A.Krawiec-Wody termalne w rejonie Grudziądza

Arkadiusz KRAWIEC

Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Zakład Geologii i Hydrogeologii,
ul. Gagarina 9, 87-100 Toruń;
tel. 056 6112594, fax. 056 6112586,
arkadiusz.krawiec@umk.pl

WODY TERMALNE W REJONIE GRUDZIĄDZA

Streszczenie

W rejonie Grudziądza lecznicze wody termalne rozpoznane zostały otworami

Grudziądz 2 oraz Grudziądz IG-1. Do celów leczniczych wykorzystywana jest solanka

z ujęcia Grudziądz IG-1. Jest to 7,9% woda hipotermalna, chlorkowo-sodowa (solanka),

bromkowa, jodkowa, Ŝelazista, borowa. Jej temperatura na wypływie podczas próbnych

pompowań wynosiła 40,5

C. PoniŜej, wzorem Kurłowa, przedstawiono skład chemiczny

wody z tego ujęcia na podstawie analizy z 2002 r. (Krawiec 2007):

133

- zawartość Br, J i Fe podano w mg/dm

Otwór Grudziądz IG-1 wykonany został w latach 1971-1972 w miejscowości Marusza

znajdującej się na południowy-zachód od Grudziądza. Osiągnął on głębokość 3070,5 m a po

zakończeniu badań przystosowano go do poboru solanki z warstw jury dolnej z głębokości

1607÷1630 m. Drugi z otworów, Grudziądz 2, został odwiercony około 1400 m na północny-

zachód od ujęcia IG-1 w miejscowości Węgrowo w 1987 r. i do chwili obecnej nie jest

eksploatowany.

Termalne wody mineralne w rejonie Grudziądza występują na znacznej głębokości

i ich zasoby są bardzo słabo odnawialne. Wody z warstw liasu na badanym obszarze, znajdują

się w strefie utrudnionej wymiany i naleŜą przewaŜnie do wód paleoinfiltracyjnych

(z infiltracji przedczwartorzędowej).

Słowa kluczowe: wody termalne, wody lecznicze i mineralne, wiek i geneza wód, Grudziądz

Arkadiusz KRAWIEC

Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Zakład Geologii i Hydrogeologii,
ul. Gagarina 9, 87-100 Toruń;
tel. 056 6112594, fax. 056 6112586,
arkadiusz.krawiec@umk.pl

THERMAL WATERS IN THE VICINITY OF GRUDZIĄDZ

Abstract

Thermal (mineral) waters of the chemical type Cl–Na, Br, J, B occure in the vicinity of

Grudziądz. The borehole Grudziądz IG-1 is situated in the Marusza village. This borehole is

screened in the Lias sandstones at depth of 1607÷1630 m. The mineral waters of similar type

were found nearby at the borehole Grudziądz 2 in Węgrowo. The water intake is not used at

present.

The waters in the Lias formations hare mineralization (TDS) of 79 g/dm

. There are

hipothermal waters and its temperature on the bore-hole outflow is 40,5

C. Chemical

composition of brines using Kurlov’s formula (Krawiec 2007) is following:

133

- Br, J, Fe [mg/L]

Therapeutic thermal water in the borehole Grudziądz IG-1 there is the „old” water of

the pre-Quaternary infiltration. This water contains admixture of the other waters, e.g.

probably relict marine waters. The therapeutic water in the borehole Grudziądz IG-1 occures

on considerable depth and it’s resources are very slowly renewable.

Keywords: thermal waters, mineral waters, stable isotopes, water age, Grudziądz

Solanki termalne w rejonie Grudziądza rozpoznane zostały otworami Grudziądz 2 oraz

Grudziądz IG-1. Obecnie do celów leczniczych wykorzystywana jest solanka z ujęcia

Grudziądz IG-1. Jest to 7,9 % woda hipotermalna, chlorkowo-sodowa (solanka), bromkowa,

jodkowa, Ŝelazista, borowa. Jej temperatura na wypływie podczas próbnych pompowań

w 2002 r. wynosiła 40,5 °C. Otwór Grudziądz IG-1 wykonany został w miejscowości

Marusza znajdującej się na południowy-zachód od Grudziądza. Analizowany obszar połoŜony

jest w obrębie Kotliny Grudziądzkiej stanowiącej środkową część Doliny Dolnej Wisły.

W bezpośrednim sąsiedztwie, na wschód od otworu Grudziądz IG-1, przebiega krawędź

Wysoczyzny Chełmińskiej (ryc. 1).

Otwór w Maruszy odwiercony został w latach 1971 – 1972 w celu rozpoznania profilu

paleozoiczno-mezozoicznego. Osiągnął on głębokość 3070,5 m a po zakończeniu badań

przystosowano go do poboru solanki z warstw jury dolnej z głębokości 1607÷1630 m. Otwór

Grudziądz 2 został odwiercony w Węgrowie w 1987 r. i do chwili obecnej nie jest

eksploatowany. Znajduje się on około 1400 m na północny-zachód od ujęcia IG-1 (ryc. 1).

Otwór Grudziądz 2 osiągnął głębokość 3105 m. Został on przystosowany do poboru solanki

z warstw jury dolnej z głębokości 1672÷1708 m.

Ryc. 1. Lokalizacja ujęć wód mineralnych w rejonie Grudziądza

1 - otwór badawczy i jego nazwa, 2 – ośrodek balneologii

Fig. 1. Location intakes of bore holes in the Grudziądz area

1 - bore hole and number/name, 2- balneotherapy cente

BUDOWA GEOLOGICZNA I WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE

Na powierzchni terenu, w obrębie Kotliny Grudziądzkiej, znajdują się głównie piaski

rzeczne. Na wschód od analizowanego obszaru znajduje się wysoczyzna morenowa

zbudowana na powierzchni przewaŜnie z glin zwałowych. W otworze Grudziądz IG-1 osady

czwartorzędu mają miąŜszość 31 m i są to drobnoziarniste piaski. W obszarze Kotliny

Grudziądzkiej poziom wodonośny o zwierciadle swobodnym występuje piaskach i Ŝwirach.

Jest to główny poziom uŜytkowy w tym rejonie a miąŜszość poziomu wodonośnego wynosi

około 15÷25 m. Zwierciadło wody występuje najczęściej na głębokości 3÷8 m.

Neogen i paleogen w rejonie Grudziądza mają miąŜszość około 150 m. Są to: mułki,

węgle brunatne, iły i piaski miocenu oraz gezy piaszczyste i wapniste paleocenu.

W analizowanym obszarze wody tego piętra nie są eksploatowane ze względu na złą jakość.

Skały kredy w rejonie Grudziądza występują na głębokości od około 180 m do 1140 m

(ryc. 2). Kreda górna wykształcona jest jako: margle, wapienie oraz opoki z wkładkami

mułowców i iłowców. Kreda dolna to osady mułowcowo-ilaste z przewarstwieniami

piaskowców. Poziom wodonośny w obrębie warstw kredy jest słabo rozpoznany. Ze względu

na podwyŜszoną zawartość jonu Cl¯ wynoszącą około kilkaset mg/dm

nie jest on

powszechnie uŜytkowany. Podczas wiercenia otworu Grudziądz IG-1 na głębokości

957÷1041 m w warstwach kredy (alb – cenoman) uzyskano dopływ około 5 m

/h a wody o

mineralizacja 3,5 g/dm

Osady jury na analizowanym obszarze osiągają miąŜszość około 575 m i zalegają do

głębokości 1780 m. Jura górna to wapienie, margle i mułowce. Jura środkowa i dolna to

piaskowce, mułowce, iłowce oraz łupki mułowcowo-ilaste. W warstwach jury dolnej,

w otworze Grudziądz IG-1 na głębokości 1607÷1630 m, a w otworze Grudziądz 2 na

głębokości 1672÷1708 m została ujęta warstwa wodonośna. W otworach tych ujęto termalną

solankę chlorkowo-sodową o mineralizacji około 80 g/dm

Warstwy triasu reprezentowane są przez osady retyku, wapienia muszlowego i pstrego

piaskowca. Retyk to kompleks mułowcowo-ilasty z przewarstwieniami piaskowca

drobnoziarnistego, natomiast wapień muszlowy wykształcony jest jako wapienie, iłowce,

anhydryty i dolomity. Trias dolny reprezentowany jest przez iłowce, mułowce i piaskowce.

MiąŜszość warstw triasu w rejonie Grudziądza wynosi około 700 m. Pod osadami

mezozoicznymi znajdują się skały cechsztynu i syluru.

Po zakończeniu wiercenia otworu IG-1, na głębokości 2043÷2050 m, opróbowano

poziom wodonośny występujący w piaskowcach triasu dolnego. Uzyskano dopływ solanki

chlorkowo-wapniowo-sodowej w ilości 3,6 m

/h. Zwierciadło wody ustabilizowało się na

głębokości 106,6 m. Analiza chemiczna wykazała zawartość 3012 mg/dm

bromu oraz 28,6

mg/dm

jodu (Bojarski 1989).

DuŜa wydajność poziomu wodonośnego w obrębie jury dolnej i jego dobre

właściwości hydrogeologiczne zadecydowały, Ŝe w rejonie Grudziądza ujęto go do celów

praktycznych. W analizowanym obszarze miąŜszość piaskowców liasu przekracza 100 m.

W czerwcu 1972 r. przeprowadzono prace badawcze w ujęciu Grudziądz IG-1, a następnie

odwiert został wypełniony płuczką wiertniczą i przez 30 lat nie był eksploatowany. Prace

renowacyjne przeprowadzone zostały w 2001/2002 r, a od 2005 r. eksploatuje on solankę do

celów balneoterapii. Drugi z otworów – Grudziądz 2 – do chwili obecnej nie jest

eksploatowany.

WYNIKI BADAŃ

W ramach badań laboratoryjnych wykonano analizy chemiczne wód z otworu

Grudziądz IG-1 oraz Grudziądz 2. Wyniki tych analiz w porównaniu z analizą z 1972 r.

zestawiono w tabeli 1. W 2003 r. z otworu Grudziądz 2 pobrano próbki wody do oznaczeń

izotopowych (Krawiec 2007) a w 2006 r. wykonane zostały oznaczenia izotopowe wody

z ujęcia IG-1. Badania te przeprowadzone zostały w laboratorium Wydziału Fizyki

i Informatyki Stosowanej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Szczegółowe analizy

chemiczne wód wykonane zostały w laboratorium Zakładu Ochrony Wód Głównego Instytutu

Górnictwa w Katowicach.

Tab. 1. Parametry fizykochemiczne badanych wód z otworu Grudziądz IG-1 i Grudziądz 2
Table 1. Physical and chemical properties of water samples of Grudziądz IG-1 and Grudziądz 2 bore

hole

Podczas próbnego pompowania otworu Grudziądz IG-1 w 2002 r., wydobyto ponad

1600 m

wody (Tomaszewski 2002, Krawiec 2007) i uzyskano następujące dane:

• wydajność określono na 20 m

/h przy depresji 23 m. Próbne pompowanie przeprowadzono

z maksymalną wydajnością 27,7 m

/h przy depresji 51,8 m. Przy samowypływie

wydajność otworu wynosiła 15,2 m

/h a zwierciadło wody ustabilizowało się 14,6 m nad

powierzchnią terenu;

• temperatura wody na wypływie osiągnęła wartość 40,5 °C;

• na podstawie analizy z 2002 r. wodę z ujęcia Grudziądz IG-1 w Maruszy moŜna określić

jako: woda hipertermalna chlorkowo-sodowa, 7,9 % solanka, bromkowa, jodkowa,

Ŝelazista, borowa.

Porównując dane z lat 1972 oraz 2002 i 2006 zwraca uwagę znaczne zmniejszenie

wydajności otworu dochodzące do ponad 57 %. Spowodowane jest to prawdopodobnie

kolmatacją strefy przyfiltrowej poprzez długoletnie zaleganie płuczki iłowej w otworze.

Wyniki analiz chemicznych wskazują na stałość składu badanej wody. Jak wynika z analiz

chemicznych z lat 1972 oraz 2002 i 2006 wahania poszczególnych składników są niewielkie

i wynoszą około 1÷3 %. Największe róŜnice dotyczą zawartości siarczanów (7÷24 %)

i Ŝelaza, którego wzrost do ponad 10 mg/dm

powoduje zaklasyfikowanie tej wody jako

lecznicza Ŝelazista.

Properties pH

TDS

–

HCO

–

Date

mg/L

Marusza IG-1

09.06.72

6,0

77700 26000 2510

893

190

4,2 47020

440

202

136

3,4

20.02.02

6,6

79400 26600 2557

899

198

12,5 47932

579

204

133

3,6

21.02.06

7,6

79420 26900 2435

918

183

9,8 48212

547

183

2,8

24.11.06

6,5

77640 24830 2826

954

326

14,2 46440

554

198

134

Grudziądz 2

29.01.03

8.6

80960 27130 2236

790

225

48930

299

36,6

116

1,3

ObniŜeniu uległa temperatura wody na wypływie w otworze IG-1, co jest

spowodowane najprawdopodobniej zmniejszeniem się wydajności otworu i związanym z tym

spowolnieniem przepływu wody ze złoŜa na powierzchnię terenu, co przyczynia się do

obniŜenia temperatury o 3,5 °C. Obecnie woda lecznicza z otworu Grudziądz IG-1 pobierana

jest w ilości około 12-17 m

/dobę, przez co jej temperatura na wypływie najczęściej osiąga

około 12-16

C. Jedynie podczas napełniania basenów kąpielowych, przy zwiększonym

poborze solanki, temperatura wody wzrasta do około 20-22

W otworze Grudziądz 2 podczas badań w 1987 r. w warstwie jury dolnej na

głębokości 1672÷1708 m temperatura solanki w złoŜu określona została na 48

C, natomiast

na wypływie wynosiła około 33

Wartości oznaczeń składu izotopowego w wodzie z warstw liasu z ujęcia Grudziądz

IG-1 w Maruszy wynoszą δ

O = – 4,4 ‰ i δD = – 37,1 ‰. Oznaczenia składu izotopowego

przeprowadzone zostały takŜe w próbce wody z otworu Grudziądz 2. Wartości oznaczeń

izotopów stabilnych δ

O i δD w wodzie z warstw liasu z otworu Grudziądz 2 wyniosły

odpowiednio – 4,4 oraz – 37,6. Wartości te są bardzo podobne do oznaczeń wykonanych w

1988 r. (Zuber, Grabczak 1991).

Ryc. 3. Izotopy stabilne w badanych wodach (Krawiec 2007, uzupełnione)

Fig. 3. Stable isotope composition of investigated waters (Krawiec 2007)

Wyniki oznaczeń izotopowych termalnych wód mineralnych z rejonu Grudziądza są

bardziej ujemne niŜ wartości otrzymane dla wód leczniczych z termy nr 16 z Ciechocinka

(Krawiec 1999) co przedstawia ryc 3. Wody z otworu Grudziądz IG-1 i Grudziądz 2 naleŜą

do wód paleoinfiltracyjnych o długim czasie przebywania w ośrodku skalnym. Są to wody

znajdujące się w strefie utrudnionej wymiany. NaleŜy takŜe zaznaczyć, iŜ występujące na

znacznej głębokości wody lecznicze z ujęcia Grudziądz IG-1 są bardzo słabo odnawialne.

W 2005 r. doprowadzono rurociągiem solankę z ujęcia Grudziądz IG-1 do Ośrodka

Balneologicznego, który otwarto przy Szpitalu w Grudziądzu. Obecnie w Ośrodku tym

wykonywane są następujące zabiegi balneologiczne: kąpiele wannowe w solance, kąpiele

solankowe kończyn górnych i dolnych, masaŜ wirowy kończyn w solance, masaŜ podwodny

i perełkowy w solance, krioterapia oraz inhalacje solankowe. Obok Ośrodka

Balneologicznego otwarto ogólnodostępne baseny solankowe oraz wybudowana została

piramida solna przeznaczona do inhalacji areozolem.

WNIOSKI

Wyniki badań i przeprowadzonych analiz pozwalają na sformułowanie następujących

wniosków:

• Główny poziom wodonośny dla termalnych wód leczniczych na Kujawach i Pomorzu

występuje w obrębie warstw mezozoicznych w piaskowcach liasu. Poziom wodonośny

jury dolnej jest zbiornikiem typu porowego i porowo-szczelinowego o dobrych

parametrach hydrogeologicznych.

• Termalne solanki z warstw liasu na badanym obszarze, znajdują się w strefie utrudnionej

wymiany

naleŜą

przewaŜnie

wód

paleoinfiltracyjnych

infiltracji

przedczwartorzędowej). Wody mineralne i lecznicze w rejonie Grudziądza występują na

znacznej głębokości i ich zasoby są bardzo słabo odnawialne.

• W rejonie Grudziądza istnieją duŜe moŜliwości eksploatacji leczniczych wód termalnych.

Uruchomienie odwiertu Grudziądz IG-1 w Maruszy i wykorzystanie termalnych wód

leczniczych typu Cl–Na, Br, J, Fe, B do celów rekreacyjno-leczniczych stwarza nowe

perspektywy rozwoju dla tego obszaru.

LITERATURA

Bojarski, L., 1989: Ujęcie solanki termalnej w otworze Grudziądz IG-1. Maszynopis, CAG

PIG Warszawa.

d’Obyrn, K., Grabczak, J., Zuber, A.,1997: Maps of isotopic composition of the Holocene

meteoric waters in Poland (in Polish with English summary). In: Współczesne

Problemy Hydrogeologii, 8: 331–333.

Kachnic, J., Kachnic, M., 2006: Hydrodynamic and hydrochemical conditions in the Wda and

Montawa River catchments. Geological Quarterly, 50 (4): 447-456.

Krawiec, A., 1999: Nowe wyniki badań izotopowych i chemicznych wód leczniczych

Ciechocinka. Przegląd Geologiczny, vol. 47: 255-260, Warszawa.

Krawiec A. 2007: Wyniki badań izotopowych i chemicznych wód leczniczych w rejonie

Grudziądza.

XI międzynarodowa konferencja naukowa „Hydrogeochemia”.

Bratysława. s.49-55

Tomaszewski, A., 2002: Dokumentacja hydrogeologiczna zasobów eksploatacyjnych wód

leczniczych hipertermalnych z utworów dolnojurajskich w miejscowości Marusza –

otwór Grudziądz IG-1. Maszynopis w Przedsiębiorstwie Geologicznym „POLGEOL

S.A.”, Zakład w Gdańsku.

Zuber, A., Grabczak, J., 1991: O pochodzeniu solanek mezozoiku Polski centralnej

i północnej. Współczesne Problemy Hydrogeologii. Wyd. SGGW-AR 48: 202-208.