Warunki geologiczno-geotermalne Karkonoszy i przedpola w aspekcie zastosowania technologii EGS Kierunek badawczy A.II.: Energia odnawialna jako czynnik zrównoważonego rozwoju Zadanie 1: Technologie wykorzystania energii geotermalnej w warunkach geologicznych Polski Wiesław Bujakowski, Antoni Barbacki, Bogusław Bielec, Sławomir Graczyk, Grażyna Hołojuch, Aleksandra Kasztelewicz, Beata Kępińska, Maciej Miecznik, Leszek Pająk, Robert Skrzypczak, Barbara Tomaszewska Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk Pracownia Odnawialnych Źródeł Energii Definicja EGS (od ang. Enhanced Geothermal Systems) - technologia geotermalna wykorzystująca ciepło słabo przepuszczalnych skał zbiornikowych. Struktury geologiczne przydatne dla EGS występują zazwyczaj na głębokościach nieco mniejszych niż 3-5 km, gdzie akumulowane jest ciepło generowane z wnętrza Ziemi, a dodatkowo - w sensie klasycznym – generowane również w wyniku rozpadu pierwiastków promieniotwórczych zawartych w niektórych minerałach skałotwórczych. Państwa zainteresowane stosowaniem technologii EGS Europa : Francja, Niemcy, Szwajcaria, Wielka Brytania, Litwa , Polska . Reszta świata: Nowa Zelandia , Filipiny, Australia (wraz z Tasmanią ), Stany Zjednoczone, Indie, Korea Południowa W Europie funkcjonują trzy obiekty eksperymentalne: Soultz-sous-Forêts (Alzacja we Francji ), Landau (zachodnie Niemcy), Groß Schönebeck (wschodnie Niemcy) LITOLOGIA I TEKTONIKA PLUTONU KARKONOSZY   Obiekty wg Mapy Fotogeologicznej Sudetów, 1:200 000 (1986): - dyslokacje wyznaczone badaniami geologicznymi, potwierdzone (lub zmodyfikowane) fotointerpretacją obrazów satelitarnych i lotniczych z 1985 r. [różowe linie] - dyslokacje prawdopodobne, wg fotointerpretacji obrazów satelitarnych i lotniczych z 1985 r. [pomarańczowe linie] - dyslokacje drobne i ważniejsze głębokie spękania w granitach, wg fotointerpretacji obrazów satelitarnych z 1985 r. [pomarańczowe linie przerywane] - dyslokacje wyznaczone geologicznie w Polsce, nie potwierdzone fotointerpretacją obrazów satelitarnych i lotniczych z 1985 r. [ czarne cienkie linie] - dyslokacje wyznaczone geologicznie w Polsce z zaznaczeniem skrzydła zrzuconego uskoków (linią przerywaną), nie potwierdzone fotointerpretacją obrazówsatelitarnych i lotniczych z 1985 r. [ czarne linie: cięgła i przerywana] - pluton Karkonoszy (KARBON: górny karbon) – część polska [szare pole wyznaczone zasięgiem granitów gruboziarniztych] Obiekty wg Přehlednej Geologickej Mapy Odkrytej – Liberecki kraj, 1:200 000 (2005): - pluton Karkonoszy (KARBON: górny karbon) – część czeska [szare pole - wyłącznie liberecka strefa biotytowo-porfirowa jako kontynuacja zasięgu granitów gruboziarnistych] - dyslokacje wyznaczone geologicznie w Czechach [ brązowe linie] Obiekty wg Mapy Geologicznej Polski, Arkusz Jelenia Góra, 1:200 000 (1979): - bazalty, tufy bazaltowe (TRZECIORZĘD: górny paleogen) [większe niebieskie pola obwiedzione czarną cienką linią] Obiekty wg Szczegółowej Mapy Geologicznej Sudetów 1:25 000, Arkusze: Rozdroże Izerskie (1968), Piechowice (1968), Jelenia Góra Zachód (1964), Jelenia Góra Wschód (1957), Janowice Wielkie (1956), Jakuszyce (1990), Szklarska Poręba (1980), Sosnówka (1957), Kowary (1957) Żyły: gruboziarniste – strome lub pionowe (lamprofiry, kersantyty, sjenity, granodioryty, porfiry felzytowe, porfiry granitowe [mikrogranity], pegmatyty, granity alkaliczno-skaleniowe) [ grube czarne linie ] drobnoziarniste – różnokierunkowe (aplity [zielonożółte linie], szliry biotytowe [ciemnozielone małe pola obwiedzione czarną cienką linią]) - strome lub pionowe (limburgity, bazalty [bardzo małe niebieskie pola obwiedzione czarną cienką linią], granity wzbogacone w biotyt [jasnożółte linie]) brekcjowate – różnokierunkowe (żyły kwarcowe [turkusowe drobne linie]) - strome lub pionowe (kataklazyty, mylonity i brekcje; kataklazyty i brekcje okwarcowane) [ niebieskofioletowe linie] Granity: gruboziarniste [pola szare], średnioziarniste [ pola brązowe], drobnoziarniste [pola żółte]   Obiekty wg Mapy Fotogeologicznej Sudetów, 1:200 000 (1986): 1. dyslokacje wyznaczone badaniami geologicznymi, potwierdzone (lub zmodyfikowane) fotointerpretacją obrazów satelitarnych i lotniczych z 1985 r. 2. dyslokacje prawdopodobne, wg fotointerpretacji obrazów satelitarnych i lotniczych z 1985 r. 3. dyslokacje drobne i ważniejsze głębokie spękania w granitach, wg fotointerpretacji obrazów satelitarnych z 1985 r. 4. dyslokacje wyznaczone wg danych geologicznych na obszarze Polski, nie potwierdzone fotointerpretacją obrazów satelitarnych i lotniczych z 1985 r. 5. dyslokacje wyznaczone wg danych geologicznych na obszarze Polski z zaznaczeniem skrzydła zrzuconego uskoków (linią przerywaną), nie potwierdzone fotointerpretacją obrazów satelitarnych i lotniczych z 1985 r. 6. fotolineamenty granic litologicznych widoczne na obrazach satelitarnych i lotniczych z 1985 r. 7. fotolineamenty (inne) widoczne na obrazach satelitarnych z 1985 r. 8. fotolineamenty (inne) widoczne na obrazach lotniczych z 1985 r. 9. pluton Karkonoszy (KARBON: górny karbon) – część polska Obiekty wg Přehlednej Geologickej Mapy Odkrytej – Liberecki kraj, 1:200 000 (2005): 9. pluton Karkonoszy (KARBON: górny karbon) – część czeska (wyłącznie liberecka strefa biotytowo-porfirowa; pominięta tanvaldska strefa dwułyszczykowa na NW od Liberca i granodioryt fojtski na południe od Jabloneca n. Nis.) 10. dyslokacje wyznaczone wg danych geologicznych na obszarze Czechach Obiekty wg Mapy Geologicznej Polski, Arkusz Jelenia Góra, 1:200 000 (1979): 11. ryolity i ich tufy, ryodacyty i trachity (PERM: środkowy czerwony spągowiec) 12. trachybazalty, melafiry (PERM: środkowy czerwony spągowiec) 13. bazalty, tufy bazaltowe (TRZECIORZĘD: górny paleogen) 14. granica polsko-czeska TEKTONIKA, FOTOLINEANENTY I WULKANITY PLUTONU KARKONOSZY I SĄSIEDZTWA Cieplice Śląskie-Zdrój – wzdłuż przekroju magnetotellutycznego Zbocza Chojnika – Cieplice Śląskie-Zdrój Szklarska Poręba Dolna - Wielki Szyszak 1 A B Karpniki –południowe stoki Miedzianych Skał [741,0 m n.p.m.] Cieplice otw. C-1 – Gołębnik [448 m n.p.m.] PRZEKROJE GEOLOGICZNE – LOKALOZACJA: LOKALIZACJA PRZEKROI GEOLOGICZNYCH 1 - archiwalnego A-D - nowych C D Poziomy przekrój temperaturowy plutonu Karkonoszy na głębokości 3000 m p.p.o. wynik modelowania numerycznego Proponowana lokalizacja magnetotellurycznych profili badawczych na tle Mapy Topograficznej 1:50 000 i elementów ochrony środowiska przyrodniczego Proponowana lokalizacja badań teledetekcyjnych dla wytypowania obszarów do szczegółowych badań geofizycznych Wg danych z głębokiego otworu Cieplice Śląskie C-1 należy spodziewać się: ponad 130 oC na głębokości co najmniej 3 km (Dowgiałło 1998) C-1 PIG-1 Wg danych z płytkiego otworu badawczego Czerwony Potok PIG-1 należy spodziewać się: ok. 114 oC na głębokości 3 km ok. 152 oC na głębokości 4 km (badania z 2012 r.) Seminarium Instytutu GSMiE PAN, 6 – 8 marca 2013, Szczyrk