STRUKTURA TERMÁLNÍ PASOHLÁVKY-MUŠOV MINERÁLNÍ VODY. Monika Chladilová. Bakalářská práce MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV GEOLOGICKÝCH VĚD Monika Chladilová STRUKTURA TERMÁLNÍ MINERÁLNÍ VODY PASOHLÁVKY-MUŠOV Bakalářská práce Vedoucí práce: Mgr. Tomáš Kuchovský, Ph.D. Brno 2013

2 Bibliografický záznam Autor: Název práce: Studijní program: Studijní obor: Vedoucí práce: Monika Chladilová Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Ústav geologických věd Struktura termální minerální vody Pasohlávky-Mušov Geologie, bakalářský prezenční Geologie Mgr. Tomáš Kuchovský, Ph.D. Akademický rok: 2012/2013 Počet stran: 20+8 Klíčová slova: Struktura, minerální voda, režim podzemních vod

3 Bibliographic Entry Author Title of Thesis: Monika Chladilová Faculty of Science, Masaryk University Department of Geological Sciences Thermal mineral water in the area of Pasohlávky-Mušov Degree programme: Geology, Bachelor degree Field of Study: Supervisor: Geology Mgr. Tomáš Kuchovský, Ph.D. Academic Year: 2012/2013 Number of Pages: 20+8 Keywords: Structure, mineral water, groundwater regime

4 Abstrakt Minerální vody jsou velice důležité pro lidskou společnost. Využívají se ve zdravotnictví i pro hospodářské účely. Proto je hydrogeologický průzkum na vyhledávání těchto struktur velice žádaný. Cílem bakalářské práce je popsat hydrogeologickou strukturu, na kterou jsou vázány minerální vody v oblasti Pasohlávky-Mušov na základě archivních dat. Dílčími cíli budou geologický a hydrogeologický popis struktury včetně režimu podzemních vod a dále hydrochemická charakteristika minerální vody. Dílčími cíli rovněž bude shrnutí informací o vrtech MU3G a Pa2G. Abstract Minerals waters are very important for people. They are used in medicine and for economic purposes. Therefore, hydrogeological survey to detect these structures is in a great demand. The aim of bachelor's thesis is to describe the structure of the mineral waters in Pasohlávky - Musov based on historical data. Partial objectives are geological description of the structure, hydrogeological description of the structure, including the groundwater regime and hydrochemical characteristics of mineral water. Summary of informations about Pa2G and MU3G is also an objectives.

5

6 Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat svému vedoucímu bakalářské práce Mgr. Tomáši Kuchovskému, Ph.D. za odborné vedení a za rady, které mi pří tvorbě bakalářské práce poskytl. Také bych chtěla poděkovat paní RNDr. Jitce Novotné, především za její čas a rady, které mi věnovala, také za poskytnutí informací o dané lokalitě. Prohlášení Prohlašuji, že jsem svoji bakalářskou práci vypracovala samostatně s využitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. Brno 20. dubna 2013 Monika Chladilová

7 Obsah 1 Úvod Literární rešerše Podzemní vody Režim podzemních vod Minerální vody Hlavní rozdělení minerálních vod podle jejich chemismu Vody petrogenní Marinní (marinogenní) minerální vody Smíšené minerální vody Rozdělení minerálních vod podle jejich struktur Další dělení Legislativa Geografické vymezení studované lokality Přírodní podmínky oblasti vrtů Pa2G a MU3G Geomorfologie Klimatické poměry Geologie Hydrogeologie Vrt MU3G Charakteristika vrtu MU3G Geologický profil vrtu MU Vrt Pa2G Charakteristika vrtu Pa2G Geologické vrstvy vrtu Pa2G Vlastní práce a výsledky Hydrogeologická struktura... 23

8 3.2 Složení vod Pa2G a MU3G Diskuze Závěr Literatura Přílohy... 29

9 1 Úvod Minerální vody... Neodmyslitelně spjaty s lázeňskými městy, kolonádami, procedurami, odpočinkem a relaxací. Každým rokem se v těchto vodách smočí tisíce, možná miliony návštěvníků, avšak ne každý ví, co předchází vybudování lázeňských center, která poté nabízí v kulturní formě ochutnávku a koupele v léčivých pramenech. Typická představa takového pramenu je vyvěrající proud chladné, vlažné nebo teplé vody, ze kterého návštěvník s kelímkem ochutná. Každý zvídavější se alespoň na chvíli zamyslí, jak taková chuť, teplota, vůně mohla vzniknout? Jaký proces tomuto předchází? Proč leží lázně právě v té lokalitě, kde leží? V České republice je několik velmi známých míst jako Karlovy Vary, Luhačovice, Mariánské lázně, které patří mezi nejnavštěvovanější. Je ale možné, že v budoucnosti se toto změní a budou proslaveny lokality do této doby neznámé. Jednou z nich, kde se minerální voda nachází, je oblast Pasohlávky-Mušov. 9

10 2 Literární rešerše 2.1 Podzemní vody Podzemní minerální vody se od podzemních vod prostých podstatně liší, a to celkovém množstvím rozpuštěných pevných látek, obsahem oxidu uhličitého, teplotou, radioaktivitou a obsahem některých důležitých látek (např.: sirovodík, železo a jiné)( Hynie, 1963). Jsou významnou součástí krajiny. Zpravidla má podzemní voda lepší chemické složení a fyzikální vlastnosti než voda povrchová, proto je významným zdrojem pro zásobování obyvatelstva. V některých horninách protéká podzemní voda snadno, jako jsou například štěrky, písky, pískovce aj. a v některých naopak obtížněji až téměř vůbec to jsou například jíly, jílovité hlíny, slínovce aj. (Kříž, 1983). Podzemní vody nejsou nikdy úplně čisté, jsou to roztoky různých látek a příměsí. Kvalita podzemní vody je určena koncentrací jednotlivých rozpuštěných látek ve vodě. Vody mohou být využívány ve zdravotnictví, v zemědělství a hospodářství. Pokud voda neodpovídá dané normě, musí být upravována, aby mohla být použita pro konkrétní účel (Kříž, 1983). 2.2 Režim podzemních vod Režim podzemních vod je charakterizován jako časové a prostorové změny podzemní vody. Existuje řada definic pro režim podzemních vod. Například od Hynieho (1961). Ten charakterizoval režim podzemních vod, jako souhrn zákonitostí v určité geologické struktuře. Režim podzemních vod ovlivňuje řada činitelů: klimatické, hydrologické poměry, geomorfologie dané oblasti, geologická stavba, hydrogeologické podmínky a také vegetace a vliv člověka. V hydrogeologii uvažujeme o dvou základních typech horninového prostředí v České republice: hydrogeologický masiv a hydrogeologická pánev. Hydrogeologický masiv: je tvořen především krystalinickými horninami (magmatické a metamorfované) nebo také zpevněnými sedimentárními horninami. Horniny tohoto masivu vystupují na povrch v rozsáhlých územích štítů nebo masivech, 10

11 současně však tvoří podloží všech hydrogeologických pánví. Převládá zde puklinová propustnost. Může tvořit také připovrchové zvodně. Předpokládá se, že ve větších hloubkách se propustnost tohoto prostředí zmenšuje, že je možno pokládat jej za téměř nepropustné. Z nových poznatků z vrtů (souhrn, který uvádí Krásný (2012): např. Ingebristen - Sanford 1998, Stober - bucher, eds 2000, Krásný - Sharp 2007) bylo zjištěno, že v hydrogeologickém masivu, v hloubce až několika tisíc metrů jsou horniny v určité míře propustné. Průzkumy bylo prokázáno, že v hlubokých částech hydrogeologických masivů se vyskytují stejně jako v hydrogeologických pánvích silně mineralizované solanky různého chemického charakteru, proto v tomto prostředí existuje zákonité, víceméně shodné vertikální rozdělení chemismu a jiných vlastností podzemních vod. Z toho vyplývá, že proudění podzemních vod není pouze v hydrogeologických pánvích, ale také v masivech. Hydrogeologická pánev: je typická výskytem stratiformních hydrogeologických těles: kolektorů a izolátorů. Počet kolektorů je různý, existují pánve, co mají jeden kolektor a pánve co mohou mít mnoho kolektorů. Podle množství kolektorů a jejich rozloze vzhledem k rozloze celé pánve dělíme struktury: a) jednokolektorové: např. kvartérní fluviální sedimenty (Krásný, 2012). b) vícekolektorové: jsou to obvykle regionálně vymezitelné kolektory, které jsou oddělené izolátory. Např. v české křídové pánvi (Krásný, 2012). c) mnohokolektorové: typické je u nich nepravidelné střídání vrstevních často vzájemně nekorelovatelných kolektorů a izolátorů. Např. jihočeské pánve, vídeňská pánev (Krásný, 2012). Pánevní kolektory se odlišují různou propustností jak průlinovou, tak puklinovou či kombinovanou. Podloží pánví vždy tvoří hydrogeologický masiv. Připovrchovou zónu pánve tvoří většinou méně propustné horniny (např. písčitojílovitého nebo slínitého charakteru). Pokud zde chybí průlinová propustnost, mohou se v téhle zóně tvořit připovrchové kolektory zvětralin a rozevřených puklin. Jejich propustnost bývá větší, než u kolektorů v méně rozpukaných horninách (Krásný, 2012). Zvodněný systém je vzájemná propojenost zvodněných kolektorů, je to tedy vymezený celek s definovatelnými okrajovými podmínkami. Proudění vody v tomto celku nezávisí na podmínkách existujících vně tohoto celku. Můžeme tedy říct, že tento celek se dá nazvat jako samostatný na okolí nezávislý bilanční celek. Tvar a geometrie kolektoru je důležitá. Rozhoduje o množství podzemní vody, která infiltrační oblastí 11

12 přiteče až do drenáží a také o tom jak bude tento zvodněný systém protékat (Krásny, 2012). Podle tohoto režimu se uvažuje o tom, že infiltrační oblastí je také oblast hydrogeologického masivu, který drenáží zásobuje nejspodnější kolektory hydrogeologické pánve (Krásný, 2012). 2.3 Minerální vody Hlavní rozdělení minerálních vod podle jejich chemismu Minerální vody odlišné svým chemickým složením se dělí do tří základních skupin. A to do skupiny pyrogenních. Jejich vznik závisí na mineralogicky - petrografickém prostředí (Franko, 1975). Formují se při mineralizačních procesech (při kombinaci fyzikálně chemických, fyzikálních nebo biochemických procesech). Tyhle procesy probíhají na heterogenním polyfázovém rozhraní horniny, kde je především ve styku voda a plyn, které rozhodují o fyzikálně - chemických vlastnostech. Mineralogicko - petrografický charakter horniny určuje, který z procesů bude ten hlavní, vedoucí proces. Dále existují skupiny marinních vod, které tvoří reliktní mořské vody vznikající v neogenních pánvích paleogénu, mezozoika a paleozoika. Třetí skupinu tvoří vody smíšené (Franko, 1975) Vody petrogenní Petrogenní vody tvoří převážnou většinu vod Západních Karpat. Gazda et al. (1974) rozdělil petrogenní vody na: Karbonátogenní: Hlavním procesem u karbonátogenních vod je rozpouštění karbonátů, což vytváří vody typu Ca-Mg-HCO3. V ČR se vyskytují především v centrálním pásmu Západních Karpat. Dle teploty a množství rozpuštěného CO 2 ve vodě tu rozlišujeme velmi slabě mineralizované termální vody - akratotermy, slabě až středně mineralizované uhličité termální vody a slabě až středně mineralizované uhličité studené vody. Sulfátogenní: u tohoto typu vod se rozpouští sádrovec nebo anhydrit, přičemž se do kapalné fáze uvolňují ionty Ca a SO 4. Díky tomuto hlavnímu mineralizačnímu 12

13 procesu vzniká Ca-SO4 chemismus. V Západních Karpatech se tento typ vyskytuje zřídka. Silikátogenní: Hlavní ionty jsou u mělkých vod Ca, Mg, HCO 3 a u hlubších vod jsou hlavní ionty Na, HCO 3. Vznikají hydrolytickým rozkladem silikátů. Jejich výskyt je vázán na neovulkanické komplexy, krystalické horniny, nevápnité psamitickopsefitické kolektory terciéru. Hlavním činitelem tohoto procesu jsou ionty H +, které se dostanou pomocí hydratačního obalu do mřížek silikátů a zcela změní jejich vazbové kationty. Přitom dochází také k prostorovému přeskupení povrchové vrstvy mřížek, což vede vzniku sekundárních minerálů. Sulfidogenní: Hlavní ionty v těchto vodách jsou Ca, Mg. Určujícím mineralizačním procesem je oxidace sulfidů. Základní podmínky, kde může tento typ vznikat jsou vody s mělce podpovrchovým oběhem srážkových vod, které se střetávají s výraznějším nahromaděním sulfidů. Halogenní: určujícím mineralizačním procesem fázového rozhraní je rozpouštění halitu. Tyto vody jsou nejčastěji Na-Cl typu. Hydrosilikátogenní: tyto vody vznikají procesy iontové výměny, ale jen v určitých podmínkách. Důležitý předpoklad k uskutečnění těchto procesů je to, aby byl zachovaný výrazný Na + charakter výměnných komplexů v jílových minerálech, jako hlavní nositel ionovýměnné schopnosti. Takový charakter mají především horniny hlubších uložených brakických nebo mořských terciérních sedimentů, u kterých nedošlo v postsedimentární době vývoje k infiltrační degradaci jejich původního solného obsahu. Přechodné: na chemismu těchto vod se podílely dva mineralizační procesy, dělí se na vody, které jdou velmi slabě mineralizované - prakticky v dolomitech. A vody, které se vytvářejí ve všech třech prostředí: kalcitovém, dolomitovém a sádrovcovém. A na ty vody, které jsou přesyceny vůči sádrovci a nenasyceny vůči kalcitu a dolomitu. Polygenní: Formuje se několika mineralizačními procesy. Ty probíhají všechny současně. Ideální podmínky pro vznik těchto vod jsou v terciérních sedimentech Západních Karpat. Význam má přítomnost různých minerálů a velké množství organických látek. 13

14 2.3.3 Marinní (marinogenní) minerální vody Jsou vody synsedimentární. Rozdíl těchto a halogenních vod je, že vody halogenní jsou v zemském oběhu vod, oproti tomu vody marinogenní nejsou vůbec ve vodním oběhu Země. Jako hlavní procesy se uplatňuje ionovýměna, kdy u méně mineralizovaných vod jsou hlavní ionty Ca, Mg a Na a více mineralizovaných vod jsou hlavní ionty Na, Ca (Franko, 1975) Smíšené minerální vody Za určitých podmínek se může v jednom kolektoru akumulovat více typů a různých podtypů minerálních vod. V Západních Karpatech jsou tyhle případy velmi časté (Franko, 1975) Rozdělení minerálních vod podle jejich struktur Podle Fanka (1975) existují struktury minerálních vod, které mohou obsahovat některé z následujících oblastí - akumulační, infiltrační a vývěrové. Oblast infiltrační je oblast, kde vodní kolektory vystupují na povrch nebo alespoň do svrchní části, kde jsou propustné horniny. Tato oblast je doplňována srážkami, povrchovými vodami nebo vodami z mělkých nádrží. Z předchozí oblasti voda dále teče do akumulační oblasti, kde se formuje minerální voda. U termálních vod, v této oblasti bere termální voda zemské teplo. Z této oblasti pak vystupují na povrch a to jsou tzv. oblasti vývěrové. Struktury se dělí podle toho, jestli mají všechny tři oblasti nebo jen některé z nich na: Minerální vody s otevřenou strukturou Mají všechny tři oblasti, které jsou stále doplňovány infiltrací a přirozeně se odvodňují v pramenech a vývěrech. Minerální vody s polootevřenou strukturou Do této oblasti může infiltrovaná voda vniknout, má infiltrační i akumulační oblast, ale nemá přirozené odvodňování. Jedině uměle - vrty. 14

15 Minerální vody s polozavřenou strukturou Z této oblasti může uzavřená minerální voda unikat. Má pouze akumulační a vývěrovou oblast, takže je přirozeně odvodňována, ale není infiltrována, až postupem času, přes vývěrovou oblast. Tyto struktury obsahují nejprve pouze statické zásoby vody a až po čase dynamické zásoby vody. Minerální vody s uzavřenou strukturou Tahle struktura má pouze akumulační oblast, takže nedochází k infiltraci, ani se přirozeně neodvodňuje. Absolutně uzavřené struktury neexistují. Tento typ struktury mají většinou marinní vody Další dělení Dále se ještě struktury minerálních vod rozdělují dle poslední fáze výstupu vody a tvorby výsledných fyzikálně - chemických vlastností, podle režimu a exploatace na: Oblasti odkryté - jsou ty, kde pramen vystupuje na povrch nebo je zakrytý kvartérními sedimenty. Oblasti poloodkryté - voda nevystupuje přímo na povrch, ale je zakryta kolektorypropustnými, kvartérními, neogenními a paleogenní sedimenty, takže prameny vystupují v místě akumulací těchto hornin. Oblasti polozakryté - jsou takové, kde minerální vody nevystupují na povrch, ale jsou překryty izolátorem, takže voda vystupuje z horniny jen na zlomech nebo jiných poruchách daného horninového prostředí. Oblasti zakryté - jsou oblasti, kde minerální vody nevystupují na povrch vůbec, pouze uměle pomocí vrtů a důlních děl v akumulačních oblastech. Fyzikálně - chemické vlastnosti se mění jednak v průběhu toho samotného výstupu a také reakci na výstroj daného vrtu. 2.4 Legislativa Norma ČSN O minerálních vodách byla nahrazena: zákonem č. 164/2001 Sb. - Zákon o přírodních léčivých zdrojích, zdrojích přírodních minerálních vod, přírodních léčebných lázních a lázeňských místech a o změně některých souvisejících zákonů (lázeňský zákon). 15

16 Tento zákon určuje podmínky pro ochranu, vyhledávání, využívání a jiný rozvoj přírodních léčivých zdrojů, přírodních léčebných lázní, lázeňských míst a zdrojů přírodních minerálních vod. Dále také určuje podmínky pro využívání přírodních zdrojů a zdrojů přírodních minerálních vod. Vyhláškou 423/2001 Sb. (Vyhláška Ministerstva zdravotnictví, kterou se stanoví způsob a rozsah hodnocení přírodních léčivých zdrojů a zdrojů přírodních minerálních vod a další podrobnosti jejich využívání, požadavky na životní prostředí a vybavení přírodních léčebných lázní a náležitosti odborného posudku o využitelnosti přírodních léčivých zdrojů a klimatických podmínek k léčebným účelům, přírodní minerální vody k výrobě přírodních minerálních vod a o stavu životního prostředí přírodních léčebných lázní (vyhláška o zdrojích a lázních)). + příloha č. 1 k vyhlášce č. 423/2001 Sb. Kritéria pro hodnocení zdrojů minerálních vod, plynů a peloidů. Přírodní minerální vody se hodnotí: Podle celkové mineralizace (znění dle zákona č. 164/2001): a) velmi slabě mineralizované vody s obsahem rozpuštěných pevných látek do 50 mg/l.slabě mineralizované s obsahem rozpuštěných pevných látek 50 až 500 mg/l. b) středně mineralizované s obsahem rozpuštěných pevných látek 500 mg/l až 1500 mg/l. c) silně mineralizované s obsahem rozpuštěných pevných látek 1500 mg/l až 5 g/l. d) velmi silně mineralizované s obsahem rozpuštěných pevných látek vyšším než 5 g/l. Podle obsahu rozpuštěných plynů a obsahu významných složek jako vody (znění dle zákona č. 164/2001): a) uhličité nad 1 g oxidu uhličitého/ l vody. b) sirovodíková nad 2 mg titrovatelné síry (sulfan disociovaný v různém stupni a thiosírany) / l vody. c) jodidové (starší název jodové) nad 5 mg jodidů/l vody. d) ostatní, např. se zvýšeným obsahem kyseliny křemičité (nad 70 mg/l vody), fluoridů (nad 2 mg/l vody). 16

17 Podle aktuální reakce vyjádřené hodnotou ph se vody rozdělují, jen když jde o vody (znění dle zákona č. 164/2001): a) silně kyselé - s hodnotou ph pod 3,5. b) silně alkalické - s hodnotou ph nad 8,5. Podle radioaktivity jako vody radonové s radioaktivitou nad 1,5 kbq/l vody způsobenou radonem 222Rn (znění dle zákona č. 164/2001). Podle přirozené teploty u vývěru (znění dle zákona č. 164/2001): a) studené s teplotou do 20 C b) termální, a to: do 35 C vody vlažné do 42 C vody teplé nad 42 C vody horké Podle osmotického tlaku (znění dle zákona č. 164/2001): - hypotonické s osmotickým tlakem menším než 710 kpa (280 mosm). - isotonické s osmotickým tlakem kpa ( mosm). - hypertonické s osmotickým tlakem nad 760 kpa (300 mosm). Podle hlavních složek (znění dle zákona č. 164/2001): Typ vody se charakterizuje v pořadí od nejvíce zastoupených složek, a to přednostně pro anionty potom pro kationty. Podle využitelnosti jako léčivé, pokud jich lze na základě odborného posudku využít k léčbě (znění dle zákona č. 164/2001). Podle stability (znění dle zákona č. 164/2001): pokud jejich teplota, celková mineralizace nebo obsah volného CO2 kolísá pouze v rámci přirozených výkyvů (většinou ne více než ± 20%) a u vod, jejichž léčivost se opírá o určitou složku chemismu nebo o radioaktivitu, nadřazuje se hodnocení stability této složce s kolísáním ne více než ± 30%. Minimální hodnoty nesmí klesat pod kriteriální hodnoty. 17

18 2.5 Geografické vymezení studované lokality Studovaná lokalita leží asi 30 km jižně od Brna, blízko horní nádrže Nové mlýny a také v blízkosti dvou památek patřících do UNESCO: CHKO Pálava a Lednickovaltický areál. Nachází se v Jihomoravském kraji, v okrese Brno-venkov. První písemný doklad o obci sahá až do roku 1276, kdy se jmenovala Uherčice na Bílém břehu. Za třicetileté války byla tato obec tak zpustošena, že patřila k nejvíce zdevastovaným v Břeclavském okrese. Dnes se nazývá Pasohlávky, ke kterým patří i zatopené katastrální území obce Mušov. Pa2G MU3G Obrázek 1: Výřez z mapy (upraveno z: 18

19 2.6 Přírodní podmínky oblasti vrtů Pa2G a MU3G Geomorfologie Oblast, kde se nachází MU3G a Pa2G je součástí Dyjsko - svrateckého úvalu. Vrt Pa2G leží na severním okraji obce Pasohlávky, vrt MU3G 2061 m od vrtu Pa2G. Okolí této oblasti je různorodé, blízké okolí je zde rovinaté, na severu však vystupuje na povrch pahorkovitá rovina, kde lze nalézt půdu využívanou pro zemědělské účely (vinohrady, sady), lužní lesy a několik chovných rybníků. Severo - jižně protíná tento kraj silnice R52 spojující Brno s Mikulovem. Asi 2,5 km na východ ústí do vodní nádrže soutok řeky Svratky a Jihlavy. Blízko vrtů leží nádrže nazývané Nové mlýny II. Je zde přírodní rezervace, věž kostela již zatopeného území obce Mušov, vyčnívající na povrch, zde tvoří pěkné panorama. Na jižním okraji se rozprostírá pohoří Pálava patřící do památek UNESCO (Papež, 1996) Klimatické poměry Pasohlávky a okolí patří do klimatické oblasti T4 (Quitt, 1971). Oblast je charakteristická dlouhým teplým létem. Průměrná teplota měřená v červenci je +19,5 C. Zima bývá krátká, suchá, mírně teplá s krátkodobou sněhovou pokrývkou, průměrná teplota měřená v lednu je +1,7 C. Úhrn srážek za období květen - září je okolo 300 mm a za období říjen - duben okolo 160 mm Geologie Geologie daného území dle Adámka (1979) je popisována následovně: Vybraná lokalita leží v JV Karpatské předhlubně. Je vyplněna sedimenty eggenburgu a na povrchu leží sedimenty stupně Karpat. Na západě území jsou na povrchu zastoupeny sedimenty badenu, v podloží sedimenty karpatu, eggenburgu a paleogénu. Od JV se nasouvají jednotky Pouzdřanská a Ždánická (flyš Karpat) na miocén Karpatské předhlubně. Vrtným průzkumem v okolí Mušova byly zjištěny horniny krystalinického fundamentu Českého Masivu (granitoidy, křemenné diority, granity a granodiority). Tyto krystalické horniny jsou místně zvětralé a rozpukané. Na krystalinickém fundamentu leží platformní pokryv. Tento pokryv je mezozoického stáří, je tvořen 19

20 klastickými a pelitickými sedimenty. Tyto sedimenty M. Eliáš, 1967 označil jako divácké a nikolčické vrstvy. Divácké vrstvy jsou zde zastoupeny jílovci, pískovci a slepenci. Prvně byly řazeny podle ropných geologů do gretenského vývoje - liasu dle rakouských výsledků (Kapounek, 1967). Později byly řazeny M. Eliášem, 1967 do období starší než kellowaye. Novější řazení M. Eliášem ovšem bylo do období doggeru-kellowaye (Eliáš, 1967). Poslední výsledky z vrtů Němčičky - 1 a 2 ukazují, že dle makropaleontologických a fytopaleontologických nálezů mohou být divácké vrtsvy i starší a to svchrnokarbonské (Adámek, 1979). V nadloží diváckých vrstev leží vrstvy nikolčické, které byly zjištěny z vrtů Mikulov - 1, Mušov - 1, Strachotín - 1 a 2. A také z vrtu Hrušovany - 1. (Mořkovský, 1963). Vyskytují se zde ve fáciích dolomitických pískovců až dolomitů - stáří kellowaye. (Eliáš, 1974). V nadloží těchto sedimentů leží na jihovýchodě peliticko - karbonátový a na západě karbonátový vývoj jury. Přechod mezi těmito dvěma vývoji je postupný. Karbonátový vývoj byl navrtán např. na vrtech Pasohlávky - 1, Novosedly - 1, Hrušovany-1 a dalších vrtech na Mušově a v Drnholci. Zatímco peliticko - karbonátový vývoj byl navrtán na vrtech Mušov - 2, Dunajovice - 1, Mikulov - 1 a 2, Březí - 2, Strachotín - 1 a 2. Přechodná zóna je zastoupena kurdějovskými vápenci a mikulovskými slínovci. Báze jihovýchodní části je budována vranovickými karbonáty (bílošedé a šedé vápence, jílovité vápence, dolomity, kalové vápence, organodetriticko - kalové vápence s rohovci). Tyhle karbonáty jsou řazeny podle Eliáše do kellowaye - oxford. (Eliáš, 1974). Do nadloží vranovických karbonátů postupně přechází mikulovské slínovce (šedé až černošedé, jemně slídnaté a vápnité jílovce až slínovce) stáří dle Eliáše kimmeridž - tithon. (Eliáš, 1974). V nadloží těchto slínovců jsou kurdějovské vápence-stáří kimmeridž - tithon (Eliáš, 1974) Hydrogeologie Sedimenty, které tvoří toto území mají rozdílné hydrogeologické vlastnosti a rozdílné stáří. Proto zde mohou být místa s výbornými podmínkami pro tvorbu významných zásob podzemních vod, a také místa s velice negativními podmínkami pro tvorbu zásob. Nadloží tvoří kvartérní sedimenty, jsou to většinou nesoudržné písčité 20

21 štěrky, budující terasy různých výškových úrovní. Fluviální souvrství je zde velice důležité, protože tvoří zvodně velkých mocností. Nad nimi leží úplně svrchní část, a to jsou čtvrtohorní uloženiny, různé spraše a jíly, které jsou velice málo propustné. Podloží kvartérních uloženin tvoří neogenní sedimenty. Mají pro jejich zvodnění velký význam. Ve většině území tyto sedimenty tvoří vápnité jíly s proměnlivou příměsí prachovitých až středně zrnitých písků. To znamená, že to jsou sedimenty málo propustné až téměř nepropustné. Tvoří nepropustnou spodní vrstvu neogennímu kolektoru a současně nepropustné terciérní pelitické a psamitické sedimenty tvoří nepropustnou svrchní vrstvu, proto tyto kolektory mají napjatou hladinu artéského typu. Pod touto spodní nepropustnou vrstvou jsou křídové horniny, které tvoří opět další zvodeň. V téhle hydrogeologické pánvi jsou nad sebou zvodně v horninách různého stáří, které jsou samostatné a nezávislé na sobě. Jsou doplňovány atmosférickými srážkami. Zásobovány jsou především hydrogeologickým masivem, který slouží jako infiltrační oblast a následně zásobuje tyhle zvodně vodou (Hladilová, 1994)(Krásný, 2012). 2.7 Vrt MU3G Charakteristika vrtu MU3G Vrt MU3G leží na mezikře novosedelského zlomu, na severním okraji první vodní nádrže Nové Mlýny, nacházející se asi 9 km jižně od Pohořelic (viz. Obr.1). Tento vrt byl vyhlouben za účelem ověření horizontů mezozoika a využití geotermální energie. MU3G byl vyhlubován od do Jeho hloubka je 1455m a nadmořská výška 184,11 m. Perforované úseky jsou od m. Artézský přetok termální vody byl zaznamenán v hloubce 1203,7-1362,2 m a ,2 m (cca7l/sec.) o teplotě 46 C. (viz Obr.1)(Adámek, 1989) Geologický profil vrtu MU3 Na povrchu se nachází miocén (karpat - eggenburg), který je zde zastoupen jílovito - písčitými vrstvami. Na povrchu komplexu se nachází písčitá facie, střední část je zastoupena jílovitou facií a podloží tvoří písčité vrstvy. Karbonátový vývoj (mezozoikum - jura) byl zastoupen vápenci, přecházejících do detritických vápenců. Dále do podloží přecházejí dolomitizované vápence. V bazální části najdeme časté 21

22 výskyty rohovců, v podloží leží dolomity, které ukončují celý karbonátový vývoj. Jura je na povrchu v bazálním klastickém souvrství zastoupena šedými, jemnozrnnými, slídnatými, křemennými pískovci, bázi tvoří zelenošedé, nevápnité jemnozrnné pískovce s uhlím a uhelnými prachovci. Fundament (kadomské stáří) tvoří granitoidy brněnského masivu (viz příloha 6)(Adámek. 1989). 2.8 Vrt Pa2G Charakteristika vrtu Pa2G Vrt Pa2G byl situován na severním okraji obce Pasohlávky asi 2601m od vrtu MU3G (viz. Obr.1). Tento vrt byl navržen jako reinjektážní vrt, který bude sloužit jako reinjektáž již tepelně využitých geotermálních vod z vrtu MU3G. Dnes již slouží jako geotermální vrt. Hloubení vrtu bylo zahájeno a soubor návazných různých hydrodynamických měření byl ukončen Hloubka vrtu je 1200 m a nadmořská výška činí 186,08m. Teplota vody na ústí vrtu je 40 C. Perforace vrtu byly provedeny v hloubkách: 712,6 723,2 m, 780,1 791,7 m, 1063,2 1074,7 m, 1104,6 1116,3 m, 1127,7 1178,0 m. Artézské přetoky byly zjištěny v hloubkách 713 m, 1064 m, a m (viz Obr. 1)(Remšík, 1995)(Papež, 1996) Geologické vrstvy vrtu Pa2G Svrchní část tvoří miocénní (karpat - eggenburg) sedimenty. V podloží leží karbonátový vývoj jury (malm - oxford, tithon), řadíme jej do altenmarktsko - iváňského karbonátového souvrství. Svrchní část karbonátového vývoje tvoří karbonátová platforma a podloží tvoří peliticko - karbonátová platforma. Vývoj je zastoupen vápenci až dolomitickými vápenci. V podloží karbonátového vývoje jury se nachází jurské doggerské sedimenty, které jsou zastoupeny grestenskými pískovci a jílovci. Fundament opět tvoří granitoidy kadomského stáří (viz příloha 7)(Adámek, 1995)(Adámek, 1986). 22

23 3 Vlastní práce a výsledky 3.1 Hydrogeologická struktura Čerpacími zkouškami byla prokázána polootevřená struktura, která zahrnuje karbonátový vývoj jury a také bazální klastické souvrství. Struktura západně od mušovské přechodové zóny nelze považovat z hlediska geochemie za jednotný bazén (Beňáková, 1990)(Remšík, 1991), díky odlišné mocnosti jury a neogenních sedimentů na různých krách, které jsou zde vytvořeny zlomovou tektonikou, lze usuzovat, že hydrogeologický, hydrodynamický a geochemický režim je na těchto krách rozdílný. Proto lze v okolí vrtů rozlišit 2 hydrogeochemické celky: První celek zastupují bazální klastika a karbonáty mezozoika nebo i zvětralý povrch krystalinika. Tyhle vrstvy byly zastiženy ve vrtech Dunajovice - 1, Mušov - 2, Březí - 2, Strachotín - 1 a 2, Mikulov - 1 a Popice - 1. Tvoří uzavřenou strukturu, kde se nachází silně mineralizované vody (mineralizace = 40,4 56,5 g/l), jde o původní marinní vody, které byly metamorfované (Michalíček, 1995) Druhá hydrogeochemická zóna se nachází severo - západním směrem. Je charakterizována bazálními klastiky, karbonáty mezozoika a nadloží tvořící polohy autochtonního neogénu. Tyhle vrstvy byly zastiženy ve vrtech Mušov - 1, Březí - 1, Brod - 1, Novosedly - 1, Iváň - 1, Dunajovice - 3, MU3G a Pa2G. Jedná se o polootevřenou strukturu. Vody jsou zde slabě mineralizované (mineralizace = 1,5-2,8 g/l), Na - Cl typu a Ca - HCO 3 nebo Na - NaHCO 3 podtypu. Na rozdíl od prvního hydrogeochemického celku, zde chybí složka Ca - Cl. Výraznější jsou zde složky Ca, Mg - HCO 3 a Na - HCO 3 (Michalíček, 1995). Režim podzemních vod byl charakterizován podle Franka et al. (1975) jako tlakový, krasový, puklinový, s artézsky napjatou hladinou hlubokého oběhu. 3.2 Složení vod Pa2G a MU3G Z naměřených hodnot byly vytvořeny dvě tabulky v programu MS Excel 2007 (viz přílohy 1 a 2) a následně byl vytvořen pomocí programu Geochemist s Workbench Piperův diagram (Piper, 1944), který graficky znázorňuje chemické složení těchto sodno-chloridových vod. Vody z těchto vrtů byly zařazeny jako termální, slabě mineralizované vody, základního výrazného Na - Cl typu, Ca - HCO 3 podtypu. (Michalíček, 1995). Vody byly podle normy ČSN označeny jako přírodní léčivé 23

24 vody a přírodní minerální vody stolní. Dle této normy to byly vody slabě mineralizované, horké, sirné, chloridově sodné. Červené body v diagramu znázorňují vody z vrtu MU3G a modré body znázorňují vody z vrtu Pa2G (viz příloha 4). Tento diagram zohledňuje hlavní ionty, skládá se ze dvou trojúhelníků a jednoho kosočtverce, kdy první trojúhelník slouží k vynesení hlavních kationtů (Na, Mg, K, Ca), druhý trojúhelník slouží k vynesení hlavních aniontů (Cl, HCO 3 ) a kosočtverec slouží k vynesení hlavních iontů a určení typu vod. Dále byl udělán pomocí programu Geochemist s Workbench Durovuv diagram (viz příloha 5)(Chilingar,1956; Zaporozec, 1972), který se skládá z pěti polí, dvou trojúhelníků a tří obdélníků. Kde trojúhelníky slouží k vynesení relativního podílu hlavních kationtů a aniontů, další dva obdélníky slouží k vynesení mineralizace dané vody a ph vody, bohužel u vrtu Pa2G nebyly dodány naměřené hodnoty ph, proto v diagramu můžeme vidět pouze mineralizaci těchto vod. MU3G má větší mineralizaci než vrt Pa2G, jak je možno vidět z diagramu (viz příloha 5). Červené body znázorňují vody z vrtu MU3G a modré body vody z vrtu Pa2G (viz příloha 5). I přesto, že to jsou vody typu Na - Cl nejsou marinogenního původu, už jen proto, že mají mineralizaci okolo 2 g/l. Vody marinogenního původu mají mineralizaci mnohonásobně vyšší, jako například u vod, které se nacházejí v uzavřené struktuře za mušovskou zónou. Pomocí programu MS Excel 2007 byly udělány další tři grafy, které znázorňují množství zastoupených některých vybraných prvků jako jsou Fe, K, Ca, Mg, Na (viz přílohy 8,9 a 10). Kdy první dva grafy jsou udělány pro oba dva vrty zvláště, a ve třetím grafu jsou graficky znázorněny méně zastoupené prvky pro srovnání z obou vrtů(viz příloha 10). Do třetího grafu byly vybrány hodnoty od každého prvku, ležící nejblíže průměru ze všech měření. V grafu je vidět, že voda z vrtu MU3G obsahuje podstatně více prvku Na. Je to dáno tím, že vrt MU3G leží blíže mušovské přechodové zóny, kterým v malém množství pronikají silně mineralizované vody Na - Cl typu a ovlivňují tak chemismus těchto vod. Také proto má tato voda o něco vyšší hodnoty mineralizace. Pa2G leží cca o 2 km blíže infiltrační oblasti a více se mísí s povrchovými vodami a vodami jiného charakteru, ale i přesto to nemění chemismus vod z Pa2G natolik, aby se z těchto vod staly vody jiného typu než Na - Cl. V programu AutoCAD byly narýsovány průřezy geologickými vrstvami ve vrtech, jsou zde naznačeny i artézské přetoky a vrstvy, které byly zjištěny (viz příloha 6,7). 24

25 4 Diskuze Vrty MU3g a Pa2G jsou situovány asi 2601 m od sebe. Čerpacími zkouškami zde byla zjištěna polootevřená struktura, která je typická pro podzemní vody, které mají infiltrační i akumulační oblast. Vrty leží blízko mušovské přechodové zóny, která leží na východ od těchto vrtů. Zde je struktura uzavřená, kde jsou vody Na - Cl typu marinogenního původu, proto se uvažuje, že vody z vrtů Pa2G a MU3G, které by měly být Ca, Mg - HCO 3 typu, jsou chemicky ovlivňovány podzemními vodami z uzavřené struktury a také jsou míseny vodami z infiltrační oblasti. Předpokládá se, že vody z uzavřené struktury pronikají v malém množství přes mušovskou přechodovou zónu a mění tak tyto vody na sodno - chloridové. Podle výsledků mineralizace (viz příloha 5) můžeme říci, že tyto vody mají poměrně nízkou mineralizaci, rozhodně to nejsou vody marinogenní, které mají mnohonásobně vyšší mineralizaci, jsou to vody smíšené, výskyt smíšených vod je poměrně častý v Západních Karpatech. Podle normy ČSN byly označeny jako přírodní léčivé vody a přírodní minerální vody stolní. Režim podzemních vod byl charakterizován podle Franka, jako tlakový, krasový, puklinový, s artézsky napjatou hladinou hlubokého oběhu. Podle nové literatury od Krásného lze tento režim také rozdělit na dvě základní hydrogeologické jednotky, kdy tzv. hydrogeologický masiv zde tvoří infiltrační oblast, leží na západě a tvoří okraj této struktury. Je složen z krystalinika Českého masivu, jurské sedimenty zde nevycházejí na povrch, jsou překryty neogenními sedimenty, které jsou zvodněny sladkými vodami. A na tzv. hydrogeologickou pánev, která je mimo jiné tvořena zvodněným komplexem jury, který zde slouží jako akumulační oblast. 25

26 5 Závěr Zkoumané vrty Pa2G a MU3G obsahují termální minerální vody řazené podle normy ČSN jako přírodní léčivé vody a přírodní minerální vody stolní. Proto již vzniklo několik návrhů na vybudování lázní v blízkosti této lokality. Tahle hluboká struktura je řazena jako polootevřená, kde infiltrační oblast tvoří granitoidy Českého masivu, akumulační oblast tvoří vápence a dolomity stáří jury a oblast vývěrová je uměle vytvořená. V blízkosti těchto vrtů leží uzavřená struktura, která ovlivňuje složení vod z vrtů MU3G a Pa2G a mění je na sodno - chloridové. Vody jsou míseny s povrchovými vodami z infiltrační oblasti z Českého masivu, které protékají ze západu přes vody s výraznějšími složkami Ca, Mg - HCO 3 a Na - HCO 3 Kvůli těmto podmínkám z vod z vrtů Pa2G a MU3G vznikly vody slabě mineralizované, středně sirovodíkové, silného Na - Cl typu. 26

27 6 Literatura ADÁMEK, J. (1979): Geologické poznatky o stavbě mezozoika v úseku Jih, jihovýchodních svahů Českého masivu. -Zem. Plyn Nafta. Hodonín. ADÁMEK, J. et al. (1990) : Závěrečná zpráva vrt Mušov 3G. MS archiv Gias. Brno. ADÁMEK, J. (1989): Geologická část závěrečné zprávy o geotermálním vrtu MUŠOV 3G. Moravské nafotvé doly, s.p. odbor průzkumné geologie. Hodonín. ADÁMEK, J. (1995): Závěrečná geologická zpráva o reinjektážním vrtu Pasohlávky 2G. Moravské naftové doly, a.s. odbor průzkumné geologie. Hodonín. ADÁMEK, J. (1986): Geologické poznatky o stavbě mezozoika v úseku JIH jihovýchodních svahů Českého masívu. Zemní plyn a nafta. Hodonín. ADÁMEK, J. - STRÁNÍK, Z & CIPRYS, V. (1979): non vidi, fide MAHEL, M. (1979): Tektonické profily Západných Karpát. Geol. Úst. D. Štúra. Bratislava. BEŇÁKOVÁ, E. (1990) : non vidi, fide ADÁMEK, J. et al. (1990): Závěrečná zpráva vrt Mušov 3G. MS archiv GIAS. Brno. ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV (2012): Územní srážky Online: ka_data/p4_1_pocasi/p4_1_5_uzemni_srazky&last=false, dne ČESKÁ GEOLOGICKÁ SLUŽBA (2013) Zjednodušená geologická mapa: Pasohlávky. - Online: 0&x= &r=3500&s=1&legselect=0, dne ELIÁŠ,.(1974): non vidi, fide FRANKO, Ondrej et. al (1975): Tvorba a klasifikácia minerálnych vod Západných karpát. Geol. Úst. D. Štúra. Bratislava. ELIÁŠ,.(1967): non vidi, fide FRANKO, Ondrej et. al (1975): Tvorba a klasifikácia minerálnych vod Západných karpát. Geol. Úst. D. Štúra. Bratislava. FRANKO, O. Gazda, S. & MICHALÍČEK, M. (1975): Tvorba a klasifikácia minerálnych vod Západných karpát. Geol. Úst. D. Štúra. Bratislava. 27

28 GAZDA et al.(1974): non vidi fide FRANKO, Ondrej et al. (1975): Tvorba a klasifikácia minerálnych vod Západných karpát. Geol. Úst. D. Štúra. Bratislava. HLADILOVÁ, V. (1994): Pasohlávky - hydroekologická mapa. MS GEOtest Brno, a.s. Brno. HYNIE, O. (1963): Hydrogeologie ČSSR Minerální vody. Nakladatelství Československé akademie věd. Praha. HYNIE, O. (1961): non vidi, fide KŘÍŽ, H. (1983): Hydrologie podzemních vod. Academia. Praha. KAPOUNEK, J.(1967): non vidi, fide FRANKO, Ondrej et. al (1975): Tvorba a klasifikácia minerálnych vod Západných karpát. Geol. Úst. D. Štúra. Bratislava. KRÁSNÝ, J. et al. (2012): Podzemní vody České republiky. Česká geologická služba. Praha. KŘÍŽ, H. (1983): Hydrologie podzemních vod. Academia. Praha. MICHALÍČEK, M. (1995): Geochemické hodnocení chemizmu vod a rozpuštěných plynů vrtů MUŠOV 3G a PASOHLÁVKY 2G. Geologické inženýrství a. s. Brno. Ministerstvo zdravotnictví České republiky. [online]. [cit ]. Dostupné z MOŘKOVSKÝ, M.(1973): non vidi, fide FRANKO, Ondrej et. al (1975): Tvorba a klasifikácia minerálnych vod Západných karpát. Geol. Úst. D. Štúra. Bratislava. PAPEŽ, Z., SVOBODA, B.; (1996): Závěrečná zpráva o reinjektážním vrtu Pasohlávky - 2G. Geologické inženýrství a.s. Brno. Pasohlávky. [online]. [cit ]. Dostupné z QUITT, E. (1971): Klimatické oblasti Československa. Československá akademie věd - geografický ústav. Brno. REMŠÍK, A., FENDEK, M. (1991): Geologická študia neinjektáže pre termálný areál mušov. MA Archiv GIAS. Brno. REMŠÍK, A., FENDEK, M. (1995): Vyhodnotenie čerpací a stúpacej skúšky z vrtu Pasohlávky 2G. Geologický ústav Dionýza Štúra. Bratislava. ZÁKON č. 164/2001 Sb. (2001): Lázeňský zákon. Sbírka zákonů. Praha. 28

29 7 Přílohy Příloha 1: Naměřená data z vrtu MU3G Prvky(mg/l) Ca 18,40 24,80 44,80 43,20 41,60 47,20 46,50 44,90 48,10 Mg 4,90 9,70 19,40 19,00 18,00 18,00 19,40 23,30 17,30 Na 795,50 859,80 744,90 726,50 738,00 728,80 724,20 721,90 731,10 K 41,50 36,90 19,40 18,60 19,60 19,80 18,70 18,80 HCO3 153,70 191,50 317,20 285,50 283,00 292,00 280,60 291,60 292,80 SO4 68,70 102,00 stopy 14,80 36,20 25,90 25,50 26,30 24,30 Cl 1084, , , , , , , , ,60 Br 5,50 4,40 4,10 4,90 4,90 5,10 4,40 4,30 4,70 I 1,20 0,70 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 1,30 NH4 3,10 3,20 3,10 3,20 3,60 0,60 3,90 8,90 3,80 Fe 1,20 4,80 5,00 stopy stopy stopy 0,00 stopy stopy Příloha 2: Naměřená data z vrtu Pa2G Prvky (mg/l) : : Ca 23,90 23,20 19,90 21,80 25,60 23,10 23,70 23,20 Mg 10,50 12,30 11,60 12,20 14,60 12,40 8,11 7,80 Na 498,42 499,80 497,50 476,81 464,85 544,86 557,27 452,44 K 13,30 13,50 13,20 13,90 13,60 11,80 10,80 11,20 HCO3 251,40 278,20 251,40 248,90 263,60 307,50 301,40 284,30 SO4 46,50 44,50 26,30 42,40 47,70 41,80 16,90 32,90 Cl 656,60 650,00 680,70 646,70 635,30 710,50 741,00 567,20 Br 2,10 2,20 1,90 1,90 1,90 2,90 2,10 4,40 I 1,70 1,30 1,20 1,10 1,20 0,54 0,60 1,30 NH4 4,10 3,80 4,80 4,31 4,00 5,30 5,00 4,70 Fe 5,19 1,07 0,68 6,93 11,80 0,23 0,33 0,14 29

30 Příloha 3: Piperův diagram: Označení hlavních typů vod podle chemického složení Ca - HCO 3 vody, čerstvé pozemní vody mělké. Na - Cl vody, hluboké, marinogenní, hluboké. Na - HCO 3 vody, ovlivněné iontovou výměnou, podzemní vody hlubší. Ca - SO 4 vody, důlní vody, sádrovcové a kyselé. 30

31 Příloha 4: Piperův diagram: Výsledky 31

32 Příloha 5: Durovuv diagram: Výsledky 32

33 Příloha 6: Geologické vrstvy MU3G Pozn.: Mocnosti vrstev nejsou v měřítku. 33

34 Příloha 7: Geologické vrstvy Pa2G Pozn.: Mocnosti vrstev nejsou v měřítku. 34

35 Příloha 8: Grafické znázornění některých prvků obsažených ve vodě z vrtu MU3G Vrt MU3G Příloha 9: Grafické znázornění některých prvků obsažených ve vodě z vrtu Pa2G 35

36 Příloha 10: Grafické znázornění některých prvků obsažených ve vodách z vrtů MU3G a Pa2G Vrty Pa2G a MU3G 36