Warszawa.
GOEBEL S., 1963 – Analizy chemiczne wód mineralnych Polski. Wyd. Geol., Warszawa.
GÓRECKI W., 1988 — Wstêpna ocena mo¿liwoœci wykorzystania mezozoicznych wód geotermalnych na Ni¿u Polskim. Tech. Posz. Geol., Geosyn. i Geoter. nr 1–2, s. 22–26, Kraków.
GÓRECKI W. (red.), 2006a — Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Ni¿u Polskim. Kraków.
GÓRECKI W. (red.), 2006b — Atlas zasobów geotermalnych formacji paleozoicznej na Ni¿u Polskim. Kraków.
KARNKOWSKI P., 2000 — Rozwój prac poszukiwawczych w utworach cechsztynu na Ni¿u Polskim w latach 1945–2000. Prz. Geol. vol. 48, nr 5, s. 423–428, Warszawa.
KOLAGO C., P£OCHNIEWSKI Z., PICH J., 1971 — Mapa wód mineralnych Polski. Wyd. Geol., Warszawa.
KUCHARSKI K., KUCHARSKI J., ŒLIWIÑSKI J., 2006 — Poszukiwania badawcze ostatniego 40-lecia nad dzia³aniem leczniczym wód siarczkowych w Busku-Zdroju (1965–2005). Balneologia Polska, 3 (2006), s. 142–149, Warszawa.
£EBKOWSKA M., KARWOWSKA E., 2010 — Mikroorganizmy wystêpuj¹ce w wodach siarczkowych. Acta Balneologica L II, 1, s. 60–63, Warszawa.
PACZYÑSKI B., P£OCHNIEWSKI Z., 1996 — Wody mineralne i lecznicze Polski. Wyd. PIG, Warszawa.
PILICH A., 1979 — Ujêcia wód mineralnych i s³abo mineralizowanych w Polsce, zbiór podstawowych danych hydrogeologicznych i technicznych. Wyd. Inst. Balneoklimatycznego, Warszawa.
P£OCHNIEWSKI Z., 1979 — Polish mineral waters as chemical raw material. [W:] Hydrogeochemistry of mineralized waters, mat. konf., Wyd. Inst. Geol., s. 279–285, Warszawa.
P£OCHNIEWSKI Z., 1996 — Mapa zasolenia wód w utworach trzeciorzêdu. [W:] BOJARSKI L. – Atlas hydrochemiczny i hydrodynamiczny paleozoiku i mezozoiku oraz ascensyjnego zasolenia wód podziemnych na Ni¿u Polskim, PIG Warszawa.
Rozporz¹dzenie Rady Ministrów z dnia 14 lutego 2006 r. w sprawie z³ó¿ wód podziemnych zaliczonych do solanek, wód leczniczych i termalnych oraz z³ó¿ i innych kopalin leczniczych, a tak¿e zaliczenia kopalin pospolitych z okreœlonych z³ó¿ lub jednostek geologicznych do kopalin podstawowych (Dz.U. Nr 32, poz.
220).
SELECTED ISSUES OF OCCURRENCE AND USE OF MINERALIZED AND THERMAL WATERS OF THE FORE-SUDETIC MONOCLINE
ABSTRACT
In the Fore-Sudetic Monocline thermal waters occur in sedimentary rocks of various age and lithology.
Generally there are Permian (Zechstein, Rotliegendes) and Mesozoic (Triassic, Jurassic, Cretaceous) groundwater reservoirs. Physical and chemical features of the waters are considered. Areas most favourable to thermal waters use for heating, balneology and recreation are shown.
KEY WORDS
Fore-Sudetic Monocline, thermal waters, geothermics, balneology, recreation
