DYNAMIKA WÓD PODZIEMNYCH W STREFACH FLEKSUROWO-USKOKOWYCH NA PRZYK ADZIE REJONU O AROWA (WY YNA KIELECKA)

Transkrypt

1 BIULETYN PAÑSTWOWEGO INSTYTUTU GEOLOGICZNEGO 427: 37 46, 2007 R. DYNAMIKA WÓD PODZIEMNYCH W STREFACH FLEKSUROWO-USKOKOWYCH NA PRZYK ADZIE REJONU O AROWA (WY YNA KIELECKA) DYNAMICS OF GROUNDWATER IN THE FAULT-FLEXURAL ZONES ON THE EXAMPLE OF THE O ARÓW REGION (KIELCE HIGHLAND) MARCIN KOS 1 Abstrakt. Strefy fleksurowo-uskokowe wystêpuj¹ licznie w pó³nocno-wschodniej czêœci mezozoicznego obrze enia Gór Œwiêtokrzyskich, a tak e na obszarze niecki lubelskiej. Dynamika wód podziemnych w tych strefach jest uwarunkowana g³ównie tektonik¹, w tym obecnoœci¹ uskoków poprzecznych do biegu fleksur. Na przyk³adzie fleksury Sienno O arów, zlokalizowanej na Wy ynie Kieleckiej, zaprezentowano obraz hydrodynamiki w jej rejonie. Wyniki badañ terenowych oraz analiza materia³ów archiwalnych pozwoli³y na wykazanie istnienia wiêzi hydraulicznej pomiêdzy piêtrami wodonoœnymi jury i kredy, udowodnienie kontaktu hydraulicznego oraz ci¹g³oœci przep³ywu wód podziemnych pomiêdzy nimi. S³owa kluczowe: kontakt hydrauliczny, strefa drena u, dzia³ wód podziemnych, dynamika wód podziemnych, strefy fleksurowo-uskokowe, Wy yna Kielecka. Abstract. Fault-flexural zones are numerous in the northeastern part of the the Holy Cross Mountains Mesozoic margin, and the Lublin Trough. Dynamics of groundwater in these zones is conditioned by tectonics, mainly by transversal faults. This was presented on the example of the Sienno O arów flexure (Kielce Highland). Results of investigations and an analysis of archival dates allowed to proof an existence of the hydraulic connection between Jurassic and Cretaceous aquifers. An evidence of the hydraulic connection between these aquifers allowed to show the continous groundwater flow between the Jurassic and Cretaceous aquifers. Key words: hydraulic connection, drainage zone, groundwater divide, groundwater dynamics, fault-flexural zones, Kielce Highland. WSTÊP Strefa kontaktu utworów jury górnej pó³nocno-wschodniej czêœci mezozoicznego obrze enia Gór Œwiêtokrzyskich i kredy górnej niecki lubelskiej w okolicach O arowa (woj. œwiêtokrzyskie) ma charakter fleksuralny. Przep³yw wód podziemnych w tym rejonie by³ dotychczas traktowany jako nieci¹g³y. Przeprowadzone badania mia³y na celu udowodnienie tezy o ci¹g³oœci przep³ywu wód podziemnych w litologicznie i wiekowo zró nicowanych ska³ach zbiornikowych (wykazanie istnienia kontaktu hydraulicznego miêdzy jurajskim i kredowym piêtrem wodonoœnym), a tak e opis przestrzennego zró nicowania przepuszczalnoœci szczelinowej utworów jury górnej i kredy górnej, wystêpuj¹cych na omawianym obszarze. Zró nicowanie przepuszczalnoœci tych utworów przedstawiono w aspekcie tektoniki uskokowej oraz zmian litologicznych w obrêbie ska³ wêglanowych jury i kredy. 1 Pañstwowy Instytut Geologiczny, Oddzia³ Œwiêtokrzyski, ul. Zgoda 21, Kielce; marcin.kos@pgi.gov.pl

2 38 Marcin Kos CHARAKTERYSTYKA OBSZARU BADAÑ Obszar objêty badaniami jest po³o ony we wschodniej czêœci woj. œwiêtokrzyskiego, w odleg³oœci oko³o 6,5 km na wschód od Ostrowca Œwiêtokrzyskiego. Le y on na styku dwóch jednostek geologicznych: pó³nocno-wschodniej czêœci mezozoicznego obrze enia Gór Œwiêtokrzyskich i niecki lubelskiej. Budowê geologiczn¹ obszaru prezentuje szkic geologiczny odkryty (fig. 1). Mezozoiczne obrze enie Gór Œwiêtokrzyskich jest reprezentowane przez utwory jury górnej g³ównie wapienie i margle, a tak e przez utwory jury œrodkowej piaskowce, mu³owce i i³owce. Wschodnia czêœæ terenu, le ¹ca w obrêbie niecki lubelskiej, jest zbudowana z opok, gez i wapieni detrytycznych kredy górnej. Pomiêdzy utworami jury górnej i kredy górnej wystêpuje w¹ska fleksura Sienno O arów, zbudowana z osadów kredy dolnej piasków i piaskowców glaukonitowych. Fleksuralne ugiêcie warstw obejmuje równie utwory jury górnej i kredy górnej w strefach s¹siaduj¹cych z utworami kredy dolnej. Badania stref fleksuralnych na omawianym terenie by³y prowadzone m.in. przez Po aryskiego (1948, 1974) i Jaroszewskiego (1972). Cech¹ charakterystyczn¹ okolic O arowa jest du y udzia³ wychodni ska³ mezozoiku na powierzchni terenu. Na omawianym terenie utwory czwartorzêdowe nie wystêpuj¹ w sposób ci¹g³y. Czwartorzêd jest tu reprezentowany g³ównie przez izolowane p³aty glin zwa³owych, piasków pylastych i wirów wodnolodowcowych zlodowacenia œrodkowopolskiego. Zlodowacenia wis³y pozostawi³y po sobie piaski rzeczne tarasów nadzalewowych, piaski eoliczne oraz lessy. Do holocenu nale ¹ piaski i mu³ki rzeczne rozwiniête w dolinach rzecznych (Z³onkiewicz, 1994). Fig. 1. Szkic geologiczny odkryty okolic O arowa z zaznaczonymi punktami dokumentacyjnymi (wg Romanka, Z³onkiewicza, 1993; Z³onkiewicza, 1994) 1 opoki i gezy, kreda górna; 2 wapienie, kreda górna; 3 piaskowce, kreda dolna; 4 margle, jura górna; 5, 6 wapienie oolitowe, jura górna;7 wapienie skaliste, jura górna; 8 piaskowce, mu³owce i i³owce, jura œrodkowa; III, IIIa ujêcia wody dla cementowni O arów Geological sketch- map of the O arów region with the location of documentation points indicated (after Romanek, Z³onkiewicz, 1993; Z³onkiewicz, 1994) 1 gaizes, Upper Cretaceous; 2 limestones, Upper Cretaceous; 3 sandstones, Lower Cretaceous; 4 marls, Upper Jurassic; 5, 6, oolitic limestones, Upper Jurassic; 7 massive limestones, Upper Jurassic; 8 sandstones, mudstones, claystones, Middle Jurassic; III, IIIa ground water capture of the O arów cement mill

3 Dynamika wód podziemnych w strefach fleksurowo-uskokowych Pierwsze dane hydrogeologiczne z okolic O arowa pochodz¹ z koñca lat 50. ubieg³ego wieku. W latach powsta³y dwa ujêcia wód podziemnych z utworów górnokredowych. By³y to studnie odwiercone dla Gminnej Rady Narodowej (GRN) w O arowie oraz Pracowniczego Oœrodka Maszynowego (POM) w Sobowie. Dostarczy³y one pierwszych wiarygodnych informacji o hydrogeologii omawianego obszaru. Na pocz¹tku lat 70. ubieg³ego wieku powsta³a dokumentacja zasobów wód podziemnych dla powiatów Opatów i Sandomierz (Belcarz, 1972), opracowana przez Przedsiêbiorstwo Geologiczne w Kielcach. W dokumentacji tej po raz pierwszy ustalono zasoby dynamiczne. W latach 80. XX wieku dokumentowaniem zasobów na omawianym terenie zajmowali siê Pra ak i Taszek (1980, 1981). Okolice O arowa znalaz³y siê w obrêbie arkusza Sandomierz Mapy hydrogeologicznej Polski 1: (Markiewicz, 1981). Oprócz wymienionych autorów tak e Œmiech (1991) oraz Doroz i Œmiech (1999, 2000) prowadzili prace zmierzaj¹ce do rozpoznania warunków hydrogeologicznych na tym terenie. Ponadto hydrogeologi¹ okolic O arowa zajmowali siê: Kruczkowski i Rzêsista (1974), a tak e Cichecka i in. (1996) oraz Cichecka (2000). Pod koniec lat 90. XX wieku, w ramach dokumentowania G³ównych Zbiorników Wód Podziemnych (GZWP), du a czêœæ terenu badañ znalaz³a siê w granicach dokumentacji GZWP nr 420 Wierzbica Ostrowiec, opracowanej przez Maszoñsk¹ (1998). Innym etapem rozpoznania warunków hydrogeologicznych na omawianym terenie by³y badania przeprowadzone przy okazji dokumentowania z³o a Gliniany Duranów dla potrzeb powstaj¹cej cementowni O arów (Galata i in., 1973, 1988). Wnios³y one istotny wk³ad w rozpoznanie hydrogeologii w bezpoœredni otoczeniu z³o a. Prowadzone od wielu lat badania i obserwacje wód podziemnych w okolicach cementowni O arów nie wyjaœni³y zagadnienia uk³adu powierzchni piezometrycznej w ujêciu lokalnym. Dotychczas nie opracowano wiarygodnej mapy powierzchni piezometrycznej mezozoicznego systemu wodonoœnego na tym obszarze. Pomiêdzy kredowym i jurajskim piêtrem wodonoœnym zak³adano istnienie nieprzepuszczalnej bariery hydrostrukturalnej. Wed³ug tych pogl¹dów, izolacjê tworz¹ i³y, i³owce i margle ilaste najni szego kimerydu. Wystêpuj¹ one w¹skim pasem wzd³u linii kontaktu jura/kreda (wzd³u zachodniej granicy fleksury Sienno O arów) i s¹ w wy ej przytoczonych opracowaniach archiwalnych przedstawiane jako utwory nieprzepuszczalne dla wód podziemnych. Konsekwencj¹ tego stanowiska jest przedstawienie przep³ywu wód podziemnych pomiêdzy piêtrami wodonoœnymi jury i kredy jako przep³ywu nieci¹g³ego. W dotychczasowych opracowaniach hydroizohipsy górnokredowego poziomu wodonoœnego koñcz¹ siê na fleksurze Sienno O arów. Od fleksury w kierunku zachodnim ci¹gn¹ siê hydroizohipsy górnojurajskiego poziomu wodonoœnego o znacznie ni szych wartoœciach. Inny punkt widzenia na charakter przep³ywu wód podziemnych by³ sygnalizowany w pracach Kosa (2000 i 2003). Badania hydrogeologiczne przeprowadzone w ramach niniejszego opracowania objê³y swym zasiêgiem jedynie po³udniow¹ czêœæ fleksury Sienno O arów. Wybór obszaru badañ by³ podyktowany obecnoœci¹ kopalni Gliniany Duranów, stanowi¹c¹ bazê surowcow¹ dla cementowni O arów. Dziêki licznym wierceniom badawczym i hydrogeologicznym, wykonanym w zwi¹zku z udostêpnianiem z³o a wapieni i margli do eksploatacji, mo liwe by³o dok³adne rozpoznanie fleksury Sienno O arów i kontaktu jura górna/kreda górna. Fleksura Sienno O arów rozci¹ga siê co prawda dalej w kierunku pó³nocno-zachodnim, jednak do tej pory pozostaje tam bardzo s³abo udokumentowana. PRACE BADAWCZE Prace badawcze objê³y przegl¹d i reinterpretacjê materia³ów archiwalnych oraz wykonanie szczegó³owego zdjêcia hydrogeologicznego obszaru badañ. Zdjêcie to zosta³o wykonane w po³owie czerwca 2001 r., a polega³o na jednoczasowych pomiarach g³êbokoœci wystêpowania wody w 97 punktach dokumentacyjnych, z których 32 to studnie wiercone, 5 otwory hydrogeologiczno-badawcze, a 60 g³êbokie studnie kopane, ujmuj¹ce wody poziomów jury górnej i kredy górnej. Ponadto zlokalizowano w terenie 2 czynne Ÿród³a. Po³o enie punktów dokumentacyjnych przedstawiono na figurze 1. W ramach prac badawczych przeanalizowano wp³yw antropogenicznych oœrodków drena u (ujêæ) na dynamikê wód podziemnych. Stwierdzono, e nie maj¹ one wp³ywu na naturalny uk³ad pola hydrodynamicznego. Jest to spowodowane bardzo niewielkim poborem wód podziemnych, który na terenie badañ kszta³tuje siê zawsze du o poni ej zatwierdzonych zasobów eksploatacyjnych. Omawiany obszar ma charakter typowo rolniczy. Brak jest na nim wiêkszych miejscowoœci, które wymaga³yby zwiêkszonego zaopatrzenia w wodê. Cementownia O arów, le ¹ca w centralnej czêœci obszaru, pobiera do celów produkcyjnych i socjalno-bytowych niewielkie iloœci wody z w³asnych ujêæ. Produkcja cementu od pocz¹tku istnienia cementowni odbywa siê metod¹ such¹, która wymaga znacznie mniej wody ni metoda mokra. Tylko w jej przypadku mo na ewentualnie mówiæ o niewielkim wp³ywie eksploatacji wód podziemnych na naturalny uk³ad hydrodynamiczny. Kopalnia Gliniany Duranów, stanowi¹ca bazê surowcow¹ cementowni, nie jest odwadniana. Eksploatacja wapieni i margli jurajskich odbywa siê powy ej zwierciad³a górnojurajskiego poziomu wodonoœnego wystêpuj¹cego w tym rejonie.

4 40 Marcin Kos SCHEMAT UK ADU KR ENIA WÓD PODZIEMNYCH Wyniki przeprowadzonych pomiarów wskazuj¹ na istnienie kontaktu hydraulicznego pomiêdzy górnojurajskim i górnokredowym poziomem wodonoœnym. Pomiary rzêdnych zwierciad³a w studniach kopanych i wierconych, ujmuj¹cych zarówno górnojurajski, jak i górnokredowy poziom wodonoœny, a le ¹cych po przeciwleg³ej stronie fleksury, wskazuj¹, e ró nice rzêdnych ustalonego zwierciad³a wody w obu poziomach wynosz¹ 1 2 m lub te, e woda stabilizuje siê w nich dok³adnie na tych samym poziomie. Wskazuje to na istnienie ³¹cznoœci hydraulicznej pomiêdzy tymi stratygraficznie ró nymi poziomami wodonoœnymi. Wed³ug Krajewskiego (1980), o istnieniu wiêzi pomiêdzy ró nymi stratygraficznie poziomami wodonoœnymi mog¹ œwiadczyæ nieznaczne ró nice w wysokoœci ciœnienia pomierzonego w studniach wierconych ujmuj¹cych omawiane poziomy. Potwierdzeniem istnienia kontaktu hydraulicznego pomiêdzy kredowym i jurajskim piêtrem wodonoœnym mo e byæ analiza profilu geologicznego studni bêd¹cej ujêciem wody dla cementowni O arów (fig. 2). Otwór wiertniczy, Fig. 2. Profil geologiczny studni ujêcia cementowni O arów (wg Kruczkowskiego i Rzêsistej, 1974) Geological section of the O arów cement mill well (after Kruczkowski and Rzêsista, 1974) o g³êbokoœci 140 m, dokumentuje dwa poziomy wodonoœne: wy szy górnokredowy nawiercony na g³êbokoœci 69,0 m oraz ni szy górnojurajski nawiercony na g³êbokoœci 94,0 m. Pomiêdzy tymi poziomami widoczne s¹ w interwale g³êbokoœci 82,0 94,0 m ilaste utwory kimerydu, stanowi¹ce kompleks rozdzielaj¹cy wy ej wymienione poziomy. O istnieniu kontaktu pomiêdzy górnojurajskim i górnokredowym poziomem wodonoœnym œwiadczy fakt, e zwierciad³a wody obu poziomów stabilizuj¹ siê na tej samej g³êbokoœci, czyli na 49,2 m. Przeprowadzone przez autora badania pozwoli³y na prezentacjê w³asnego schematu przep³ywu wód podziemnych w po³udniowej czêœci fleksury Sienno O arów (fig. 3). Na omawianym terenie mo na wydzieliæ dwa wyraÿne obszary alimentacyjne. Pierwszy z nich wystêpuje w po³udniowo-zachodniej czêœci obszaru badañ i jest widoczny tylko czêœciowo ze wzglêdu na biegn¹c¹ tu po³udniow¹ granicê terenu badañ. Drugi obszar alimentacyjny wystêpuje w centralnej czêœci obszaru, gdzie widaæ wyraÿne wypiêtrzenie zwierciad³a wód podziemnych. Kulminacja elewacji powierzchni piezometrycznej jest zlokalizowana w miejscowoœci Potok i wyznaczona przez zamkniêt¹ hydroizohipsê o wartoœci 180 oraz rozbie ne osie odp³ywu. Reprezentuje ona typ zwierciad³a radialnego o strumieniach rozbie nych (Castany, 1972). Taki uk³ad zosta³ potwierdzony pomiarami zwierciad³a wody w dwóch studniach wierconych wystêpuj¹cych w tej miejscowoœci oraz w szeregu studni kopanych. Dokumentuje go przekrój hydrogeologiczny przedstawiony na figurze 4. Jak wykaza³y badania, na omawianym terenie g³ówn¹ przyczyn¹ wyniesienia powierzchni piezometrycznej s¹ zmiany litologiczne. Po³udniowo-zachodnia czêœæ obszaru badañ jest zbudowana ze ska³ jury œrodkowej piaskowców, mu³owców i i³owców. Wystêpowanie w profilu wtr¹ceñ i przewarstwieñ utworów s³aboprzepuszczalnych (mu³owców i i³owców), powoduje lokalne podpiêtrzenie zwierciad³a wód podziemnych. Podobne podpiêtrzenie powierzchni piezometrycznej wystêpuje w miejscowoœci Potok. Z opracowañ z³o owych wykonanych dla kopalni Gliniany Duranów wynika, e w miarê przesuwania siê ku wschodniej granicy z³o a (która odpowiada zachodniej granicy fleksury Sienno O arów) zmienia siê znacz¹co litologia zbiornikowych utworów jury górnej. Czyste wapienie wystêpuj¹ce w zachodniej czêœci odkrywki przechodz¹ stopniowo w kierunku wschodnim w wapienie margliste, a dalej w margle z wtr¹ceniami i³owców i i³ów. Te zmiany facjalne (zwiêkszaj¹cy siê udzia³ czynnika ilastego) sprawiaj¹, e w okolicach Potoku wzrastaj¹ spadki hydrauliczne i powierzchnia piezometryczna ulega wypiêtrzeniu. Oprócz obszarów zasilania przedstawionych na figurze 3 s¹ widoczne równie strefy drena u wód podziemnych. G³ównymi strefami drena u regionalnego s¹ Kamienna w zachodniej i Wis³a we wschodniej czêœci terenu. Oprócz nich na omawianym obszarze drena wód podziemnych odbywa siê

5 Dynamika wód podziemnych w strefach fleksurowo-uskokowych Fig. 3. Mapa hydroizohips rejonu O arowa Hydroizohipses map of the O arów region za poœrednictwem uprzywilejowanych, silnie szczelinowych stref zwi¹zanych z dyslokacjami (Krajewski, 1995). Przyk³adem tego jest strefa drena u lokalnego, wystêpuj¹ca na po³udnie od cementowni O arów, w rejonie studni III i IIIa. Obserwuje siê tam wyraÿne obni enie (wklês³oœæ) powierzchni piezometrycznej, które jest odzwierciedleniem wyst¹pienia silnego drena u podziemnego. Powodem wystêpowania tej lokalnej strefy drena u mog¹ byæ uskoki poprzeczne w stosunku do biegu fleksury Sienno O arów (fig. 1). By³y one w tym rejonie interpretowane ju przez Po aryskiego (1974). Na obszarze badañ obserwuje siê spadek i wzrost wysokoœci hydraulicznych. Konsekwencj¹ tego jest wystêpowanie lokalnych stref zasilania i drena u wód podziemnych skutkuj¹ce wyraÿnym przesuniêciem dzia³u wód podziemnych wzglêdem dzia³u hydrograficznego (fig. 3). Dzia³ wód podziemnych jest odsuniêty na zachód w czêœci pó³nocnej i na wschód w czêœci po³udniowej obszaru badañ. W okolicach O arowa zlewnia wód podziemnych nie pokrywa siê ze zlewni¹ wód powierzchniowych. Charakter ugiêcia siê hydroizohips wokó³ studni (ujêcia wody dla cementowni) mo e wskazywaæ na wystêpowanie w tym rejonie strefy sztucznego drena u, wywo³anej eksploatacj¹ studni (s¹ dwie studnie, z których pracuje zawsze jedna, druga jest studni¹ awaryjn¹). Z danych archiwalnych (Kruczkowski, Rzêsista, 1974) wynika jednak, e ju bezpoœrednio po odwierceniu tych studni, przed podjêciem eksploatacji, zwierciad³o wody wystêpowa³o w nich ni ej ni w okolicznych studniach kopanych i wierconych. Mo e to wskazywaæ na istnienie w tym rejonie strefy drena u naturalnego zwi¹zanej z uskokami poprzecznymi do biegu fleksury Sienno O arów. W jednej ze wspomnianych studni ujêcia wody dla cementowni udokumentowano (op. cit.) istnienie du ej (o wys. 1,5 m) szczeliny tektonicznej, poszerzonej procesami krasowymi, zapewne bêd¹cej odzwierciedleniem nieci¹g³oœci zwi¹zanej z po³o onymi nieopodal uskokami poprzecznymi do biegu fleksury Sienno O arów. Tektoniczne rozluÿnienie masywu w istotny sposób zmienia wodoprzepuszczalnoœæ w obrêbie ska³ tego samego typu li-

6 42 Marcin Kos Fig. 4. Przekrój hydrogeologiczny A B Stratygrafia: Q czwartorzêd, K 3 kreda górna, K 1 kreda dolna, J 3 jura górna Hydrogeological cross-section A B Stratigraphy: Q Quaternary, K 3 Upper Cretaceous, K 1 Lower Cretaceous, J 3 Upper Jurassic tologicznego (Herbich, 1984). Szczeliny zwi¹zane ze strefami dyslokacji nieci¹g³ych charakteryzuj¹ siê najczêœciej wysok¹ wodoprzepuszczalnoœci¹. Powoduj¹ one drena spêkanego masywu i formowanie siê strumieni skupionych (Krajewski, 1984; Krajewski, Herbich, 1989; Krajewski, Motyka, 1999). Taki rodzaj strumienia wód podziemnych stwierdzono w opisywanej strefie drena u lokalnego. Z obrazu hydroizohips w rejonie omawianych studni wynika, e wystêpuje tu typ zwierciad³a radialnego, o strumieniach zbie nych z rosn¹cym odstêpem hydroizohips w dó³ strumienia wód podziemnych. Taki typ zwierciad³a dokumentuje obecnoœæ stref najbogatszych w wody podziemne (Castany, 1972). Znajduje to potwierdzenie w wydajnoœciach uzyskanych ze studni. Studnia nr III charakteryzuje siê wydajnoœci¹ 229 m 3 /h, przy depresji 6,05 m, studnia nr IIIa 184,75 m 3 /h, przy depresji 3,2 m. Wymieniona strefa drena u lokalnego wystêpuje dok³adnie na dziale wód powierzchniowych miêdzy zlewniami Kamiennej i Wis³y (fig. 3). Systemy szczelin stref tektonicznych s¹ drenuj¹ce w stosunku do wód podziemnych. Charakterystyczne dla nich s¹ pod³u ne strefy obni onego zwierciad³a wód podziemnych (Krajewski, 1970). Ponadto, jak podaje Liszkowski (1966), obecnoœæ pod³u nych depresji wód podziemnych jest jednym ze wskaÿników wystêpowania krasu na obszarach do tego predysponowanych. Podobnych rozmiarów szczelinê tektoniczn¹, poszerzon¹ procesami krasowymi, udokumentowano w studni nale ¹cej do leœniczówki Ska³ecznica (na zachód od Glinian). Byæ mo e stanowi ona dalsz¹ czêœæ strefy uskokowej wystêpuj¹cej w okolicach ujêcia dla cementowni O arów, która odprowadza wody podziemne górnojurajskiego poziomu wodonoœnego do Kamiennej. Przypuszczalny przebieg tej strefy przedstawiono na figurze 3. Obni enie zwierciad³a wody w rejonie ujêcia mo na tak e wyjaœniæ lejem depresji utworzonym wokó³ pracuj¹cych studni i obszarem sp³ywu bilansuj¹cym pobór wody. Zdepresjonowanie zwierciad³a wód podziemnych eksploatacj¹ ujêæ mo e prowadziæ do daleko id¹cych zmian w kr¹ eniu wód podziemnych (Herbich, 1986). Pobór wody na potrzeby cementowni jest jednak niewielki. Œredni pobór wody z ujêcia cementowni O arów w roku 2001 wyniós³ m 3, maksymalny pobór miesiêczny w roku m 3, a minimalny pobór miesiêczny 7528 m 3 wody. W okresie prowadzenia pomiarów g³êbokoœci zwierciad³a wody (czerwiec 2001) œredni miesiêczny pobór z tego ujêcia, wed³ug danych uzyskanych z cementowni, szacuje siê na m 3, czyli 23 m 3 /h. Przy takim poborze powierzchnia obszaru zasilania ujêcia wynosi oko³o 4 km 2. Wynika z tego, e dla górnojurajskiego poziomu wodonoœnego w okolicach O arowa modu³

7 Dynamika wód podziemnych w strefach fleksurowo-uskokowych zasilania kszta³tuje siê w wysokoœci 5,75 m 3 /h km 2, czyli 1,6 dm 3 /s km 2. Obszar sp³ywu wód podziemnych do ujêcia przedstawiono na figurze 3. Fleksury i strefy dyslokacyjne odgrywaj¹ bardzo istotn¹ rolê w budowie zarówno obszarów silnie sfa³dowanych, jak i p³ytowych (Jaroszewski, 1981). Fleksura jest w istocie struktur¹ ci¹g³¹, mimo to pod wzglêdem genezy fleksury wi¹ e siê bardziej z uskokami ni z fa³dami. Zwi¹zek fleksur z uskokami jest zaakcentowany przez fakt, e sk³on fleksurowy bywa zwykle rozci¹gniêty œcieniony, a czêsto podkreœlony uskokami. Pospolite s¹ kombinacje fleksur ze strefami uskokowymi, tzw. strefy fleksurowo-uskokowe. W pobli u fleksury czêsto rozwijaj¹ siê systemy uskoków towarzysz¹cych. Oprócz uskoków mniej wiêcej równoleg³ych do sk³onu fleksurowego niekiedy rozwijaj¹ siê te charakterystyczne uskoki i spêkania wzglêdem niego poprzeczne skoœne, bêd¹ce reakcj¹ ska³ na samo odkszta³cenie fleksurowe (op. cit.). W pó³nocno-wschodniej czêœci obrze enia mezozoicznego Gór Œwiêtokrzyskich, w strefach fleksurowo-uskokowych czêsto wystêpuj¹ uskoki poprzeczne do biegu fleksur o charakterze uskoków kulisowych (Jaroszewski, 1972). Mog¹ one odgrywaæ rolê stref uprzywilejowanych w przep³ywie wód podziemnych. Uskoki poprzeczne do biegu fleksury Sienno O arów, mog¹ wystêpowaæ znacznie czêœciej, ni jest to dotychczas udokumentowane. Skartowany zasiêg uskoków zarówno poprzecznych, jak i pod³u nych na obszarze badañ, jest bowiem ograniczony przez niewielki stopieñ odkrycia terenu (op. cit.).tego samego typu uskok poprzeczny do biegu fleksury Sienno O arów, wystêpuj¹cy w okolicach Skarbki, zosta³ udokumentowany badaniami Piotrowskiej (2003). Takie same uskoki by³y obserwowane na obszarze lubelskim przez Herbicha (1980). Opisuje on wystêpowanie sieci uskoków o charakterze kulisowym, które s¹ zorientowane poprzecznie do uskoków w starszym pod³o u. Przejawiaj¹ siê one wyst¹pieniem stref silnie wodonoœnych o bardzo wysokich wydajnoœciach studni i ze zdepresjonowanym zwierciad³em wód podziemnych PODSUMOWANIE W dotychczasowych badaniach przep³ywu wód podziemnych w po³udniowej czêœci fleksury Sienno O arów, zak³adano istnienie bariery hydrostrukturalnej pomiêdzy jurajskim i kredowym piêtrem wodonoœnym. Barierê tê mia³y stanowiæ ilasto-margliste osady najwy szego kimerydu. Przeprowadzone przez autora badania pozwoli³y na wykazanie co najmniej s³abo przepuszczalnego charakteru tych utworów w po³udniowej czêœci fleksury Sienno O arów. Utwory te rzeczywiœcie na pewnych odcinkach fleksury dzia³aj¹ jak bariera, podpiêtrzaj¹c zwierciad³o wód podziemnych. Jednoczeœnie, jak wykaza³y przeprowadzone pomiary, nie przerywaj¹ jego ci¹g³oœci miêdzy jurajskim i kredowym piêtrem wodonoœnym. Przeprowadzone prace badawcze by³y podstaw¹ do wykazania, e dynamika wód podziemnych w strefach fleksurowych jest funkcj¹ nie tylko zmian facjalnych, ale tak e tektoniki uskokowej wystêpuj¹cej w obrêbie utworów zbiornikowych. Udokumentowano istnienie wiêzi hydraulicznej miêdzy jurajskim i kredowym piêtrem wodonoœnym w po³udniowej czêœci fleksury. WiêŸ ta jest determinowana obecnoœci¹ uskoków poprzecznych w stosunku do jej biegu, a obecnoœæ form fleksuralnych nie stanowi szczelnej bariery dla przep³ywu wód podziemnych. Nale y nadmieniæ, e badania regionalnych kontaktów hydrogeologicznych i wzajemnych oddzia³ywañ pomiêdzy ró nymi strukturami hydrogeologicznymi nale ¹ do najwa - niejszych zagadnieñ, które powinny byæ rozwi¹zywane na drodze regionalnych badañ hydrogeologicznych (Kleczkowski i in., 1980). Przeprowadzone badania pozwoli³y tak e wykazaæ wyra- Ÿn¹ niezgodnoœæ przebiegu dzia³ów wód: powierzchniowego i podziemnego na terenie objêtym badaniami (fig. 3). Niezgodnoœci przebiegu tych dzia³ów s¹ doœæ czêsto spotykanym zjawiskiem. Wystêpuj¹ g³ównie w ska³ach wêglanowych, czêsto w warunkach formacji krasowych. Przesuniêcie dzia³u wód podziemnych wzglêdem dzia³u hydrograficznego mo e mieæ istotne znaczenie praktyczne. Przyk³adem tego mo e byæ wymiarowanie stref ochronnych, przy którym linia wododzia³owa stanowi istotn¹ granicê obszaru sp³ywu wód do ujêcia (Macioszczyk i in., 1994; Macioszczyk, 1995). LITERATURA BELCARZ L., 1972 Dokumentacja hydrogeologiczna ujêcia wód podziemnych z utworów jurajskich w kat. B dla betoniarni w O arowie. Arch. Przeds. Geol., Kielce. CASTANY G., 1972 Poszukiwanie i eksploatacja wód podziemnych. Wyd. Geol., Warszawa. CICHECKA K., 2000 Mapa hydrogeologiczna Polski 1:50 000, ark. Annopol. Arch. Przeds. Geol., Kielce. CICHECKA K i in., 1996 Aktualizacja dokumentacji hydrogeologicznej zachodniej czêœci woj. tarnobrzeskiego. Arch. Przeds. Geol., Kielce.

8 44 Marcin Kos DOROZ K., ŒMIECH S., 1999 Monitoring lokalny ujêcia wody dla Cementowni O arów S.A. oraz okolicznych studni. Arch. Przeds. Geol., Kielce. DOROZ K., ŒMIECH S., 2000 Monitoring lokalny ujêcia wody dla Cementowni O arów S.A. oraz okolicznych studni sprawozdanie za 2000 r. Arch. Przeds. Geol., Kielce. GALATA A., URBANIAK S., KAWALEC T., 1973 Dokumentacja geologiczna z³ó wapieni i margli jurajskich w kat. C 2. Arch. Przeds. Geol., Kraków.Urzêdu Marsza³k., Kielce. GALATA A., URBANIAK S., KAWALEC T., 1988 Dokumentacja geologiczna z³ó wapieni i margli jurajskich w kat. B 1,C 1, C 2. Arch. Przeds. Geol., Kraków. Arch. Urzêdu Marsza³k., Kielce. HERBICH P., 1980 Tektoniczne uwarunkowanie horyzontalnej anizotropii wodoprzepuszczalnoœci utworów górnej kredy rejonu Che³ma. Tech. Poszuk. Geol., 19, 3(87): HERBICH P., 1984 Hydrogeologiczna charakterystyka opok i margli górnego mastrychtu kamienio³om w Rejowcu Fabrycznym. Przew. 56. Zjazdu Pol. Tow. Geol.: Lublin. HERBICH P i in., 1986 Metody badañ hydrogeologicznych dla modelowej oceny zasobów wód podziemnych kredy lubelskiej. W: Problemy hydrogeologiczne œrodkowo wschodniej Polski. Materia³y Symp. Nauk.-Techn.: Kazimierz Dolny. JAROSZEWSKI W., 1972 Drobnostrukturalne kryteria tektoniki obszarów nieorogenicznych na przyk³adzie pó³nocno-wschodniego obrze enia mezozoicznego Gór Œwiêtokrzyskich. Stud. Geol. Pol., 38: JAROSZEWSKI W., 1981 Tektonika uskoków i fa³dów. Wyd. Geol., Warszawa. KLECZKOWSKI A.S., KRAJEWSKI S., MALINOWSKI J., PAZ- DRO Z., 1980 Znaczenie regionalnych badañ hydrogeologicznych dla teorii i praktyki. W: Wspó³czesne problemy. hydrogeologii regionalnej: I V. Jachranka k. Warszawy. KOS M., 2000 Mapa hydrogeologiczna Polski 1:50 000, ark. O arów. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa [wersja elektroniczna]. KOS M., 2003 Kr¹ enie wód podziemnych na granicy kredowego i jurajskiego piêtra wodonoœnego w okolicach O arowa. Centr. Arch. Geol. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa. KRAJEWSKI S., 1970 Charakter dróg kr¹ enia wód podziemnych w utworach szczelinowych górnej kredy na Wy ynie Lubelskiej. Prz. Geol., 18, 8/9: KRAJEWSKI S., 1980 Odnawialnoœæ a dyspozycyjnoœæ zasobów wód podziemnych kredy lubelskiej. W: Wspó³czesne problemy hydrogeologii: Jachranka k. Warszawy. KRAJEWSKI S., 1984 Wody szczelinowe kredy lubelskiej. Prz. Geol., 32, 6: KRAJEWSKI S., 1995 Antropogeniczne zmiany chemizmu wód podziemnych w po³udniowej czêœci niecki lubelskiej. W: Wspó³czesne problemy hydrogeologii, t. 7, cz. 1: KRAJEWSKI S., HERBICH P., 1989 Re im wód szczelinowych w dolinach rzecznych o za³o eniach tektonicznych. W: Wody szczelinowo-krasowe i problemy ich ochrony: Karniowice. KRAJEWSKI S., MOTYKA J., 1999 Model sieci hydraulicznej w ska³ach wêglanowych w Polsce. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 388: KRUCZKOWSKI J., RZÊSISTA T., 1974 Dokumentacja hydrogeologiczna w kat. B ujêcia wody podziemnej z utworów kredowych i jurajskich dla Cementowni O arów wraz z aneksem. Arch. Przeds. Geol., Kielce. LISZKOWSKI J., 1966 Metodyka regionalnych in yniersko-geologicznych badañ krasu. Prz. Geol., 14, 4: MACIOSZCZYK T., 1995 Wybrane pojêcia z dynamiki wód podziemnych zwi¹zane z racjonalizacj¹ gospodarowania zasobami wód podziemnych. W: Wspó³czesne problemy hydrogeologii, t. 7, cz. 1: MACIOSZCZYK T., RODZOCH A., FR CZEK E., 1994 Projektowanie stref ochronnych Ÿróde³ i ujêæ wód podziemnych poradnik metodyczny. MOŒZNiL, Warszawa. MARKIEWICZ D., 1981 Mapa hydrogeologiczna Polski 1: , ark. Sandomierz. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa. MASZOÑSKA D. i in., 1998 Dokumentacja hydrogeologiczna zbiornika wód podziemnych Wierzbica Ostrowiec (GZWP nr 420). Arch. Exbud-Hydrogeotechnika. PIOTROWSKA K., 2003 Objaœnienia do Szczegó³owej mapy geologicznej Polski 1: , ark. Lipsko. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa [wersja elektroniczna]. PO ARYSKI W., 1948 Jura i kreda miêdzy Radomiem, Zawichostem i Kraœnikiem. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 46: PO ARYSKI W. (red.), 1974 Budowa geologiczna PolskiT. 4. Tektonika. Cz. 1. Ni Polski. Wyd. Geol., Warszawa. PRA AK J., TASZEK B., 1980 Dokumentacja hydrogeologiczna zachodniej czêœci województwa tarnobrzeskiego. Arch. Przeds. Geol., Kielce. PRA AK J., TASZEK B., 1981 Dokumentacja hydrogeologiczna zasobów wód podziemnych w kat. C perspektywicznych rejonów do budowy du ych ujêæ w celu zaopatrzenia w wodê miast i osiedli na terenie zlewni rzeki Kamiennej. Arch. Komb. Geol. Po³udnie w Katowicach. Zak³. Bad. Geol., Kielce. ROMANEK A., Z ONKIEWICZ Z., 1993 Mapa geologiczna Polski 1: , ark. Sandomierz. Wydanie B mapa bez utworów czwartorzêdowych. PAE S.A., Warszawa. ŒMIECH S., 1991 Opinia hydrogeologiczna w sprawie wp³ywu eksploatacji kopalni Gliniany Duranów i studni g³êbinowych cementowni O arów na okoliczne studnie. Arch. Przeds. Geol., Kielce. Z ONKIEWICZ Z., 1994 Szczegó³owa mapa geologiczna Polski 1:50 000, ark. O arów. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa. Z ONKIEWICZ Z., 1994 Objaœnienia do Szczegó³owej mapy geologicznej Polski 1:50 000, ark. O arów. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa.

9 Dynamika wód podziemnych w strefach fleksurowo-uskokowych SUMMARY The contact zone between the Upper Jurassic rocks of the eastern border of the Holy Cross Mountains and the Upper Cretaceous rocks of the Lublin Trough in the O arów region (Kielce Highland) shows a fault flexural character. Groundwater flow in this area was hitherto considered asdiscontinous.the present investigations allowed proving that there is a continous groundwater flow between the Jurassic and Cretaceous aquifers across the Sienno O arów flexure. The study area is situated between northeastern part of the Holy Cross Mountains and the Lublin Trough. Geological map of the area is presented in the Figure 1. The eastern border of the Holy Cross Mountains is represented by Upper Jurassic limestones and marls. Lublin Trough deposits are composed of Upper Cretaceous gaizes and limestones. The area is located in the eastern part of the Œwiêtokrzyskie Province, about 6.5 km east of the Ostrowiec Œwiêtokrzyski. The investigations show the existence of the hydraulic connection between the Jurassic and Cretaceous aquifers. It was proved by using groundwater table measurements in 97 wells, and also by using analysis of the archival data, like for instance hydrogeological profile of the cement mill O arów cement mill well (Fig. 2). The research also allowed the construction of a hydroizohypses map of the area (Fig. 3), and also a hydrogeological cross-section (Fig. 4). The map shows a shift between the groundwater divide and hydrographical divide. It results mainly from variable lithology of the Upper Jurassic and Upper Cretaceous rocks, and from the tectonic structure of the area. It can be very important for the protection zones of water intakes. The map also presents a drainage zone related to transversal faults. The faults are shown as a linear drawdown of the groundwater. Groundwater flow between the Upper Jurassic and the Upper Cretaceous is possible along these faults. Transversal faults can be numerous along the Sienno O arów flexure, but they are often invisible at the ground surface in this area. We can observe these faults near Skarbka.

10