Groundwater circulation in the Miechów Trough and the central part of the Carpathian Foredeep (Poland): a hydrogeological conceptual model

Open access

Abstract

The Miechów Trough and the central part of the Carpathian Foredeep in southern Poland have a highly complex geological structure and numerous fault zones. These features play a significant role in hydrogeological conditions of the area. In this area drinking water, medicinal groundwater or thermal groundwater occur, so recognition of their circulations is basic for reasonable groundwater management. In this note, a hydrogeological conceptual model, created for the purpose of regional scale mathematical modelling, is presented. This conceptual model illustrates the geology of the hydrogeological system modelled, as well as hydrogeological conditions and characteristics of groundwater circulation, as determined by tectonics. Typical of the research area is the wide diversity of geological and hydrogeological conditions. The Busko-Zdrój area, a region with a long history of exploitation of medicinal groundwater, presents the best example.

Barbacki, A., 2004a. Zbiorniki wód geotermalnych niecki miechowskiej i środkowej części zapadliska przedkarpackiego [Geothermal groundwater reservoirs of the Miechów Trough and the central part of the Carpathian Foredeep]. Wyd. Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków, 112 pp.

Barbacki, A., 2004b. Zbiorniki paleozoiczne obszaru krakowsko-kieleckiego – możliwości wykorzystania energii geotermalnej [Paleozoic reservoirs at the basement Paleozoic reservoirs at the basement of the Cracow–Kielce region (southern Poland): possibilities of utilising geothermal energy]. Przegląd Geologiczny 52, 243–252.

Barbacki, A., 2004c. Wody termalne zbiornika mioceńskiego w środkowej części zapadliska przedkarpackiego [Thermal waters of the Miocene reservoir in the central part of the reservoir in the central part of the Carpathian Foredeep (SE Poland)]. Przegląd Geologiczny 52, 979–984.

Barbacki, A., 2009. Sytuacja geologiczna Kielc w aspekcie potencjalnego występowania wód termalnych [Geological conditions of Kielce site in terms of the potential occurence of thermal waters]. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN 76, 65–80.

Bhattacharya, P. & Bundschuh, J., 2015. Groundwater for sustainable development – cross cutting the UN sustainable development goals – editorial. Groundwater for Sustainable Development 1, 155–157.

CBDG, 2013–2016. Centralna Baza Danych Geologicznych [Central Geological Database]. Państwowy Instytut Geologiczny. [Online] Access: http://baza.pgi.gov.pl/, 2013–2016.

CODGiK, 2015. Numeryczny Model Terenu 100 × 100 m [Numerical modelling of surface topography]. Centralny Ośrodek Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej. [Online] Access: www.codgik.gov.pl., 2015.

Dadlez, R., Marek, S. & Pokorski, J. (Eds.), 2000. Mapa geologiczna Polski bez utworów kenozoiku [Geological map of Poland without Cenozoic cover]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Dąbrowski, S., Kapuściński, J., Nowicki, K., Przybyłek, J. & Szczepański, A., 2010. Metodyka modelowania matematycznego w badaniach i obliczeniach hydrogeologicznych. Poradnik metodyczny [Methodology of mathematical modelling in hydrogeological research and calculations. Methodical guide]. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 364 pp.

Dowgiałło, J., Kleczkowski, A., Macioszczyk, T. & Różkowski, A. (Eds.), 2002. Słownik hydrogeologiczny [Hydrogeological lexicon]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa, 461 pp.

Gorczyca, G., Chowaniec, J. & Gągulski, T., 2017. Charakterystyka wód geotermalnych cenomańskiego systemu wodonośnego na pograniczu SE części niecki miechowskiej i zapadliska przedkarpackiego [Characteristics of geothermal water of the Cenomanian aquifer system at the boundary of the SE part of the Miechów Basin and the Carpathian Foredeep]. Przegląd Geologiczny 65, 962–967.

Górecki, W. (Ed.), 2012. Atlas Geotermalny Zapadliska Przedkarpackiego [Geothermal atlas of the Carpathian Foredeep]. Wyd. AGH, Kraków, 381 pp.

Herman, G. & Gągol, J., 2000. Wody mineralne w rejonie Buska-Zdroju i Solca-Zdroju [Mineral waters in the Busko-Zdrój and Solec-Zdrój region (Central Poland)]. Przegląd Geologiczny 48, 616–618.

IMGW, 2015. Dane hydrologiczne oraz meteorologiczne Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej [Hydrological and meteorological data of the Institute of Meteorology and Water Management]. Provided for the needs of the PhD thesis, WGGiOŚ AGH, Nov. 9, 2015.

Jóźwiak, A. & Kowalczewska, G., 1984. Mapa Hydrogeologiczna Polski w skali 1:200 000, arkusz Kraków [Hydro-geological Map of Poland 1:200 000, Krakow sheet]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Jurkiewicz, H. & Woiński, J., 1977. Mapa Geologiczna Polski A 1:200 000, arkusz Tarnów [Geological Map of Poland A 1:200 000, Tarnow sheet]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Kasprzyk, A., 2005. Modele genetyczne badeńskich anhydrytów w zapadlisku przedkarpackim na obszarze Polski [Genetic patterns of Badenian anhydrite deposits in the Carpathian Foredeep, southern Poland]. Przegląd Geologiczny 53, 47–54.

Kaziuk, H. & Lewandowski, J., 1978. Mapa Geologiczna Polski A 1:200 000, arkusz Kraków [Geological Map of Poland A 1:200 000, Krakow sheet]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Kowalczewska, G., 1981. Mapa Hydrogeologiczna Polski w skali 1:200 000, arkusz Tarnów [Hydrogeological Map of Poland 1:200 000, Tarnow sheet]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Lindner, L., 1998. Jednostki glacjalne i interglacjalne w plejstocenie Wyżyny Miechowskiej i Niecki Nidziańskiej [Glacial and interglacial uinits in the Pleistocene of the Miechów Upland and Nida Basin]. Przegląd Geologiczny 36, 140–148.

Lisik, R., (Ed.), 2010. Wody siarczkowe w rejonie Buska­Zdroju [Sulphurous groundwater in the Busko­Zdrój area]. Wyd. XYZ, Kielce, 362 pp.

Lisik, R. & Szczepański, A., 2014. Siarczkowe wody lecznicze w części zapadliska przedkarpackiego [Sulphurous therapeutic groundwaters in the part of the Carpathian Fore-deep]. Wyd. Fundacja Posteris, Kielce, 288 pp.

Łyczewska, J., 1971. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Busko­Zdrój (917) [Detailed Geological Map of Poland 1:50 000, Busko­Zdroj sheet (917)]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Łyczewska, J., 1972. Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski w skali 1:50 000, arkusz Busko­Zdrój [Explanations for the Detailed Geological Map of Poland 1:50 000, Busko­Zdroj sheet]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Migaszewski, A., 2010. Analiza hydrogeologiczna wód siarczkowodorowych ze źródeł i studni kopanej [Hydrogeological analysis of the sulphurous waters from springs and wells] [In:] Lisik, R. (Ed.): Wody siarczkowe w rejonie Buska­Zdroju [Sulphurous groundwater in the Busko­Zdrój area]. Wyd. XYZ, Kielce, 295–326.

Migaszewski, A., 2013. Czynniki kształtujące chemizm wód podziemnych południowo­wschodniej części niecki nidziańskiej [Factors of the chemistry of the groundwaters in the south­eastern part of the Nida Basin]. Rozprawa doktorska [PhD Thesis], AGH, Kraków, 165 pp.

MPH, 2015. Rastrowa Mapa Hydrograficzna Polski w skali 1:50 000 wraz z objaśnieniami [Raster Hydrographic Map of Poland 1:50 000 with explanations]. Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej. [Online] Access at: www.bip.kzgw.gov.pl., 2015.

Oszczypko, N. & Oszczypko-Clowes, M., 2010. Alpejska tektonika południowej części synklinorium miechowskiego [Tectonics of the southern part of the Miechów Trough]. [In:] Lisik, R. (Ed.): Wody siarczkowe w rejonie Buska­Zdroju [Sulphurous groundwater in the Busko­Zdrój area]. Wyd. XYZ, Kielce, 109–118.

Paczyński, B. & Sadurski, A. (Eds.), 2007. Hydrogeologia regionalna Polski [Regional hydrogeology of Poland]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Papiernik, B., 2010. Ocena ropo­gazonośności obszaru Proszowice­Busko­Pińczów w południowej części niecki miechowskiej, wspomagana trójwymiarowym statycznym modelowaniem komputerowym [Assessment of oil and gas­bearing potential in the Proszowice­Busko­Pinczow area in the southern part of the Miechów Trough, supported by three­dimensional static computer modelling]. Rozprawa doktorska [PhD Thesis], AGH, Kraków, 245 pp.

Peryt, T., 2012. Zarys budowy geologicznej zapadliska przedkarpackiego [Outline of the geological structure of the Carpathian Foredeep]. [In:] Górecki, W. (Ed.): Atlas Geotermalny Zapadliska Przedkarpackiego [Geothermal atlas of the Carpathian Foredeep]. Wyd. AGH, Kraków, 24–36.

PGG, 2017. Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze [Geological and Mining Law, the Act of June 9, 2011]. Dz. U. 2017 poz. 2126.

PIG, 2015. Bilans Zasobów Złóż Kopalin w Polsce [The balance of mineral resources deposits in Poland]. Państwowy Instytut Geologiczny. [Online] Access: www.pgi.gov.pl, 2015.

Porwisz, B. & Mądry, J., 2000. Dokumentacja hydrogeologiczna określająca granice występowania złoża wód siarczkowych w rejonie Buska­Zdroju, warunków zasilania oraz ochrony jakości i zasobów tych wód (II etap), obiekt G 4948 [Hydrogeological documentation of the sulphurous groundwaters deposit in the Busko­Zdrój area]. Przedsiębiorstwo Geologiczne, Kraków.

Przybyłek, J. & Hermanowski, P., 2016. Metodyczne i interpretacyjne wady modeli numerycznych – czyli nie taki model dobry jak go malują [Methodical and interpretation disadvantages of numerical models – that is not as good model as is paint]. [In:] Witczak, S. & Żurek, A. (Eds.): Praktyczne metody modelowania przepływu wód podziemnych [Practical methods of modelling groundwaters flow]. Wyd. AGH, Kraków, 263–270.

PSH, 2015. Dane Państwowej Służby Hydrogeologicznej (baza Monitoring Wód Podziemnych (MWP), Centralna Baza Danych Hydrogeologicznych (CBDH), baza POBORY, baza MINERALNE) [Data of the Polish Hydrogeological Survey (Groundwater Monitoring Database; Central Hydrogeological Database; Exploitation Database; Mineral, Thermal and Medicinal Water Database)]. Provided for the needs of the PhD thesis, WGGiOŚ AGH, Nov. 10, 2015.

Romanek, A., 1979. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Chmielnik (885) [Detailed Geological Map of Poland 1:50 000, Chmielnik sheet (885)]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Romanek, A., 1982. Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski w skali 1:50 000, arkusz Chmielnik [Explanations for the Detailed Geological Map of Poland 1:50 000, Chmielnik sheet]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Różkowski, A., & Różkowski, J., 2010. Pochodzenie mineralizacji wód siarczkowych Buska – ich paleogeneza [Origin of mineralization of Busko sulphurous groundwaters – paleogenesis]. [In:] Lisik, R. (Ed.): Wody siarczkowe w rejonie Buska­Zdroju [Sulphurous groundwater in the Busko­Zdrój area]. Wyd. XYZ, Kielce, 151–184.

Senkowicz, E., 1955. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Pińczów (884) [Detailed Geological Map of Poland 1:50 000, Pinczow sheet (884)]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Sitek, S. & Kowalczyk, A., 2014. Wpływ uskoków na przepływ wód podziemnych w Głównym Zbiorniku Wód Podziemnych Gliwice 330. [Faults impact on groundwaters flow in The Groundwater Body Gliwice 330 ]. [In:] Krawiec, A. & Jamorska, I. (Eds.): Modele matematyczne w hydrogeologii [Mathematical models in hydrogeology]. Wyd. UMK, Toruń, 69–74.

Szczepański, A. & Porwisz, B., 2007. Lecznicze wody siarczkowe z miejscowości Las Winiarski koło Buska-Zdroju [Medicinal sulphurous groundwaters from Las Winiarski near Busko-Zdrój]. [In:] Malina, G. (Ed.): III Krajowa Konferencja Naukowo­Techniczna: Geologia stosowana i ochrona środowiska [III National Scientific and Technical Conference: Applied geology and environmental protection]. Wyd. PPU DCF, Kielce, 97–112.

UN, 2015. The UNESCO World Water Development Report 2015, Water for a Sustainable World. [Online] Access: http://www.unesco.org/new/en/natural-sciences/environment/water/wwap/wwdr/2015-water-for-asustainable-world/, Nov. 2016.

Walczowski, A., 1973. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Stopnica (918) [Detailed Geological Map of Poland 1:50 000, Stopnica sheet (918)]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Walczowski, A., 1976. Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski w skali 1:50 000, arkusz Stopnica [Explanations for the Detailed Geological Map of Poland 1:50 000, Stopnica sheet]. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Wiktorowicz, B. & Nowak, J., 2016. Wody geotermalne rejonu Kazimierzy Wielkiej I możliwości ich zagospodarowania [The geothermal waters in the Kazimierza Wielka region and the possibilities for use]. Technika Poszukiwań Geologicznych, Geotermia, Zrównoważony Rozwój 2, 45–54.

Wiktorowicz, B., Lipiec, I., Kos, M. & Młyńczak, T., 2015. Perspektywy i możliwości wykorzystania siarczkowych wód termalnych w rejonie Kazimierzy Wielkiej [The possibilities and prospects for the use of thermal waters in the Kazimierza Wielka region]. Przegląd Geologiczny 63, 1131–1134.

Zuber, A., Chowaniec J., Porwisz, B., Najman, J., Mochalski, P., Śliwka, I., Duliński, M. & Mateńko, T., 2010. Pochodzenie i wiek wód mineralnych rejonu Buska-Zdroju, określone na podstawie znaczników środowiskowych [The origin and age of mineral groundwaters of the Busko-Zdrój area on the basis of environmental markers]. [In:] Lisik, R. (Ed.): Wody siarczkowe w rejonie Buska­Zdroju [Sulphurous groundwater in the Busko­Zdrój area]. Wyd. XYZ, Kielce, 125–150.

Żelaźniewicz, A., Aleksandrowski, P., Buła, Z., Karnkowski, P., Konon, A., Oszczypko, N., Ślączka, A., Żaba, J. & Żytko, K., 2011. Regionalizacja tektoniczna Polski [Tectonic subdivision of Poland]. Komitet Nauk Geologicznych PAN, Wrocław, 60 pp.

Geologos

The Journal of Adam Mickiewicz University

Journal Information


CiteScore 2017: 0.72

SCImago Journal Rank (SJR) 2017: 0.249
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2017: 0.601


Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 47 47 8
PDF Downloads 32 32 6