WSTÊPNE ROZPOZNANIE WÓD TERMALNYCH W REJONIE WARSZAWY

Transkrypt

1 Antoni BARBACKI Wies³aw BUJAKOWSKI Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energi¹ Polska Akademia Nauk Zak³ad Energii Odnawialnej ul.wybickiego7,31-261kraków barbacki@min-pan.krakow.pl; buwi@min-pan.krakow.pl Technika Poszukiwañ Geologicznych Geotermia, Zrównowa ony Rozwój nr 1 2/2010 WSTÊPNE ROZPOZNANIE WÓD TERMALNYCH W REJONIE WARSZAWY STRESZCZENIE Artyku³ omawia wyniki badañ geologicznych prowadzonych w rejonie Warszawy w latach siedemdziesi¹tych ubieg³ego wieku w kontekœcie mo liwoœci wykorzystania na tym terenie zasobów wód termalnych. Przedstawione informacje oraz prognozowane parametry hydrogeotermalne wystêpuj¹cych tutaj zbiorników wód podziemnych pozwalaj¹ na ocenê wydajnoœci i temperatury wód, a tym samym umo liwiaj¹ dokonanie wstêpnego oszacowania potencjalnej mocy termicznej i sposobu wykorzystania energii geotermalnej. S OWA KLUCZOWE Wody termalne, Warszawa, parametry zbiornikowe, moc termiczna * * * WPROWADZENIE Wystêpowanie wód termalnych w rejonie Warszawy stwierdzone by³o ju w latach siedemdziesi¹tych dziêki wynikom z g³êbokich otworów geologicznych wykonywanych g³ównie przez Pañstwowy Instytut Geologiczny. Odwiercony wówczas otwór Warszawa IG-1, zlokalizowany w Konstancinie, do chwili obecnej eksploatuje wodê termaln¹ dla potrzeb istniej¹cego tam uzdrowiska. Równie dane z otworów w rejonie Sulejówka (otwór Okuniew IG-1) i Sobieni-Jezior (otwór Wilga IG-1) potwierdzi³y wystêpowanie wód ter- Recenzowa³a dr in. El bieta Pilecka Artyku³ wp³yn¹³ do Redakcji r., zaakceptowano do druku r. 5

2 malnych w szeregu horyzontach wodonoœnych o zró nicowanych parametrach hydrogeotermalnych. Opracowany niedawno Atlas zasobów geotermalnych na Ni u Polskim (Górecki (red.), 2006) ukazuje rejon Warszawy jako strefê o znacznym potencjale geotermalnym, szczególnie w obrêbie zbiorników mezozoicznych. Sposób i zakres wykorzystania istniej¹cych tu zasobów dla celów grzewczych jest jednak uzale niony od temperatury wód podziemnych oraz mo liwych do uzyskania wydajnoœci. Z punktu widzenia wykorzystania wód termalnych tego rejonu w rekreacji i balneologii, równie wa na jest ocena stopnia i charakteru mineralizacji. 1. BUDOWA GEOLOGICZNA REJONU WARSZAWY W regionalnym podziale struktur geologicznych rejon miasta Warszawa nale y do niecki warszawskiej, le ¹cej w strefie przejœciowej pomiêdzy dwoma regionalnymi jednostkami geologicznymi o odmiennej budowie i historii geologicznej, tj. pomiêdzy platform¹ prekambryjsk¹ (wschodnioeuropejsk¹) i platform¹ paleozoiczn¹. Plan geologiczny rejonu miasta przedstawiono szkicowo na dwóch przekrojach geologicznych o kierunku SW NE; jeden biegn¹cy przez Konstancin, drugi przez miejscowoœæ Sobienie-Jeziory (przekroje rys. 1, 2; lokalizacja rys. 3). Na podstawie archiwalnych danych geologicznych, w tym danych m.in. z otworów Warszawa IG-1, Okuniew IG-1 i Wilga IG-1, przedstawiono poni ej schematyczny opis budowy geologicznej rejonu miasta. Najstarszymi ska³ami stwierdzonymi na tym obszarze s¹ ska³y prekambru nawiercone w otworze Okuniew IG-1 na g³êbokoœci 4240 m p.p.t. S¹ to g³ównie gnejsy i pegmatyty. Utwory kambru z tego samego otworu reprezentowane s¹ przez piaskowce, mu³owce i i³owce kambru œrodkowego i dolnego. Wy ejleg³e osady ordowiku zalegaj¹ na g³êbokoœci od 3570 m do 3640 m p.p.t. i s¹ to utwory g³ównie wêglanowe margle i wapienie. Utwory syluru (stwierdzone równie w otworze Ko³biel 1, rys. 3) wystêpuj¹ tu na g³êbokoœciach od oko³o 2300 m do 3600 m p.p.t., jednak ich po³o enie g³êbokoœciowe jak i mi¹ szoœæ wykazuj¹ na tym obszarze siln¹ zmiennoœæ (rys. 1, 2). G³ówn¹ facj¹ jest tutaj jednostajna facja ilasta, w której dominuj¹c¹ faun¹ s¹ graptolity. Mi¹ szoœæ tych osadów jest znaczna i przekracza czêsto 1000 m (Birkenmajer i in. 1973; Bukowy i in. 1974). Wy ej zalegaj¹ osady dewonu dolnego wykszta³cone w facji old redu jako ³upki ilaste, pstre mu³owce ze szcz¹tkami ryb i roœlin. Dewon górny w partiach sp¹gowych tworz¹ utwory wapienno-dolomityczne, natomiast w partiach stropowych utwory wapienne z faun¹ ramienionogów oraz margle, piaskowce i mu³owce. Mi¹ szoœæ utworów dewonu zmienia siê od kilkuset do 1500 m (rys. 1). W permie pod koniec czerwonego sp¹gowca dominowa³a akumulacja rzeczna, a w okresie cechsztynu obszar uleg³ obni eniu i sta³ siê zatok¹ morsk¹. Osady rzeczne czerwonego sp¹gowca to kompleks piaskowcowy przykryty ilastymi utworami cechsztynu nale ¹cymi do cyklotemu werra. Wy ej zalegaj¹ pozosta³e cyklotemy cechsztynu. Mi¹ szoœæ ca³ego kompleksu permskiego dochodzi do 300 m. 6

3 W triasie w okresie dolnego pstrego piaskowca obszar ten znajdowa³ siê w strefie p³ytkiego zasolonego zbiornika wodnego. Osady tego okresu to i³owce, mu³owce z wk³adkami wapieni, piaskowców i margli. Podobny typ osadów reprezentuj¹ utwory œrodkowego pstrego piaskowca. Transgresja morska rozpoczêta w recie spowodowa³a zmianê typu osadów na wêglanowo-mu³owcowo-ilasty. W okresie wapienia muszlowego osadzaj¹ siê ska³y typowo wêglanowe: dolomity, margle i anhydryty. Osady najwy szego triasu to kompleks utworów ilasto-mu³owcowo-piaszczystych dolnego kajpru i retyku pochodzenia morsko-l¹dowego. Mi¹ szoœæ kompleksu triasowego dochodzi do 600 m. W morsko-l¹dowym okresie jury dolnej osadza³ siê kompleks piaszczysto-mu³owcowo-ilasty zawieraj¹cy ska³y zbiornikowe wystêpuj¹ce w obrêbie warstw borucickich (utwory l¹dowe), ciechociñskich (utwory lagunowe), olsztyñskich (utwory morskie) i liwieckich (utwory morsko-l¹dowe). Mi¹ szoœæ utworów dolnej jury dochodzi do 150 m. Pocz¹tek jury œrodkowej to okres l¹dowy, w którym morze wycofuje siê do strefy bruzdy œrodkowo-polskiej. Transgresja morza dociera na omawiany obszar w górnym batonie. Wczeœniej w okresie dolnego batonu osadza siê 25 metrowy kompleks utworów piaszczysto- -mu³owcowych w facji jeziornej. Utwory pochodzenia morskiego rozpoczyna seria zlepieñcowa, nad któr¹ zalegaj¹ utwory wapienne i dolomityczne. W okresie keloweju nadal typ osadów jest wêglanowy z utworami zlepieñcowymi, oolitowymi i pizolitami i warstw¹ bulast¹ w stropie. Mi¹ szoœæ utworów œrodkowej jury wynosi oko³o 50 m. W okresie jury górnej nadal utrzymuje siê re im sedymentacji morskiej, gdzie osadzane utwory to margle, wapienie z faun¹ g³owonogów i liliowców o mi¹ szoœci powy ej 400 m. W okresie dolnej kredy, w okresie górnego walan ynu, dolnego hoterywu i albu mia³y miejsce ingresje morskie z depozycj¹ piaskowcowo-mu³owcowych osadów morskich. Pomimo ma³ej mi¹ szoœci utwory te posiadaj¹ bardzo korzystne parametry zbiornikowe i s¹ wodonoœne. Mi¹ szoœæ utworów dolnej kredy wynosi do 70 m. Wielka transgresja morska rozpoczêta w albie kontynuowa³a siê przez ca³y okres kredy górnej osi¹gaj¹c swe maksimum w mastrychcie. Powsta³e wówczas morskie osady kredy górnej s¹ wykszta³cone w facji epikontynentalnej jako utwory krzemionkowo-ilasto-wapienne z marglami, gezami i piaskami o mi¹ szoœci ponad 850 m. W trzeciorzêdzie morze kredowe utrzymywa³o siê jeszcze w paleocenie, w którym osadza³y siê utwory wapienno-margliste. Pod koniec paleocenu morze wycofa³o siê i przez ca³y eocen obszar ten by³ l¹dem. Ponowna transgresja dociera tu w oligocenie od wschodu. Jest to morze p³ytkie, które wycofa³o siê pod koniec oligocenu. By³ to ostatni epizod morski na tym obszarze, który zakoñczy³ siê oko³o 25 mln lat temu. W miocenie powstaj¹ utwory jeziorne wykszta³cone jako piaski, mu³ki i wêgle brunatne. W pliocenie trwaj¹ procesy denudacyjne i akumulacja rzeczna, podczas której powstaj¹ utwory piaszczysto- wirowe. Nad nimi, do g³êbokoœci kilkudziesiêciu metrów wystêpuj¹ utwory czwartorzêdowe, które osadza³y siê tutaj przez ostatnie 2 mln lat. S¹ to osady piaszczysto- wirowe pochodzenia lodowcowego, rzecznego b¹dÿ wydmowego. Mi¹ szoœæ utworów trzeciorzêdowych wraz z czwartorzêdem wynosi ponad 270 m. 7

4 2. POZIOMY WÓD TERMALNYCH W PO UDNIOWO-WSCHODNIM REJONIE WARSZAWY (WG BADAÑ OTWORU WILGA IG-1) Poni ej omówiono wyniki badañ poziomów wodonoœnych w strefie Sobienie-Jeziory, które s¹ interesuj¹ce z punktu widzenia wykorzystania w geotermii. Badania wykonano w trakcie wiercenia otworu Wilga IG-1 oraz po jego zakoñczeniu (Dokumentacja Wynikowa otworu Wilga IG1, 1975 r). Dewon dolny (g³êbokoœæ kompleksu m) Poziom zosta³ opróbowany po zakoñczeniu wiercenia w interwale m p.p.t. za pomoc¹ próbnika rurowego. Zbudowany jest z utworów piaskowcowych i mu³owcowych. W wyniku opróbowania uzyskano przyp³yw oko³o 3,0 m 3 /h solanki zgazowanej gazem palnym. Ciœnienie denne wynosi³o 322,4 at i by³o nieco wy sze ni hydrostatyczne. Poziom zwierciad³a wód nie zosta³ ustalony. Dewon górny (g³êbokoœæ kompleksu m) Poziom opróbowano w trakcie wiercenia w interwale m p.p.t. za pomoc¹ próbnika rurowego. Zbudowany jest z wapieni i dolomitów. W wyniku otrzymano przyp³yw 19 m 3 /h solanki z gazem palnym. Ciœnienie z³o owe wynosi³o 332,8 at, a poziom zwierciad³a okreœlono na 67 m poni ej poziomu terenu. Karbon (g³êbokoœæ kompleksu m) Poziom opróbowany zosta³ po zakoñczeniu wiercenia w interwale m po perforacji za pomoc¹ próbnika z³o owego. Poziom zbudowany jest z piaskowców górnokarboñskich (westfal). W wyniku opróbowania uzyskano przyp³yw oko³o 13,0 m 3 /h zgazowanej solanki. Ciœnienie z³o owe wynosi³o 324 at, a poziom solanki ustabilizowa³ siê na g³êbokoœci 230 m poni ej powierzchni terenu. Perm dolny czerwony sp¹gowiec (g³êbokoœæ kompleksu m) Poziom opróbowano w trakcie wiercenia w interwale 2263, m p.p.t. za pomoc¹ próbnika rurowego. Zbudowany jest z utworów piaskowcowych i dolomitów w czêœci stropowej. W wyniku przyp³ywu uzyskano oko³o 25 m 3 /h solanki silnie zapiaszczonej. Ciœnienie z³o owe wynosi 235 at, a poziom solanki okreœlono na oko³o 500 m poni ej poziomu terenu. Perm górny cechsztyn (g³êbokoœæ kompleksu m) Poziom opróbowano w interwale m p.p.t. po zakoñczeniu wiercenia za pomoc¹ próbnika rurowego. Poziom zbudowany jest z dolomitów. W wyniku przyp³ywu uzyskano 7,0 m 3 /h s³abo zgazowanej solanki. Ciœnienie z³o owe okreœlono na 215,8 at, jest wiêc nieco wy sze ni hydrostatyczne. Jura dolna (g³êbokoœæ kompleksu m) Poziom opróbowano w interwale m p.p.t. po zakoñczeniu wiercenia, sperforowaniu rur oraz przep³ukaniu otworu. Jest to najbardziej interesuj¹cy spoœród wystêpuj¹cych tu poziomów wód termalnych. Zbudowany jest z zawodnionych jasnoszarych i ró noziarnistych piaskowców. Uzyskano z niego samowyp³yw wody zmineralizowanej (z okresowym wyp³ywem piasku) w iloœci m 3 /h o temperaturze 32 C. Temperaturê potencjaln¹ (po oko³o tygodniu eksploatacji) mo na oceniæ siê na oko³o 38 C. Poziom hydrostatyczny (statyczny) wynosi³ oko³o 31 m ponad poziom terenu, a depresja przy pe³nym samowyp³ywie 16,1 m. 8

5 Jura œrodkowa (g³êbokoœæ kompleksu m) poziom potencjalnie wodonoœny, jednak s³abo rozpoznany i trudny do oceny hydrogeologicznej. Kreda dolna (g³êbokoœæ kompleksu m) Osady kredy dolnej w otworze Wilga IG 1 o mi¹ szoœci 25 m nie by³y opróbowane. Parametry hydrogeologiczne i profil litologiczny oceniono na podstawie regionalnej znajomoœæ stratygrafii i paleogeografii kredy dolnej w niecce warszawskiej (wg danych archiwalnych CAG otworów: Ko³biel 1, yrów 1, Dêbe Wielkie 1, rys. 3). Walan yn górny jest zbudowany z mu³owców i piaskowców, z przerostami wêglanowo-syderytycznymi. Hoteryw (dolny) tworz¹ i³owce, mu³owce i piaskowce. Wy ej le ¹ piaskowce reprezentuj¹ce alb œrodkowy i barrem, g³ówny zbiornik wód podziemnych. Wydajnoœci, jak równie mineralizacja horyzontów dolnokredowych s¹ przypuszczalnie zbli one do wydajnoœci horyzontów dolnojurajskich, lecz temperatury tych wód nie przekraczaj¹ prawdopodobnie 30 C. W¹tpliwe jest równie uzyskanie samowyp³ywu wód. 3. WYNIKI ANALIZY CHEMICZNEJ WÓD PODZIEMNYCH ZBIORNIKA DOLNEJ JURY W OTWORZE WILGA IG-1 Poni ej przedstawiono wyniki analizy chemicznej jedynie dla wód z utworów dolnej jury, jako najbardziej obiecuj¹cego zbiornika wód termalnych na tym obszarze. Zbiornik wystêpuje tutaj na g³êbokoœci m p.p.t. Wed³ug analiz z 1975 r. woda tego zbiornika to woda hipotermalna, chlorkowo-sodowa, bromkowo-borowa o mineralizacji 3,62 g/l. Analiza spektralna suchej pozosta³oœci wykaza³a obecnoœæfe,mg,na,ca,si,mn,al,cu,sr,b,pb,ba,zn. Wyniki analizy chemicznej wody wykonanej w Laboratorium Balneochemicznym i Mikrobiologicznym Balneoprojektu (1975 r.) przedstawia³y siê nastêpuj¹co: Kationy: mg/l Wapñ Ca 2+ 29,2 Magnez Mg 2+ 14,8 elazo Fe 2+ 10,0 Sód Na ,0 Potas K + 9,5 Lit Li + <0,1 Amonowy NH + 4 0,95 Bar Ba 2+ 0,3 Stront Sr +2 2,8 Aniony: mg/l Chlorki Cl 1907,4 Brom Br 6,13 Jod J 0,2 Siarczanowy SO ,0 Wodorowêglanowy HCO 3 261,1 Wêglanowy CO ,0 9

6 Kwas metakrzemowy H 2 SiO 3 6,5 Kwas metaborowy HBO 2 8,1 Du a analiza przeprowadzona przez to samo laboratorium w roku 1993 da³a nieco odmienne wyniki, co œwiadczy o braku stabilnoœci sk³adu chemicznego, zale nego przypuszczalnie od czasu i intensywnoœci eksploatacji z³o a. Ni sza wówczas zawartoœæ bromu (2,66 mg/l) i sk³adników sta³ych wskazywa³a, e jest to woda o mineralizacji 3,3 g/l, hipotermalna, chlorkowo-sodowa, borowa. Stwierdzono, e w przypadku zamiaru butelkowania nale y wodê od elaziæ i odmanganiæ. Niezale nie od tego, wystêpuj¹ca tu woda ma leczniczy charakter zarówno w aspekcie kuracji pitnych jak i k¹pieli. 4. POZIOMY WÓD TERMALNYCH W PO UDNIOWEJ STREFIE MIASTA (WG BADAÑ OTWORU WARSZAWA IG-1) W otworze Warszawa IG1 (rys. 2), zlokalizowanym w Konstancinie, wody termalne wystêpuj¹ w doœæ podobnych warunkach hydrogeologicznych jak w otworze Wilga IG-1 (Dokumentacja Wynikowa otworu Warszawa IG-1, 1976 r). Istotn¹ ró nicê stanowi brak w bezpoœredniej strefie miasta utworów dewoñskich. Równie tutaj g³ówny poziom wód termalnych stanowi poziom jury dolnej, jednak o wiêkszej mi¹ szoœci (152 m) i g³êbokoœci zalegania od 1588 do 1740 m p.p.t. Temperatura z³o owa utworów i wód jury dolnej jest szacowana na C. Otwór jest wykorzystywany w uzdrowisku Konstancin, gdzie wody termalne w iloœci oko³o 10 m 3 /h i o temperaturze 30 C s³u ¹ celom leczniczym. Zwierciad³o wód znajduje siê na g³êbokoœci 37 m poni ej powierzchni terenu, a wody eksploatowane s¹ z g³êbokoœci oko³o 1650 m. Stosuje siê je do leczenia schorzeñ uk³adu kr¹ enia, narz¹dów ruchu i przemiany materii. Oprócz poziomu dolnojurajskiego opróbowano poziom jury œrodkowej, wystêpuj¹cy na g³êbokoœci m, który wykazywa³ silne zawodnienie podczas prób z³o owych (przyp³ywy rzêdu kilkunastu m 3 /h). Wody eksploatowane otworem dop³ywaj¹ przypuszczalnie z obu poziomów wodonoœnych, tzn. z dolnej i œrodkowej jury. S¹ to wody typu Cl Na + Br + J + Fe (Dowgia³³o i in. 1969). Chemizm wód jurajskich w otworze Warszawa IG-1 przedstawia siê nastêpuj¹co: Kationy: mg/l Wapñ Ca Magnez Mg elazo Fe Sód Na Potas K Amonowy NH Aniony: mg/l Chlorki Cl Brom Br 73 Jod J 2,7 10

7 Siarczanowy SO Wodorowêglanowy HCO POZIOMY WÓD TERMALNYCH WE WSCHODNIEJ STREFIE MIASTA (WG BADAÑ OTWORU OKUNIEW IG-1) Otwór zlokalizowany jest w rejonie na E od Warszawy w pobli u Sulejówka (rys. 2, 3), jednak jego pozycja geologiczna jest nieco odmienna ni dwóch ww. otworów (Arenia 1975). W regionalnym podziale struktur geologicznych rejon ten nale y do zachodniego krañca platformy wschodnioeuropejskiej tzw. obni enia podlaskiego, podczas gdy niedaleka Warszawa nale y ju do odmiennej struktury geologicznej zwanej nieck¹ warszawsk¹, bêd¹c¹ fragmentem niecki brze nej. Otwór le y zatem w strefie przejœciowej pomiêdzy dwiema regionalnymi jednostkami geologicznymi o odmiennej budowie i historii geologicznej: platform¹ prekambryjsk¹ ( wschodnioeuropejsk¹) i paleozoiczn¹. Wyrazem tego jest brak w tej strefie utworów dewonu i karbonu (rys. 2). Zbadane poziomy kambru maj¹ s³abe w³aœciwoœci zbiornikowe, o czym œwiadczy ma³y przyp³yw solanki w iloœci zaledwie 112 l/h, zmierzony przy poziomie zwierciad³a na g³êbokoœci 1280 m p.p.t. Ca³kowity brak warunków zbiornikowych stwierdzono w stropie kambru, ordowiku, sylurze, poziomach dolomitu g³ównego (Z 2 ) i p³ytowego (Z 3 ) i w stropie cechsztynu. Nieco lepsze warunki zbiornikowe stwierdzono w ³¹cznie zbadanych utworach czerwonego sp¹gowca i wapienia podstawowego (Z 1 ) cechsztynu. Najwiêksze przyp³ywy stwierdzono w piaskowcach jury dolnej, których wartoœæ wynosi³a 9 10 m 3 /h przy bardzo ma³ej depresji wynosz¹cej oko³o 5 m. Przy nieco wiêkszej depresji wydajnoœæ mo na by by³o prawdopodobnie zwiêkszyæ kilka razy. Poziomy zbiornikowe jury le ¹ w strefie subartezyjskiej i wykazuj¹ du ¹ stabilnoœæ dynamiczn¹. Ciœnienia denne s¹ nieco wy sze od ciœnieñ hydrostatycznych. Stwierdzono wyraÿn¹ pionow¹ strefowoœæ hydrochemiczn¹. Zaznacza siê ona wzrostem mineralizacji od g³êbokoœci oko³o 1400 m 52,9 g/l do g³êbokoœci oko³o ,5 g/l. Poziomy zbiornikowe kambru oraz czerwonego sp¹gowca le ¹ w strefie wód chlorkowo-wapniowych. Brak jest jodu oraz stwierdzono ma³e zawartoœci bromu, wystêpuje natomiast lit. Pomimo, e w rejonie tym wystêpuje kilka poziomów wodonoœnych zwi¹zanych z wodami termalnymi, poszczególne poziomy wykazuj¹ zró nicowane parametry hydrogeotermalne. Najwy sze temperatury z³o owe siêgaj¹ce ponad 100 o C zwi¹zane s¹ z poziomem kambryjskim, jednak nik³e wydajnoœci wód (0,1 m 3 /h) oraz po³o enie zwierciad³a swobodnego (1280 m p.p.t.) uniemo liwia ich wykorzystanie. Nieco wiêksze wydajnoœci uzyskano z poziomu permskiego (0,25 m 3 /h), gdzie temperatury w z³o u mog¹ osi¹gaæ wartoœci oko³o 70 o C. Przy takiej wydajnoœci temperatury na wyp³ywie nie przekrocz¹ jednak 15 o C, a poza tym zwierciad³o swobodne stwierdzono na g³êbokoœci 1200 m p.p.t. Zbiornik triasowy (nie badany w omawianym otworze) stwierdzony w bliskim otworze Dêbe Wielkie 1 wykazywa³ wydajnoœci wód oko³o 20 m 3 /h, lecz uzyskano j¹ z trzech 11

8 horyzontów w znacznym interwale g³êbokoœciowym m (Dokumentacja wynikowa otworu geologiczno-strukturalnego Dêbe Wielkie 1, 1971). Najbardziej wydajny horyzont zwi¹zany by³ z utworami wapienia muszlowego (9,0 m 3 /h), gdzie szacowane z³o owe temperatury wody to oko³o 45 o C, lecz temperatury na wyp³ywie przy takiej wydajnoœci mog¹ nie przekraczaæ 35 o C. Zwierciad³o swobodne tych wód po³o one by³o na g³êbokoœci oko³o 100 m p.p.t. Tak wiêc równie tutaj najbardziej interesuj¹cy jest poziom dolnej jury, gdzie wydajnoœæ rzêdu50m 3 /h jest wartoœci¹ realn¹ do uzyskania, natomiast nie mo na wykluczyæ wydajnoœci nawet do 100 m 3 /h. Poziom ten zalegaj¹cy na g³êbokoœci m p.p.t. zawiera wody o temperaturze 44 o C, natomiast po³o enie zwierciad³a wód jest na g³êbokoœci 31 m p.p.t. Wody te posiadaj¹ wprawdzie wysok¹ mineralizacjê (51g/l), co oznacza koniecznoœæ powtórnego zat³aczania, z drugiej jednak strony korzystny sk³ad chemiczny umo liwia wykorzystanie ich w balneologii. Wystêpuj¹cy powy ej poziom dolnokredowy ( m p.p.t.) opróbowany w otworze Dêbe Wielkie 1, akumuluje wody o temperaturze oko³o 31 o C. Wydajnoœci wód z tego poziomu nie by³y badane. Korzystn¹ cech¹ tych wód jest niewielka mineralizacja (11 g/l) oraz p³ytkie po³o enie zwierciad³a swobodnego (ok. 20 m p.p.t.). 6. OCENA POZIOMÓW WÓD TERMALNYCH W REJONIE WARSZAWY Przeprowadzone analizy wskazuj¹, e w rejonie tym wystêpuje kilka poziomów wodonoœnych zwi¹zanych z wodami termalnymi: poziom dewoñski, karboñski, permski, jurajski i kredowy (rys. 1, 2). Poszczególne poziomy wykazuj¹ jednak zró nicowane parametry hydrogeotermalne. Najwy sze temperatury z³o owe, przypuszczalnie ponad 80 o C zwi¹zane s¹ z poziomem dewoñskim, jednak wydajnoœci wód (oko³o kilkunastu m 3 /h), po³o enie zwierciad³a swobodnego (67 m p.p.t.), wysoka mineralizacja wód (przypuszczalnie powy ej 200 g/l) oraz zgazowanie wód z³o owych ogranicza mo liwoœci jego wykorzystania. Przede wszystkim jednak poziom ten nie wystêpuje na terenie samego miasta, a kilkanaœcie kilometrów na SE od jego granic. Poziom karboñski, gdzie temperatury mog¹ osi¹gaæ wartoœci oko³o 75 o C, charakteryzuje siê podobn¹ wydajnoœci¹ lecz zwierciad³o wód znajduje siê na g³êbokoœci 230 m p.p.t., a mineralizacja wód wynosi oko³o 230 g/l. Wy sze wydajnoœci uzyskano z poziomu permskiego (do 25 m 3 /h), a temperatury z³o owe szacuje siê na oko³o 60 o C, jednak zwierciad³o swobodne wystêpuje na g³êbokoœci oko³o 500 m p.p.t., a mineralizacja wód wynosi oko³o 220 g/l. Najbardziej interesuj¹cy jest poziom dolnej jury, gdzie uzyskanie wydajnoœci wód rzêdu 50 m 3 /h a nawet 100 m 3 /h wydaje siê ca³kiem realne przy odpowiednim udostêpnieniu z³o a. Poziom ten zalegaj¹cy na g³êbokoœci do 1700 m zawiera wody o temperaturze od oko³o 40 (Wilga IG-1) do oko³o 50 o C (Warszawa IG-1), a zwierciad³o wód wystêpuje przypuszczalnie na g³êbokoœci do 30 m p.p.t. (w rejonie Sobieni nawet samowyp³yw). 12

9 Wody te posiadaj¹ zmienn¹ mineralizacjê (4 g/l w otworze Wilga IG-1 67 g/l w otworze Warszawa IG-1), ale korzystny sk³ad chemiczny umo liwia wykorzystanie ich w balneologii. Szczególnie istotne jest regionalne rozprzestrzenienie zbiornika dolnej jury, którego rozleg³a powierzchnia gwarantuje stabilnoœæ wydajnoœci i mo liwoœæ interpolacji parametrów zbiornikowych na znaczne odleg³oœci od opróbowanych otworów. Wystêpuj¹cy powy ej poziom dolnokredowy (g³êbokoœæ 900 m w otworze Okuniew IG-1 do oko³o 1100 m w otworze Wilga IG-1 i Warszawa IG-1), akumuluje wody o temperaturze oko³o 30 o C. Wydajnoœci wód z tego poziomu nie by³y badane st¹d trudno oceniæ temperatury wód na wyp³ywie. Korzystn¹ cech¹ tych wód jest ich niewielka mineralizacja. 7. SZACOWANE PARAMETRY HYDROGEOTERMALNE W REJONIE WARSZAWY Na podstawie przeprowadzonych analiz oszacowano g³ówne parametry hydrogeotermalne zbiorników wód podziemnych, istotne z punktu widzenia realizacji w rejonie Warszawy inwestycji geotermalnych. W rejonie miasta najbardziej perspektywicznym zbiornikiem dla wykorzystania w geotermii jest zbiornik dolnej jury, dla którego oszacowane, uœrednione parametry hydrogeotermalne przedstawiaj¹ siê nastêpuj¹co: g³êbokoœæ stropu zbiornika m (œrednia 1700 m), mi¹ szoœæ zbiornika oko³o 250 m, szacunkowe wydajnoœci m 3 /h, temperatury stropowe zbiornika 50 C, zwierciad³o swobodne m p.p.t., mineralizacja wód 70 g/l, przy za³o onym sch³odzeniu wód do 5 C mo liwa do uzyskania moc termiczna 5,4 MW. Kolejny zbiornik to zbiornik jury œrodkowej, którego uœrednione parametry hydrogeotermalne oszacowano nastêpuj¹co: g³êbokoœæ stropu zbiornika m (œrednia 1650 m), mi¹ szoœæ zbiornika oko³o 100 m, szacunkowe wydajnoœci 20 m 3 /h, temperatury w stropie 40 C, zwierciad³o swobodne brak danych, mineralizacja wód 50 g/l, przy za³o onym sch³odzeniu wód do 5 C mo liwa do uzyskania moc termiczna 0,84 MW. Mniej interesuj¹cy jest zbiornik dolnej kredy, którego uœrednione parametry hydrogeotermalne oszacowano nastêpuj¹co: g³êbokoœæ stropu zbiornika 1000 m, mi¹ szoœæ zbiornika oko³o 50 m, szacunkowe wydajnoœci 50 m 3 /h, 13

10 temperatury w stropie 33 C, zwierciad³o swobodne brak danych, mineralizacja wód 10 g/l, przy za³o onym sch³odzeniu wód do 5 C mo liwa do uzyskania moc termiczna 1,7 MW. Podane moce termiczne przedstawiono dla znacznego sch³odzenia wód np. w systemach pomp ciep³a, st¹d ukazuj¹ one jedynie teoretyczny potencja³ energetyczny wyró nionych zbiorników geotermalnych. W realnych uk³adach ciep³owniczych wartoœci mocy posiadaj¹ ju wymiar rzeczywistych mocy u ytkowych, wynikaj¹cych z za³o onych konkretnych rozwi¹zañ technologicznych. Podsumowuj¹c uzyskane dane nale y stwierdziæ, e w rejonie Warszawy i w strefie samego miasta najbardziej perspektywicznym zbiornikiem wód podziemnych dla wykorzystania w geotermii lub balneologii jest zbiornik dolnej jury, którego regionalny zasiêg gwarantuje stabilnoœæ zak³adanych parametrów hydrogeotermalnych. LITERATURA ARENIA B. (red.), 1975 Okuniew IG-1. [W:] Profile g³êbokich otworów wiertniczych Instytutu Geologicznego, z. 29, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. BIRKENMAJER K., B ASZKIEWICZ A., CIEŒLIÑSKI S., DADLEZ R., DAYCZAK-CALIKOWSKA K., DABROWSKA Z., DEMBOWSKA J., JASKOWIAK M., KOPIK J., KOSZARSKI L., KOTAÑSKI Z., LEFELD J., MALINOWSKA L., MAREK S., MILEWICZ J., NIEMCZYCKA T., NOWAK W., RA- CZYÑSKA A., RADWAÑSKI S., RUTKOWSKI J., RYKA W., SENKOWICZOWA H., ŒLÊCZKA A., WIESER T., WÓJCIK L., WYRWICKA K., 1973 Budowa geologiczna Polski Stratygrafia. Wydawnictwo Geologiczne T. I, Warszawa. BUKOWY S., DADLEZ R., KARNKOWSKI P., KOTAÑSKI Z., KUBICKI S., MAREK S., PO ARYSKI W., RACZYÑSKA A., RYKA W., SOKO OWSKI J., TOMCZYK H., TYSKI S., ELICHOWSKI A.M., 1974 Budowa geologiczna Polski Tektonika. Wydawnictwo Geologiczne T. IV, Warszawa. Dokumentacja wynikowa otworu geologiczno-strukturalnego WILGA IG-1, 1976 Centralne Archiwum Geologiczne, Warszawa. Dokumentacja wynikowa otworu geologiczno-strukturalnego WARSZAWA IG-1, 1976 Centralne Archiwum Geologiczne, Warszawa. Dokumentacja wynikowa otworu geologiczno-strukturalnego DÊBE WIELKIE 1, 1971 Centralne Archiwum Geologiczne, Warszawa. DOWGIA O J., KARSKI A., POTOCKI I., 1969 Geologia surowców balneologicznych. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. GÓRECKI W. (red.), 2006 Atlas zasobów geotermalnych na Ni u Polskim. Min. Œrodowiska i AGH, Kraków. 14

11 PRELIMINARY IDENTIFICATION OF THERMAL WATER IN WARSZAWA REGION ABSTRACT The paper presents results of geological researches in vicinity of Warsaw city, leading in 70's last century for assessment of posibilities of thermal waters utilization. Presented data and hydrothermal parameters of occuring aquifers make possible to estimate yields, temperature of thermal waters, potential heat power and the ways of using of geothermal energy. KEY WORDS Thermal waters, Warsaw city, reservoir parameters, heat power