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]
- 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