Hidrogeohemijske provincije mineralnih, termalnih i termomineralnih voda sa indikativnim parametrima potencijalnosti u BiH2009

Dado Srkalovi

Sadraj

Popis slikaPopis tablicaHidrogeoloke strukture terena Bosne i Hercegovine Arteki baseni i meuplaninske depresije Prijedorsko-omarska meuplaninska depresija Meuplaninska depresija tuzlanskog bazena Zeniko-sarajevski basen Hidrogeoloke ubrane oblasti Rejon horstova i rovova sjeverne Bosne Zona mezozojskih neralanjenih masa centralne Bosne Hidrogeoloki masivi Masivi metamorfita i plutonita Prosare i Motajice Masivi kriljaca unsko-sanskog paleozoika srednjebosanskih kriljavih planina i paleozoika jugoistone Bosne Masivi paleozojskih klastita i metamorfita unutranje paleozojske zone i masiv neogenih efuzija vulkanita Masivi bazinih plutonita i serpentinita Uzlomca, Borja, Konjuha i Ozren Ultramafitski masiv Viegrad - Rudo Karbonatni hidrogeoloki masiv Romanije Zapadno-bosanski karstni hidrogeoloki masiv Holokarstni hidrogeoloki masiv istone Hercegovine i zapadne Hercegovine Zapadno-bosanski karstni hidrogeoloki masiv Hidrogeohemijske provincije mineralnih, termalnih i termomineralnih voda I. Hidrogeohemijska provincija CO i CO2-N2 voda Mineralnei termomineralne vode sa CO2 atmosferskog porijekla Podruje izmeu Vrbasa i Drine Ofiolitska zona Masiv neogenih efuzija vulkanita Srebrenice Srednjebosanska zona paleozojskih kriljaca i mezozojskih krenjaka Mineralne i termonimeralne vode sa CO2 i CO2-H2S jezersko- kontinentalnog porjeklaII. Hidrogeohemijska provincija N2 i N2-O2 termalnih i termomineralnih voda atmosferskog porijekla Termalne i termomineralne vode mijeanog (atmosfersko-jezersko-kontinentalnog) porjekla Termalne vode u hidrogeolokim karbonatnim masivima ofiolitske zone istone Bosne Termalne vode srednjebosanskog masiva paleozojskih kriljaca, eruptiva i karbonata Vode u ofiolitskoj zoni sjeverozapadne Bosne Vode sanskog porjekla Vode zapadnog karbonatnog masivaIII. Hidrogeohemijska provincija N2, N2-CH4 i CH4 voda artekih basena Arteki baseni Posavine i hidrogeoloki masiv horstova i rovova sjeverozapadne Bosne

Mineralne i termomineralne vode atmosferskog porijekla Termomineralne vode morskog ili mijeanog porijekla Termomineralne vode mijeanog (atmosferskog + morskog) porijekla Porjeklo i indikacije toplote terena Bosne i HercegovinePorjeklo toploteIndikativni parametri uveane geotermalne potencijalnosti na podruju Bosne i HercegovineGeoloke indikacijeGeofizike inikacijeHidrogeoloke indikacije Geomorfoloko-neotektonske indikacije Seizmike indikacije

Vaniji geotermalni parametriToplinska vodljivostGeotermalni gradijentToplinski tok

Popis slika Karta mineralnih, termalnih i termomineralnih voda Bosne i Hercegovine Karta indikativnih parametara geotermalne potencijalnosti Bosne i Hercegovine Karta hidrogeolokih struktura Bosne i Hercegovine

Popis tablica Srednji Clarkov sadraj radioaktivnih elemenata u stijenama i koliina stvorene toplote

HIDROGEOLOKE STRUKTURE TERENA BOSNE I HERCEGOVINE

Hidrogeoloke strukture rezultiraju iz sloenih geoloko-tektonskih odnosa. One uslovljavaju formiranje i izdanjivanje akumulacija, kako obinih, tako i mineralnih, termalnih i termomineralnih voda, postojanje specifinog fiziko-hemizma, veliine vodoobilnosti akvifera. te tipa i mehanizma izdanjivanja sa svim elementima kompleksnog hidraulinog, hidrotermalnog i hidrohemijskog reima voda. Hidrogeoloke strukture su date u radu N. Mioia (1982) iz kojeg prenosimo najznaajnije elemente bitne pri tretiranju geotermal-ne energije.

Osnovne hidrogeoloke strukture su: Arteki prostrani baseni (Aa) i meuplaninske depresije (Ab) sa pukotinskom, manje intergranularnom poroznou i slojevitom te veoma usporenom vodozamjenom u tecijarnim i krednim sedimentima, 2. hidrogeoloke ubrane oblasti (B) sa pukotinskom poroznou i slojevitom cirkulacijom te sloenim hidraulikim reimom prihranjivanja i pranjenja u tercijarnim, krednim i neralanjenim mezozojskim stijenama, kao to su krenjaci, klastiti, fli i dijabaz-roni melan, 3. hidrogeoloki masivi sa pukotinskom i karstnom poroznou i cirkulacijom, koji mogu biti razvijeni u a) kiselim i intermedijarnim plutonitima, vulkanitima i kriljcima visokog stepena metamorfizma (Ca), b) masivima bazinih i ultrabazinih plutonita, vulkanita i serpentinita (Cb) i c) karbonatnim mezozojskim masivima (Cc). Arteki bazeni i meuplaninske depresije

U artekom basenu Posavine (Aa-1/K-Tc-1)akumulacije voda javljaju se u krednim i tercijarnim sedimentima. Formirane su u manje ili vie zatvorenim strukturama te su to preteno vode sa artekim pritiskom i povienom temperaturom. Neke od voda mogu se smatrati morskim reliktnim - fosilnim ili konatnim vodama, kao to su solni rastvori. Ovakve vode su dobijene buenjem na naftu u podruju Semberije i Posavine, te je mogue, s obzirom na geologiju savskog rova, da se ovakve akumulacije mogu nabuiti i u podruju amake i brodske Posavine, u Lijeve polju i terenima donjeg toka rijeke Une. I u podini krednih naslaga postoje u trijaskim sedimentima znaajni kolektori hidrogeotermalnih sistema.

Prijedorsko-omarska meuplaninska depresija (Ab-1/T)

Predstavlja zatvoreni hidrogeoloki sistem u kojem su akviferi - trijaski krenjaci i dolomiti, prekriveni izolatorskim paleozojskim i ofiolitskim stjenama. Mogue je da su ovi tereni potencijalni za zahvatanje voda vie temperature ali u veim dubinama. Meuplaninska depresija tuzlanskog bazena (Ab-2/Tc)

Sadri termomineralne slane rastvore i vode sa mineralizacijom do 280 g/1, ali su ovdje u tercijaru kao i na kontaktu tercijara i karbonatnih masa u spreanskoj rasjednoj zoni formirane akumulacije mineralnih voda obogaenih sa CO2. Inae, solni rastvori vezani za leita kamene soli postoje samo u ovom podruju u cijeloj zemlji.

Zeniko-sarajevski basen (Ab-3/Mz-Tc)

Predstavlja najveu meuplaninsku Mz-Tc depresiju u Bosni sa akumulacijama u tercijarnim i mezozojskim stijenskim masama. U ovoj potolini pojavljuju se vode razliitih karakteristika i geneze. Kako je srednjebosanski basen nastao na granici geotektonske zone paleozojskih masa i ofiolitske zone, to su ove granice markirane velikim dubinskim rasjedima du sjeveroistoka (Lava - Vogoa) i jugozapada (busovaki rasjed).

U stvari, basen je situiran u zoni velikog dubinskog razloma, koji je prekriven mezozojskim i tercijarnim obrazovanjima, sedimentnim i magmatskim, a kasnije viekratno tektonski preformiran. Du obodnih rasjeda javljaju se izdanci velikih akumulacija mineralnih i termomineralnih voda sa ekshalacijama CO2. U tercijarnim sedimentima pojavljuju se prirodni mineralni izvori, a nabuene su i termomineralne vode obogaene sa CO2 i H2S. Osim voda atmosferskog porijekla egzistiraju i reliktne, konatne vode, diskontinualni akviferi meusobno odvojeni izolatorskim horizontima u vertikamom i lateralnom pravcu. Hidrogeoloke ubrane oblasti

Ovi tereni izgraeni su od tercijarnih i mezozojskih masa velike debljine i veoma raznolike litologije. Oni izgrauju pobreje i horstove sjeverne Bosne. To su neralanjeni mezozojski krenjaci i dolomiti, fline naslage i tvorevine dijabaz-ronakog melana. U njima se nalaze akviferi u meusobnoodvojenim hidrogeolokim strukturama. Odlikuju se veoma izraenim plikativnim formama, a izolatorske mase su u meusobnoj izmjeni sa kolektorima.

Rejon horstova i rovova sjeverne Bosne (K-Tc/B-1)

Karakterie prisustvo interstratifikovanih krenjakih i klastinih stijenskih kompleksa, koji funkcioniu kao diskontinualni akviferi mineralnih, termalnih i termomineralnih voda. U njima prisutne vode su najee infiltracionog porijekla, a manjim dijelom su laguno-marinskog i reliktnog postanka.U tercijarnim kolektorima su akumulacije obogaene sa CO2 i H2S, te se kiseljaci u spreanskoj rasjednoj zoni javljaju na kontaktu zone horstova i rovova i ofiolitske zone.

Zona mezozojskih neralanjenih masa centralne Bosne (B-2/Mz)

Odreena je uglavnom litolokim karakteristikama i protee se od Banja Luke preko Kotor-Varoi do Srednjeg. Ona je ukijetena izmeu paleozoika srednjebosanskih kriljavih planina na jugozapadu i ultramafita na sjeveroistoku.Dijabaz-ronaki melan, koji na brojnim mjestima prekriva trijaske akvifere, uslovljava postojanje snanih akumulacija termalnih i termomineralnih voda artekog karaktera. Ove akumulacije izdanjuju du dubokih rasjeda, koji se javljaju na granici hidrogeolokih masiva i ubranih oblasti. Prostrani tereni krednog flia od Banja Luke do Varea ne sadre izdanke predmetnih voda, ali u podini flia postoje akumulacije termalnih i termomineralnih voda.

Hidrogeoloki masivi

Hidrogeoloki masivi predstavljaju komplekse kristalastih ili karbonatnih stijenskih masa, koje su disjunktivnim uestalim, jakim i viefazno regenerisanim pokretima polomljeni u blokove, a takoe i navueni du labilnih zona, najee na mlae stijene. Masivi karbonatnih stijena imaju izraenu pukotinsku i karstnu poroznost, naroito du rasjednih zona; u vulkanitima i plutotitima manje su izraene hidrogeoloki aktivne pukotinske strukture poroznosti, dok su masivi krenjakih stijena predstavljeni holokarstnom poroznou, sa svim karakteristikama cirkulacije podzemnih voda u ovim sredinama. Masivi su razvijeni u geotektonskoj jedinici horstova i rovova, zatim u ofiolitskoj zoni, zoni paleozojskih kriljaca i mezozojskih krenjaka i u karstnim terenima Spoljanjih Dinarida.

Masivi metamorfita i plutonita Prosare(Ca-1/K2) i Motajice (Ca-2/K2)

Nemaju izdanke akumulacija voda. Podaci iz buotine Bg-1 kod Bosanske Gradike, pokazuju da postoji vjerojatnost kontinuiteta ovih masiva ispod neogena Lijeve polja, jer je buotina nabuila gnajseve (I. Sokli, 1970). Meutim V. Laba i dr. (1981) smatraju, prema geofizikim podacima, da ovdje ne postoji vei granitski pluton, ve relativno manja intruzivna tijela.

Masivi kriljaca unsko-sanskog paleozoika (Ca-3/Pz) srednjebosanskih kriljavih planina (Ca-4/Pz) i paleozoika jugoistone Bosne (Ca-7/Pz)

U unsko-sanskom paleozoiku znaajne akumulaciie termalnih voda formirane su u kreniacima trijaske starosti, na koje su, vjerovatno, navueni paleozojski i kriljci. Ove stijene su u sredniebosanskom riljavom gorju probijene intruzijama i efuzijama kiselih plutonita i vulkanita. U karbonatnim akviferima bilo je mogue formiranje veeg broja akumulacija termalnih voda.U paleozoiku jugoistone Bosne, takoe, postoje u devonskim krenjacima termalne vode, na to ukazuje pojava izvora termalnih voda iz ovih kolektora u eljadiniima kod Prae (N. Mioi, 1982).

Ostale akumulacije su manje vodoobilnosti i prostranstva i nastale su infiltracijom atmosferilija u plitke zone pod povrinom i rastvaranjem lako topljivih eljezovitih minerala, gipsnih i slanih soiva u verfenskim sedimentima. U jugoistonoj Bosni raznoliki litoloki sastav uslovljava nastajanje brojnih izdanaka i manjih akumulacija mineralnih voda obogaenih sa CO2.Znaajne pojave mineralnih voda sa velikim obogaenjem na CO2, javljaju se du busovakog rasjeda na kontaktu tercijarnih i paleozojskih stijena.

Masivi paleozojskih klastita i metamorfita unutranje paleozojske zone ( Ca-5/Pz) i masiv neogenih efuzija vulkanita (Ca-6/N)

Imaju mineralne izvore u efuzivima u oksidacionim uvjetima stvaranja. Ove stijene sadre razliite orudnjene minerale obojenih metala, koji s vodom stvaraju jonske otopine specifinog hemizma. Budui da su efuzivi neogene starosti, u dubljim zonama su mogue pojave vieenthalpijskih termomineralnih fluida, usljed neohlaenosti efuziva i poveane toplinske vodljivosti odnosno uveanog konduktivnog terestrikog toplinskog toka.

Masivi bazinih plutonita i serpentinita Uzlomca, Borja, Konjuha i Ozrena (Cb-1/Tb)

Sami po sebi ne mogu biti akviferi, ali svojim poloajem prema karbonatnim masama, dijabaz-ronjakom melanu i fliolikim sedimentiima mogu imati znaajnu hidrogeoloku funkciju, kao to je bono i krovno barairanje, te tako uestvovati u formiranju leita voda. U ovim masivima javljaju se velike akumulacije termomineralnih i mineralnih voda obogaenih sa CO2. U podruju masiva Ozrena i Konjuha termalne vode se javljaju na junom obodu, gdje ultramafiti dolaze u kontakt sa dijabaz-ronjakoim melanom i karbonatnim akviferima, a na sjevernom rubnom podruju, na granici sa hidrogeolokom ubranom oblasti horstova i rovova sjeverne Bosne, u podruju spreanske rasjedne zone, termomineralne vode obogaene sa CO2.

Ultramafitski masiv Viegrad - Rudo (Cb-2/T)

Ima izdanke termalnih voda, gdje zbog specifinog poloaja ovih i izolatora dijabaz-ronog melanau odnosu na trijaske kolektore, postoje povoljne hidrogeoloke strukture za formiranje akumulacija termalnih voda.

Karbonatni hidrogeoloki masiv Romanije (CC-1/T)

Posjeduje veoma vodoobilne akvifere termalnih voda. Nastajanje struktura u kojima se formiraju akumulacije termalnih voda posljedica je bonog ili krovnog barairanja trijaskih kolektora vodonepropusnim masama dijabaz-ronog melana. U ovisnosti od ovog prekrivanja javljaju se snane akumulacije i izdanci termalnih voda razliitih temperatura. Akumulacije izdanjuju du rasjeda, najee na kontaktu karbonata sa stijenama vulkanogeno-sedimentne serije. Ipak, u veini sluajeva tenmalne vode su hidrauliki nezavisne od povrinskih voda u zonama izviranja, a njihove razliite temperature su uvjetovane konvektivnim hlaenjem.

Holokarstni hidrogeoloki masiv istone Hercegovine (CC-2/Mk) i zapadne Hercegovine (CC-3/Mk) ima na malom broju lokacija izdanke mineralnih voda.

Zapadno-bosanski karstni hidrogeoloki masiv (CC-4/Mk)

Ne posjeduje izdanke akumulacija voda, izuzev snanih izvora termomineralnih i termalnih voda bihakog basena, ije temperature, hidrauliki reimi i razliit hemizam ukazuju na sloenu tektoniku i litologiju kolektora. Izdanjivanje ovih akumulacija uslovljeno je mladim i regenerisanim tektonskim pokretima, predstavljenim dubokim rasjedima u krkom masivu. Zahvaljujui ovome mogua je ascendentna konvekcija temperiranih voda, a interesantno je da su ovo jedine pojave termalnih i termomineralnih voda u Spoljanjim Dinaridima Bosne i Hercegovine.

HIDROGEOHEMIJSJKE PROVINCIJE MINERALNIH, TERMALNIH I TERMOMINERALNIH VODA

Problematika razvrstavanja mineralnih, termalnih i termomineralnih voda na hidrogeohemijske provincije predstavlja, u stvari, razmatranje geneze akumulacija i izdanaka ovih voda. Izuavanje i razrjeavanje geneze razmatranih voda ima naroiti znaaj pri njihovom zahvatanju, koritenju i zatiti, jer se samo poznavajui kompleksne karakteristike voda, moe odrediti optimalan pristup istraivanju i polivalentnoj aplikaciji. Iz opsenog rada Genetska kategorizacija mineralnih, termalnih i termomineralnih voda Bosne i Hercegovine (Mioi, 1982) preuzeti su oni dijelovi, koji su tangentni geotermici.Na formiranje akumulacija tretiranih voda utjee niz faktora: litoloki sastav i tektonski sklop terena, odnos vodonepropusnih i vodopropusnih stijenskih masa, prisustvo, u vezi s tim, stijena razliite topivosti i njihova izloenost raznim hemijskim procesima dezintegracije i dekompozicije, mogunost stvaranja plinskih komponenti razliitim hemijskim agensima, mladi i duboki tektonski pokreti, rasjedanja du kontakata stijena razliite litologije i starosti, razmjera intruzija, ekstruzija i efuzija plutonita i vulkanita u povrinske slojeve, biohemijski procesi, agresivnost fluida u odnosu na stijenske mase u koje se infiltriraju vode bilo sa povrine bilo iz zemljine unutranjosti i td.Izuavanje geneze ne samo da je veoma sloen posao, ve je oesto limitiran brojnim nepoznanicama. Samo jedna injenica ostaje jasna: i nakon detaljnih i kompleksnih istraivanja na pojedinim pojavama ovih voda, esto nije bilo mogue odgovoriti na neka temeljna pitanja kao to su: ta je osnovni akvifer?, ta uzrokuje zagrijavanje voda i njihov specifini hidrauliki reim?, porijeklo radioaktivnosti i mikrokomponenata?, kojim procesima nastaju gasovi?, dubina akumuliranosti voda?, koje su starosti vode?, kako izvriti zatitu i konzervirati vode?, itd.Mineralne, termalne i termomineralne vode Bosne i Hercegovine na osnovu upoznatih ili pretpostavljenih genetskih elemenata i fiziko-hemizma razvrstali smo u sljedee tri hidrogeohemijske provinicije (Mioi, 1982):

I. Hidrogeohemijska provincija voda sa CO2 i CO2-N2, razvijena je u oblastima mladih magmatskih i termometamorfnih procesa: a) atmosferskog, b) jezersko-kontinentalnog, c) morskog ili mijeanog i d) atrnosfersko-jezersko-kontinentalnog porijekla. Vode ove provincije razvijene su u hidrogeolokim ubranim oblastima tercijara, hidrogeolokim masivima paleozojskih kriljavih stijena, u meuplaninskim depresijama i na kontaktima raznih hidrogeolokih struktura u velikim dubokim rasjedima. Vode su mineralne, termalne i termomineralne, veinom atmosferskog porijekla.II.N2 i N2-O2 hidrogeohemijska provincija voda redovno je temperirana sa niskom mineralizacijom atmosferskog porijekla, formirana u preteno karbonatnim stijenskim masama u terenima izrazite dislociranosti i neotektonskih procesa. Ove vode razvijene su u hidrogeolokim karbonatnim masivima, koji su bono ili krovno barairani, najee dijabaz-ronaim melanom,palozojskim masivima, a manje u ubranim hidrogeolokim oblastima.III.N2 i N2-CH4 hidrogeohemijska provincija voda artekih basena, a.) atmosferskog, b) morskog ili mijeanog porijekla. Vode ove provincije javljaju se u prostranim artekim basenima i ubranim oblastima. Sredine su im marinski, laguno-morski i jezerskokontinentalni sedimenti. Veina voda su termomineralne, a malim dijelom mineralne. Duine su atmosferskog, a duino-metanske morskog (mijeanog i konatnog) porijekla. Javljaju se u marinskim sedimentnim kompleksima, zaslanjenim lagunsko-morskim i jezersko-kontinentalnim sedimentima.

U BiH smatramo da nema provincija CO2-H2S voda, koje karakteriu savremene vulkanske oblasti (fumarole), kao ni O2-N2 radonskih voda kiselih kristalastih stijena.Hidrogeoloke strukture, uglavnom, korespondiraju sa hidrogeohemijskim provincijama. Izrazito neslaganje hidrogeolokih struktura sa hidrogeohemijskim provincijama postoji, npr., u podruju srednjebosanskih kriljavih planina sa eruptivnim masama, koje geoloki pripadaju hidrogeolokom masivu kiselih i intermedijarnih plutonita i kriljaca, a termalne vode ove zone pripadaju N2-O2 vodama, koje se javljaju iskljuivo u karbonatnim mezozojskim masivima. Ovo dolazi otuda, to nije geoloki sklop ovog podruja rijeen, jer je mogue da paleozojske stijene nisu autohtone, ve lee na trijaskim veoma vodoobilnim akviferima.

I. Hidrogeohemijska provincija CO i CO2-N2 voda

Vode ove provincije odlikuje prisustvo slobodno ekshalirajuih gasova, najee CO2, koji je i najobimiji. Njihove pojave javljaju se u ubranim oblasti-ma horstova i rovova sjeverne Bosne, od Laktaa do Zvornika, u kontinualnoj zoni. Manje pojave postoje, takoe, u paleozojskim kriljcima i klastitima unutranje paleozojske zone, dok u paleozojskim masama jugoistone Bosne postoje brojni izvori. Veina ovih voda je atmosferskog porijekla.Po broju pojava i njihovom prostranstvu prvenstveno su znaajne mi-neralne i termomineralne vode ove provincije obogaene sa CO2.

Mineralnei termomineralne vode sa CO2 atmosferskog porijekla Podruje izmeu Vrbasa i Drine

Veina izdanaka mineralnih voda u ubranoj oblasti sjeverne Bosne ima temperaturu do 15C.Uz kontakt sa ofiolitskim masama javljaju se du velikih dubokih rasjeda znaajne pojave termomineralnih voda, kao uz spreansku rasjednu zonu.Ovi fluidi se javljaju u zoni regenerisanog i sada aktivnog regionalnog spreanskog rasjeda. CO2 je vjerovatno nastao iz termometamorfnog krenjaka u prisustvu vode, pri temperaiturama veim od 50C, tj. iz velike dubine. Oba fluida (voda i CO2) se stalno regeneriu, a mogue je da u veim dubinama egzistira samo CO2. Temperatura vode od 40C pokazuje da u svom sadanjem, plitkom poloaju, nabueni krenjaci mogu biti sekundami akviferi, a dublje treba da postoje tranzitni i primarni kolektori.

Ofiolitska zona

U ubranoj zoni neralanjenih mezozojskih sedimenata, dijabaz-ronog melana i masiva ultrabazinih plutonita i serpentinita, postoje brojne pojave izvora niske izdanosti mineralnih i termommeralnih voda, obogaenih sa CO2 i temperature sline izvorima obinih voda.Temperiranost nekih voda ukazuje na dublje porijeklo voda, a mogue je da dio voda i nije atmosferskog ve mijeanog porijekla. Termomineralne vode obogaene sa CO2 Banje Vruice izdanjuju na rasjednoj zoni, na kontaktu jursko-krednog flia sa vodonepropusnom barijerom tercijara usorskog basena, u okviru ultramafitnog masiva planine Borje. Termomineralne vode Slatine Ilide izbijaju na krajnjem sjeverozapadnom rubu hidrogeolokog masiva ultrabazinih plutonita, u blizini kontakta sa mezozojskim ubranim oblastima, odnosno u blizini kontakta horstova i rovova .sa centralnom ofiolitskom zonom. Porijeklo voda. a posebno CO2, je u dubokim termometamorfnim procesima, gdje interakcijom voda i karbonata, pri povienoj temperaturi, nastaje ovaj gas. Ascendentna konvekcija se vri du mladog, neotektonski i seizmiki aktivnog rasjeda.

Masiv neogenih efuzija vulkanita Srebrenice

Akumulacije mineralnih voda su formirane u hidrotermalno izmijenjenim neogenskim dacito-andezitima. Oni su alterirani i impregnirani raznim sulfidnim mineralima. Akumulacije nastaju u otvorenim strukturama i sada aktivnim elektrohemijskim procesima.Uslijed egzotermnih oksidacionih procesa mnoge vode u irem podruju Srebrenice su nisko termalne i tek prelaze srednju godinju temperaturu zraka dotinog lokaliteta. Mineralne vode Srebrenice su rijetke u svijetu i jedine u Jugoslaviji; znaajne su u balneologiji i terapeutici zbog bogatog sadraja eljeza, arsena, mikroelemenata i poviene radioaktivnosti.

Srednjebosanska zona paleozojskih kriljaca i mezozojskih krenjaka

Kontakt paleozojskog masiva kiselih eruptiva i paleozojskih kriljaca srednje Bosne i meuplaninske depresije tercijara Sarajevsko-zenikog basena, markiran je busovakom rasjednom zonom u kojoj, od Blauja do Busovae, postoji konvekcija preko 30 izdanaka mineralnih voda obogaenih sa CO2 i po-java ekshaliranja CO2.Vode su akumulirane u rasjednim strukturama u preteno karstificiranim karbonatnim sredinama na kontaktu sa klastitima.U paleozojskim masama srednje i jugoistone Bosne postoje brojne mineralne ugljokisele vode. Mineralne vode holokarstnog masiva istone i zapadne Hercegovine javljaju se na malom broju lokacija i nemaju termikih karakteristika.

Mineralne i termonimeralne vode sa CO2 i CO2-H2S jezersko- kontinentalnog porjekla

U podruju tercijarnog basena srednje Bosne i njegovog oboda postoji niz izdanaka mineralnih, termalnih i termommeralnih voda razliitog porijekla.2

Vode su sedimentacione (jezersko-kontinentalnog porijekla), na to ukazuje i njihov mehanizam, jer su bile sapete i osloboene tek buenjem. Samostalnost akumulacija potvruje i njihova velika meusobna razlika pojavljivanja po dubini nalaenja buenjem i hemizmu voda.

Termalne i termomineralne vode mijeanog (atmosfersko-jezersko-kontinentalnog) porjekla

Termalne i termomineralne vode na sjeveroistonom obodu Sarajevsko-zenikog tercijamog basena su termalni izvori Ribnice (tv = 29C) i Kraljeve Sutjeske (tv = 21C), te termomineralni izvori Radii (tv= 32,80C), Tiii (tv = 28,9C) i Sedra Breza (tv = 19C).Izvori se javljaju u izrazito neotektonski aktivnoj zoni J-K flinog troga Banja Luka Zenica - Sarajevo (M. Vidovi, 1974), te predstavljaju mjeavinu voda iz rubne zone i tercijarne depresije.Termomineralne veoma vodoobilne vode Ilide - Sarajevo javljaju se u kontaktnom dijelu triju hidrogeolokih struktura: meuplaninske arteke depresije Sarajevsko-zenikog tercijarnog basena; karbonatnog hidrogeolokog masiva Bjelanice i masiva eruptiva i paleozojskih kriljaca i plutonita Srednjebosanskog rudogorja. Svakako da su ove zone u meusobnom rasjednom kontaktu i da je geneza akumulacije sloena i razliita od onih voda iz busovake rasjedne zone, kako po temperaturi, tako i po svom hemizmu i hidraulikom reimu i mehanizmu.Visoka temperatura vode moe biti posljedica brze ascendentne konvekcije du vertikalne paraklaze visokog transmisibiliteta iz veih dubina, svakako preko 2 km, ali i rezultat zagrijavanja fluida postojanjem neohlaenog plitkog mladog batolita. Ovo posljednje geolozi jo ne pretpostavljaju i nema jau fundiranost.

II. Hidrogeohemijska provincija N2 i N2-O2 termalnih i termomineralnih voda atmosferskog porijekla

Akumulacije su formirane u hidrogeolokim masivima i ubranim oblastima krko-pukotinskih karbonatnih stijena mezozoika. Javljaju se u ofiolitskoj zoni i u zoni paleozojskih kriljaca i mezozojskih krenjaka.Izdanjivanja voda su u zonama mladih, velikih i dubokih rasjeda, gdje su karbonatni akviferi krovinski ili bono barairani vodonepropusnim, kriljavim, ultramafitskim i vulkanogeno-sedimentnim masama, dok su njihova formiranja u znatno veim dubinama. Ovakav odnos izolatora i kolektora omoguuje stvaranje samostalnih akumulacija podzemnih voda specifinog hemizma, temperiranosti, hidraulinog reima i mehanizma.esto su ove akumulacije sapete, te su njihovi izdanci znatno niih izdanosti od vjetakih zahvata, odnosno mogu se buenjem zahvatiti mnogo vee koliine voda, nego to prirodno istjeu na izvorima.Infiltracija atmosferilija vri se du dubokih rasjeda u zonama prihranjivanja u karbonatne karstifikovane mase, a izdanjivanje u zonama pranjenja, koje su takoe disjunktivnog karaktera. Karakteristika svih voda ove provincije je stalnost njihovih hidrogeolokih parametara (temperatura, izdanost, hemijski sastav, sastav gasova, sadraj radionuklida).Dubina formiranja akumulacija, odnosno zalijeganja leita termalnih voda, nije istraena, ali vjerovatno see dosta duboko, nekoliko kilometara. Hladne vode cirkuliu do odreene dubine, uslovljene termodinamikim karakteristikama fluida, zagrijavaju se, postaju lake usljed ega vise ne descendiraju, ve poinje njihova ascenzija du rasjednih zona. Prema tome, u krajnjoj liniji, zagrijavanje voda vri se konduktivnim prijenosom toplote iz veih dubina zemljine kore, a primordijalno iz gornjeg omotaa. Ovo uslovljava postojanje visokog regionalnog konduktivnog toplinskog toka u relativno plitkim zonama. Konvektivna cirkulacija fluida se vri grijanjem iz baze cirkulacije termalnom ekspanzijom.Dubine do kojih se infiltriraju atmosferske vode su razliite i ovisne o karstifikaciji, tektonici i poloaju totalnih podinskih izolatora.

to su vise temperature izvora termalnih voda, to je dubina formiranosti vea, ali model izdanjivanja (mijeanje sa hladnim vodama u plitkim zonama, pukotinski si-stemi niskog transmisibiliteta) moe biti i takav, da i hladnije izvorske vode mogu biti, u primarnom akviferu, viih temperatura od temperiranih izvora.

Najvanije pitanje za ovu grupu voda je porijeklo temperiranosti. Vode se zagrijavaju usljed konduktivnog, a najvie konvektivnog prijenosa toplote, kako je naprijed razjanjeno, a manjim dijelom uslijed procesa radioaktivnog raspadanja, trenja, kretanja blokova i drugih egzotermnih hemijskih procesa. Prekrivanje akvifera izolatorima uslovljava, izmeu ostalog, i zadravanje topline. U smislu poveanja temperiranosti voda djeluje i njihova spora cirkulacija tj. veoma usporena vodozamjena. U zonama pranjenja postoji itav niz komplikovanih modela ili sluajeva naruavanja konvektivne ascenzije sa descendencijom hladnih voda tj. njihovim meusobnim mijeanjem.Hidrauliki i hidrotermiki reim pojedinih akumulacija i izvora je veoma sloen, to dokazuje postojanje izvora razliitih temperatura i izdanosti na istoj lokaciji. Ovo se javlja na brojnim mjestima u BiH, gdje postoje pojave izvora hladnih i termalnih voda u neposrednoj blizini. Najvjerovatnije je, da se u ovim sluajevima tople vode javljaju du rasjeda iz velikih dubina, dok se hladne vode gravitaciono izlivaju iz pliih, odnosno viih aeriziranih krkih kolektora. Ovakve pojave nalazimo na mnogim mjestima: Rudo, Rogatica, Kneina, Orlja, Oevlja, Vare, Breza, Celjadinii, Udr, Gata, M. Kladua, Gornji eher i dr.Kako su sve pukotine u karbonatnom akviferu potpuno saturirane termalnom vodom, to se predana toplota, koja se vri izlijevanjem voda preko izvora i buotina, nadoknauje konvekcijom iz primarnog akvifera iz unutranjosti zemljine kore. Na osnovu podataka o stalnosti temperatura izvorskih voda moemo rei da je uravnoteen priliv sa odavanjem toplote.Hemijski sastav (HCO3-Ca++ - Mg+ + tip i niska mineralizacija) ovih voda, pojave bigra-sedre-recentnih izvorskih sedimenata na nizu izvorita ovog tipa, monoton N2-O2 plinski sastav, pozitivnost oksidaciono-redukcionog potencijala i izotopski sastav voda ukazuju na njihov vadozan, atmosferski nain postanka.

Na mnogim mjestima gdje se ne pojavljuju izdanci karbonatnih masa moe se sa sigurnou pretpostaviti, prema manifestacijama voda ove provincije, da su ovi karbonati osnovni ili tranzitni akviferi. Zbog toga postoji slinost ovih voda na brojnim lokacijama u BiH. Mada trijaski karbonati nisu u veini sluajeva primarni akviferi (to ne mogu biti zbog relativne plitke poloenosti i nemogunosti zagrijavanja do datih temperatura izvora), ipak se u njima buenjem mogu zahvatiti znaajni kapaciteti, najee artekih voda, temperiranosti sline izvorima. Inae, krenjake mase, kao sredine najvee debljine i prostranstva u BiH, istovremeno su i sredine niske toplinske vodljivosti, to znai, da mogu zadravati toplotu, koja se vri kondukcijom iz gornjeg omotaa, ukoliko nisu ispucale, odnosno ako u njima nema descendentne cirkulacije hladnih voda. To bi opet znailo da u veim dubinama, ispod baze karstifikacije, izvan dubokih rasjeda, mogu postojati akumulacije viih temperatura i u vapnenjakim masama.

Termalne vode u hidrogeolokim karbonatnim masivima ofiolitske zone istone Bosne

U ovoj oblasti (kontakt hidrogeolokih ubranih i karbonatnih masiva) javljaju se izdanci termalnih voda u okviru karbonatnih holokarstnih masiva. To su veoma vodoobilne akumulacije; najznaajnije su rasporeene od Varea preko Oevlje, Olova, Zelenog Vira, Kneine do Rogatice, te popreno na ovaj pravac od Orlje preko Soluna do Kovaia.

U irem podruju Romanije i Zvijezde javljaju se veoma vodoobilne akumulacije kao izdanci termalnih voda: Toplik -Rogatica (tv = 13-17C, Ilida Kneina (tv = 15,5"C), Toplik- Kneina (tv = 15,517,5C), Kazmeri (tv = lVC), Bjelosavii (tv = 15C), Zeleni Vir (tv = 33C), Olovo (tv = 34C); Solun tv = 26,8C), Kovaii (tv = 19C), Ponikva (tv = 19C), Oevlja (tv = = 24,8C) i Orlja (tv = 24,6C).Slinog su porijekla i hemizma termalne vode na sjevernom rubu hidrogeolokog masiva Romanije, u kanjonu Drinjae: Peringrad (tv = 24C), razbijeno izvorite Medo (tv = 17-25C), kao i na krajnjem sjeveru: Toplica -Sprea (tv = 24C).

Ove vode izbijaju iz trijaskih krenjaka u nivou gravitacione baze; barairane su vulkanogeno-sedimentnom serijom kao krovnim nepotpunim izolatorom. Toplica-Sprea izbija na kontaktu ofiolitske zone i zone horstova i rovova sjeverne Bosne, odnosno ubranih hidrogeolokih oblasti tercijara sjeverne Bosne i karbonatnog hidrogeolokog masiva ireg podruja Romanije.Na junom kontaktu ovog karbonatnog masiva sa paleozojskim kriljcima jugoistone Bosne registrovano je razbijeno izvorite termalnih voda Toplik u Celjadmiima kod Prae (tv = 19C) (N. Mioi, 1977). Izvorite izbija iz devonskih krenjaka na kojima lee karbonski klastiti i kriljci, putem rasjeda. Vode eljadinia imaju slinu genezu kao i termalne vode Lepenice, Kreeva i Fojnice, u Srednjebosanskom paleozojskom kriljavom gorju.N2-O2 vode Viegradske Banje formirane su u krajnjem istonom rubnom dijelu hidrogeolokog masiva Sjemea, Gostilje i Janjca, na koje opet nalijeu krajnji zapadni dijelovi Zlatiborskog serpentinitskog masiva. J. P a p e

(N. Mioi, 1982) je pretpostavio da ultramafiti i bazini i ultrabazini plutoniti, vulkaniti i dijabaz-roni melan na ovom terenu predstavljaju jedan hronostratigrafski horizont (nasuprot dotadanjem ralanjenju serpentina kao paleozoik, a dijabaz-ronog melana kao trijas) i da lee na trijaskim krenjakim akviferima. Ove postavke su kasnije dokazane buenjem po prvi put u Bosni i Hercegovini (tri buena bunara daju samoizliv sa tv = 30,6-32,3C i p = 2,0-2,5 bara pri zatvorenoj buotini). Meutim, tada je zanemarena injenica da se mase trijaskih krenjaka mogu javiti kao olistoliti u dijabaz-ronakoj formaciji, to je neosporna injenica ovdje, kao i u susjednim terenima istone Bosne i zapadne Srbije (Op. S. iia).

Termalne vode srednjebosanskog masiva paleozojskih kriljaca, eruptiva i karbonata

Termalne vode Lepenice (tv = 1924C), Kreeva (tv = 16,2C), Fojnice (tv = 29C) i Kruice (tv = 19,2C), javljaju se u eroziono-denudacionim zasjecima unutar sloenog hidrogeolokog kompleksa paleozojskih kriljaca, eruptiva i karbonatnih masa. Karbonatni kolektori prekriveni su vodonepropusnim monim paleozojskim masama, koje uslovljuju manje odavanje toplote. S obzirom na slinost sa ostalim vodama ove provincije, koje izbijaju iz trijaskih krenjaka, postavlja se pitanje starosti i poloaja stijena koje daju ovako vodoobilne izdanke termalnih voda.U ovoj oblasti, kod Bugojna, postoji izvor Vrua Voda (tv = 25,5C). To je jedini termomineralni izvor u ovom region, mineralizacije 2,2 g/1.

Vode u ofiolitskoj zoni sjeverozapadne Bosne

Termomineralne vode Gornjeg ehera (tv = 25-34C) izbijaju u rasjednoj zoni, na kontaktu izmeu ofiolita i mezozojskih karbonata, mineralizacije 1,3 g/1.Termalne vode u Laktaima (tv = 30C) izdanjuju u zoni velikog rasjeda, kao snano arteko izvorite, iz trijaskih karbonatnih akvifera, na kontaktu sa zonom horstova i rovova.

Akumulacije Gornjeg ehera i Laktaa meusobno su odvojene ofiolitskim masivom, u kojem se stvaraju vode Slatine Ilide, koje su drugaije geneze.Termalne vode Kulaa i sline pojave u okolini, imaju znatnu izdanost, a temperaturu od 16-30C. Ovo su rijetke vode, koje odlikuju visoke pH (11,5) vrijednosti i specifian hemizam, a u Jugoslaviji su jedinstvene. Izvore ovakvih voda utvrdili smo i u dolini rjeice Velika Prenja na sjevernoj strani Ozrenskog ultramafitskog masiva (Mioi, 1985).

Vode sanskog porjekla

Termalne vode Kozice (tv = 21-24C): Rudinica (tv = 16-19C) i Budimli Japre (tv = 16,5C), imaju slino porijeklo kao i vode prijedorskog basena (arakovo -Tomaica). Akvifer im je karbonatni, trijaske starosti i prekriven, vie ili manje, vodonepropusnim karbonskim klastitima. Ove vode izbijaju na rasjednim kontaktima masiva sanskog paleozoika i karbonatnog holokarstnog masiva zapadne Bosne i ubrane oblasti mezozoika.Termomineralne vode Sanske Ilide (tv = 22-29C) slinog su porijekla kao i gore navedene. One konvektivno cirkuliu iz velikih dubina, a Ca++ - SO4- karakter dobijaju rastvaranjem gipsno-anhidritnih soiva permotrijasa. To ih razlikuje od atmosferskih voda i provincije ovakvog hemizma, nastalim u plitkim zonama permotrijasa.Primarno leite termomineralnih voda je prekriveno dvostrukom navlakom paleozoika Sane, a trijaski karbonati su navueni na kredne, tako da je baraa dvostruka, ali nije kontinualna, jer je teren tektonski izlomljen u blokove, ime objanjavamo djelimino prihranjivanje akvifera.

Vode zapadnog karbonatnog masiva

Termomineralne vode Gate (tv = 23-38C) i termalne vode Male Kladue (tv = 22-28C), javljaju se na dva duboka rasjeda: prve na kontaktu tercijara i karbonatnih masa, a druge u okviru trijaskih karbonata. Plinski sastv (N2 - tip) i geoloki uslovi formiranja karbonatnog akvifera ovog izvorita, ukazuju na mlau tektonsku aktivnost. Na rasjednim linijama javljaju se i termalne vode Trakih Ratela, Vedrog polja (t = 20C), Proia (t = 20C), te termomineralni izvor Svetinja u Raiu (tv= 19C), gdje dolazi do mijeanja sa plitkim infiltracionim vodama.Termomineralne vode Balukane (tv = 17C) kod Mrkonji-Grada, za razliku od ostalih sulfatnih-hladnih voda koje ih okruuju, izdanjuju na rasjednom kontaktu izmeu mezozojskih karbonata i permsko-donjotrijskih sedimenata u jednoj regionalnoj rasjednoj zoni, koja se javlja kao izduena kontinuirana struktura od Konjica sve do Kljua.

III. Hidrogeohemijska provincija N2, N2-CH4 i CH4 voda artekih basena

U Bosni i Hercegovini postoje termomineralne i mineralne vode N2, N2-CH4 i CH4 tipa. Duine su atmosferskog i mijeanog porijekla, a ostale su mijeanog porijekla. Sastoje se od reliktnih (fosilnih) sedimentogenih voda i infiltracionih voda. Sve one formirane su u razliitim sedimentima: tercijarnim i krednim marinskim, terigenim i karbonatnim sedimentima, te zaslanjenim (lagunsko-morskim i jezersko-kontinentalnim) sedimentima. Razvijene su u zoni horstova i rovova sjeverne Bosne, odnosno u hidrogeolokim strukturama artekih basena i u ubranim hidrogeolokim oblastima horstova i rovova sjeverne Bosne.Za ove vode karakteristine su zatvorene strukture tj. redukcioni uslovi formiranja. U podruju rovova Posavine razvijene su dijelom reliktne vode sa veoma usporenom vodozamjenom. Razliitost njihovog makrokomponentnog sastava uslovljena je povoljnim procesima aktivacije voda na razliite lako topljive minerale u uslovima poveanog pritiska i temperature (Posavina).Vode kontinentalnih sredina imaju elemenata koji indiciraju postojanje naftnoplinskih leita, ali se jo ne mogu odvojiti naftne od slatkovodnih i mineralizovanih-sononosnih akumulacija.

Vode ove provincije formirane su u artekim strukturama a barairane su debelim krovnim izolatorskim sedimentima, sa prisutnim vertikalnim i lateralnim diskontinuitetima u razvoju. Vodozamjena im je veoma usporena, mineralizacija visoka, vodoobilnost i plinoobilnost znaajna. Prisutni su arteki hidrauliki reim, kao i velika dubina leita. Zbog toga su ovi fluidi vieenthalpijske hidroterme, koje posjeduju i energiju rastvorenih gasova i hidraulinu energiju visokog pritiska, te se mogu oznaiti kao geopresirane zone znaajne za koritenje geotermalnih resursa u dubinama veim od 3.500 m od povrine terena.

Arteki baseni Posavine i hidrogeoloki masiv horstova i rovova sjeverozapadne Bosne

Mineralne i termomineralne vode atmosferskog porijekla

Mineralne vode lokacije Ljeljani u tercijarnim sedimentima oko Bosanskog Novog nastaju infiltracijom atmosferilija u marinske sedimente, gdje one rastvaraju sone minerale. Redukcioni uvjeti stvaranja, sporost vodozamjene i izotopski sastav metana, ukazuje na termogeno porijeklo metana iz marinskih stijena, a to znai da metan reflektira temperiranost formacije i danas, jer i sada ekshalira.Mineralizirane vode ireg podruja Dervente i Vujaka karakteriu se obogaenjem sulfata. Iako ne postoje detaljnije analize, moe se rei da je mineralizacija ovih voda posljedica spore cirkulacije, ali i ascenzije slanih voda. Kroz tercijarne sedimente atmosferilije se infiltriraju u raspadljive zone, te na taj nain uslovljavaju mineraliziranje voda.Sline su geneze i Cl-SO4-Ca++ - Na+ vode u podruju Koraja i sjeverno od Gornje Tuzle, koje se mineralizuju kroz proces izluivanja sonih interkalacija u trakastoj miocenskoj seriji.

Termomineralne vode morskog ili mijeanog porijekla

U Semberiji, u selu Dvorovi, iz naftnogeoloke buotine S-l dobijene su termalne vode razliitog sastava na raznim dubinama. Registrovane su i arteke termalne vode (tv = 71C, M = 0,9 g/1) iz krenjakih sredina. Na ovoj buotini javlja se N2-CH4 gasni sastav, kao i vii homolozi metana, koji indiciraju vode brakinog, laguno-morskog i kontinentalnao-jezerskog porijekla.Ovakve su i vode izvora Rasol -Priboj (tv = 23,4C, M = 3,8 g/1), Konjikovii, Prelovina i buotine Svinjarevac. Prema J. Josipoviu (1971), sve navedene vode (Dvorovi, Domaljevac, Priboj) meusobno su sline, a i istog su tipa kao i slane vode u tuzlanskom basenu, koje su sedimentacionog porjekla.Pri izradi naftnogeoloke istrane buotine u Domaljevcu, u kredno-tercijarnim sedimentima, na dubini od 1.275 m nabuene su arteke termomineralne vode (tv = 86C, M = 15 g/1) razliitog makrokomponentnog sastava. Prisustvo C03 - i NH4+" jona, kao i visok pH, ukazuju na redukcionu (zatvorenu) sredinu i na preteno fosilne, reliktne lagunske i morske vode.

U sononosnoj trakastoj miocenskoj seriji Gornja Tuzla Tuzla, sada se formiraju akumulacije podzemnih voda izluivanjem sonih naslaga i rastvora infiltrirajuih atmosferskim i povrinskim vodama. Meutim, pri ovom ne dolazi do bitnije promjene hemizma rastvora, odnosno smanjenja mineralizacije, to upuuje na preteno morsko porijeklo voda, koje nije narueno vjetakim putem veim infiltriranjem atmosferilija.Posljednjih godina (1976-1984) nabueno je u podruju sela Tetime, kod Gornje Tuzle, leite kamene soli.

Ono ukazuje i na postojanje slanih fosilnih visokomineraliziranih rastvora. koji nisu imali nikakvu vodozamjenu, ve predstavljaju reliktne vode morske lagune, koja je takoer izgraena od zaslanjenih marinskih sedimenata.U Loparsko-ibonikom basenu (Navioci tv = 13,6C) postoje analogne mineralne vode, koje su takode lagunskog porjekla, a figuriraju kao zaostale. sedimentacione vode.Termomineralne vode Dragunje (tv = 17,4C, M = 3,3 g/1) moguee je da su mijeanog porijekla. To su CO2-N2-CH4 vode na granici artekih sononosnih sedimenata tuzlanskog basena i oblasti CO2 voda nastalih termometamorfnim procesima.

Termomineralne vode mijeanog (atmosferskog + morskog) porijekla

Termomineralni izvori Gradaca (tv = 22-30C) izdanjuju du rasjeda. koji ide kontaktom Trebovca i nizije, kao i jednog poprenog rasjeda znatno veih dimenzija (I. Sokli, 1958). Mladi duboki i sada aktivni tenzioni rasjed predstavlja regenerirani stari lom, koji odraava neotektonsku i savremenu seizmiku aktivnost. Ova pojava uslovljava neprekidnu ascendentnu konvekciju voda, te stalnost izdanosti i temperature izvora.Akumulacija se javlja na kontaktu hidrogeolokih ubranih oblasti mlaeg mezozoika i tercijara, te artekih basena krednotercijarne starosti u geotektonskoj zoni horstova i rovova sjeverne Bosne.Vode su primarno formirane u kredno-paleocenskim sredinama na dubini veoj od 1.000 m od povrine izbijanja, iz kojih vertikalno cirkuliu kroz zonu niskog transmisibiliteta i dolaze u tortonsko-sarmatske kolektore -sekundarne akvifere. Ovdje se mijeaju sa mladim infiltracionim vodama. Izvorske vode su po ovome morskog i atmosferskog porijekla, te predstavljaju jedine izvore ove vrste u zoni horstova i rovova sjeverne Bosne.

PORJEKLO I INDIKACIJE TOPLOTE TERENA BOSNE I HERCEGOVINE

Porjeklo toplote

Izuavanje porjekla toplote u zemljinoj kori, naroito u epidermalnom dijelu je vaan zadatak u procesu istraivanja geotermalne energije. Porjeklo endogene toplote u zemljinoj kori moe biti od sljedeih vanijih izvora: konduktivni terestriki toplinski tok iz dubokih horizonata, odnosno iz gornjeg omotaa Zemlje i primordijalna toplota iz vremena stvaranja Zemlje, radioaktivnost, hemijski egzotermni procesi, kretanje i trenje tektonskih blokova, smanjenje i promjene brzine rotacije zemlje, seizminost, konvektivni toplinski tok, vertikalni pomaci zemljine kore, gravitaciona diferencijacija i potencijalna gravitacija, elastina energija skupljanja Zemlje, polimorfni i fazni prelazi, kristalizacioni i litifikacioni procesi, hlaenje vulkanita i plutonita, te energija elasticiteta Zemlje.

Od navedenih izvora toplote u podruju Bosne i Hercegovine najvaniji su i priblino se zasad mogu kvantificirati sljedei:

konduktivni terestriki povrinski toplinski tok2.400 MW radioaktivna toplota200 MW komunikacija toplih voda na izvorima i buotinama200 MW smanjenje rotacije Zemlje40 MW seizmicitet20 MWNavedene snage svakako se razlikuju i mnogo su niih vrijednosti od potencijala koji postoji u Bosni i Hercegovini i koji se moe eksploatisati.Konduktivni terestriki toplinski tok je proraunat iz produkta prosjenog toplinskog toka q = 90mWm2 i povrine P = 26000 km2, koja je geotermalno potencijalna u Bosni i Hercegovini.Radioaktivnost do oko 3,5 km dubine iznosi oko 200 MW.

Ona je proraunata na osnovu literaturnih podataka o srednjem Clarkovom sadraju radioaktivnih elemenata u stijenama i koliini radiogene toplote koju oni daju u sljedeoj tabeli.Pri proraunu prosjene oslobodene toplote, po 1 gramu stijene za pojedine oblasti, uziman je u obzir litoloki stub odnosno procentualni odnosi pojedinih litolokih lanova u stubu. Ponderisanjem vrijednosti dobijeni su odgovarajui iznosi stvorene radiogene toplote na osnovu kojih je teren Bosne i Hercegovine podijeljen na 7 zona. Od ovih sedam zona najvee oslobaanje radiogene toplote imaju kisele granitne intruzije. U podruju Bosanske Krajine radiogena toplota na povrini od 5.000 km2, do dubine od 3.500 m, iznosi ukupno 44,5 MW. Radiogena toplota iz dubljih dijelova terena sadrana je u ukupnom konduktivnom terestrikom toplinskom toku.

SREDNJI CLARKOV SADRAJRADIOAKTIVNIH ELEMENATA U STIJENAMA I KOLIINA STVORENETOPLOTE (po N. S. Boganiku, 1966)

UThK

VRSTASTIJENESadraj toplotestvaranjesadrajstvaranjetoplotesadrajstvaranj toploteUkupna koliina stvorene toplote po 1 gr stijene

kisele4,514,941613,40,0263,1830,56

intermedijarne1,64,9475,90,0262,9813,73

bazine1,13,3343,30,0141,598,33

ultrabazinejne0,51,-551,51,30,0040,463,26

krenjaci1,44,351,81,50,0030,336,20

pjeari3,09,29108,40,0121,3418,00

laporci i glinci4,012,39119,20,0323,6025,20

Toplota osloboena smanjenjem rotacije Zemlje i seizmicitetom je data prema literaturnim podacima. Tako pri potresima dolazi, osim mehanike energije, i do oslobaanja toplotne energije te u trusnim podrujima mogu biti stvorene pozitivne geotermalne anomalije, odnosno seizmogene zone velikih seizmoenergetskih nivoa mogu ukazati na egzistiranje geotermalne anomalije.

Kako se zemljotresi javljaju u odreenim zonama sa ponavljanjem, to znai da e i geotermalna potencijalnost biti stalna.Po O. Kappelmayeru (1974), veoma jaki zemljotresi oslobaaju toplotu veu od 10x1018J.Prisustvo dubokih tektonskih lomova, te granine zone izmeu geotektonskih i neotektonskih jedinica (kompresione i tenzione zone), takoe oslobaaju znatne iznose termalne energije. Neotektonski recentni pokreti oslobaaju toplotu du rasjednih paraklaza i navlaenja. Koliina osloboene toplote je vea to je vee kretanje. Po raznim autorima energija, odnosno toplota, koja se oslobodi prilikom kretanja bloka od 1 cm/god, pod pritiskom 980.665 a/cm2, to odgovara dubini od oko 500 m i koeficijentu trenja od 0,6, jednaka je 1,88 x10-7 J/cm. sec. Kako smo vidjeli dubine rasjedanja u terenima Bosne i Hercegovine su i preko 30 km, to znai da su i ove energije ogromnih iznosa.Konvekcija termalnih i termomineralnih voda u vidu izvora i buotina iznosi oko 200MW. Iz prethodnog vidimo da je postojea konvekcija niska i da iznosi samo, u komparaciji sa konduktivnim terestrikim toplinskim tokom, svega 7%, a prema svim ostalim toplotnim izvorima sigurno manje od 1%. Ovo ukazuje na to da su u zemljinoj kori ovog terena koncentrisani znaajni resursi geotermalne energije koji su, uglavnom, eksploatabilni. Dokazano je da postoje krovni izolatori, koji spreavaju hlaenje fluida u njihovoj podini, pa tu zbog kondukcije i konvekcije egzistuju i akumulacije vie temperature.

Dosadanja iskustva na istraivanju termalnih i termomineralnih voda pokazuju da e se dubljim buenjem dobiti i znatno vei kapaciteti voda po buotini u odnosu na kapacitet izvora.Leita toplih suhih stijena, odnosno petrogeotermalna leita, koja bi hlaenjem odavala toplotu i danas mogu postojati u onim terenima, gdje postoje mladi miopliocenski ili ak kvartarni magmati u vidu batolita ili velikih eruptivnih tijela, koja imaju kontinualnu vezu sa svojim eruptivnim korijeni-ma, a okruena su slabo toplinski vodljivim kriljcima i laporcima. Vjerojatno se ovakva leita mogu oekivati u podruju neogenih dacito-andezita Srebrenice, a mogue i u podruju slinih stijena u ofiolitskoj zoni oko Maglaja i na pravcu Zavidovii -Teanj - Tesli - Kulai. Ukoliko se dokae, da su graniti Prosare i Motajice pliocenske starosti (G. Deleon, J. Pami, 1977), te da predstavljaju povezanu batolitnu masu, moglo bi se sa sigurnou rei, da oni predstavljaju jo neohlaena tijela petrogeotermame energije suhih stijena.O stalnosti odnosno dugotrajnosti hlaenja magmatskih plutona govori podatak (Karamata, Milovanovi, 1978) da batolit granita temperature kristalizacije 600-800C, prenika oko 10 km, zadrava temperaturu iznad 500C u toku od 2 miliona godina. Na rastojanju od 2 km od ove intruzije i nakon 2 miliona godina od njenog intrudiranja, temperatura stijena e biti iznad 400C. Po S. Karamati (1978) hlaenje velikih mogmatskih masa raste sa kvadratom poveanja prenika. Toplinski tok je funkcija vremena i upravo je proporcionalan temperaturi intruzije, termalnoj vodljivosti i difuzivitetu, a u eksponencijalnoj zavisnosti od dubine (od povrine terena do batolita (Rybach et al., 1981). Pri svemu ovorne treba imati u vidu, da je oslo-baanje toplote pri magmatskim intruzijama i ekstruzijama ogromno. Tako 1 gram magme ili lave, pri hlaenju od 1000C do 0CC, daje toplotnu energiju od 1.674 J. (O. Kappelmayer, 1974). Treba rei, da je, za sada, nemogue sa povrinskim tehnikama istraiti ove plutone, ako je kondukcija (vodonepropusna krovina bez rasjeda) bila jedini nain prenosa toplote. Tako po J. P. Muffleru (1972) termalni efekti granitskog plutona, kao nosioca toplote, koji se intrudirao samo prije 10.000 godina na dubini od 4 km od povrine terena, ne mogu biti na ovaj nain sagledani.Rejonizacija porjekla toplote pokazuje da se ona najvie oslobaa na povrini terena gdje se javlja vise energetskih izvora. Tako u podruju Zeniko-sarajevskog basena i artekih basena horstova i rovova sjeverne Bosne postoje, uz kondukciju i konvekciju, jo i vertikalna pomicanja, kretanje blokova te izraeniji seizmicitet.

Indikativni parametri uveane geotermalne potencijalnosti na podruju Bosne i Hercegovine

Elementi uveanih geotermalnih anomalija u Bosni i Hercegovini vidljivi su iz geoloko-tektonskih, geofizikih, hidrogeolokih, geomorfolokih, neotektonskih, seizmolokih i drugih pokazatelja, kao i postojanja analognih geolokih sredina koje su razvijene u Srbiji i Hrvatskoj (N. Mioi, 1986),

Geoloki indikativni elementi uveane geotermalne potencijalnosti su: postojanje krustalnih i lineamentnih razloma, postojanje regionalnih, dubokih i viefazno-regeneriranih starih i mladih rasjeda, postojanje velikih navlaka, kojima su izolatori navueni na kolektore, smanjenje debljine epidermalnog dijela zemljine kore, odnosno manja udaljenost od povrine terena do Mohoroviievog diskontinuiteta, presjeci vorita dubokih rasjednih struktura, te presjeci starijih rasjeda mlaim, prisustvo mladih kiselih plutonita i njihovih efuziva na brojnim mjestima, te veza sa dubokim korijenima u zonama Konradovog diskontinuiteta, prisustvo tenzionih i kontrakciono-kompresionih struktura i geotektonska izdijeljenost terena u blokove, prisustvo hidrotermalnih rudnih parageneza dubokog subvulkanskog magmatizma.

Geofiziki podaci su indikativni u sljedeem:

rasjedi utvreni po gravimetrijskim i geoelektrinim podacima, zone gravimetrijskih maksimuma kompatibilne su esto sa geomagnetnim pozitivnim anomalijama, koje ukazuju na antikliname strukture, sa postojanjem kolektora u podini izolatorske krovine, zgunjavanja izogala - zone jakog anomalnog gravimetrijskog gradijenta, predstavljaju dislokacione zone sa pojaanim konvektivnim tokom, nulte izoanomale na granici gravimetrijskih maksimuma i minimuma oznaavaju brojne linijske pojave termalnih i termomineralnih voda du velikih rasjeda, gravimetrijski minimumi (sinklinalne forme) i jednolina polja pozitivnih vrijednosti anomalija, tercijarni izolatori u ijoj podini su kolektori karbonatnih hidrogeotermalnih sistema, gravimetrijski maksimumi - izolatori -paleozojski sedimenti sa ofiolitima u ijoj podini su vjerovatno kolektori karbonatnih hidrotermalnih sistema.Niski prividni elektrini otpori stijena daju mogunost okonturenja akumulacija termomineralnih voda u prostoru, po geolektrinim profilima, a pravci pruanja gravimetrijskih maksimuma ukazuju na rasjede.

Hidrogeoloke indikacije su:

postojanje izdanaka i buotina mineralnih, termalnih i termomineralnih voda, nabuene vode u plitkim zonama sa uveanim vrijednostima geotermalnog gradijenta, arteki duboki baseni, meuplaninske depresije, sa akumulacijama toplih fluida zatienim od hlaenja,- ascendentna konvekcija toplih voda du rasjednih sistema, - postojanje reliktnih, starih, fosilnih, sauvanih voda marinskog porijekla - temperature izvorskih voda i temperature primarnih leita, koje su, po svim geotermometrima, poviene, zone pojaanog ascendentnog konvektivnog toka fluida, ekshaliranje CO2 iz voda je vezano za mlade i recentne orogene pokrete

sadraj izotopa (delta 13C u CO2 i CH4 u pojavama nekih voda iz kojih ekshalira CO.), ukazuje na njihov termogeni postanak sa vodom iz termometamorfnih procesa u karbonatima ili hidrolizom karbonata, kao i na temperaturu nastajanja CO2, pa prema tome i vode od preko 60C, povean sadraj radona u izvorima vee izdanosti, u stijenama male emanacione sile, pokazuje da su tu putevi najveeg protoka voda i najbre cirkulacije, te da su to otvoreni, ascendentni konvektivni drenovi visokog transmisibiliteta razne analize omoguuju zakljuivanje da vode esto izbijaju iz tranzitnih kolektora, odnosno da u ove sekundarne kolektore vode konvektivno cirkuliraju iz dubljih, starijih akvifera, dokazano mjeanje toplih i hladnih voda indicira da u dubljim zonama postoje jo toplije vode, vei sadraj CO2 i Rn u toplijim vodama indicira na dubinsko porijeklo ovih konstituenata, te na zone ubrzane konvekcije i cirkulacije iz primarnog akvifera vode su spore cirkulacije i vodozamjene i veinom stare (prednuklearne) pa i jo daleko starije, a atmosferskog porijekla, to ukazuje da se zagrijavaju u dugim vremenskim periodima, kao i da postoji mogunost njihovog dugotrajnog putovanja i zadravanja u primarnim akviferima, slian izotopski sastav voda moe imati za posljedicu i sline temperaturne uslove njigovog nastajanja, mogunosti postojanja kolektora u podini raznih izolatorskih krovinskih vodonepropusnih i toplinski slabo vodljivih sredina, proraun energije konvekcije pokazuje da ista u odnosu na ostale izvore toplote predstavlja veoma malu vrijednost te ima mogunost i koncentrisanog pojavljivanja termopotencijala u vidu resursa,

u otvorenim strukturama gubitak toplote konvekcijom je vii nego gubitak toplote kondukcijom. Ipak, termalni izvori su stalnih kapacitativnih i termo-karkteristika, to znai da u podzemlju imamo veu energetsku koncentraciju resursa, nego to bi to dao sam konduktivni prenos toplote, konduktivni i konvektivni input toplinske energije je vei od out-puta u podini krovnih barijera, to znai da e ili temperatura u kolektorima stalno rasti ili e se poveavati volumen geotermalne anomalije u duim vremenskim periodima.

Geomorfoloko-neotektonske indikacije geotermalnih potencijala su:

postojanje depresija formiranih u pliocenu i kvartaru, brzina vertikalnih savremenih pokreta,

postojanje mladih neotektonskih pokreta,

ispoljenost sinorogenih horizontalnih rasjeda, viefazno aktiviranih u neogenu i kvartaru, pojavljivanje predneogenih i neogenih gravitacionih rasjeda, viefazno aktiviranih u neogenu (kvartaru), vertikalna kretanja blokova du rasjednih kontakata, savremena i recentna izdizanja i sputanja terena, odnosno diferencijalna kretanja, kontrastni rasjedni strmi odsjeci, postojanje mladih grabenskih struktura. horizontalna pomjeranja blokova.

Seizmike indikacije su sljedee:

izraeni seizmiki pojasevi, broj, dubina i duina seizmogenih struktura, visoki seizmoenergetski potencijali seizmogenih struktura, dubina seizmoaktivnih nivoa, gustine epicentara, magnitude i zone afterokova potresa, zone najvee seizmike opasnosti, geneza zemljotresa je tektonska, a aktiviranje arita zemljotresa vezano je za savremene tektonske pokrete.

U svijetu je dokazano da su zone visokih vrijednosti toplinskog toka upravno proporcionalne sa pojasevima maksimalne seizmike aktivnosti.

Navedeni indikativni elementi iz posebno razmatranih disciplina pokazuju da oni predstavljajudirektne manifestacije geotermalnih potencijala na odreenim prostranstvima Bosne i Hercegovine, a meusobnim koreliranjem jo vie dolaze do izraaja sigurniji podaci za indiciranje geotermalnih potencijala. Svi ovi elementi takoe ukazuju da u epidermalnom kompleksu ne postoji regionalna jedinstvena geotermalna anomalija, ve vie meusobno samostalnih rajona, pojaseva i zona.

VANIJI GEOTERMALNI PARAMETRI

Toplotne karakteristike stijenskih masa uzrokuju prenos toplote i one vre njenu distribuciju od vieg izvora toplote ka niem. Najznaajniji geotermalni parametri su: toplinska vodljivost, geotermiki gradijent i toplinski tok. Sva tri ova parametra su u meusobnoj vezi i njihovi odnosi daju zakonitost formiranja geotermalnih resursa.Toplotne karakteristike stjenskih masa ovisne su i od minerolokog sastava, temperature, pritiska, poroziteta, vlanosti, vrste fluida koji ispunjava pore, gustoe i drugih faktora.

Toplinska vodljivostPredstavlja vaan geotermiki parameter, jer od istog zavisi prenos toplote od geotermalnog izvorita, to se posebno komplikuje u stijenama razliite litologije. Izraava se u Wm-1K-1. Ova jedinica predstavlja toplotu energije 1J, koja proe u 1 sec kroz odreenu stijensku masu duine 1m, pri temperaturnoj razlici od 10C. Stijene u kojima se vri infiltracija povrinskih voda i brza vodozamjena imat e promjenjivu vodljivost, odnosno toplota e se mnogo vie prenositi nego u uslovima homogenosti i kompaktnosti, te e ove stijenske mase biti hladne. Karstifikovane stijenske mase, koje sadre zrak u pukotinama, imat e malu vodljivost, ultramafiti imaju visoku vodljivost, tercijarni mnogobrojni baseni, kao i tercijarne mnogobrojne naslage glina i laporaca sa ugljem zbog veoma niske vodljivosti ivodonepropusnosti uvat e akumulacije toplih voda u svojoj podini.

Geotermalni gradijentRauna se po obrascu G=q/K, gdje je q terestriki toplinski tok, K je toplinska vodljivost u stijeni.Geotermalni gradijent je zavisan od temperature stijena, dubine na kojoj se ista pojavljuje, toplinske vodljivosti i raznih geoloko-tektonskih i hidrogeolokih parametara. Gradijenti u BiH se kreu u interval 10,50C/1km (Glamo 4212 m) do 630C/1 km (Domaljevac 1275 m)

Toplinski tokPredstavlja vektor terestrikog toplinskog toka i dat je izrazom q=G*K. On je najvaniji geotermalni parameter i kriterij geotermalne potencijalnosti, te je njegovo odreivanje nezaobilazno u predbuaoj fazi istraivanja.

Zakljuak

Ovaj rad daje genetsku kategorizaciju voda. Na osnovu izuavanja geolokih i hidrogeolokih karakteristika kao i fiziko-hemijskih svojstava fluida odreene su osnovne hidrogeoloke structure na bazi postojanja tipova akvifera te hidrogeohemijske provincije kao izraz zakonomjernosti rasprostiranja voda Bosne i Hercegovine kao i akumulacije i pojave ovih voda.Hidrogeoloke strukture proizilaze iz slijedeih geotektonskih jedinica:1. Zona jadranskog paraautohtona2. Zona visokog kra3. Zona mezozojskih krenjaka i paleozojskih kriljaca4. Centralna ofiolitska zona5. Unutranja paleozojska zona6. Zona horstova i rovova Bosne i Hercegovine

Hidrogeoloke strukture su predstavljene artekim bazenima i meuplaninskim depresijama, hidrogeoloki ubranim oblastima i hidrogeolokim masivima. Ove strukture dobro se podudaraju sa geotektonskim jedinicama.Genetski elementi omoguuju razvrstavanje pojava i akumulacija voda na slijedee hidrogeohemijske provincije:1. I provincija CO2 voda u oblastima mladih termometamorfnih procesaa.) Atmosferskogb.) Jezersko-kontinentalnogc.) Morskog ili mijeanogd.) Atmmosferskog + jezersko kontinentalnog porjekla2. II provincija N2-O2 voda atmosferskog porjekla u oblastima mladih tektonskih pokreta i rasjedanja3. III provincija N2-CH4 vode u dubokim artekim strukturamaa.) Atmosferskogb.) Morskog ili mijeanogc.) Atmosferskog+morskog ili mijeanog porjeklaVode I provincije razvijene su u ubranim hidrogeolokim strukturama i hidrogeolokim masivima, II u hidrogeolokim masivima ofiolitske zone i zone paleozojskih kriljaca kao i mezozojskih krenjaka, dok je III razvijena u artekim basenima savskog rova.Iz postojeih pojava, raznolikosti genetskih tipova i aplikativnog znaaja ovih prirodnih resursa proizilazi mogunost pronalaenja novih potencijalnih zona istraivanja i zahvatanja veih kapaciteta voda, drugaijeg hemizma i vie temperature i pritiska u odnosu na sadanje izvorske vode.

Literatura

1. ii, S., Mioi, N., (1986): Geotermalna energija Bosne i Hercegovine. Geoinenjering Sarajevo.2. Mioi, N., (1982): Genetska kategorizacija mineralnih, termalnih i termomineralnih voda Bosne i Hercegovine. Geoloki glasnik.3. Pai-kripi, D., (2009): Autorizovana predavanja postdiplomski studij 2009. godine.