Solanki Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

• Autorzy: Różkowski A.

Warianty tytułu

EN

Brines in the Upper Silesian Coal Basin

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Górnośląskie Zagłębie Węglowe jest położone w zasięgu zapadliska górnośląskiego, ukształtowanego w ramach skonsolidowanego prekambryjskiego podłoża. Zapadlisko górnośląskie stanowi basen sedymentacyjny, w którym miąższość osadów dochodzi do kilkunastu kilometrów. Basen jest wielopiętrową hydrostrukturą, w której występują utwory wodonośne od kambru do czwartorzędu włącznie. W profilu hydrogeologicznym basenu zaznacza się wyraźna strefowość hydrodynamiczna i hydrochemiczna. Środowisko hydrogeochemiczne solanek występujących w utworach trzeciorzędu oraz młodszego i starszego paleozoiku zostało udokumentowane wynikami badań składu chemicznego, gazowego i izotopowego wód do głębokości 3000 m. Solanki, o mineralizacji dochodzącej do 372 g/dm3, występują w różnych środowiskach hydrogeologicznych. Posiadają jednak szereg wspólnych cech charakterystycznych dla solanek występujących w głębokich basenach sedymentacyjnych. Są wodami pogrzebanymi, przeobrażonymi na skutek diagenezy środowiska hydrogeologicznego, położonymi w zasięgu regionalnego grawitacyjnego systemu przepływu. Obserwuje się wyraźny trend wzrostu mineralizacji wód niezależnie od wieku skał. Wyniki badań izotopowych wskazują, że solanki charakteryzują się różną genezą Solanki występujące w ilastym kompleksie trzeciorzędowym są wodami synsedymentacyjnymi; solanki występujące w utworach karbonu, dewonu i kambru są różnowiekowymi wodami paleoinfiltracyjnymi oraz wodami mieszanymi. Naturalne solanki w zasięgu wpływu oddziaływania eksploatacji górniczej, w interwale głębokości do 650-1100 m, ulegają antropogenicznemu przeobrażeniu.

EN

The Upper Silesian Coal Basin (USCB), 7,500 sq km in area (including 5,500 sq km in Poland) lies in the Silesian Variscan intermontane depression. Within this sedimentary basin the thickness of sediments reaches about 11 km. The multiaquifer formations have been identified in the hydrogeological section of the Silesian depression. It is observed a distinct hydrodynamic and hydrochemical zoning in the USCB. Hydrogeological environment of brines occurring in the Tertiary, and Upper and Lower Palaeozoic formations has been documented by results of chemical, gaseous and isotopic investigations of groundwater until the depth of 3,000 m. These brines of TDS up to 372 g/dm3 occur in different hydrogeological environments. They have some hydrochemical features characteristic for brines occurring in deep sedimentary basins. They are burried groundwaters transformed in process of hydrogeological environment diagenesis. Brines occur in range of regional flow system. There is observed a general trend of groundwater mineralization increase with depth, regardless of the stragraphic sequence. This general trend is disturbed by phenomena of hydrochemical anomalies. According to isotopic investigations brines are of different origin. Brines occurring in clayey Tertiary complex are synsedimentary waters. Brines occurring in Carboniferous, Devonian and Cambrian formations are palaeoinfiltration groundwaters of different ages as well as mixed groundwaters. Natural brines occurring in the depth interval up to 650-1100 m are being transformed by mining activity.

Słowa kluczowe

PL

solanki; geneza solanek; hydrochemizm; środowisko hydrogeologiczne; Górnośląskie Zagłębie Węglowe

EN

brines; brines origin; hydrochemistry; hydrogeological environment; Upper Silesian Coal Basin

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2002
• Tom: nr 404
• Strony: 191--213
• Opis fizyczny: Bibliogr. 47 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Różkowski A.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Nauk o Ziemi, ul. Będzińska 60, 41-200 Sosnowiec

Bibliografia

• [1] CHAŁUPNIK S., 1996 — Kopalnie jako źródło skażeń promieniotwórczych środowiska. Pr. Gl Inst. Górn. Seria Konferencje, 7: 131-143.
• [2] HEM J.D., 1970 — Study and interpretation of the chemical characteristic of natural water. Geol. Surv. Wat. Supp. Pap., 1473: 363s.
• [3] KLECZKOWSKI A.S., VU NGOC-KY, 1969 — Vertical succession of hydrochemical zones in the Carboniferous and its overburden in the eastern part of Upper Silesia. Bull. Acad. Pol. Sc. Ser. Sc. geol. geogr., 17, 1: 57-71.
• [4] KLECZKOWSKI A.S., WITCZAK S., 1967 — Permeability and porosity of Carboniferous sandstones as related to depth (east Upper Silesia). Bull. Acad. Pol Sc. Ser. Sc. geol geogr., 15, 1: 23-31.
• [5] KOTAS A., 1985 — Structural evolution of the Upper Silesia Coal Basin (Poland). Compt. Rend. 3, X Congr. Int. Strat. Geol. Carb.: 459-469. Madrid.
• [6] KOTAS A. (red.), 1994 — Coal-bed methane potential of the Upper Silesian Coal Basin, Poland. Pr. Państw. Inst. Geol, 142: 81s.
• [7] KOTAS A., RÓŻKOWSKI A., KARWASIECKA M., 1972 — Sprawozdanie z wyników badań perspektyw występowania bitumituminów w podłożu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Centr. Arch. Państw. Inst. Geol. Oddz. Sosnowiec.
• [8] OSZCZYPKO N., 1981 — Wpływ neogeńskięj przebudowy przedgórza Karpat na warunki hydrodynamiczne i hydrochemiczne zapadliska przedkarpackiego. Biul. Inst. Geol. 325, Z badań hydrogeologicznych w Polsce, 5: 87s.
• [9] PACZYŃSKI В., 1980 — Podstawy systematyki regionalnej wód podziemnych w Polsce. Pr Hydrogeol., seria specj. 12: 91 s.
• [10] PAŁYS J., 1966а — O genezie solanek w górnym karbonie na Górnym Śląsku. Rocz. Pol. Tow. Geol., 36, 2: 121-154.
• [11] PAŁYS J., 1966b — Wody typu siarczanowo-sodowego i węglanowo-sodowego na Górnym Śląsku. Prz. Geol., 14, 5: 229-232.
• [12] PAZDRO Z., KOZERSKI В., 1990 — Hydrogeologia ogólna. Wyd. Geol., Warszawa.
• [13] PICH J., TUREK S., 1972 — Jod i brom jako wskaźniki genetyczne wód podziemnych na przykładzie środkowej części zapadliska przedkarpackiego. Biul. Państw. Inst. Geol., 256, Z badań hydrogeologicznych w Polsce, 2: 39-102.
• [14] [PINNEKER E.W.] Пиннекер E.B., 1983 — Гидрогеодинамический режим глубоких горизонтов. Гидро¬геодинамика. Наука. Новосибирск.
• [15] PLUTA I., 1988 — Promieniotwórczość wód karbonu G7W i ich pochodzenie określone z badań izotopowych i hydrochemicznych. Praca doktorska. Arch. AGH, Kraków.
• [16] PLUTA I., ZUBER A., 1995 — Origin of brines in the Upper Silesian Coal Basin (Poland) inferred from stable isotope and chemical data. Applied Geochem., 10: 447^160.
• [17] ROSEMAN J., SOSNOWSKI M., 1964 — Metodyka i dotychczasowe wyniki badań składu chemicznego gazów występujących w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym ze specjalnym uwzględnieniem zawartości helu. Techn. Poszuk., 11, 1: 12-17.
• [18] RÓŻKOWSKA A., RÓŻKOWSKI A., 1973 — Wyniki opróbowania w otworach Sosnowiec IG 1 i Goczałkowice IG 1. [Streszcz. ref.]. Kwart. Geol., 17, 4: 933-934.
• [19] RÓŻKOWSKI A., 1965 — Charakterystyka hydrogeologiczna górnego karbonu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Biul. Inst. Geol. Z badań hydrogeologicznych w Polsce, 3: 104—154.
• [20] RÓŻKOWSKI A., 197la — Badania środowiska hydrochemicznego utworów dolnotortońskich południowo-zachodniej części Zagłębia Górnośląskiego. Biul. Inst. Geol. 249, Z badań hydrogeologicznych w Polsce, 1: 135-177.
• [21] RÓŻKOWSKI A., 1971b — Chemizm wód w utworach trzeciorzędowych Zagłębia Górnośląskiego. Ibidem: 7-63.
• [22] RÓŻKOWSKI A., 1991 — Region krakowsko-śląski. Region górnośląski. Region kędzierzyński. W: Budowa geologiczna Polski. Т. VI Hydrogeologia: 157-195. Wyd. Geol., Warszawa.
• [23] RÓŻKOWSKI A., 1995 — Factors controlling the groundwater conditions of the Carboniferous strata in the Upper Silesian Coal Basin, Poland. An. Soc. Geol. Pol., 64: 53-66.
• [24] RÓŻKOWSKI A., 1997 — Impact of coal mining on quality and quantity of fresh groundwater in the Upper Silesian Coal Basin (Poland). 6th IMWA Congress, Mine water and the environment. Proc., vol. 1: 98-103.Publ. IRGO-IMWA, Slovenia.
• [25] RÓŻKOWSKI A., 1999a — Origin of mine water based on the isotopic and chemical composition (Upper Silesian Coal Basin, Poland). IMWA Int. Congress, Mine water and environment for the 21st century. Proc.: 99-105. IMWA Granada. Sevilla, Spain.
• [26] RÓŻKOWSKI A., 2000 — Coal mine water chemistry (Upper Silesian Coal Basin, Poland). 7th Int. Mine Water Congress, Poland, Mine water and the environment. Proc.: 634—644. Wyd. USl., Katowice.
• [27] RÓŻKOWSKI A. (w druku)—Warunki hydrogeologiczne Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W: Z. Wilk (red.), Hydrogeologia polskich złóż kopalin i rejonów górniczych.
• [28] RÓŻKOWSKI A., CHMURA A., GAJOWIEC В., WAGNER J., 1990a — Określenie warunków hydrogeologicznych głębokich poziomów karbonu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W: Opracowanie warunków geologiczno-gór¬niczych górotworu karbonu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. CPBR nr 1.8: Budowa geologiczna Polski i poszukiwania złóż surowców mineralnych. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol. Oddz. Górnośląski, Sosnowiec.
• [29] RÓŻKOWSKI A., CHMURA A., GAJOWIEC В., WAGNER J„ 1990b — Chemizm wód podziemnych GZW w warunkach eksploatacji górniczej. 3 Konf. Postęp naukowy i techniczny w geologii górniczej węgla kamiennego. Pr. GIG, s.d.: 383-395.
• [30] RÓŻKOWSKI A., CHMURA A., GAJOWIEC В., WAGNER J„ 1991 — Czynniki geologiczne i antropogeniczne formujące chemizm wód w utworach karbonu produktywnego zapadliska górnośląskiego. W: Współczesne problemy hydrogeologii: 74-79. Wyd. SGGW-AR, Warszawa.
• [31] RÓŻKOWSKI A., CHMURA A., GAJOWIEC В., WAGNER J., 1993 — Impact of mining on the groundwater chemistry in the Upper Silesian Coal Basin (Poland). J. IMWA, 12: 95-105.
• [32] RÓŻKOWSKI A., CHMURA A., GAJOWIEC В., JURECZKA J., WAGNER J., 1995 — Ocena możliwości wtłaczania słonych wód w górotwór w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym i jego południowym obrzeżeniu. W: Współczesne problemy hydrogeologii. T. 7, cz. 2: 175-182. Wyd. Profil, Kraków.
• [33] RÓŻKOWSKI A., GAJOWIEC В., WAGNER J., 1989 — Strefowość mineralizacji wód w zapadlisku górnośląskim. Pr. Nauk. Inst. Geotech. PWroc. 58, Konferencje 29: 131-137.
• [34] RÓŻKOWSKI A., KEMPA J., 1993 — Chemizm wód kopalnianych w Niecce Jejkowickiej i Chwałowickiej. W: Współczesne problemy hydrogeologii. T. 6: 225-229. Wrocław.
• [35] RÓŻKOWSKI A., KOWALCZYK A., KROPKA J., LISZKOWSKA E., WITKOWSKI A., 1985 — Wody mineralne potencjalnie lecznicze w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Geologia USl., 715, 8: 24-46.
• [36] RÓŻKOWSKI A., PRZEWŁOCKI К., 1974 — Application of stable environmental isotopes in mine hydrogeology taking Polish coal basins as an example. Isotope techniques in groundwater hydrology, vol. 1:481-502. Intern. Atomic Energy Agency (IAEA), Vienna.
• [37] RÓŻKOWSKI A., PRZEWŁOCKI K., 1979 — Conditions of formation of water chemistry in the Upper Silesian Coal Basin. Mat. Konf. Hydrogeochemistry of mineralized waters; Cieplice Spa (Poland): 226-238. Wyd. Geol., Warszawa.
• [38] RÓŻKOWSKI A., RUDZIŃSKA Т., BUKOWY S.,1979 — Thermal brines as a potential source of the ore mineralization of the Silesia-Cracow area. Pr. Państw. Inst. Geol., 95: 59-89.
• [39] RÓŻKOWSKI A., WAGNER J., 1988 — Badania hydrogeologiczne głębokich poziomów wodonośnych karbonu GZW. Zesz. Nauk. PŚl. 960, Górnictwo. 172: 359-370.
• [40] TOMZA I., LEBECKA J., PLUTA I., 1986 — Promieniotwórczość wód z utworów karbońskich Górnośląskiego Zagłębia Węglowego a warunki geologiczne. Zesz. Nauk. PSI. 900, Górnictwo 149: 449—453.
• [41] TOTH J., 1995 — Hydraulic continuity in large sedimentary basins. Hydrogeol. J., 3, 4: 4—16.
• [42] VUNGOC-KY, 1973 — Strefowość hydrochemiczna w karbonie i jego nadkładzie na obszarze Babice-Spytkowice. Pr. Geol. Komis. Nauk. Geol. PAN Oddz. w Krakowie 74: 88s.
• [43] WAGNER J., 1998 — Charakterystyka hydrogeologiczna karbonu produktywnego niecki głównej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Biul. Państw. Inst. Geol., 383: 55-96.
• [44] WILK Z., 1965 — Zawodnienie a wielkość i głębokość kopalń we wschodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Pr. Geol. Kom. Nauk. Geol. PAN Oddz. w Krakowie 24: 117s.
• [45] WILK Z., ADAMCZYK A. F., NAŁĘCKI Т., 1990 — Wpływ działalności górnictwa na środowisko wodne w Polsce. CPBP 04.10. Wyd. SGGW-AR, Warszawa.
• [46] WITCZAK S., 1964 — Uwagi o chemizmie wód rejonu Rybnika. Prz. Geol., 12, 2: 83-86.
• [47] ZUBER A., PLUTA I., 1989—Wskaźniki izotopowe i chemiczne genezy solanek karbonu GZW. Pr. Nauk. Inst. Geotech. P Wroc. 58 Konferencje 29: 497-504.