1
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, żelazista, borowa. Jej temperatura na wypływie podczas próbnych
pompowań wynosiła 40,5
0
C. Poniżej, wzorem Kurłowa, przedstawiono skład chemiczny
wody z tego ujęcia na podstawie analizy z 2002 r. (Krawiec 2007):
5
,
40
4
,
5
3
,
9
5
,
84
8
,
98
4
,
79
5
,
12
6
,
3
133
T
Mg
Ca
Na
Cl
M
Fe
J
Br
- zawartość Br, J i Fe podano w mg/dm
3
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 należą przeważnie do wód paleoinfiltracyjnych
(z infiltracji przedczwartorzędowej).
Słowa kluczowe: wody termalne, wody lecznicze i mineralne, wiek i geneza wód, Grudziądz
2
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
3
. There are
hipothermal waters and its temperature on the bore-hole outflow is 40,5
0
C. Chemical
composition of brines using Kurlov’s formula (Krawiec 2007) is following:
5
,
40
4
,
5
3
,
9
5
,
84
8
,
98
4
,
79
5
,
12
6
,
3
133
T
Mg
Ca
Na
Cl
M
Fe
J
Br
- 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
3
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, żelazista, 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 położony
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
4
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 przeważnie z glin zwałowych. W otworze Grudziądz IG-1 osady
czwartorzędu mają miąższość 31 m i są to drobnoziarniste piaski. W obszarze Kotliny
Grudziądzkiej poziom wodonośny o zwierciadle swobodnym występuje piaskach i żwirach.
Jest to główny poziom użytkowy w tym rejonie a miąższość poziomu wodonośnego wynosi
około 15÷25 m. Zwierciadło wody występuje najczęściej na głębokości 3÷8 m.
Neogen i paleogen w rejonie Grudziądza mają miąższość 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 podwyższoną zawartość jonu Cl¯ wynoszącą około kilkaset mg/dm
3
nie jest on
powszechnie użytkowany. Podczas wiercenia otworu Grudziądz IG-1 na głębokości
957÷1041 m w warstwach kredy (alb – cenoman) uzyskano dopływ około 5 m
3
/h a wody o
mineralizacja 3,5 g/dm
3
.
Osady jury na analizowanym obszarze osiągają miąższość 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
3
.
5
Ryc. 2. Profile geologiczne otworów Grudziądz IG-1 oraz Grudziądz 2 (Krawiec 2007)
Fig. 2. Geological profile of Grudziądz IG-1 and Grudziądz 2 bore hole
6
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.
Miąższość 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
3
/h. Zwierciadło wody ustabilizowało się na
głębokości 106,6 m. Analiza chemiczna wykazała zawartość 3012 mg/dm
3
bromu oraz 28,6
mg/dm
3
jodu (Bojarski 1989).
Duża wydajność poziomu wodonośnego w obrębie jury dolnej i jego dobre
właściwości hydrogeologiczne zadecydowały, że w rejonie Grudziądza ujęto go do celów
praktycznych. W analizowanym obszarze miąższość 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.
7
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
3
wody (Tomaszewski 2002, Krawiec 2007) i uzyskano następujące dane:
• wydajność określono na 20 m
3
/h przy depresji 23 m. Próbne pompowanie przeprowadzono
z maksymalną wydajnością 27,7 m
3
/h przy depresji 51,8 m. Przy samowypływie
wydajność otworu wynosiła 15,2 m
3
/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 można określić
jako: woda hipertermalna chlorkowo-sodowa, 7,9 % solanka, bromkowa, jodkowa,
żelazista, 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 różnice dotyczą zawartości siarczanów (7÷24 %)
i żelaza, którego wzrost do ponad 10 mg/dm
3
powoduje zaklasyfikowanie tej wody jako
lecznicza żelazista.
Properties pH
TDS
Na
+
Ca
2+
Mg
2+
K
+
Fe
og
Cl
–
SO
4
–
HCO
3
–
Br
–
I
–
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
1
Grudziądz 2
29.01.03
8.6
80960 27130 2236
790
225
-
48930
299
36,6
116
1,3
8
Obniżeniu 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 złoża na powierzchnię terenu, co przyczynia się do
obniżenia temperatury o 3,5 °C. Obecnie woda lecznicza z otworu Grudziądz IG-1 pobierana
jest w ilości około 12-17 m
3
/dobę, przez co jej temperatura na wypływie najczęściej osiąga
około 12-16
o
C. Jedynie podczas napełniania basenów kąpielowych, przy zwiększonym
poborze solanki, temperatura wody wzrasta do około 20-22
o
C.
W otworze Grudziądz 2 podczas badań w 1987 r. w warstwie jury dolnej na
głębokości 1672÷1708 m temperatura solanki w złożu określona została na 48
0
C, natomiast
na wypływie wynosiła około 33
0
C.
Wartości oznaczeń składu izotopowego w wodzie z warstw liasu z ujęcia Grudziądz
IG-1 w Maruszy wynoszą δ
18
O = – 4,4 ‰ i δD = – 37,1 ‰. Oznaczenia składu izotopowego
przeprowadzone zostały także w próbce wody z otworu Grudziądz 2. Wartości oznaczeń
izotopów stabilnych δ
18
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)
9
Wyniki oznaczeń izotopowych termalnych wód mineralnych z rejonu Grudziądza są
bardziej ujemne niż 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 należą
do wód paleoinfiltracyjnych o długim czasie przebywania w ośrodku skalnym. Są to wody
znajdujące się w strefie utrudnionej wymiany. Należy także zaznaczyć, iż 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, masaż wirowy kończyn w solance, masaż 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
i
należą
przeważnie
do
wód
paleoinfiltracyjnych
(z
infiltracji
przedczwartorzędowej). Wody mineralne i lecznicze w rejonie Grudziądza występują na
znacznej głębokości i ich zasoby są bardzo słabo odnawialne.
• W rejonie Grudziądza istnieją duże możliwości 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.
10
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.