Charakterystyka mineralogiczna, geochemiczna i izotopowa solanki z samowypływu z otworu M-32 w wysadzie solnym Mogilno

• Autorzy: Wachowiak J. , Kasprzak A.

Warianty tytułu

EN

Mineralogical, geochemical and isotopic characteristics of brine from the outflow from borehole M-32, Mogilno Salt Dome

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Otwór badawczy M-32 usytuowany jest w południowo- -zachodniej części wysadu solnego Mogilno na złożu Mogilno I (Ryc. 1, 2). Wiercenie otworu rozpoczęto 30.10.2013 r. a zakończono w dniu 03.04.2014 r. W dniu 12.03.2014 podczas wiercenia otworu w soli kamiennej Na2, na głębokości 1258 m zaobserwowano dopływ płynu ze złoża (wypływ pod ciśnieniem na powierzchnię) w ilości około 3 m3. Podczas dalszego wiercenia wydajność wypływu wzrosła osiągając wartości 40- 80 m3 na dobę. W dniu 03.04.2014 przerwano i zakończono wiercenie na głębokości 1502 m i przeprowadzono częściową likwidację otworu w interwale 1502 – 1200 m. W składzie chemicznym solanki pobranej z wypływu po zatrzymaniu wiercenia (brak wpływu płuczki, próbka M-32/2) stwierdzono bardzo dużą zawartość magnezu - 74070 mg/dm3, potasu - 15890 mg/ dm3, wapnia - 15140 mg/dm3 i żelaza - 7754 mg/dm3 oraz stosunkowo małą zawartość sodu - 9572 mg/dm3. Ponadto zarejestrowano wysokie zawartości pierwiastków śladowych: strontu, litu, manganu, boru, cynku i wanadu. W wyniku badań izotopowych w badanej próbce nie stwierdzono obecności trytu (3H). Uzyskany wynik to 0,0 ± 0,3 TU. Oznacza to, że w solance nie występuje składowa współczesna, zasilana po 1952 roku. Stosunek zawartości izotopów stałych δ2H – δ18O, lokuje badany płyn w obszarze solanek syngenetycznych (Ryc. 10). Powyższy chemizm jest charakterystyczny dla syngenetycznych solanek złożowych, powstałych w wyniku postsedymentacyjnych procesów diagenetycznych/metamorficznych zachodzących w złożu solnym (przeobrażeń uwięzionych paleosolanek oraz minerałów i skał solnych).

EN

The M-32 exploratory borehole is located on the Mogilno I deposit in the SW part of the Mogilno salt dome. Drilling started on 30.10.2013 and it was completed on 03.04.2014. During drilling on 12.03.2014, an outflow of liquid under pressure from the deposit to land surface was identified in Na2 rock salt at 1258 m, in the quantity of about 3 m3. Outflow was increased to 40-80 m3/d during continuation drilling. On 03.04.2014 drilling was stopped at 1502 m, with partial borehole liquidation at the 1502-1200 m. interval. Sample M-32/2 (not contaminated with drilling wash liquid) contain significant contents of Mg2+ - 74070 mg/dm3, K+ - 15890 mg/dm3, Ca2+ - 15140 mg/dm3 and Fe2+,3+ - 7754 mg/dm3 and relatively slight contents of Na2+ - 9572 mg/dm3. Either high concentrations of strontium, lithium, magnesium, boron, zinc and vanadium was observed. As a result of isotopic tests, tritium has been not detected in the tested sample ((3H): 0.0 ± 0.3 TU), which meant that no contemporary component existed in brine, fed after 1952 (i.e. after nuclear tests were initiated in the atmosphere). The proportion of the constant isotope content δ2H – δ18O, located the liquid in the area of syngenetic brines (Fig. 10). The M-32 exploratory borehole is located on the Mogilno I deposit in the SW part of the Mogilno salt dome. Drilling started on 30.10.2013 and it was completed on 03.04.2014. During drilling on 12.03.2014, an outflow of liquid under pressure from the deposit to land surface was identified in Na2 rock salt at 1258 m, in the quantity of about 3 m3. Outflow was increased to 40-80 m3/d during continuation drilling. On 03.04.2014 drilling was stopped at 1502 m, with partial borehole liquidation at the 1502-1200 m. interval. Sample M-32/2 (not contaminated with drilling wash liquid) contain significant contents of Mg2+ - 74070 mg/dm3, K+ - 15890 mg/dm3, Ca2+ - 15140 mg/dm3 and Fe2+,3+ - 7754 mg/dm3 and relatively slight contents of Na2+ - 9572 mg/dm3. Either high concentrations of strontium, lithium, magnesium, boron, zinc and vanadium was observed. As a result of isotopic tests, tritium has been not detected in the tested sample ((3H): 0.0 ± 0.3 TU), which meant that no contemporary component existed in brine, fed after 1952 (i.e. after nuclear tests were initiated in the atmosphere). The proportion of the constant isotope content δ2H – δ18O, located the liquid in the area of syngenetic brines (Fig. 10). Presented water chemistry is characteristic for reservoir brines formed during post-depositional diagenetic and/ or metamorphic processes within salt deposits (transformation of palaeobrines, minerals and salt evaporates).

Słowa kluczowe

PL

górny perm; ewaporaty cechsztyńskie; wysad solny Mogilno; solanki syngenetyczne; hydrogeologia złóż solnych

EN

Upper Permian; Zechstein evaporites; Mogilno Salt Diapir; syngenetic brines; hydrogeology of salt deposits

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Górnictwa Solnego
• Czasopismo: Przegląd Solny
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 10
• Strony: 39--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wachowiak J.

• GeoSalt - Badania i Ekspertyzy Geologiczne Złóż Soli, ul. Rzepichy 42, 30-240 Kraków

autor

Kasprzak A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• DADLEZ R. 1997. Epicontinental bisins in Poland: Devonian to Cretaceous – relationship between the crystalline basement and sedimentary infill. Geological Quarterly, 41: 419–432.
• DADLEZ R (red.), 1998. Mapa tektoniczna kompleksu cechsztyńsko- mezozoicznego na Niżu Polskim w skali 1:500 000. PIG, Warszawa.
• DADLEZ R., MAREK S., 1998. Major faults, salt- and nan-salt anticlines. In: Paleogeographic Atlas of Epicontinental Permian and Mesozoic in Poland (1:2 500 000) (eds. R. Dadlez, S. Marek, J. Pokorski). Państw. Inst. Geol. Warszawa.
• DULIŃSKI M. I IN., 2014. Isotope monitoring of water appearances in salt mines: The Polish experience. Radioactive Waste Management NEA/RWM/R, 10: 123-131.
• DROGOWSKI J., TADYCH J., 2006. Budowa geologiczna i zagospodarowanie wysadów solnych „Mogilna” i „Góry”. Prz. Geol., 54 (4): 306.
• GARLICKI A., SZYBIST A., 1986. Osady salinarne polskiego cechsztynu z solami potsowo-magnezowymi. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 2: 391–404.
• SCHWERTMANN, U., FECHTER, H. (1994). The formation of green rust and its transformation to lepidocrocite. Clay Minerals, 29: 87-92.
• SOKOŁOWSKI J., 1966. Rola halokinezy w rozwoju osadów mezozoicznych i kenozoicznych struktury Mogilna i synklinorium mogileńsko-łódzkiego. Prace Instytutu Geologicznego, 50: 1-112.
• WACHOWIAK J., PAWLIKOWSKI M., WILKOSZ P., 2012. Lithostratigraphy of Zechstein evaporites of the central and north-western parts of the Mogilno salt diapir, based on boreholes Z-9 & Z-17. Geology, Geophysics & Enviroment, 38 (2): 115-151.
• WAGNER R., 1994. Stratygrafia i rozwój basenu cechsztyńskiego na Niżu Polskim. Prace PIG, 146: 1-71.
• WILKOSZ P., 2001. Ewolucja geologiczna i kinematyka struktury Mogilna w kenozoiku. Archiwum Instytutu Geologii UAM, Poznań (praca doktorska).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).