Około 85% polskich zasobów węgla kamiennego występuje w GZW, dlatego w naszej pracy zaczniemy właśnie od Górnośląskiego Zagłębia Węglowego.
W ramach zapadliska górnośląskiego uformowany jest basen sedymentacyjny o powierzchni 7500 km2 i miąższości osadów dochodzących do 11 km, którego granice określa zasięg utworów karbonu produktywnego. Stanowi on wielopoziomową hydrostrukturę, w której występują utwoiy wodonośne od kambru do czwartorzędu włącznie.
Ogólna twardość wód w utworach karbonu waha się w granicach 0,11-887,32 mval/dm3, zaś twardość węglanowa zawiera się w przedziale 0-98,30 mval/dm3. Uwzględniając te wartości, rozpatrywane wody należy zaliczyć od miękkich do bardzo twardych. Wody bardzo twarde, o twardości nie węgla nowej (chlorkowej i siarczanowej) są charakterystyczne dla solanek.
Odczyt pH wód waha się od 4,2 do 9,9, co pozwala zaliczyć rozpatrywane wody od kwaśnych do zasadowych Wody kwaśne i słabo kwaśne są na ogół wodami kopalnianymi, wzbogaconymi na drodze procesów hydrolizy w jony metali ciężkich. Wody warstw wodonośnych położonych głęboko w basenach artezyjskich karbonu górnośląskiego należy zaliczyć do słabo zasadowych i zasadowycłi
Koncentracja podstawowych kationów i anionów w wodach, wyrażone w mg/dm3, kształtują się następująco (Wilk 2003): _
Kationy |
Aniony | ||
Ca2* |
2,4-10900 |
HCOj- |
4,55-2824,3 |
Mg2* |
0,1-7306,9 |
so42’ |
0-6386,48 |
Na’ |
1,9-103040 |
G- |
0,1-187938 |
K* |
0,44-10000 |
Nno, |
0-40 |
Fe(ogólnie) |
0,01-295 |
J- |
0-125 |
nh4* |
0,003-95 |
Br |
0-287,6 |
Ba2’ |
0-824,5 |
P043’ |
0-11,2 |
Sr2* |
0-49,13 |
Badania Wagner (1997) wykazały występowanie w słonych wodach w utworach karbońskich, w interwale głębokości 548-1982 m, podwyższonych stężeń metali ciężkich. Stężenia metali, wyrażone w mg/dm3, mieszczą się w granicach: Cr = 0,05-1; Cu = 0,15-0,25; Ni = 0,3-1,4; Cd = 0,16-0,75; Pb = 1,4-1,6; Co = 0,8; Zn = 0,15-1.
Wody płytko zalegających poziomów wodonośnych są z reguły wodami wielotonowymi, zaś wody głęboko położonych warstw wodonośnych są głównie wodami dwutonowymi lub trój tonowymi.
W profilu karbonu górnego obserwuje się zróżnicowanie składu chemicznego wód w zależności od ich ogólnej mineralizacji. Wody słodkie, o mineralizacji poniżej 1 g/dm3, należą głównie do typów hydrochemicznych: HCOrCa, HCCh-SO-rCa, SOj-HCOrCa-Mg. Wody słabo mineralizowane (1-3 g/dm3) należą do wód wielojonowycli, zaś średniozmineralizowane (3-10 g/dm3) do wielotonowych przechodzących w miarę wzrostu mineralizacji do wód typu G-Na. W składzie gazowej tych wód dominuje azot. Wody silnie mineralizowane( 10-35 g/dm3) są wyłącznie typu Cl-Na. Azot dominuje w składzie gazowym tych wód w górnej strefie ich występowania a metan - w dolnej. Świadczy to o tym, iż wody słone mogą występować zarówno w strefie utleniającej, jak i redukcyjnej. Solanki, o suchej pozostałości powyżej 35 g/dm3, należą do typów hydrochemicznych Cl-Na i Q-Na-Ca. Występują wyłącznie w strefie redukcyjnej. Wysoko mineralizowane wody w izotopowych strukturach są pogrzebanymi solankami typu Cl-Na-Ca. Metan z odgazowania pokładów węgla dominuje w gazowym składzie tych solanek.
Mineralizacja wód podziemnych w utworach karbonu charakteryzuje się zmiennością w granicach 0,2-372 g/dm3. Giemizm wód na poziomie +0,0 m n.p.m. wskazuje na
2