Determination of Reservoir Temperatures of Low-Enthalpy Geothermal Systems in the Sudetes (SW Poland) Using Multicomponent Geothermometers
Abstract
:1. Introduction
2. Study area
2.1. Hydrogeological Conditions
2.2. Thermal Conditions
3. Materials and Methods
4. Results and Discussion
4.1. Silica Thermometers (Q, Ch1, and Ch2)
4.2. Na-K and Na-K-Ca Thermometers
4.3. Temperature Estimation Using GeoT App
4.4. Deep Component Temperatures Determined Based on Mixing Models
5. Discussion
6. Conclusions
Funding
Data Availability Statement
Acknowledgments
Conflicts of Interest
References
- Arnórsson, S. Chemical equilibria in Icelandic geothermal systems—Implications for chemical geothermometry investigations. Geothermics 1983, 12, 119–128. [Google Scholar] [CrossRef]
- Arnórsson, S. The quartz-and Na/K geothermometers. I. New thermodynamic calibration. In Proceedings of the World Geothermal Congress, Tohoku, Japan, 28 May–10 June 2000; pp. 929–934. [Google Scholar]
- Fournier, R.O. Chemical geothermometers and mixing models for geothermal systems. Geothermics 1977, 5, 41–50. [Google Scholar] [CrossRef]
- Fournier, R.O. Interpretation of Na-K-Mg relations in geothermal waters. Trans-Geotherm. Resourc. Counc. 1990, 14, 1421–1425. [Google Scholar]
- Fournier, R.O.; Truesdell, A.H. An empirical Na-K-Ca geothermometer for natural waters. Geochim. Cosmochim. Acta 1973, 37, 1255–1275. [Google Scholar] [CrossRef]
- Tonani, F.B. Some Remarks on the Application of Geochemical Techniques in Geothermal Exploration. In Advances in European Geothermal Research; Strub, A.S., Ungemach, P., Eds.; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 1980; pp. 428–443. [Google Scholar] [CrossRef]
- Arnórsson, S.; Gunnlaugsson, E.; Svavarsson, H. The chemistry of geothermal waters in Iceland. III. Chemical geothermometry in geothermal investigations. Geochim. Cosmochim. Acta 1983, 47, 567–577. [Google Scholar] [CrossRef]
- Fournier, R.O. A revised equation for the Na/K geothermometer. Trans-Geotherm. Resour. Counc. 1979, 3, 221–224. [Google Scholar]
- Giggenbach, W.F. Geothermal solute equilibria. Derivation of Na-K-Mg-Ca geoindicators. Geochim. Cosmochim. Acta 1988, 52, 2749–2765. [Google Scholar] [CrossRef]
- Fournier, R.O.; Potter, R.W. A revised and expanded silica (quartz) geothermometer. Geotherm. Resourc. Council Bull. 1982, 11, 3–12. [Google Scholar]
- Neupane, G.; Mattson, E.; Spycher, N.; Dobson, P.; Conrad, M.; Newell, D.; McLing, T.; Wood, T.; Cannon, C.; Atkinson, T.; et al. Geochemical Evaluation of Geothermal Resources of Camas Prairie, Idaho. In Proceedings of the 42nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, CA, USA, 13–15 February 2017. [Google Scholar]
- Arnórsson, S.; Gunnlaugsson, E. The chemistry of geothermal waters in Iceland. II. Mineral equilibria and independent variables controlling water compositions. Geochim. Cosmochim. Acta 1983, 47, 547–566. [Google Scholar] [CrossRef]
- Peiffer, L.; Wanner, C.; Spycher, N.; Sonnenthal, E.L.; Kennedy, B.M.; Iovenitti, J. Optimized multicomponent vs. classical geothermometry: Insights from modelling studies at the Dixie Valley geothermal area. Geothermics 2014, 51, 154–169. [Google Scholar] [CrossRef]
- Reed, M.H. Calculation of multicomponent chemical equilibria and reaction processes in systems involving minerals, gases and aqueous phase. Geochim. Cosmochim. Acta 1982, 46, 513–528. [Google Scholar] [CrossRef]
- Reed, M.H.; Spycher, N. Calculation of pH and mineral equilibria in hydrothermal waters with application to geothermometry and studies of boiling and dilution. Geochim. Cosmochim. Acta 1984, 48, 1479–1492. [Google Scholar] [CrossRef]
- Pang, Z.H.; Reed, M. Theoretical chemical thermometry on geothermal waters: Problems and methods. Geochim. Cosmochim. Acta 1998, 62, 1083–1091. [Google Scholar] [CrossRef]
- Spycher, N.; Peiffer, L.; Sonnenthal, E.L.; Saldi, G.; Reed, M.H.; Kennedy, B.M. Integrated multicomponent solute geothermometry. Geothermics 2014, 51, 113–123. [Google Scholar] [CrossRef]
- Spycher, N.; Peiffer, L.; Finsterle, S.; Sonnenthal, E.L. GeoT A Computer Program for Multicomponent Geothermometry and Geochemical Speciation; User’s Guide; Lawrence Berkeley National Laboratory: Berkeley, CA, USA, 2016. [Google Scholar]
- Hou, Z.; Xu, T.; Feng, B.; Spycher, N. Application of Integrated Multicomponent Geothermometry to a Tengchong Geothermal Field, Southwestern China. In Proceedings of the 41st Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, CA, USA, 22–24 February 2016. [Google Scholar]
- Dowgiałło, J. Thermal water prospecting results at Jelenia Góra-Cieplice (Sudetes, Poland) versus geothermometric forecasts. Environ. Geol. 2000, 5, 433–436. [Google Scholar] [CrossRef]
- Dowgiałło, J. Stan rozpoznania zasobów wód termalnych Region Sudeckiego i perspektywy ich wykorzystania. Tech. Posz. Geol. Geoterm. Zrównoważony Rozw. 2007, 46, 29–34. [Google Scholar]
- Ciężkowski, W.; Grzegorczyk, K.; Marszałek, H.; Wąsik, M. Dokładność rozpoznania geologicznego a powodzenie wierceń geotermalnych w regionie sudeckim. Prz. Geol. 2009, 57, 658. [Google Scholar]
- Ciężkowski, W.; Michniewicz, M.; Przylibski, T.A. Wody termalne na Dolnym Śląsku. In Mezozoik i Kenozoik Dolnego Ślaska, 1st ed.; Żelaźniewicz, A., Wojewoda, J., Ciężkowski, W., Eds.; WIND: Wrocław, Poland, 2011; pp. 107–120. [Google Scholar]
- Ciężkowski, W.; Kiełczawa, B.; Liber-Makowska, E.; Przylibski, T.A.; Żak, S. Wody lecznicze regionu sudeckiego: Wybrane problemy. Prz. Geol. 2016, 64, 671–682. [Google Scholar]
- Przylibski, T.A.; Biel, A.; Ciężkowski, W.; Czerski, M.; Kiełczawa, J.; Marszałek, H.; Michniewicz, M.; Staśko, S.; Tarka, R.; Wojtkowiak, A.; et al. Studium Możliwości Rozpoznania Nowych Wystąpień wód Zmineralizowanych, Swoistych i Termalnych na Obszarze Bloku Przedsudeckiego; Raport Ser. SPR. I-11/S-5/2007; PWr: Wrocław, Poland, 2007; Unpublished. [Google Scholar]
- Ciężkowski, W.; Gröning, M.; Leśniak, P.; Weise, S.; Zuber, A. Origin and age of thermal waters in Cieplice Spa, Sudeten, Poland, inferred from isotope, chemical and noble gas data. J. Hydrol. 1992, 140, 89–117. [Google Scholar] [CrossRef]
- Ciężkowski, W.; Doktór, S.; Graniczny, M.; Kabat, T.; Kozłowski, J.; Liber-Madziarz, E.; Przylibski, T.; Teisseyre, B.; Wiśniewska, M.; Zuber, A. Próba Określenia Obszarów Zasilania Wód Leczniczych Pochodzenia Infiltracyjnego w Polsce na Podstawie Badań izotopowych; Zał. 6—Złoże wód leczniczych Dusznik Zdroju; Zał. 3—Złoże wód leczniczych Cieplic Śląskich Zdroju; Zał. 3—Złoże wód leczniczych Lądka-Zdroju; Arch. ZBU “Zdroje”: Wrocław, Poland, 1996; Unpublished. [Google Scholar]
- Zuber, A.; Weise, S.; Osenbrück, K.; Grabczak, J.; Ciężkowski, W. Age and recharge area of thermal waters in Lądek Spa (Sudeten, Poland) deduced from environmental isotope and noble gas data. J. Hydrol. 1995, 167, 327–349. [Google Scholar] [CrossRef]
- Dowgiałło, J.; Hałas, S.; Porowski, A. Isotope temperature indicators of thermal waters in South-Western Poland. In Proceedings of the World Geothermal Congress, Anatalya, Turkey, 24–29 April 2005. [Google Scholar]
- Dowgiałło, J. Wody termalne Sudetów. Acta Geol. Pol. 1976, 26, 617–643. [Google Scholar]
- Dowgiałło, J. Geochemiczne wskaźniki temperatury i ich zastosowanie do sudeckich wód termalnych. In Proceedings of the Materiały Sympozjum “Stan Rozpoznania i Perspektywy Wykorzystania wód Termalnych”, Warszawa–Kraków, Polska, 24–25 October 1985. [Google Scholar]
- Porowski, A. Sens i znaczenie badań geotermometrycznych w poszukiwaniach wód termalnych o niskiej entalpii. Tech. Posz. Geol. Geoterm. Zrównoważony Rozw. 2007, 46, 69–77. [Google Scholar]
- Porowski, A.; Dowgiałło, J. Application of selected geothermometers to exploration of low-enthalpy thermal water: The Sudetic Geothermal Region in Poland. Environ. Geol. 2009, 58, 1629–1638. [Google Scholar] [CrossRef] [Green Version]
- Liber-Makowska, E.; Kiełczawa, B. Modelling of selected hydrodynamic and hydrochemical parameters of a geothermal water system: An example of Cieplice therapeutic waters. Environ. Earth Sci. 2020, 79, 289. [Google Scholar] [CrossRef]
- Kiełczawa, B.; Liber-Makowska, E. Prospective zone of thermal water occurrence in the area of the Orlica-Śnieżnik dome. Min. Sci. 2021, 28, 263–276. [Google Scholar] [CrossRef]
- Kiełczawa, B.; Ciężkowski, W.; Wąsik, M.; Rasała, M. Hydrochemical characteristics of thermal water reservoir in Lądek-Zdrój in light of research into the borehole LZT-1—The deepest borehole in the Sudetes (SW Poland). Energies 2021, 14, 1009. [Google Scholar] [CrossRef]
- Leśniak, P.; Nowak, D. Water-rock interaction in some mineral waters in the Sudetes, Poland: Implications for chemical geothermometry. Ann. Soc. Geol. Pol. 1993, 63, 101–118. [Google Scholar]
- Dobrzyński, D.; Leśniak, P. Two contrasting geothermal systems—Towards the identification of geochemical reaction pattern and groundwater temperature, the Sudetes, Poland. Extendend Abstracts. In Proceedings of the 38th IAH Congress, Kraków, Poland, 12–17 September 2010. [Google Scholar]
- Stupnicka, E. Geologia Regionalna Polski, 1st ed.; Wyd. Geol.: Warszawa, Poland, 1989. [Google Scholar]
- Żelaźniewicz, A.; Aleksandrowski, P. Regionalizacja tektoniczna Polski—Polska południowo-zachodnia. Prz. Geol. 2008, 56, 904–911. [Google Scholar]
- Dowgiałło, J. Sudecki region geotermalny—Określenie, podział, perspektywy poszukiwawcze, In Współczesne Problemy Hydrogeologii; Bocheńska, T., Staśko, S., Eds.; Sudety: Wrocław, Poland, 2001; Volume 10, pp. 301–308. [Google Scholar]
- Liber-Makowska, E.; Łukaczyński, I. Charakterystyka nowo rozpoznanego złoża wód termalnych w Karpnikach na tle warunków geotermicznych Kotliny Jeleniogórskiej. Tech. Poszuk. Geol. 2016, 55, 5–16. [Google Scholar]
- Dobrzyński, D.; Latour, T.; Rossi, D.; Łukaczyński, I.; Realdon, N. Thermal waters in Karpniki and Staniszów (Jelenia Góra Valley, the Sudetes, Poland). Part 1—Geochemical Characteristics. Acta Balneol. 2016, 3, 208–213. [Google Scholar]
- Ciężkowski, W. Studium Hydrogeochemii Wód Leczniczych Sudetów Polskich; Prace Naukowe Instytutu Geotechniki Politechniki Wrocławskiej 60; Wyd. PWr: Wrocław, Poland, 1990; p. 133. [Google Scholar]
- Dąbrowski, M. Modelowanie pola temperatury i strumienia cieplnego na przykładzie granitoidowego masywu Karkonoszy. In Młode strefy Tektoniczne a Warunki Geotermalne w Sudetach w Świetle Badań Geochronologicznych, Strukturalnych i Termometrycznych—Etap II; Aleksandrowski, P., Ed.; Raport końcowy; PIG-PIB: Warszawa, Poland, 2020; pp. 465–486. [Google Scholar]
- Dowgiałło, J. The Sudetic geothermal region of Poland. Geothermics 2002, 31, 343–359. [Google Scholar] [CrossRef]
- Dowgiałło, J.; Fistek, J. New findings in the Wałbrzych-Kłodzko geothermal sub-region (Sudetes, Poland). Geothermics 2003, 32, 689–699. [Google Scholar] [CrossRef]
- Fistek, J.; Dowgiałło, J. Wody termalne Cieplic Śląskich w świetle badań geologiczno-poszukiwawczych wykonanych w latach 1963–73 i 1997–98. In Sudety Zachodnie od Wendu do Czwartorzędu; Ciężkowski, W., Wojewoda, J., Żelaźniewicz, A., Eds.; Wyd. WIND: Wrocław, Poland, 2003; pp. 207–224. [Google Scholar]
- Rasała, M.; Ciężkowski, W.; Wąsik, M.; Kiełczawa, B. Dokumentacja Geologiczna z Wykonania prac Geologicznych Niekończących się Udokumentowaniem Zasobów Złoża Kopaliny w Związku z Wykonaniem Otworu Poszukiwawczego za Wodami Termalnymi LZT-1 w Lądku-Zdroju; Municipal Office: Lądek-Zdrój, Poland, 2019; Unpublished. [Google Scholar]
- Liber-Makowska, E.; Kiełczawa, B. Characteristics of variation in selected hydrogeological parameters of Duszniki-Zdroj medicinal waters (Sudety Mts, Poland). In Proceedings of the 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, Albena, Bulgaria, 28 June–7 July 2019. [Google Scholar] [CrossRef]
- Krzemińska, E. Charakterystyka Zmian Zawartości Dwutlenku Węgla w Wodach Leczniczych Dusznik Zdroju z Uwzględnieniem Naturalnych Ekshalacji. Master’s Thesis, Wroclaw University of Science and Technology, Wroclaw, Poland, 2002. [Google Scholar]
- Fistek, J.; Fistek, A. Geotermia Dolnego Śląska—Zasoby, wykorzystanie, koszty inwestycyjne. In Wykorzystanie Odnawialnych Źródeł Energii na Przykładzie Dolnego Śląska; Polski Klub Ekologiczny: Wrocław, Poland, 2002; pp. 41–49. [Google Scholar]
- Kiełczawa, B.; Ciężkowski, W.; Liber-Makowska, E. Charakterystyka termalnych wód leczniczych Dolnego Śląska. In Aktualne Problemy Geotermiczne Polski; Downorowicz, S., Ed.; Towarzystwo Konsultantów Polskich: Lubin, Poland, 2018; pp. 111–119. [Google Scholar]
- Ciężkowski, W. Hydrogeologia i Hydrochemia Wód Termalnych Lądka Zdroju. Ph.D. Thesis, Wroclaw University of Science and Technology, Wroclaw, Poland, 1978. [Google Scholar]
- Liber-Makowska, E.; Kiełczawa, B. Charakterystyka wybranych parametrów złożowych termalnych wód leczniczych Lądka-Zdroju. Tech. Poszuk. Geol. 2017, 56, 117–130. [Google Scholar]
- Przylibski, T.A.; Kiełczawa, B.; Kowalska, A. Skład Chemiczny, Właściwości Fizyczne i Zawartość Izotopów Promieniotwórczych w Wybranych Wodach Podziemnych Polski; Cz. III; Ser. SPR 7; Raporty Inst. Gór.; PWroc.: Wrocław, Poland, 2014; Unpublished. [Google Scholar]
- Dowgiałło, J. Zastosowanie badań izotopów trwałych w hydrogeologii. Postępy Nauk Geol. 1970, 1, 35–70. [Google Scholar]
- Truesdell, A.H.; Hulston, J.R. Isotopic evidence of environments of geothermal systems. In Handbook of Environmental Isotope Geochemistry; Fritz, P., Fontes, J.C., Eds.; Elsevier: New York, NY, USA, 1980; Volume 1, pp. 179–226. [Google Scholar]
- Giggenbach, W.F.; Corrales Soto, R. Isotopic and chemical composition of water and steam discharges from volcanic-magmatic-hydrothermal systems of the Guanacaste Geothermal Province, Costa Rica. Appl. Geochem. 1992, 7, 309–332. [Google Scholar] [CrossRef]
- Peiffer, L.; Rouwet, D.; Taran, Y. Fluid Geochemistry of El Chichón Volcano-Hydrothermal System. In Active Volcanoes of Chiapas (Mexico): El Chichón and Tacaná, Active Volcanoes of the World; Scolamacchia, T., Macías, J.L., Eds.; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2015; pp. 77–95. [Google Scholar] [CrossRef]
- Dowgiałło, J. Geotermometryczne prognozy temperatury a wyniki poszukiwań wód termalnych w Jeleniej Górze-Cieplicach. In Hydrogeologia Obszarów Zurbanizowanych i Uprzemysłowionych; Jankowski, A.T., Kowalczyk, A., Kropka, J., Witkowski, A., Eds.; Wyd. Uniw. Śl.: Katowice, Poland, 1998; pp. 70–78. [Google Scholar]
- Bruszewska, B. Warunki geotermiczne Dolnego Śląska. Prz. Geol. 2000, 48, 639–643. [Google Scholar]
- Plewa, M. Badania ciepła radiogenicznego skał krystalicznych i osadowych obszaru sudeckiego. Prace Geol. Kom. Nauk. Geol. PAN 1996, 141, 1–73. [Google Scholar]
- Fournier, R.O.; Truesdell, A.H. Geochemical indicators of subsurface temperature—Part 2, estimation of temperature and fraction of hot water mixed with cold water. J. Res. US Geol. Surv. 1974, 2, 263–270. [Google Scholar] [CrossRef]
- Truesdell, A.H.; Fournier, R.O. Procedure for estimating the temperature of a hot-water component in a mixed water by using a plot of dissolved silica versus enthalpy. J. Res. US Geol. Surv. 1977, 5, 49–52. [Google Scholar]
- Li, J.; Sagoe, G.; Li, Y. Applicability and limitations of potassium-related classical geothermometers for crystalline basement reservoirs. Geothermics 2019, 84, 101728. [Google Scholar] [CrossRef]
- Nicholson, K. Geothermal Fluids: Chemistry and Exploration Techniques, 1st ed.; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany; New York, NY, USA; London, UK; Paris, France; Tokyo, Japan; Hong Kong, 1993. [Google Scholar] [CrossRef]
- Borkowska, M. Petrografia granite Karkonoszy. Geol. Sudet. 1966, 2, 7–119. [Google Scholar]
- Szczepański, J. Proweniencja i Ewolucja Tektonomorficzna Serii Suprakrustalnej w Krystaliniku Gór Bystrzyckich; Wrocławska Drukarnia Naukowa PAN: Wrocław, Poland, 2010. [Google Scholar]
- Spycher, N.; Finsterle, S.; Dobson, P.F. New developments in multicomponent geothermometry. In Proceedings of the 41nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, CA, USA, 22–24 February 2016. [Google Scholar]
- Stefánsson, A.; Arnórsson, S. Feldspar saturation state in natural waters. Geochim. Cosmochim. Acta 2000, 64, 2567–2584. [Google Scholar] [CrossRef]
- Harvey, A. Thermodynamic Properties of Water: Tabulation from the IAPWS Formulation 1995 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for General and Scientific Use; U.S. Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology: Boulder, CO, USA, 1998; p. 93. [Google Scholar]
- Minissale, A.A. A simple geochemical prospecting method for geothermal resources in flat areas. Geothermics 2018, 72, 258–267. [Google Scholar] [CrossRef]
- Giggenbach, W.F. Geothermal mineral equilibria. Geochim. Cosmochim. Acta 1981, 45, 393–410. [Google Scholar] [CrossRef]
- Ciężkowski, W.; Kiełczawa, B.; Teisseyre, B.; Mazurek, P.; Rodziewicz, B. O niekorzystnym wpływie ograniczenia eksploatacji wód podziemnych na środowisko gruntowo-wodne na przykładzie wód leczniczych Dusznik-Zdroju. Pr. Nauk. Inst. Gór. PWr 2002, 102, 3–14. [Google Scholar]
- Stober, I.; Bucher, K. Deep groundwater in the crystalline basement of the Black Forest region. Appl. Geochem. 1999, 14, 237–254. [Google Scholar] [CrossRef]
- Marszałek, H. Kształtowanie Zasobów wód Podziemnych w Rejonie Kotliny Jeleniogórskiej. Acta Universitatis Wratislaviensis 2993; Wyd. Uniw. Wroc.: Wroław, Poland, 2007; p. 234. [Google Scholar]
- Bujakowski, W.; Barbaracki, A.; Bielec, B.; Hołojuch, G.; Kasztelewicz, A.; Kępińska, B.; Miecznik, M.; Pająk, L.; Skrzypczak, R.; Tomaszewska, B. Modelowania dla Skał krystalicznych. In Ocena Potencjału, Bilansu Cieplnego i Perspektywicznych Struktur Geologicznych Dla Potrzeb Zamkniętych Systemów Geotermicznych (Hot Dry Rocks) w Polsce; Wójcicki, A., Sowiżdżał, A., Bujakowski, W., Eds.; Min. Środ.: Warszawa/Kraków, Poland, 2013; pp. 210–224. [Google Scholar]
- Dowgiałło, J. Wyniki badań składu izotopowego tlenu i wodoru w wodach podziemnych Polski południowej. Biul. Inst. Geol. 1973, 277, 319–334. [Google Scholar]
- Neupane, G.; Mattson, E.D.; McLing, T.L.; Palmer, C.D.; Smith, R.W.; Wood, T.R. Deep Geothermal Reservoir Temperatures in the Eastern Snake River Plain, Idaho using Multicomponent Geothermometry. In Proceedings of the Thirty-Ninth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford, CA, USA, 24–26 February 2014. [Google Scholar]
Location (Number of Intakes) | Intake Depth (m) | Available Reserves (m3/h) | Water Temperature (°C) | Main Water Type | Geothermal Gradient (°C/100 m) | |
---|---|---|---|---|---|---|
At the Outflow | At the Well Bottom (Name of Well) | |||||
The Karkonosze massif (granite) | ||||||
Jelenia Góra-Cieplice (9) | 4–2002.5 | 0.04–45 | 20.0–87.7 | 97.7 a (C-1) | Na-SO4-HCO3 F, Si | 2.8–3.4 |
Karpniki (1) | 1997 | 44.0 | 53.0 | 59.1 (KT-1) | Na-HCO3-SO4 F, Rn | 2.7–2.85 |
Staniszów (1) | 1501 | 20.5 | 37.3 | 45.0 (ST-1) b | Na-HCO3-SO4 F, Rn, H2S | 2.37 |
The Orlica-Śnieżnik dome (mica schists, gneisses) | ||||||
Duszniki-Zdrój (9) | 1695 | 39 | 35 | 55.8 c (GT-1) | Ca-Mg-HCO3 Si, Fe, CO2 | 3.0 |
Lądek-Zdrój (8) | 0.3–2500 | 1.22–30 | 20.0–44.0 | 58.9 (LZT-1) b | Na-HCO3-SO4 Rn, F, S | 1.83–6.53 d |
Location Name of Intake | J.G.-Cieplice C-1 | Karpniki KT-1 | Staniszów ST-1 | Duszniki-Zdrój GT-1 | Lądek-Zdrój | |
---|---|---|---|---|---|---|
L-2 | LZT-1 | |||||
pH | 8.7 | 8.27 | 8.3 | 6.7 | 9.5 | 9.6 |
TDS | 663.0 | 492.6 | 471.0 | 3430.0 | 206.0 | 189.0 |
HCO3− | 146.0 | 151.9 | 122.0 | 2330.0 | 33.60 | 97.6 |
SO42− | 153.0 | 95.76 | 107.8 | 72.2 | 20.0 | 20.0 |
Cl− | 425.0 | 28.7 | 49.6 | 8.92 | 5.30 | <5 |
F− | 11.8 | 11.39 | 12.7 | 38.0 | 11.0 | 11.1 |
Br− | 0.27 | n.d. | n.d. | 0.06 | 0.04 | 0.023 |
H2SiO3 | 141.0 | 68.2 | 31.25 | 127.0 | 57.9 | 35.7 |
Na+ | 153.0 | 122.5 | 133.35 | 301.0 | 48.3 | 49.6 |
K+ | 5.08 | 3.46 | 1.39 a | 182.0 | 0.77 | 2.51 |
Mg2+ | 0.02 | <1.0 | <1.0 | 95.10 | 0.18 | <1.2 |
Ca2+ | 7.82 | 10.02 | 10.02 | 297.0 | 3.13 | 4.01 |
Al3+ | 0.05 | n.d. | n.d. | 1.1 | 0.02 | 0.234 |
Fe2+ | 0.02 | 0.05 | n.d. | 9.1 | n.d. | 0.148 |
Li+ | 0.18 | n.d. | n.d. | 0.44 | 0.03 | 0.003 |
Sr2+ | 0.21 | n.d. | n.d. | 1.14 | n.d. | 0.06 |
Rn | n.d. | 290.1 | 116.4 | b.d. | 133.0 | 93.9 |
δ18O | −10.5 | −10.54 | n.d. | −10.84 | −10.68 | −10.76 |
δ2H | −73.4 | −75.7 | n.d. | −72.8 | −74.5 | −73.7 |
Intake | Q | Ch1 | Ch2 | Na-K | Na-K-Ca | Giggenbach and Corrales Soto’s Diagram | GeoT |
---|---|---|---|---|---|---|---|
C-1 | 141 | 115 | 113 | 73 | 136 | 137 | 120 ± 4 |
KT-1 | 104 | 74 | 75 | 63 | 123 | 70 | 74 ± 3 |
ST-1 | 83 | 52 | 54 | 18 | 86 | 50 | 54.5 ± 3 |
GT-1 | 135 | 108 | 107 | 373 | 290 | 112 | 114 ± 11 |
L-2 | 96 | 66 | 68 | 36 | 95 | 50 | 65.5 ± 3 |
LZT-1 | 91 | 60 | 62 | 97 | 140 | 62 | 88 ± 16 |
Intake | Enthalpy H (× 4.1868 J/kg) | SiO2 (mg/L) | T (°C) | Fraction of Cold Water (%) | ||
---|---|---|---|---|---|---|
Enthalpy H | T-X Graph | T-X Graph | SiO2-H Equation | |||
C-1 | 226.4 | 348 | 220.5 | 222 | 74 | 73.5 |
KT-1 | 149.7 | 123.6 | 148.5 | 143 | 66 | 70 |
ST-1 | 72.5 | 25.7 | 72.5 | 74 | 55 | 45.9 |
GT-1 | 206.4 | 230 | 202.5 | 305 | 90 | 60 |
L-2 | 156 | 135 | 155 | 152 | 74 | 75.1 |
LZT-1 | 133.6 | 92.1 | 133 | 138 | 76 | 72.7 |
Temperature | Intake | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
C-1 | KT-1 | ST-1 | GT-1 | L-2 | LZT-1 | |
at the outflow | 87.7 | 53.0 | 37.3 | 34.7 | 44.0 | 37.4 |
mixture flowing into the well | 97.7 | 59.1 | 45.0 | 55.8 | - | 58.9 |
after cooling | 120 ± 4 | 74 ± 3 | 54.5 ± 3 | 114 ± 11 | 65.5 ± 3 | 88 ± 16 |
deep component | 220.5–222 | 143–148.5 | 72.5–74 | 202.5 | 152–155 | 133–138 |
Disclaimer/Publisher’s Note: The statements, opinions and data contained in all publications are solely those of the individual author(s) and contributor(s) and not of MDPI and/or the editor(s). MDPI and/or the editor(s) disclaim responsibility for any injury to people or property resulting from any ideas, methods, instructions or products referred to in the content. |
© 2023 by the author. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Share and Cite
Kiełczawa, B. Determination of Reservoir Temperatures of Low-Enthalpy Geothermal Systems in the Sudetes (SW Poland) Using Multicomponent Geothermometers. Water 2023, 15, 422. https://doi.org/10.3390/w15030422
Kiełczawa B. Determination of Reservoir Temperatures of Low-Enthalpy Geothermal Systems in the Sudetes (SW Poland) Using Multicomponent Geothermometers. Water. 2023; 15(3):422. https://doi.org/10.3390/w15030422
Chicago/Turabian StyleKiełczawa, Barbara. 2023. "Determination of Reservoir Temperatures of Low-Enthalpy Geothermal Systems in the Sudetes (SW Poland) Using Multicomponent Geothermometers" Water 15, no. 3: 422. https://doi.org/10.3390/w15030422
APA StyleKiełczawa, B. (2023). Determination of Reservoir Temperatures of Low-Enthalpy Geothermal Systems in the Sudetes (SW Poland) Using Multicomponent Geothermometers. Water, 15(3), 422. https://doi.org/10.3390/w15030422