Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ewaluacja sweet spotów w polskich formacjach łupkowych w odniesieniu do wybranych parametrów geochemicznych

Matyasik Irena, Janiga Marek, Spunda Karol

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 2

76--90

PL

W artykule skupiono się na parametrach geochemicznych kluczowych dla oceny potencjału węglowodorowego formacji łupkowych (zawartość substancji organicznej oraz jej termiczna dojrzałość i stopień transformacji). Przeprowadzono analizę porównawczą pomiarów gazu pozyskanego w procesie desorpcji rdzeni z analizą nasyceń uzyskanych z pirolizy Rock-Eval i określono procent zachowania wolnych węglowodorów przy obliczonej generacji w poziomach macierzystych. Zaobserwowano duże rozbieżności pomiędzy pomierzonymi wartościami refleksyjności macerałów witrynitopodobnych lub na zooklastach a obliczonymi wartościami VR z parametru Tmax. Oznacza to ograniczoną stosowalność i uniwersalność wzoru według Jarvie (Wüst, 2013). Opracowano, na podstawie dużej populacji próbek, nowy wzór przeliczeniowy. Dodatkowo w artykule przedstawiono wyniki analiz składu izotopowego. Stwierdzono duże zróżnicowanie wartości δ13C metanu, etanu i propanu pomiędzy odwiertami. Udział wyższych węglowodorów w składzie gazów jest bardzo wysoki, co może oznaczać termogeniczne pochodzenie gazu. Większość próbek to gaz związany z ropą naftową i gaz mieszany, jedna próbka to gaz związany z kondensatem (wykres według Petersa). Generacja gazu z obydwu odwiertów odpowiada zakresowi okna ropnego do początku okna gazowego (VR od około 0,6% do około 1,35%) (Peters et al., 2005). Dodatkowo, wykorzystując dane z eksperymentów degazacyjnych (ilości gazu całkowitego) oraz parametry pirolityczne otrzymywane z analiz Rock-Eval (Tmax i TOC), stwierdzono, że korelacja pomiędzy dojrzałością źródłowej substancji organicznej (określaną na podstawie Tmax) a ilościami gazu jest niewielka (r = 0,37 dla gazu całkowitego). Natomiast korelacja pomiędzy zawartością węgla organicznego (TOC) a ilościami gazu jest wysoka dla gazu całkowitego (r = 0,70).

EN

The article focuses on the geochemical parameters of key importance to the assessment of the hydrocarbon potential of shale formations (the content of organic matter and its thermal maturity and degree of transformation). A comparative analysis of the measurements of gas obtained in the process of core desorption with the analysis of saturations obtained from Rock-Eval pyrolysis was performed. Percentage of retained free hydrocarbons in source levels at the calculated generation was determined. Large discrepancies were observed between the measured reflectance values of vitrinite-like macerals or on zooclasts and the calculated VR values from the Tmax parameter. This means limited applicability and universality of Jarvie formula (Wüst, 2013). A new conversion formula was calculated based on a large sample population. Additionally, the article presents the results of isotopic composition analyzes. Large differences in the δ13C methane, ethane and propane values were stated between the wells. The content of higher hydrocarbons in the gas composition is very high, which may indicate thermogenic origin. Most samples are oil-related gas and mixed gas, one sample is condensate related gas (Peters chart). The gas generation from both wells corresponds to the range of the oil window to the beginning of the gas window (VR from about 0.6 to about 1.35%) (Peters et al., 2005). In addition, using data from degasification experiments (total gas quantities) and pyrolysis parameters obtained from Rock Eval analyzes (Tmax and TOC), it was found that the correlation between the maturity of the source organic matter (determined on the basis of Tmax) and the amounts of gas is small (r = 0.37 for total gas). In contrast, the correlation between the organic carbon content (TOC) and the amounts of gas is high for total gas (r = 0.70).

2

Paleoklimatologia : co nam powie skład izotopowy węgla

Popkiewicz Marcin, Kardaś Aleksandra

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2020

|

R. 25, nr 1

37--42

3

Zmiany składu chemicznego i izotopowego (inwersja) metanu, etanu i propanu na przykładzie gazów z formacji łupkowych Barnett (basen Fort Worth) oraz Fayetteville (basen Arkoma)

Janiga M., Bieleń W.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 10

785--789

PL

W złożach gazu z formacji łupkowych w USA o najwyższej produktywności zazwyczaj występuje inwersja składu izotopowego węgla w metanie, etanie i propanie. Efekt roll-over polega na zmianie normalnego trendu izotopowego (δ13C–C1 < δ13C–C2 < δ13C–C3) na odwrócony (δ13C–C1 > δ13C–C2 > δ13C–C3). Przyczyny takiej inwersji nie zostały dokładnie określone; najczęstszym wytłumaczeniem jest występowanie wtórnego krakingu ropy naftowej w skale macierzystej typu łupkowego. Zumberge wraz ze współpracownikami oznaczyli skład molekularny oraz izotopowy ponad 200 próbek gazów z formacji Barnett (basen Fort Worth) oraz Fayetteville (basen Arkoma). Dojrzałość termiczna tych basenów została określona na – odpowiednio – od około 1% do 2% oraz od około 2% do 3% w skali refleksyjności witrynitu. Wyniki analiz składu gazu z formacji Barnett i Fayetteville zostały wykorzystane w tej pracy do określenia różnic w interpretacji, jakie napotyka się, stosując wzory i wykresy opracowane dla gazów konwencjonalnych do scharakteryzowania gazów niekonwencjonalnych.

EN

Inversion of the isotopic composition of carbon in methane, ethane and propane is common in the highest productivity shale formations in the United States. Roll-over effect is the reversion of normal isotopic trend fromδ13C–C1 < δ13C–C2 < δ13C–C3 to δ13C–C1 > δ13C–C2 > δ13C–C3. The reasons for this inversion have not been clarified, but the most common explanation is the presence of secondary cracking of crude oil in shale source rock. Zumberge and colleagues determined the molecular and isotopic composition of more than 200 samples of gas from the Barnett formation (Fort Worth basin) and Fayetteville formation (Arkoma basin). Thermal maturity of these basins was determined, respectively, from about 1 to 2%, and from about 2 to 3% vitrinite reflectance equivalent [9, 10]. The results of these analyzes were used to determine the differences in gas interpretation with formulas and diagrams developed for the conventional gases when used for unconventional gases.

4

Warunki zasilania wód leczniczych w Kopalni Soli Wieliczka

Witczak S., d'Obyrn K., Duliński M., Rajchel L.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2016

|

nr 466

313--322

PL

Na podstawie wieloletnich badań aktualne rozpoznanie warunków hydrogeologicznych w rejonie Kopalni Soli Wieliczka wskazuje na złożony charakter udokumentowanych wód. Są one zróżnicowane zarówno pod względem zasolenia, jak i wieku. Z upływem czasu nastąpiła wymiana wód synsedymentacyjnych na wody infiltracyjne. W dwóch wypływach kopalnianych: WVI-32 na poziomie VI oraz WVII-16 na poziomie VII są ujmowane solanki wykorzystywane w balneoterapii w Uzdrowisku Kopalnia Soli Wieliczka. Wieloletnie pomiary wydatku wody potwierdzają stabilny charakter wypływów z łagodną tendencją malejącą, co świadczy o zróżnicowaniu obszarów zasilania i dróg dopływu wody do miejsc wypływu w kopalni. Skład izotopowy wody z wypływu WVI-32 jest zmienny w czasie, co nie pozwala na jednoznaczną interpretację wyników, w związku z czym konieczne są dalsze badania. Wypływ WVII-16 reprezentuje wody plejstoceńskie, pozbawione bezpośredniego kontaktu z wodami współczesnymi, jednak po czasie dłuższym niż 25 lat może pojawić się w tym wypływie domieszka wód współczesnych.

EN

Based on long–term research, the current hydrogeological conditions in the vicinity of the Wieliczka Salt Mine show a complex nature of documented water that is diverse in terms of salinity and age. Over time, there was an exchange of waters from those of the sedimentation period to infiltration waters. Brine used for balneotherapy in the spa of the Salt Mine Wieliczka is captured at two outflows: WVI-32 at level VI, and WVII-16 at level VII of the mine. Long–term measurements of water flow confirm the stable nature of the outflows with a mild descending trend. NaCl content in the WVI-32 leak has a clear increasing trend, while the WVII-16 leak did not show any significant trend, which reflects a diversification of supply areas and inflow routes to the outflow areas in the mine. The isotopic composition of water from the WVI-32 leak is variable and did not allow for an unambiguous interpretation of the results, and creates need for further research. The WVII-16 leak represents the Pleistocene water without a direct contact with the contemporary waters, however, after more than 25 years, addition of such waters may appear.

5

The isotopic composition of gaseous hydrocarbons – tool for polish shale gas system evaluation

Janiga M., Kania M., Matyasik I.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 6

370--375

EN

Carbon isotopic composition of individual hydrocarbons in gas samples can be used for interpretation and correlation purposes. On the basis of the δ13C values of methane, ethane and propane estimation of source rock (from which the gas was generated), thermal transformation degree can be performed. Analyses of chemical and isotopic composition were performed for gas samples from the degassing of cores, acquired during the drilling of two wells in the north (Baltic basin) and south (Lublin basin) of Poland. The isotopic composition of methane carbon from well A samples corresponds to the beginning of the oil window and from the well B samples corresponds to the gas window. Gases from the well located in northern Poland were generated on a considerably lower thermal maturity level of organic matter than gases from the well located in southern Poland. All data allow to state that polish shale formations are varied and natural gas compositional analyses can be helpful for proper shale gas system evaluation.

PL

Analizy składu izotopowego węgla poszczególnych węglowodorów próbek gazowych mogą być stosowane w celach interpretacyjnych oraz korelacyjnych. Na podstawie wartości δ13C metanu, etanu i propanu można szacować stopień termicznego przeobrażenia skały macierzystej, z której gaz został wygenerowany. Analizy składu chemicznego i izotopowego zostały wykonane dla próbek gazów z degazacji rdzeni pochodzących z dwóch odwiertów z południa (basen lubelski) oraz północy (basen bałtycki) Polski. Skład izotopowy węgla w metanie próbek gazów z odwiertu A – odpowiada początkowej fazie okna ropnego, a z odwiertu B – oknu gazowemu. Gaz z odwiertu zlokalizowanego na północy Polski został wygenerowany na znacząco niższym poziomie dojrzałości termicznej substancji organicznej niż gaz z południa Polski. Pozyskane wyniki pozwalają stwierdzić duże zróżnicowanie skał łupkowych oraz przydatność tego typu analiz dla ewaluacji systemu naftowego formacji łupkowych.

6

Produkcja technetu-99m w cyklotronach medycznych (alternatywne metody produkcji technetu-99m)

Parus J. L., Mikołajczak R.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2014

|

z. 3

19--22

7

Badania izotopowe wód mineralnych rejonu Iwonicz–Rymanów

Duliński M., Rajchel L., Czop M., Motyka J., Rajchel J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/1

127--132

PL

Wody mineralne rejonu Iwonicza i Rymanowa charakteryzują się podwyższoną mineralizacją – około kilkunastu g/dm3 i znaczącym udziałem komponenty chlorkowej. W świetle wykonanych badań składy izotopowe tych wód znacząco odbiegają od Globalnej Linii Wód Meteorycznych (GMWL) i zostały ukształtowane w wyniku mieszania wód infiltracyjnych w różnych proporcjach z wodami wysoko zmineralizowanymi, cięższymi izotopowo, o charakterze diagenetycznym. Wyniki wskazują na znaczny udział wód młodych w badanych odwiertach Iwonicza, których czas dopływu do ujęć jest rzędu kilkunastu lat.

XX

The mineral waters of the Iwonicz and Rymanów areas are characterised by increased mineralisation, typically in the order of dozens g/dm3, with a significant contribution from the chloride component. Their stable isotope composition differs from the Global Meteoric Water line (GMWL) indicating that all investigated waters represent a mixture of both young infiltration and diagenetic waters of deep circulation. Obtained results point to significant participation of young infiltration components in analysed waters whose age is between 10–20 years old.

8

Strefowość hydrogeochemiczna i pochodzenie wód z kopalni „Zofiówka"

Pluta I., Musiolik A., Plonka K.

Wiadomości Górnicze

|

2012

|

R. 63, nr 4

194--197

PL

W utworach karbonu kopalni „Zofiówka" występują wody o zbliżonym składzie izotopowym wskazującym na ich jednakową genezę. W wodach tych występuje naturalna strefowość hydrogeochemiczna sodu, potasu, chlorków i baru. W związku ze znaczną ich zawartością, wody dopływające do wyrobisk górniczych wymagają oczyszczenia z baru oraz odprowadzenia do wód powierzchniowych w sposób uwzględniający wysokie ich zasolenie. W 2005 roku w kopalni „Zofiówka" opracowano technologię usuwania baru polegającą na rozpuszczeniu w wodach siarczanu sodu w dozowniku zbudowanym na poziomie 900. W związku z dużym zasoleniem woda kopalniana odprowadzana jest do Odry metodą hydrotechniczną, kolektorem „Olza".

EN

In the Carboniferous measures of „Zofiówka" mine waters occur of similar isotopic composition indicating to their identical origin. Natural hydrogeochemical zoning of sodium, potassium, chloride and barium occur in these waters. Due to their high concentration the waters inflowing into mine workings require removal of barium and disposal of those waters into the surface waters in the manner that takes the account of their high salinity. A technology of barium removal was developed in „Zofiówka" mine in 2005 consisting in the dissolution of sodium sulfate in waters in a feeder installed at 900 horizon. Because of the high salinity mine water is discharged to the Odra River by a hydrotechnical method, via a collector „Olza" retention reservoir.

9

Wykorzystanie wyników badań składu molekularnego i izotopowego w poszukiwaniach gazu z formacji łupkowych

Janiga M., Kania M.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

679--683

PL

Dla oceny ilości gazu zawartego w formacjach łupkowych kluczowe jest prawidłowe pobieranie prób gazów. Daje to możliwość wykonywania analiz składu molekularnego, następnie izotopowego gazów, a w efekcie pozwala typować perspektywiczne poziomy stratygraficzne. Wyróżnia się trzy główne rodzaje prób gazów: gaz z odgazowania płuczki (mud gas), gaz znad zwiercin (headspace) oraz gazy z odgazowania rdzeni wiertniczych. Zasoby gazu w formacjach łupkowych są ściśle związane z ilością i dojrzałością substancji organicznej w skale, a skład izotopowy gazów jest odzwierciedleniem temperatury, przy której gaz został wygenerowany oraz dojrzałości substancji źródłowej. Skład izotopowy poszczególnych węglowodorów gazowych (wraz ze składem molekularnym gazu) pozwala dodatkowo określić: genezę i rodzaj gazu oraz domieszkę innych gazów. Wszystkie te informacje mają duże znaczenie podczas poszukiwania złóż, wiercenia oraz eksploatacji gazu z łupków. δ13C oraz δD metanu pozwalają określić genezę gazu (termogeniczną lub biogeniczną) oraz, w przypadku gazu biogenicznego, mechanizm jego powstania (redukcję CO2 lub fermentację związków organicznych). Przy użyciu wskaźnika C 1/ C2+ C3 oraz składu izotopowego węgla w metanie można określić etap generacji gazu (suchy gaz biogeniczny, mokry gaz towarzyszący ropie naftowej, suchy gaz termogeniczny). Różnice δ13C metanu, etanu i propanu pozwalają wykryć obecność migracyjnego metanu, co ma duże znaczenie podczas określania dojrzałości substancji organicznej, z której gaz był wygenerowany. Korelacja δ13C metanu, etanu lub propanu z poziomem dojrzałości substancji organicznej, przeprowadzona na dużej ilości prób, pozwala zredukować koszty wiercenia dzięki uniknięciu rdzeniowania otworu (dzięki ocenie dojrzałości substancji organicznej tylko na podstawie składu izotopowego gazu head space — IsoJar). Dodatkowo badania izotopowe gazów stosuje się w monitoringu środowiska podczas wierceń oraz zabiegów szczelinowania (w celu identyfikacji źródła metanu w powietrzu glebowym).

EN

To assess the amount of gas in shale formations proper sampling of gases is vital. This gives the ability to perform analyses of molecular and isotopic composition and to predict the prospective stratigraphic levels. There are three main types of gas samples: a gas from mud degassing, head space of drill cuttings and gases from cores degassing. Gas resources in shale formations are closely related to the amount and maturity of organic matter in the rock and the isotopic composition of gases is a reflection: of the temperature at which gas was generated and of the maturity of organic matter. The isotopic composition of individual gaseous n-alkanes can additionally specify: the origin and nature of the gas and the admixture of other gases. All these information are very important during the exploration, drilling and exploitation of shale gas. δ13C and δD allow to specify the origin of methane gas (thermogenic or biogenic) and, in the case of biogenic gas, the mechanism of its formation (reduction of CO2 or fermentation of organic compounds). Using the ratio C1 /C2 + C3 and isotopic composition of carbon in methane allow to determine gas generation stage (biogenic dry gas, oil related gas, thermogenic dry gas). Differences between δ13C of methane, ethane and propane can detect the presence of migration methane, which is important in determining the maturity of organic matter from which gas was generated. The correlation of δ13C of methane, ethane or propane, with the level of thermal maturity of organic matter performed for a large number of samples can reduce costs by avoiding well coring (through the evaluation of maturity of organic matter only on the basis of the isotopic composition of the cutting gas — IsoJar). In addition, isotopic composition of methane is used in environmental monitoring during drilling and fracing (to identify the source of methane in soil air).

10

Zmiany chemizmu i geneza wód leczniczych Kamienia Pomorskiego w świetle wieloletniej eksploatacji

Rasała M., Krawiec A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/2

561--571

PL

W uzdrowisku Kamień Pomorski występują wody lecznicze typu Cl–Na, I eksploatowane obecnie nowo wykonanym odwiertem Edward III. Nieczynne są ujęcia Józef w Dziwnówku i Kamień Pomorski IG 1 w Międzywodziu, w których stwierdzono podobny typ chemiczny wód. Dwa pierwsze otwory ujmują wodę z warstw jury dolnej, a IG 1 z utworów triasu. W artykule przeanalizowano zmiany składu chemicznego i izotopowego wód leczniczych eksploatowanych w Kamieniu Pomorskim. W pracy wykazano, że w trakcie eksploatacji otworów Edward I i Edward II skład chemiczny wody ulegał zmianom. W przypadku pierwszego otworu odnotowywano wzrost zawartości najważniejszych makroskładników, co można wiązać ze zwiększonym zasilaniem ascensyjnym w warunkach intensywnej eksploatacji. Pogarszający się stan techniczny otworu spowodował spadek mineralizacji wód oraz zawartości sodu i chlorków. W trakcie eksploatacji otworu Edward II następowały wahania składu chemicznego, przy czym dla większości próbek nie uzyskiwano stężeń składników większych od stanu początkowego. Podobna tendencja nastąpiła w zmianach składów izotopowych w wodzie z tego otworu w kierunku niższych wartości δ18O i δD względem starszych pomiarów. Wyniki badań izotopowych i gazów szlachetnych pozwalają przypuszczać, iż wody lecznicze z warstw jury dolnej należą do wód, które infiltrowały przed czwartorzędem. Dla nowo wykonanego otworu Edward III odnotowano wody o mineralizacji nieco wyższej niż dla otworu Edward II z końcowego okresu jego funkcjonowania. W trakcie dalszej eksploatacji nowego otworu można spodziewać się wzrostu mineralizacji solanki z uwagi na wzrastający udział zasilania ascensyjnego.

EN

Therapeutic waters of the chemical type Cl––Na+, I– are mined by newly made bore-hole Edward III in the Kamień Pomorski Spa. Other intakes of similar chemical water types as Józef in Dziwnówek and Kamień Pomorski IG 1 in Międzywodzie are not operated at present. The boreholes are screened in Lower Jurrasic sandstones and only the Kamień Pomorski IG 1 borehole is screened in Triassic strata. This paper analyses changes in chemical and isotopic compositions of waters in Kamień Pomorski. The study proves that during operation of boreholes for screening healing waters Edward I and Edward II the chemical composition was subject to change. For the first borehole, an increase of the most vital macro components content was noted, which might be associated with an increased ascending feeding under conditions of intensive operation. Degrading technical condition of the hole has resulted in decrease of water mineralization as well as content of sodium and chlorides. During operation of Edward II intake, the chemical composition was variable, while for the majority of samples, component concentrations did not exceed initial values. Similar trend pertained to the evolution of isotopic components in water at that bore hole towards lower values of δ18O and δD compared to earlier measurements. The results of analyses of isotopic components and noble gases suggest that therapeutic waters from Lower Jurassic horizons are rated among waters that infiltrated before the Quaternary period. For newly borehole Edward III, waters of mineralization slightly exceeding that of Edward from its final operation period as registered. For the course of further operation of new borehole, an increase of brine mineralization should be expected in connection with increasing portion of ascending feeding.

11

Zagrożenia dla zasobów wód słodkich na wyspie Uznam w świetle badań modelowych i geofizycznych

Gurwin J., Krawiec A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 442 Hydrogeologia z. 11

61--68

PL

Analizowany obszar znajduje się w północno-wschodniej części synklinorium szczecińskiego. Miasto Świnoujście położone jest głównie na wyspie Uznam, a niewielka, wschodnia część na wyspie Wolin. Od wielu lat występują tu problemy z pozyskaniem odpowiedniej ilości wody słodkiej. Płytkie występowanie wód słonych ogranicza możliwości wykorzystania wód podziemnych do celów użytkowych i prowadzi do degradacji zasobów wód słodkich. W pracy przedstawiono wyniki badań modelowych i geofizycznych z obszaru polskiej części wyspy Uznam. Wyniki obliczeń numerycznego modelu filtracji wykazały, że dopływ do obszaru jest formowany głównie od strony SW, gdzie wskutek rozwoju leja depresji na ujęciu Wydrzany następuje wzmożona infiltracja wód powierzchniowych z Zalewu Szczecińskiego. Na podstawie badań elektrooporowych zlokalizowano strefy ascenzji i ingresji wód o podwyższonej mineralizacji. Wyniki badań elektrooporowych przeprowadzonych na ujęciu Wydrzany w 2006 r. sugerują, że tempo ingresji wód słonych od strony Zalewu Szczecińskiego do studzien tego ujęcia zostało ograniczone. Związane jest to ze zmniejszonym poborem oraz racjonalną gospodarką wód podziemnych na obszarze Świnoujścia.

EN

The study area is located in the north-eastern part of the Szczecin syncline. Almost entire area of Świnoujście is located on the Uznam Island, only the most western small part on the Wolin Island. The problems with potable water supplying is known for years. The possibility of the use of groundwater is strictly limited due to shallow appearance of salt waters that induces degradation of freshwater resources. The investigations were conducted to establish as well a flow system under modelling simulations as the zones of salt water ascension and intrusion under the geoelectrical tests. A numerical model was developed using Modflow package. It is evidenced that propagation of a cone of depression of the Wydrzany water intake causes an increased infiltration of surface waters from the Szczecin Lagoon. Additional geoelectrical imaging was done in 2006. The geoelectrical logging allowed to mark the interface line on the cross-sections. This logging, repeated at intervals of few years, proved the vertical and horizontal movement of interface surface between saline and fresh water.

12

Pochodzenie i wiek wody mineralnej w Dobrowodzie k. Buska Zdroju

Chowaniec J., Najman J., Olszewska B., Zuber A.

Przegląd Geologiczny

|

2009

|

Vol. 57, nr 4

286-286, 293

EN

In Dobrowoda village which is situated within the central area of the Polish Carpathian Foredeep, saline sulphur water has been found in a deep depression filled with Badenian sands. Environmental tracer data indicate similar interglacial age as that of shallow mineral waters occuring in Cretaceous marls in the nearby Busko Spa. Primary sulphates and secondary sulphides in all mineral waters of this region originated mainly from the dissolution of Badenian gypsum strata whereas the salinity is supposed to be the remnant of chloride salts of the same age which were completely washed out by meteoric waters during the long infiltration period after the regression of the Miocene sea. The hypothetical recharge area(s) are to the west of the study area, which means that chemical Badenian sediments occupied much larger area than the present extent of the sulphate series.

13

Skład izotopów tlenu i siarki w badeńskich siarczanach występujących w złożu solnym Zbudza (Słowacja)

Kasprzyk A., Bukowski K.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2009

|

T. 35, z. 3

373-391

PL

W złożu solnym Zbudza (basen wschodniosłowacki) gipsy i anhydryty występują w formie pojedynczych gruzłów i warstw gruzłowych, cienkich lamin, klastów i spoiwa typu matriks w obrębie utworów chlorkowych i silikoklastycznych. W celu poznania warunków, w jakich miała miejsce krystalizacja siarczanu, wykonano analizy izotopowe tlenu i siarki w 10 próbkach anhydrytów z otworów wiertniczych zlokalizowanych w środkowej części basenu wschodniosłowackiego. Z wyjątkiem dwóch próbek wartości rho18O i rho34S zawierają się w wąskich przedziałach zmienności (rho18O: 12.34-13.15o/oo; rho34S: 22.08-24.45o/oo). Są to wartości porównywalne do uzyskanych dla badeńskich anhydrytów w zapadlisku przedkarpackim oraz występujących w złożach solnych Wieliczki i Bochni. Podobny skład izotopowy wykazują również gipsy mioceńskie w zapadlisku przedkarpackim na obszarze Polski, Czech i Ukrainy.

EN

In the Zbudza salt deposit (East Slovakian Basin) sulphates occur in the form of singly nodules or layers of nodular anhydrite, in the form of laminated anhydrite and gypsum, anhydritic breccia and type of matrix in the siliciclastics. Oxygen and sulphur isotope contents of the anhydrite were determined in 10 point samples taken from wells P-6 and P-7 located in the middle part of East Slovakian Basin. With the exception of two samples the oxygen and sulphur isotope compositions of analyzed anhydrite samples show a narrow spectrum scatter of rho-values (rho18O: 12.34-13.15o/oo; rho34S: 22.08-24.45o/oo). Overall, these results correspond well to the isotopic composition of Badenian anhydrites in the Carpathian Foredeep and associated with halite in Wieliczka and Bochnia salt deposits. Similar rho18O and rho34S were also documented for the Badenian primary gypsum deposits in the Carpathian Foredeep in Poland, Czech Republic and Ukraine.

14

Origin of mineralized waters in the Central Carpathian Synclinorium, SE Poland

Porowski A.

Studia Geologica Polonica

|

2006

|

Vol. 125

5-66

EN

The Central Carpathian Synclinorium (CCS) is a large tectonic structure within the easternmost part of the Silesian Nappe of the Polish Outer Carpathians. This area, built of flysch sediments of the Upper Cretaceous to Oligocene ages, abounds with mineralized waters associated to a varying extent with oil and gas deposits. The chemical composition of 81water samples and the isotopic composition (?18O and ?D) of 45 samples were studied in detail in order to shed light on their origin. Additionally, the tritium content was determined in 25 water samples, and ?18O values of authigenic calcite (vein and cement) from core samples of four boreholes were measured. All the waters studied are brackish or saline (TDS up to 48.9 g/dm3) and belong to four hydrochemical classes: Cl-Na, Cl-HCO3-Na, HCO3-Cl-Na, and HCO3-Na. Their isotopic composition locates them to the right of the Global Meteoric Water Line (GMWL). Relative to the Standard Mean Ocean Water (SMOW) they are depleted in D, while some of them are depleted and others enriched in 18O. The origin of these waters is poligenetic. The observed isotopic composition can be explained by mixing of at least three components of different origin: (i) meteoric waters of modern hydrological cycle; (ii) diagenetic waters formed during dehydration of clay minerals (transformation of smectite to illite within mixed-layer smectite/illite), and (iii) connate water - chemically modified seawater trapped in pores of marine sediments before their diagenesis. It is also likely that some waters contain a fraction of paleoinfiltration waters. Chemical composition of the studied waters has been modified mainly due to dilution processes and water-rock interaction. Presumably, their original chemical composition was derived from seawater-like interstitial fluids.

PL

Na obszarze polskich Karpat Zewnętrznych powszechnie występują wody zmineralizowane o zróżnicowanym składzie chemicznym i izotopowym. Eksploatowane są one głównie na potrzeby uzdrowisk gdzie wykorzystuje się je do celów balneologicznych i konsumpcyjnych. Od wielu lat w środowisku naukowym istnieją kontrowersje dotyczące pochodzenia tych wód, jak i procesów odpowiedzialnych za kształtowanie ich składu chemicznego. W latach 2000-2003 w Instytucie Nauk Geologicznyh PAN pod kierownictwem prof. J. Dowgiałły realizowano projekt badawczy No 6P04D 07 18 finansowany przez KBN, w ramach którego badaniami objęto wody zmineralizowane centralnego synklinorium karpackiego, które do tej pory (poza nielicznymi wodami z uzdrowisk) nie były szczegółowo analizowane pod kątem ich genezy. Centralne synklinorium karpackie jest dużą strukturą tektoniczną stanowiącą SE część płaszczowiny śląskiej polskich Karpat Zewnętrznych. Wody zmineralizowane występujące w centralnym synklinorium karpackim w ogromnej większości towarzyszą złożom ropy naftowej i gazu ziemnego. Z tego powodu zalicza się je do szerokiej grupy wód określanych mianem "oil- associated waters". Przeprowadzone badania nad genezą tych wód obejmowały: (i) szczegółową analizę składu chemicznego wód; (ii) analizę składu izotopów trwałych tlenu i wodoru oraz w nielicznych wodach za wartości trytu oraz (iii) analizę warunków hydrogeologicznych i mineralogii środowiska skalnego w aspekcie oddziaływań woda-skała. Na podstawie analizy 81 próbek wód z otworów naftowych i studni z najważniejszych struktur fałdowych centralnego synklinorium karpackiego stwierdzono, iż wody te należą do czterech typów hydrochemicznych: Cl- HCO_3-Na, Cl- Na, HCO_3-Cl -Na oraz HCO_3-Na. Charakteryzują się one zróżnicowaną mineralizacją ogólną (TDS) od 1 g/dm^3 do około 49 g/dm^3. W stosunku do średniego składu chemicznego wody oceanicznej są one zubożone w K+, SO_4 ^2-, Ca^2+, Mg^2+, zaś wzbogaceniem w Na+, HCO_3 -, Br-, I-, Li+, Sr^2+ i B. W fazie gazowej w badanych wodach obecne są CH4 (dominujący) oraz w niektórych wodach CO_2. Analizy składu chemicznego wód w oparciu o proste stosunki jonowe takie jak Cl/Na, SO_4/Cl, Br/Cl, I/Cl, (Na+K-Cl)/SiO_2, i porównanie ich z tymi stosunkami w wodzie morskiej, analiza krzywych ewaporacji wody morskiej (S- E-T) oraz krzywych mieszania się wód, wykazały, że badane wody zmineralizowane mają cechy wód synsedymentacyjnych i są mieszaninami wód wysoko zmineralizowanych i słodkich. Genetycznie najprawdopodobniej są one związane z wodą morską - zapewne reliktową (connate water), która uległa znacznej ewolucji chemicznej w czasie geologicznym. Zasadnicze wnioski odnośnie genezy wód zmineralizowanych centralnego synklinorium karpackiego uzyskano analizując ich skład izotopowy. Opierając się na koncepcji prostych, konserwatywnych procesów mieszania się wód meteorycznych i tych o innej genezie (najbardziej zmineralizowanych, wzbogaconych w 18O i 2H) pod względem ge netycznym wydzielono cztery grupy wód I grupa - wody opadowe współczesnego cyklu hydrologicznego, o najniższych mineralizacjach, najniższych wartościach d18O i d2H oraz zawierające tryt; IV grupa wód - wody zakwalifikowane jako metamorficzne na pod stawie ogólnych danych literaturowych (Sheppard, 1986), ale najprawdopodobniej związane nie z metamorfizmem (nie ma wystarczających dowodów na obecnoć typowych procesów metamorficznych w obsz arze centralnego synklinorium karpackiego) lecz z procesami diagenetycznymi; wody te są najbardziej wzbogacone w 18O, i zwykle o największej zawartości Cl-; n = 6. Pozostałe dwie grupy wód zostały zakwalifikowane jako mieszaniny : II grupa wód - co najmniej dwuskładnikowe mieszaniny wód meteorycznych współczesnego cyklu hydrologicznego i tych zaliczanych do "diagenetycznych"; III grupa wód - co najmniej dwuskładnikowe mieszaniny wód meteorycznych współczesnego cyklu hydrologicznego i/lub paleoinfiltracyjnych, oraz reliktowych wód morskich i "diagenetycznych". Ze względu na specyficzny skład izotopowy wód kwalifikowanych wstępnie jako "diagenetyczne", wysunięto koncepcję procesu ich formowania się w wyniku dehydratacji minerałów ilastych. Opierając się na prostym modelu wymiany izotopowej po między wodą i skałą, dokonano końcowego obliczenia składu izotopowego wody, która uległa zrównoważeniu izotopowemu z minerałami ilastymi mieszanopakietowymi typu smektyt/illit w wyniku dehydratacji i przejścia pakietów smektytowych w illitowe w danej tempera turze i przy danym stosunku wagowym woda/skała. Uzyskany w ten sposób skład izotopowy "wód dehydratacy jnych" wskazuje, iż proces dehydratacji minerałów ilastych może odgrywać główną rolę w procesie formowania się składu izotopowego badanych wód zmineralizowanych. Pod względem genetycznym więc, wody zmineralizowane centralnego synklinorium karpackiego są mieszaninami reliktowych wód morskich diagenetycznie zmienionych (tzw. connate waters) infiltracyjnych wód meteorycznych (w tym również najprawdopodobniej i paleoinfiltracyjnych) oraz wód dehydratacyjnych uwalnianych z minerałów ilastych warstw łupkowych.

15

Ocena zanieczyszczenia środowiska na podstawie składu izotopowego pierwiastków zakumulowanych w porostach

Kłos A., Stodółka M., Rajfur M., Wacławek M., Wacławek W.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr s4

479-488

PL

Opisano metody wykorzystania porostów do badania pochodzenia i kierunków rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń na podstawie składu izotopowego pierwiastków, głównie trwałych izotopów siarki, węgla, azotu i ołowiu, zakumulowanych w ich strukturze. Przedstawiono przykłady przypisania składu izotopowego pierwiastków do źródeł ich pochodzenia. Omówiono sposoby preparowania próbek oraz wykorzystywane metody pomiarowe.

EN

The most important objectives of research studies realized for assessing the possibility of lichen application for the contamination origin and directions of propagation studies have been described. The investigations include the isotopic composition analysis, usually sulphur, carbon, nitrogen and the lead stable isotopes accumulated in lichen structure. The examples of contamination source identification based on isotopic compositions of elements have been described. The methods of sample preparation and measurements have been also discussed.

16

Skład izotopowy siarki i tlenu siarczanów wód z utworów mezozoiku

Pluta I., Hałas S.

Przegląd Geologiczny

|

2002

|

Vol. 50, nr 7

634-638

PL

Składy izotopowe siarki i tlenu siarczanów wód mineralnych utworów ery mezozoicznej antyklinorium środkowopolskiego oraz solanek z tych samych utworów w Niemczech są zbliżone. W zbiornikach wodnych przebiegały więc w tym czasie takie same procesy. Wartości *34S i *18O ewaporatów i minerałów siarczanowych w Niemczech można więc wykorzystać w interpretacji pochodzenie siarczanów w Polsce. Źródłem jonów siarczanowych w wodach utworów triasu antyklinorium pomorskiego są najprawdopodobniej minerały tych utworów o *34S i *18O około +14‰. W wodach jury i kredy siarczany są zredukowane bakteryjnie. Składy izotopowe siarki dochodzą do +45‰ a tlenu do +19‰. Zmiany *34S w stosunku do *18O wahają się w nich od 2 do 2,5. Siarczany i bakterie redukujące mogły się przedostać do utworów jury i kredy z wodami infiltrującymi (lub kontaktującymi się) z trzeciorzędu. Nie można również wykluczyć hipotezy, że zredukowane siarczany pochodzą z ewaporatów jury i kredy, w których nastąpiła wymiana izotopowa pomiędzy izotopami tlenu siarczanów a wody.

17

Skład izotopowy wód podziemnych Tatr i Podhala

Małecka D., Nowicki Z.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2002

|

nr 404

67-83

PL

W artykule przedstawiono dotychczasowe wyniki badań izotopowych dotyczących wód podziemnych występujących na obszarze Tatr i Podhala. Oznaczeniami objęto izotopy trwałe (wodoru, tlenu i węgla) i promieniotwórcze (wodoru i węgla). Na podstawie wyników kompleksowych, hydrogeologicznych badań regionalnych przedstawiono warunki hydrogeologiczne Tatr i Niecki Podhalańskiej oraz omówiono pochodzenie i "wiek" wód podziemnych.

EN

Results of isotopic investigations of groundwaters in Tatra Mountains and Podhale Basin are presented. Measurments of stable (hydrogen, oxygen and carbon) and radioactive (hydrogen and carbon) isotopes are performed. The hydrogeological properties of the Tatra Mts. and Podhale Basin were shown as the result of the complex regional, hydrogeological investigations. Origin and "age" of groundwater is discussed.