Ultrafiltracja i diageneza jako ważne procesy formujące skład izotopowy i chemiczny wody w niektórych basenach sedymentacyjnych

• Autorzy: Zuber A. , Chowaniec J.

Warianty tytułu

EN

Ultrafiltration and diagenesis as important processes creating isotope and chemical composition of water in some sedimentary basins

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Solanki fliszu karpackiego można uważać za reprezentacyjne dla basenów z sedymentacją minerałów ilastych. Są one zachowane w głębokich pułapkach tektonicznych, ale dzięki nadciśnieniom geostatycznym mogą wędrować do powierzchni wzdłuż uskoków i wypływać w źródłach lub podlegać eksploatacji w płytkich otworach. Typowe krańcowe składniki tych wód charakteryzują się wartościami delta18O = 6-7,5 prom. i delta2H =-25-30 prom.i stosunkiem rNa+/rCl- zazwyczaj znacznie powyżej 0,87. Dane izotopowe wskazują na diagenetyczne pochodzenie molekuł wody uwolnionych przy illityzacji minerałów ilastych podczas diagenezy kompakcyjnej utworów fliszowych. Ten proces charakteryzuje się dominującą obecnością Na+ w wodzie porowej. Solanki podłoża fliszu są pochodzenia morskiego w utworach badenu oraz paleoinfiltracyjnego w starszych formacjach.

EN

Saline waters in the Polish Flysch Carpathians can be regarded as representative for basins with clay sediments. They are preserved in deep tectonic traps, but due to geostatic overpressure they may travel to the surface along some fault zones and discharge in springs or be extracted by shallow wells. In some cases they mix with local meteoric water. The typical end member is characterized by delta18O = 6-7.5 prom. and delta2H =-25-30 prom. , with the molar Na+ to Cl-ratio usually significantly exceeding 0.87. The isotope data indicate the diagenetic origin of water molecules released in illitization of clay minerals during burial diagenesis of flysch formations. The process is characterized by the dominant presence of Na+ in pore water. Saline waters of the bedrock are of marine origin in the Badenian strata and of paleoinfiltration origin in older formations.

Słowa kluczowe

PL

wody chlorkowe; izotopy trwałe; ultrafiltracja; diageneza; flisz karpacki

EN

chloride waters; stable isotopes; ultrafiltration; diagenesis; Carpathian flysch

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 436, z. 9/2
• Strony: 575--582
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Zuber A.

• Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki, ul. Skrzatów 1, 31-560 Kraków

autor

Chowaniec J.

• Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki, ul. Skrzatów 1, 31-560 Kraków

Bibliografia

• [1] CHOWANIEC J., 2009 - Studium hydrogeologii zachodniej części Karpat polskich. Biul. Państw. Inst. Geol., 434.
• [2] COPLEN T.B., HANSHOW B.B., 1973 - Ultrafiltration by a compacted clay membrane - I. Oxygen and hydrogen isotope fractionation. Geochim. Cosmochim. Acta, 37: 2295-2310.
• [3] DOWGIAŁLO J., 1980 - Poligenetyczny model karpackich wód chlorkowych i niektóre jego konsekwencje. W: Współczesne problemy hydrogeologii: 275-290. UW, Warszawa.
• [4] FLEISCHER E., GOLDBERG M., GAT J.R., MAGARITZ M., 1977 - Isotopic composition of formation waters from deep drillings in southern Israel. Geochim. Cosmochim. Acta, 41: 511-525.
• [5] GRAF D.L., 1982 - Chemical osmosis, reverse chemical osmosis, and the origin of subsurface brines. Geochem. Cosmochim. Acta, 46: 1431-1448.
• [6] HOWER J., ESLINGER E., HOWER M., PERRY E., 1976 - Mechanism of burial metamorphism of argillaceous sediment. 1. Mineralogical and chemical evidence. Geol. Soc. Am. Bull., 87: 725-737.
• [7] KHARAKA Y.K., BERRY F.A.F., 1973 - Simultaneous flow of water and solutes through geological membranes - I. Experimental investigation. Geochem. Cosmochim. Acta, 37: 2577-2603.
• [8] LEŚNIAK P.M., 1980 - The origin of the chloride waters at Wysowa, West Carpathians - chemical and isotopic approach. Acta Geol. Pol., 30: 519-550.
• [9] LONGSTAFFEF.J., 1987 – Stable isotope studies of diagenetic processes. W: Short course in stable isotope geochemistry of low temperature fluids (red. T.K. Kyser): 187-257. Mineralogical Association of Canada, Saskatoon.
• [10] OSZCZYPKO N., ZUBER A., 2002 - Geological and isotopic evidence of diagenetic waters in the Polish Flysch Carpathians. Geol. Carpath., 53, 4: 1-13.
• [11] PLUTA I., ZUBER A., 1995 - Origin of brines in the Upper Silesian Coal Basin (Poland) inferred from stable isotope and chemical data. Appl. Geochem., 10: 447-460.
• [12] RAJCHEL L., ZUBER A., DULIŃSKI M., RAJCHEL J., 2004 - Występowanie i geneza wód chlorkowych Soli. Prz. Geol., 52, 12:1179-1186.
• [13] SUCHECKI R.K., LAND L.S.,1983 - Isotopic geochemistry of burial-metamorphosed volcanogenic sediments, Great Valley sequence, northern California. Geochemim. Cosmochim. Acta, 40: 1229-1240.
• [14] ŚRODOŃ J., l 999 - Nature of mixed-layer clays and mechanisms of their formation and alteration. Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 27: 19-53.
• [15] ZUBER A.,1987 - O pochodzeniu wód typu zuber. W: 251at górnictwa uzdrowiskowego: 37-51. Wyd. AGH, Kraków.
• [16] ZUBER A., CHOWANIEC J., 2009 - Diagenetic and other highly mineralized waters in the Polish Carpathians. Applied Geochemistry (w druku).
• [17] ZUBER A., CIĘŻKOWSKI W., RÓŻAŃSKI K. (red.), 2007 - Metody znacznikowe w hydrogeologii - poradnik metodyczny. Wyd. PWrocł., Wrocław.
• [18] ZUBER A., GRABCZAK J., 1991 - O pochodzeniu solanek mezozoiku Polski centralnej i północnej. W: Współczesne problemy hydrogeologii, t. 5: 202-207. Wyd. SGGW-AR, Warszawa.