18 Zbiornik hydrogeotermalny triasu g³rnego .Trias g³rny jest okresem nasilenia si™ tektoniki

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of 18 Zbiornik hydrogeotermalny triasu g³rnego .Trias g³rny jest okresem nasilenia si™...

18 Zbiornik hydrogeotermalny triasu grnego

Zasig basenu sedymentacyjnego w grnym triasie ulega znacznym wahaniom. Prawdopo-dobnie najwikszy obszar zajmowa on w najstarszym kajprze grnym (warstwy gipsowe dol-ne) oraz w noryku. Centrum depozycji ulegao przemieszczeniu w zalenoci od wieku, jednakmaksymalne miszoci caego triasu grnego, rzdu 1400 m, obserwowane s w poudniowo-zachodnim odcinku wau kujawskiego oraz na obszarze niecki dzkiej (Iwanow, 1998).

Trias grny jest okresem nasilenia si tektoniki solnej w obrbie basenu, co doprowadziodo silnego rozczonkowania go na strefy o rnej subsydencji oraz powstania lokalnych struk-tur dwigajcych si (Warnowo, Grzzno, Szubin, Konary, Jew, Rogono) (Gajewska 1997,Deczkowski, 1997).

Sedymentacja utworw triasu grnego odbywaa si w przewaajcej mierze w rozlegym ipytkim zbiorniku rdldowym, bdcym pozostaoci po morzu wapienia muszlowego orazna obszarze ldowym. Powstaway wwczas utwory w facji iowcowej z wkadkami muowcw,piaskowcw, dolomitw i margli.

Kajper rodkowy

Warstwy gipsowe dolne charakteryzuje znacznie mniejszy zasig; zajmuj one centralncz Polski bez poudniowo-zachodniego fragmentu obszaru przedsudeckiego i cz pnocno-zachodni. W zbiorniku sedymentacj ksztatoway warunki przejciowe o charakterze sonejlaguny, a w samym rodku utworzy si pytki basen solny. Kompleks osadowy buduj gwnieutwory ilasto-muowcowe z wkadkami anhydrytu, gipsu i soli (Gajewska, 1978).

Piaskowiec trzcinowy zajmuje obszar podobny jak warstwy gipsowe dolne. Buduj go utwo-ry o genezie rzecznej i deltowej, rwni zalewowych i rodowisk lagunowych (Bilan, 1976;Orowska-Zwoliska, 1972). Utworzyy si grube kompleksy piaskowcowe facji korytowych,ktre dziel obszary rwni powodziowych zbudowanych z utworw ilasto-muowcowych.

Zasig warstw gipsowych grnych jest znacznie mniejszy. Sedymentacj w zbiorniku kszta-toway warunki brakiczne. Wytworzyy si gwnie osady ilaste, podrzdnie muowcowe zwkadkami anhydrytw, dolomitw i piaskowcw.

Osady noryku le z luk sedymentacyjno-erozyjn na starszych utworach (Marek, Pajchlo-wa, 1997). Powstaway w zrnicowanych warunkach rodowisk rdldowych, brakicznych imorskich (Deczkowski, Franczyk, 1988a). Z pocztku osadziy si utwory zlepiecowe, ilastez przerostami anhydrytw. W czci zachodniej Polski le na nich wydzielone warstwy dra-wieskie - iowce, dolomity i piaskowce (Dadlez, Kopik, 1963). Wyej w profilu wydziela siwarstwy jarkowskie - iowce dolomityczne i dolomity, a w stropowych partiach iy i muowceprzechodzce w warstwy zbszyneckie. W pnocno-wschodniej Polsce wydziela si warstwynidzickie i kodawskie dolne, zbudowane z pakietw pstrych zlepiecw i iw z wkadkamipiaskowcw i muowcw.

Osady retyku sedymentoway w zbiorniku sodkowodnym, ktry w porwnaniu z norykiemistotnie przesun si z poudnia na pnoc (Piekowski, 1988). W zachodniej Polsce wydzielo-no warstwy wielichowskie, a w pnocno-wschodniej i rodkowej warstwy bartoszyckie. Profilosadowy rozpoczynaj utwory szare - piaskowce, muowce i iowce miejscami z przerostamiwglistymi. W NE Polsce i w synklinorium warszawskim dominuj facje ilasto-muowcowe zprzewarstwieniami piaskowcw. W kierunku pnocnym wzrasta stopie piaszczystoci osa-dw. W poudniowo-zachodniej czci zbiornika wystpuj gwnie utwory ilaste.

Grnotriasowy zbiornik wd geotermalnych Niu Polskiego zosta okonturowany natural-nym zasigiem wystpowania utworw tego wieku i granicami Polski. Na planie struktursystemu alpejskiego (Poaryski, 1974) zbiornik grnotriasowy swym zasigiem obejmuje niec-ki pomorsk i warszawsk wraz z pnocno-zachodnim fragmentem niecki lubelskiej, nieckszczecisk i stref Gorzowa Wielkopolskiego, nieck dzk i miechowsk, wa pomorski i ku-jawski, NW cz obrzeenia witokrzyskiego, synekliz batyck, zachodni cz wyniesieniamazursko-suwalskiego i obnienia podlaskiego oraz prawie ca powierzchni obszaru przed-sudeckiego (z wyjtkiem poudniowych jej fragmentw) oraz monoklin lsko-krakowsk.

Utwory grnego triasu wystpuj na caym obszarze obejmujcym badania. Strop tychutworw zalega na rzdnych od ok. 100 m npm (monoklina lsko-krakowska) do ponad -3600m npm (rejon na wschd od Konina). Poza obszarem przedsudeckim i monoklin lsko-krakowsk oraz waem kujawskim, gdzie strop utworw zalega na rzdnych do -500 m npm,warstwy grnotriasowe zalegaj na rzdnych w granicach od ok. -500 do ok. -3600 m npmDotyczy to wszystkich, poza wczeniej wymienionymi, jednostek strukturalnych na Niu Pol-skim.

Cakowita miszo utworw grnotriasowych jest zmienna w granicach od kilkudziesiciumetrw (brzene partie zbiornika) do ponad 2500 m (wa kujawski). Ponad 1000 m miszocitych utworw wystpuj lokalnie na wale kujawskim, wale pomorskim, w niecce mogilesko-dzkiej, warszawskiej, monoklinie lsko-krakowskiej i w obszarze przedsudeckim. Na prze-waajcej czci obszaru cakowita miszo ska triasu grnego mieci si w przedziale 200- 1000 m.

Warstwy wodonone w profilu utworw grnotriasowych stanowi niedu miszo w gra-nicach od kilku do ok. 300 m. Powierzchniowo przewaaj obszary, w ktrych miszo tamieci si w przedziale do 50 m oraz 50 - 100 m. Jedynie lokalnie na waach kujawskim i po-morskim oraz w nieckach mogilesko-dzkiej, szczeciskiej, pomorskiej i warszawskiej, a takew obszarze przedsudeckim i monoklinie lsko-krakowskiej wystpuj warstwy wodonone osumarycznej miszoci przekraczajcej 100 m.

Najwiksze powierzchniowo obszary obejmujce niecki mogilesko-dzk, warszawsk iszczecisk oraz wa kujawski, cechuj si temperatur w stropie utworw grnotriasowychpowyej 50oC. Najwysze temperatury (ponad 120oC) zostay zarejestrowane w pnocno-wschodniej czci niecki mogilesko-dzkiej i poudniowo-zachodnim skrzydle wau kujaw-skiego w przekroju Konin-Toru i Pozna-Toru. Na pozostaym obszarze (strefy peryferyj-ne zbiornika) dominuj temperatury w granicach 20 - 50oC. Jedynie na monoklinie lsko-krakowskiej, niecce miechowskiej i w obszarze przedsudeckim wystpuj temperatury niszeni 20oC w stropie serii ska grnotriasowych.

Mineralizacja wd w stropie utworw grnego triasu wzrasta porwnywalnie do gboko-ci wystpowania ich stropu oraz rozkadu pola temperaturowego. Najwiksze mineralizacje(ponad 200, a nawet 300 g/dm3) wystpuj w wodach krcych w utworach budujcych wakujawski oraz wypeniajcych niecki mogilesko-dzk, szczecisk i warszawsk. W pozosta-ych subzbiornikach (jednostkach strukturalnych) mineralizacja wd jest zmienna w przedzialeod kilku (brzene strefy jednostek) do 100 g/dm3 oraz 100 - 200 g/dm3.

Z uwagi na wysok mineralizacj wd wystpujcych w grnotriasowym zbiorniku mo-na wykorzystywa j do celw balneologicznych (wody wystpujce w nieckach i na waachkujawskim i pomorskim) oraz/lub rekreacyjnych (wody z caego zbiornika).

Zmienno wspczynnika filtracji w warstwach wodononych grnotriasowego zbiornikawd geotermalnych jest niewielka i mieci si w przedziale od 1 do 4 106 m/s. S to zatem

398

18 Zbiornik hydrogeotermalny triasu grnego

skay sabo przepuszczalne. Wysze wartoci tego parametru (3 4 106 m/s) stwierdzo-ne zostay jedynie na niewielkich obszarach w nieckach mogilesko-dzkiej, warszawskiej iszczeciskiej.

Z uwagi na nisk przepuszczalno i przewodno warstw wodononych potencjaln wydaj-no uj wd grnotriasowych naley okreli jako nisk. Jedynie w niecce warszawskiej imogilesko-dzkiej (lokalnie) oraz na wale kujawskim i w niecce szczeciskiej (w zasadziepunktowo) mona spodziewa si uzyskania potencjalnych wydajnoci przekraczajcych 75m3/h. Punktowo mona oczekiwa uzyskania wydatkw wyszych ni 100 m3/h. Na domi-nujcym obszarze spodziewane wydajnoci potencjalnych uj nie przekraczaj wartoci 50m3/h.

18 The Upper Triassic aquifer

The extent of the sedimentary basin during Upper Triassic was oscillating considerably.Probably the largest was the area occupied by the basin in the earliest Upper Keuper (theLower Gypsum Beds) and in the Norian. The center deposition migrated with age, but ma-ximum thickness of the whole Upper Triassic, on the order of 1400 m, can be observed in thesouth-western segment of the Kujawy Swell and in the d Trough (Iwanow, 1998).

The Upper Triassic was a period of intensified salt tectonics, which led to strong dismem-bering of the basin into zones of various subsidence with current formation of local upliftingstructures (Warnowo, Grzzno, Szubin, Konary, Jew, Rogono) (Gajewska, 1997b; Decz-kowski, 1997).

Sedimentation of the Upper Triassic deposits proceeded for the most part within an exten-sive and shallow inland saline basin, which represented remains of the Muschelkalk sea, andon the surrounding land. During that time the deposits of claystone facies were developed,with siltstone, sandstone, dolomite and marl interbeddings.

Middle Keuper

The Lower Gypsum Beds are characterized by much smaller extent; they occupy thecentral part of Poland, except of its south-western and north-western areas. The sedimentationwas determined by transitional conditions of saline lagoon, and a shallow saline basin formedin the very center. The sedimentary complex consists principally of clayey-silty deposits withanhydrite, gypsum and salt inserts (Gajewska, 1978).

The Reed Sandstone occupies an area similar to the above mentioned. It is composedof deposits of fluvial and deltaic origin, of flood plains and lagoonal environments (Bilan,1976; Orowska-Zwoliska, 1972). Thick sandstone complexes of the channel infill facies wereformed, which are cut into the flood plains composed of clayey-silty deposits.

Extent of the Upper Gypsum Beds was much smaller. Sedimentation in the basin wasdetermined by brackish conditions. Mainly clayey deposits were developed, subordinatelysiltstone with inserts of anhydrite, dolomite and sandstone.

The Norian deposits rest with a sedimentary-erosional gap upon older rocks (Marek &Pajchlowa, 1997). They were formed in differentiated conditions of inland, brackish and marineenvironments (Deczkowski & Franczyk, 1988a). At the beginning the conglomerate