dr hab. inż. Arkadiusz Krawiec

Katedra Geologii i Hydrogeologii WNoZi UMK

ul. Lwowska 1, 87-100 Toruń, tel. 56 611 2594;

e-mail: arkadiusz.krawiec@umk.pl

Wody termalne

w Polsce

Wody termalne* temperatura na wypływie ma co najmniej 20 0C (woda geotermalna)

*Ustawa z dn. 9.06.2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. Nr 163, poz. 981, z późniejszymi zmianami)

Woda uznana za termalną i leczniczą traktowana

jest w polskim prawodawstwie jako kopalina, a

jej wydobywanie i ochrona podlegają przepisom

Prawa geologicznego i górniczego.

Wodą termalną jest woda podziemna, która na

wypływie z ujęcia ma temperaturę co najmniej

20°C. W Polsce zasoby wód termalnych

(geotermalnych) występują głównie na Niżu

Polskim, w Karpatach oraz w Sudetach. Szereg

nowych ujęć wód termalnych zostało

udokumentowanych w ostatnich kilkunastu

latach.

Wody termalne i lecznicze mogą wypływać na powierzchnię terenu w różny sposób.

Niekiedy wydostają się na powierzchnię jako źródła, np. Cieplice Śląskie czy Lądek-Zdrój.

Zdecydowanie częściej wody termalne są eksploatowane z ujęć wierconych – odwiertów

o głębokości kilkuset i więcej metrów. Najgłębszym obecnie odwiertem wody leczniczej

w Polsce jest odwiert C-1 w Cieplicach Śląskich-Zdroju o głębokość 2002,5 m, natomiast

w Chochołowie wody termalne eksploatuje się z ponad 3200 m.

Białka Tatrzańska GT-1 fot. A. Krawiec

Toruń, wiercenie otworu TG-1 o głęb. 2925 (2336) fot. A. Krawiec

Roboty geologiczne mogą być prowadzone na

podstawie zatwierdzonego projektu prac

geologicznych, który został wykonany zgodnie z

wymogami zawartymi w rozporządzeniu Ministra

Środowiska w sprawie szczegółowych wymagań

dotyczących projektów robót geologicznych ….

(2015). W szczególnych przypadkach, gdy np.

projektowany otwór wiertniczy znajduje się w

obrębie pasa nadmorskiego, organem właściwym

do jego zatwierdzenia jest Minister Środowiska.

Gdy projektowany otwór zlokalizowany jest na

terenie już istniejącego obszaru górniczego lub

jego głębokość przekracza 100 m, to prace

wiertnicze należy prowadzić w oparciu o plan

ruchu zakładu górniczego.

Wyniki poszukiwania i rozpoznawania przedstawia się w dokumentacji hydrogeologicznej

ustalającej zasoby eksploatacyjne wód termalnych. Na jej podstawie sporządzany jest

projekt zagospodarowania złoża, w którym wyznacza się obszar i teren górniczy.

Wody termalne* temperatura na wypływie ma co najmniej 20 0C (woda geotermalna)

Złoże wód termalnych, obszar i teren górniczy

• obszarem górniczym jest przestrzeń, w granicach której przedsiębiorca jest uprawniony

do wydobywania kopaliny, podziemnego bezzbiornikowego magazynowania substancji,

podziemnego składowania odpadów oraz prowadzenia robót górniczych niezbędnych do

wykonywania koncesji;

Stargard – obszar i teren górniczy (Ciężkowski, Kapuściński, 2011)

• terenem górniczym

jest przestrzeń objęta

przewidywanymi

szkodliwymi

wpływami robót

górniczych zakładu

górniczego.

Stargard – otwory geotermalne

Stargard – przekrój geologiczny (Ciężkowski, Kapuściński, 2011)

Stargard, otwór eksploatacyjny GT-1 oraz chłonny GT-2 fot. A. Krawiec

Odrębne struktur geologiczne tworzą cokoły

proterozoicznej platformy wschodnioeuropejskiej oraz

paleozoicznej platformy zachodnioeuropejskiej. Za

granicę pomiędzy platformami przyjmuje się zespół

uskoków zrzutowych, obniżających krystaliczny cokół

platformy wschodnioeuropejskiej i wyznaczający NE

granicę szwu transeuropejskiego – TESZ (ang. Trans-

European Suture Zone) o przebiegu NW-SE.

wg. Żelaźniewicza i in., 2011 Jednostki tektoniczne

Lokalizacja udokumentowanych złóż wód leczniczych i termalnych w Polsce

(Krawiec, Ciężkowski, 2017)

Prowincja platformy prekambryjskiej (A)

Platforma prekambryjska to duża i zróżnicowana jednostka geologiczno-strukturalna,

położona po wschodniej stronie tzw. linii tektonicznej Teisseyre'a. Cechy

charakterystyczne prowincji:

• obszar najpłytszego występowania utworów podłoża krystalicznego na Niżu Polskim;

• charakterystyczna jest tu redukcja utworów mezozoiku. Na wyniesieniu mazursko-

suwalskim i w lubelskiej części prowincji brak jest również utworów cechsztynu;

• w najbardziej wydźwigniętych częściach płyty, np. w rejonie augustowskim (a), w całym

profilu utworów osadowych brak jest wód mineralnych.

• obecność wychłodzonych skał podłoża krystalicznego, wpływ zlodowaceń oraz procesy

infiltracyjnego przemywania serii osadowych sprzyjały głębokiemu wysłodzeniu i

obniżeniu temperatury wód podziemnych. Generalnie prowincja ta jest uboga w wody

termalne i lecznicze.

Prowincja platformy prekambryjskiej (A)

Sopot - z głębokości około 800 m ujęto solankę (ujęcie zwane Zdrojem Św. Wojciecha)

Woda lecznicza: 4,47 % woda chlorkowo-sodowa-magnezowa, jodkowa – ok. 18 oC

W obszarze tym znajduje się ponadto:

Lidzbark Warmiński (GT-1 o głęb. 1035 m, J lias;

M=21 g/L; temp. ok. 20 oC; Cl-Na)

Gołdap - otwory eksploatacyjne GZ-1 i GZ-2

o głębokości 646 i 426 m, ujmujące wody

odpowiednio z utworów jury i kredy górnej

Woda lecznicza: 0,63 % Cl-Na , T (22 oC) oraz

0,14% Cl-HCO3-Na, F (temp. 18,7-19,4 oC)

Sopot, fot. A. Krawiec

Ustka - ujęcie IGH-1 o głębokości 730 m; Perm;

M=34 g/L; temp. ok. 21 oC; Cl-Na, I

(ujęcie po wieloletnim postoju uruchomione w 2017 r.)

Prowincja platformy paleozoicznej (B)

• Jest to obszar dużych głębokości do podłoża krystalicznego (do 9 km);

• Przeważały tu procesy akumulacji osadów w wodach morskich; solonośne utwory cechsztynu

wpływały na kształtowanie się wód mineralnych;

• Główne poziomy wodonośne z wodami mineralnymi i termalnymi występują w utworach

mezozoicznych. Utwory paleozoiczne mają znacznie gorsze właściwości zbiornikowe;

• Wody termalne i mineralne występują w strukturach geologicznych, o osi NW – SE (synklinoria,

antyklinorium), przy czym największy zasięg i znaczenie mają utwory kredy dolnej i jury.

to największa z wydzielonych prowincji, obejmująca NE i centralną część Polski.

(Górecki, 2006)

Prowincja platformy paleozoicznej (B)

• W porównaniu z prowincją A, jest tutaj korzystniejszy gradient geotermiczny;

• Charakterystyczne są płytkie wystąpienia wód mineralnych, co miało istotny wpływ na

powstanie, już w dalekiej przeszłości uzdrowisk użytkujących te wody;

• Wody termalne rozpoznano w licznych otworach. Eksploatowane są: Pyrzyce, Stargard,

Poddębice, Uniejów, Mszczonów, Trzęsacz, Ciechocinek, (Grudziądz, Konstancin, Tarnowo P.)

Otwór Piła IG-1 w Kotuniu, fot A. Krawiec

• Główne uzdrowiska:

Świnoujście, Kołobrzeg,

Kamień Pomorski,

Połczyn-Zdrój,

Ciechocinek,

Inowrocław, Wieniec-

Zdrój, Konstancin czy

Uniejów.

Kołobrzeg, źródło solankowe, fot A. Krawiec

• Wody mineralne i

termalne są głównie

typu Cl-Na;

Grudziądz - do celów leczniczych

wykorzystywana jest solanka - 7,9% woda

chlorkowo-sodowa, jodkowa, żelazista.

Ujęcie IG-1 ma głębokość 1630 m, J lias.

Temperatura na wypływie wynosi 40,5 0C.

Przy niewielkim codziennym poborze solanki

jej temperatura nie przekracza 14-16 0C.

Konstancin-Jeziorna (IG-1 o głęb. 1750 m; J

lias; M=75 g/L; Cl-Na, I, Fe; temp. ok. 35 oC;

(zazwyczaj nie przekracza 14-16 0C).

Mszczonów (IG-1; K dolna; głęb. 1602-1790

m; wody termalne słodkie o mineralizacji ok.

0,5 g/L ; HCO3-Cl-Na-Ca; T=40,5 0C).

Wody termalne rozpoznano także otworami

Wilga, Celejów, Toruń (obecnie nie

eksploatowane)

Synklinorium brzeżne (kościerzyńsko-puławskie)

Toruń, TG-1, fot. A. Krawiec

Celejów, fot. A. Krawiec

Dominują tutaj wody typu Cl–Na, a mineralizacja

wód wzrasta wraz z głębokością.

Antyklinorium kujawsko-pomorskie (śródpolskie)

W obszarze tym znajdują się uzdrowiska: Kołobrzeg,

Kamień Pomorski (wraz z Dziwnówkiem i

Międzywodziem), Połczyn-Zdrój, Ciechocinek,

Inowrocław oraz Wieniec-Zdrój. Wody termalne

eksploatuje się otworem w Trzęsaczu (hodowla ryb).

Ciechocinek – fontanna „Grzyb” oraz ujęcie solankowe 11, fot. A. Krawiec

Inowrocław – tężnie solankowe, fot. A. Krawiec fot. W. Ciężkowski

Inowrocław, wiercenie otworu IL-1 (źródło solankowe) o głęb. 507 m

Synklinorium szczecińsko-miechowskie

to jeden z ważniejszych obszarów, gdzie występują termalne wody o zasobach, składzie i

temperaturze uzasadniające możliwość ich użytkowania. Przykłady:

wg. Janos i in., 2012

Tarnowo Podgórne (GT-1;

J1; głęb.1200 m; T= ok.

430C; M= 81 g/L ; Cl-Na);

Kleszczów, 0,25-0,8% Cl-

Na, T = 46-52°C

czy ujęcia nie

eksploatowane: Ślesin,

Konin ( 97,5oC M= 150

g/L), Koło, Pobiedziska.

Uniejów (PIG-AGH1 i 2, IGH-1, J1; głęb. 1950-2085 m; T= ok. 670C; M= 6,8 g/L ; Cl-Na);

Pyrzyce (5 otworów; J1; głęb.1563-1632 m; T= ok. 62,50C; M= 116-121 g/L; Cl-Na,Fe,I);

Stargard (GT-1 – GT-4; J1; głęb. 2772-3056 m; T= ok. 690C; M= 120 g/L ; Cl-Na, I);

Poznań (Swarzędz IGH-1, J1; głęb. 1089-1306 m; T= ok. 370C; M= 15 g/L ; Cl-Na);

Poddębice (GT-2; K1; głęb. 2101 m ; T= ok. 710C; M= 0,4 g/L ; HCO3-Cl-Na-Ca).

Geotermia Stargard oraz Pyrzyce fot. A. Krawiec

monoklina przedsudecka, region górnośląski

Region monokliny przedsudeckiej Najmłodszymi utworami, w których występują wody mineralne i termalne są piaskowce jury

dolnej. W omawianym regionie wody mineralne i termalne nie są użytkowane (najczęściej

temperatura wynosi około 21 oC). Rozpoznano je np. w Trzebicy, Łagowie czy Wołczynie

(planowane do wykorzystania do zasilania tężni).

Region górnośląski - wody mineralne występują nie tylko w osadach karbonu, lecz również w warstwach miocenu.

To obszar gdzie zaznacza

się znaczne przeobrażenie

naturalnej strefowości

hydrochemicznej,

wywołane drenażem

kopalnianym.

Istnieje tu także

możliwość dalszych

przeobrażeń, w tym w

obrębie wód mineralnych,

wynikająca ze stopniowej

likwidacji kopalń.

Prowincja sudecka (C)

Wody mineralne i termalne są tu użytkowane od wielu wieków. Kryteria geologiczne

i hydrogeologiczne stały się podstawą wydzielenia bloku przedsudeckiego i Sudetów.

Zaznacza się tutaj duża rola stref tektonicznych w przepływie wód i powstawaniu źródeł

(w tym termalnych).

wg. Ciężkowski i in., 2010

Na obszarze regionu

sudeckiego

występują trzy

podstawowe rodzaje

wód mineralnych i

swoistych:

- wody termalne,

- szczawy,

- wody radoczynne.

Wody termalne uznano za lecznicze w Cieplicach Śląskich-Zdroju i Lądku-Zdroju, w których początki wykorzystania wód sięgają XII-XIII w. Wody Cieplic mają mineralizację około 0,6 g/L (typ SO4-HCO3-Na). W otworze C-1 na głęb. 2002,5 m ujęto wodę o temp. 87,6 oC. Ujmowane są też źródła (16 do 43 oC): Marysieńka, Sobieski, Nowe, Basenowe, Antoni.

Wody Lądka wypływają w obrębie gnejsów metamorfiku Lądka-Śnieżnika. Mają niewielką mineralizację (0,2 g/dm3) i typ HCO3-F-Na. Zawartość radonu ponad 1350 Bq/ dm3. Źródła mają temp. 20-29 oC, a odwiertem Z-1 o głębokości 700 m ujęto wodę o temp. 45 oC. W prowincji sudeckiej wody termalne ujęto też w innych miejscach, np. Karpniki (KT-1 o gł. 1997 m, temp. 51,4oC) czy: Bogatynia, Grabin, Staniszów (nie są one jeszcze wykorzystywane).

Zdrój Wojciech (Lądek-Zdrój), fot. A.Krawiec

W 2002 r. w Dusznikach-Zdroju ujęto otworem o głębokości 1695 m szczawę termalną o

temperaturze 36 oC i wydajności 24 m3/h.

Prowincja sudecka (C)

Erupcja szczawy z odwiertu Jan Kazimierz w Dusznikach-Zdroju podczas prac rekonstrukcyjnych w 1969 r. , fot. W. Marcinkiewicz

Prowincja sudecka (C)

Lądek-Zdrój – Zakład Przyrodoleczniczy Wojciech z 1680 r.

fot. A.Krawiec

Do prowincji tej należą: zapadlisko przedkarpackie, Karpaty zewnętrzne i Karpaty wewnętrzne.

wg.

Cię

zko

wsk

iego

i in

. 20

10

Prowincja karpacka (D)

wg. Chowaniec, 2009

• Długie tradycje w użytkowaniu wód mineralnych do celów leczniczych. • Powszechne występowanie wód mineralnych i termalnych, choć nie na całym jej obszarze (brak na obszarze Tatr i PPS).

Prowincja karpacka (D)

zapadlisko przedkarpackie

W otworze C-1 w Busku-Zdroju ujęto wody Cl-

Na-Ca, H2S o temperaturze 24 oC.

Ostatnio, na terenie gminy Kazimierza Wielka,

w Cudzynowicach na głębokości 670-750 m

także rozpoznano wody termalne (ok. 28 oC) o

mineralizacji ponad 13 g/dm3.

Głowica otworu C-1 w Busku-Zdroju, fot. A.Krawiec W północno-środkowej części zapadliska

(Busko -Zdrój; Solec - Zdrój; Dobrowoda,

Wełnin), na głębokościach do kilkuset m

występują lecznicze wody siarczkowe i solanki

typów Cl-Na+S, Cl-SO4-Na, H2S, Cl-Na, I i

mineralizacji od kilku do 40 g/dm3.

Region zewnętrznokarpacki

Karpaty zewnętrzne, tzw. fliszowe, budują jednostki tektoniczne ponasuwane na siebie i silnie zaburzone zwane płaszczowinami. Poszczególne jednostki są zbudowane z piaskowców i łupków fliszowych.

We fliszu Karpat zewnętrznych występują szczawy, wody siarczanowe i siarkowodorowe, wody słone i solanki (niekiedy także termalne)

Polańczyk IG-1 (1144 m głębokości; HCO3-Ca , I; 2,4 g/L (fot.A. Krawiec)

Region zewnętrznokarpacki

Największe nagromadzenie szczaw występuje wzdłuż

doliny Popradu: Krynica Zdrój, Tylicz, Muszyna, Żegiestów,

Wierchomla, Piwniczna czy Złockie. Szczawy zwykłe

wykorzystywane są tu do produkcji wód mineralnych, a

obszar ten można określić największym „zagłębiem

rozlewniczym” wód w Polsce.

W Porębie Wielkiej rozpoznano solanki termalne (42 oC

na wypływie z głęb. ok. 1800 m).

Rymanów

Wody mineralne wschodniej części Karpat fliszowych (Iwonicz-Zdrój, Rymanów-Zdrój,

Krosno) związane są ze złożami ropy naftowej. W pobliżu Iwonicz-Zdroju znajduje się znane

od średniowiecza źródło Bełkotka, w ujęciu którego wydobywający się metan często ulegał

samozapłonowi.

W węglanowych utworach dewonu i piaskowcach

karbonu podłoża zewnętrznych Karpat fliszowych

występują stare solanki typu Cl-Na-Ca+I, o mineralizacji

od ok. 30 do ok. 150 g/dm3 (Ustroń; Kęty; Jaworze) i

temp. ok. 32 oC.

Region wewnętrznokarpacki

Region ten stanowi

niewielką część

prowincji karpackiej, ale

bardzo ważną ze

względu na

występowanie wód

termalnych. Do regionu

tego należą: pieniński

pas skałkowy, niecka

podhalańska oraz

Tatry.

(wg T. Szklarczyka)

Niecka podhalańska to basen artezyjski, w którym w skrasowiałych utworach węglanowych eocenu i triasu, na głębokości od 680 do ponad 5000 m, udokumentowano wody termalne. Przepływ tych wód zachodzi od Tatr aż do nieprzepuszczalnej bariery pienińskiego pasa skałkowego, gdzie głównie rozpływają się na zachód i wschód, a następnie na południe.

Region wewnętrznokarpacki

Temperatury wynoszą od około 20 oC w otworach blisko wychodni w rejonie Tatr do około 85 oC w głębi niecki podhalańskiej, przy mineralizacji od około 0,3 do 3 g/dm3. Są one wykorzystane do rekreacji (Bukowina, Białka, Zakopane, Biały Dunajec, Chochołów) i celów grzewczych.

wg. Chowaniec, 2009

Wody termalne niecki podhalańskiej, fot A. Krawiec

Bukowina Tatrzańska

Bańska Niżna

Bukowina Tatrzańska

Uwarunkowania formalno-prawne poszukiwania i wydobywania wód

podziemnych zaliczonych do kopalin (Sokołowski, Socha 2015)

Literatura:

1. Chowaniec J., 2009. Studium hydrogeologii zachodniej części Karpat polskich. Biul. PIG-PIB, 434, Hydrogeol. VIII. 2. Ciężkowski W., Kapuściński J. 2011 - Wyznaczanie granic obszaru i terenu górniczego dla złóż wód podziemnych

uznanych za kopaliny. MŚ, Warszawa. 3. Ciężkowski W., Chowaniec J., Górecki W., Krawiec A., Rajchel L., Zuber A., 2010. Mineral and thermal waters of

Poland. Przegląd Geologiczny, vol. 58, nr 9/1: 762-773. 4. Felter A., Skrzypczyk L., Socha M., Sokołowski J., Stożek J., Gryczko-Gostyńska A., 2015. Mapa zagospodarowania

wód zaliczonych do kopalin w Polsce. PIG-PIB Warszawa. 5. Górecki W. (red.), 2006. Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Niżu Polskim. AGH, Kraków. 6. Krawiec A., 2002. Studium hydrogeologiczne wód leczniczych antyklinorium kujawsko-pomorskiego. Praca

doktorska. Wydział Biologii i Nauk o Ziemii, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń (niepublikowane). 7. Krawiec A., 2012. Therapeutic waters as geotourism values of the Polish Baltic sea coast (Wody lecznicze jako

walory geoturystyczne polskiego wybrzeża Bałtyku) Geoturystyka. 1-2 (28-29): 3-12 Kraków. 8. Krawiec A., Sobiech M., Wysota W., 2017. Zasoby wód podziemnych i złoża kopalin. W: Radzimiński A. (red.).

Dzieje regionu kujawsko-pomorskiego. 9. Krawiec A., Ciężkowski W., 2017. Geologia i górnictwo wód leczniczych i peloidów w Polsce. s. 103-130. W:

Ponikowska I., Kochański J.W. (red.). Wielka Księga Balneologii, Medycyny Fizykalnej i Uzdrowiskowej. Tom I. Część ogólna. 1-836. Wyd. Aluna.

10.Paczyński B. (red.), 2002. Ocena zasobów dyspozycyjnych wód leczniczych i potencjalnie leczniczych. Poradnik metodyczny. PIG, Warszawa, ss. 100.

11.Paczyński B., Płochniewski Z., 1996. Wody mineralne i lecznicze Polski. Państw. Inst. Geol. Warszawa. 12.Paczyński B., Sadurski A. (red.), 2007. Hydrogeologia regionalna Polski, t. II - Wody mineralne, lecznicze i

termalne oraz kopalniane. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa. 13.Rajchel L., 2012. Szczawy i wody kwasowęglowe Karpat polskich. Wyd. Nauk. AGH, Kraków: 1-144. 14.Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. (red.), 2017. Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce według stanu na dzień

31.12.2016 r., PIG-PIB Warszawa.

Dziękuję Państwu

za uwagę