THERMES (Kód projektu: APVV-0724-11)

Štruktúra a tepelný stav litosféry západných karpát : potenciál energetických zdrojov tepla suchých hornín Slovenska

Litologické zloženie hlbinných geotermálnych zdrojov na území Slovenska

Napísal(a)  Vladimír Bezák and Dušan Majcin | Zverejnené v: O výsledkoch

Teritórium Slovenska patrí k veľmi perspektívnym oblastiam Európy z hľadiska využitia geotermálnej energie. Aplikovaný geotermický výskum aj modelovacie prístupy ukázali kvalitné tepelné podmienky vo viacerých oblastiach Slovenska.  Záujmom komplexného výskumu možností využitia geotermálnej energie sa v ostatnom čase stali jednak široko využívané hydrotermálne zdroje ale aj petrotermálne typy zdrojov (predtým užšie špecifikovaných ako teplo suchých hornín). Výskumné aktivity smerovali hlavne na možnosti produkcie elektrickej energie z hlbinných geotermálnych zdrojov a to pomocou binárnych cyklov, ktoré nepožadujú také vysoké teploty ako klasické cykly. To znamenalo hľadať zdrojové oblasti s  teplotami na úrovni 160 °C. Výsledkom sú mapy hĺbok s danými teplotami i ďalších tepelných charakteristík (Majcin a kol. 2017). 

Ďalším cieľom bolo využiť získané finálne mapy na hodnotenia zdrojov podľa technických a ekonomických kritérií a napokon podľa geologických podmienok. S ohľadom na to, že súčasné metódy vŕtania sú bezpečné a efektívne pre hĺbky na úrovni 5 km použili sme túto hĺbku ako kritérium pre základnú klasifikáciu zdrojov a to tak, že zdroje s hĺbkami do 5 km sme označili ako prvej kategórie a zdroje s hĺbkami medzi 5 až 6 km druhej kategórie. Pre vyhodnotenie podmienok získavania geotermálnej energie na území Slovenska sme napokon použili predpokladané litologické  zloženie v hĺbkach s teplotou 160 °C. Pri konštrukcii máp litologického zloženia boli využité známe geologické a geofyzikálne poznatky o vrchných častiach zemskej kôry. Vychádzali sme najmä z máp konštruovaných O. Fusánom v Atlase geotermálnej energie Slovenska (Franko et al. 1995). 

 

Základné tektonické členenie predpokladaných horninových komplexov na území Slovenska v hĺbkach definovaných  teplotou 160 ◦C. 1 – neogénne sedimenty a vulkanoklastiká, 2 – lokality s predpokladanými subvulkanickými intrúziami,  3 – flyšové pásmo s Európskou platformou v podloží, 4 – flyšové pásmo s pieninickou kôrou v podloží,  5 – Iňačovsko-Kričevská jednotka, 6 – kryštalické komplexy tatrika, 7 – kryštalické komplexy veporika, 8 – premenené kryštalické komplexy veporika s predpokladaným kadómskympodložím, 9 – mezozoické komplexy fatrika, 10 – rochovské granity, 11 – gemerikum s veporikom v podloží, 12 – zemplínska jednotka, 13 – jednotky Východných Álp, 14 – tektonická jednotka Pelső,15 – hranice horninových komplexov a zlomy, 16 – os Karpatskej vodivostnej zóny, 17 – referenčná pozícia bradlového pásma, 18 – rozloženie hĺbok izotermálnej plochy s teplotou 160 °C zakreslené s krokom izolínií 500 m. Čísla v krúžkoch označujú oblasti druhej kategórie teda s hĺbkami požadovanej teploty medzi 5 až 6 km

 

 

Litologické komplexy  na úrovni izotermy ležiacej v hĺbke do 5 km v oblasti východného Slovenska.  1 – neogénne sedimenty, 2 – neogénne vulkanoklastiká, 3 – oblasti s predpokladanými subvulkanickými intrúziami, 4 – flyšové pásmo s Európskou platformou v podloží, 5 – flyšové pásmo s pieninickou kôrou v podloží, 6 – bradlové pásmo, 7 –Iňačovsko-Kričevská jednotka, 8 – kryštalické komplexy tatrika, 9 – mezozoický obal tatrika, 10 – metamorfované komplexy veporika, 11 – prevažne granitoidné komplexy Veporika, 12 – mezozoický obal kryštalinika Veporika, 13 – mezozoické komplexy Fatrika, 14 – sekundárne premenené kryštalinické komplexy veporika s predpokladaným kadómskym podložím, 15 – kryštalické komplexy zemplinika, 16 – vrchné paleozoikum a mezozoický obal kryštalinika zemplinika.

 

 

Litologické komplexy  na úrovni izotermy 160 °C ležiacej v hĺbke do 5 km v oblasti podunajskej panvy. 1 – neogénne sedimenty a vulkanoklastiká, 2 – oblasti s predpokladanými subvulkanickými intrúziami, 3 – metamorfované komplexy tatrika, 4 – granitoidné komplexy tatrika, 5 – mezozoický obal tatrika, 6 – metamorfované komplexy veporika, 7 – granitoidné komplexy Veporika, 8 – sekundárne premenené kryštalické komplexy veporika s predpokladaným kadómskym podložím,  9 – mezozoické jednotky Východných Álp, 10 – paleozoické jednotky Východných Álp, 11 – tektonická jednotka Pelső

 

Z prezentovaných obrázkov vidieť, že podľa základných separačných parametrov (teplota, hĺbka, dosiahnuteľnosť a litológia) sa najperspektívnejšimi oblasťami pre produkciu elektrickej energie z geotermálnych zdrojov pomocou binárnych cyklov sú východoslovenská a podunajská panva. Vhodnosť sa stupňuje najmä obsahom vulkanických telies v sedimentárnej výplni. Ďalej k nim radíme okrajové časti oboch spomenutých paniev vrátane  vulkanických pohorí. Z vnútrohorských kotlín je to najmä Žiarska kotlina, a z ostatných území hlavne severovýchodná časť vonkajšieho karpatského flyša a tiež časť Viedenskej panvy.

 

Literatúra:

 

Bezák, V., Majcin, D., 2018. Lithological composition in deep geothermal source reservoirs of temperature 160°C in the territory of Slovakia. In Contributions to Geophysics and Geodesy, 2018, vol. 48, no. 4, p. 349-363. https://doi.org/10.2478/congeo-2018-0017

 

Bezák, V., Hók, J., Král, M., Kucharič, Ľ., Šipka, F., Šujan, M., Vitáloš, R., Vranovská, A., 2015: Lithological and tectonic characteristic of areas in Slovakia potentially suitable for utilization of Hot Dry Rock (in Slovak). In: Bezák V. et al. (eds.): Structure and thermal state of the West Carpathian lithosphere: hot dry rock energy sources potential of Slovakia. Earth Science Institute, SAS, Bratislava, 125-139.  [pdf na stiahnutie]

 

Franko, O.,  Fusán,  O.,  Král,  M.,  Remšík, A.,  Fendek,  M.,  Bodiš,  D.,  Drozd,  V.,  Vika,  K., 1995:  Atlas  of Geothermal Energy  of Slovakia,  Dionyz Stur Institute of Geology, Bratislava, 1–194.

 

Majcin, D., Král, M., Bilčík, D., Šujan, M., Vranovská, A., 2017. Deep geothermal sources for electricity production in Slovakia: thermal conditions. In Contributions to Geophysics and Geodesy, 2017, vol. 47, no. 1, p. 1-22. https://doi.org/10.1515/congeo-2017-0001

Naposledy zmenené štvrtok, 21 február 2019 08:10