Underwater chemical denudation expressions of the Rogóźno salt dome on the example of the Moszczenica riverbed stretch in Gieczno

Authors

  • Maciej Ziułkiewicz Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Poland

DOI:

https://doi.org/10.26485/AGL/2024/116/7

Keywords:

geogenic salinity, hyporheic zone, hyporheic waters

Abstract

The article presents the results of a study of salinity in the Moszczenica hyporheic zone in the stretch over the Rogóźno salt dome and a review of research hypotheses intended to explain the cause of this peculiar geochemical phenomenon. The economic history of the Rogóźno-Gieczno area does not indicate the existence of a tradition of salt exctraction. These allows us to assume that geogenic salinity, which is evidence of leaching of the salt body and denudation of the gypsum cap, was revealed in the 20th century as a result of geological exploration works. The fact of the presence of saline waters in the immediate vicinity of the riverbed creates a favourable research area for investigating the relations between river and hyporheic waters in the special conditions of wide availability of the chloride ion as the indicator element in the aquatic environment. Annual research did not show a clear relationship between the variability of hydrological and hydrogeological conditions and the condition of the hyporheic zone. However, its provided the basis for distinguishing two zones in the examined part of the riverbed bottom that responded differently to the inflow of saline deep waters. It was assumed that the salinity of the environment around the riverbed was caused by the ascension of saline water from the Jurassic formations which abut to the salt diapir.

References

Battin T.J., Kaplan L.A., Newbold J.D., Hendricks S.P. 2003. A mixing model analysis of stream solute dynamics and the contribution of a hyporheic zone to ecosystem function. Freshwater Biology 48: 995-1014.

Bieniewski J. 1962. Problemy geologiczne złoża węgla brunatnego Rogóźno. Kwartalnik Naukowo–Techniczny Przemysłu Węgla Brunatnego 4: 3-8.

Boano F., Revelli R., Ridolfi L. 2007a. Bedform-induced hyporheic exchange with unsteady flows. Advances in Water Resources 30: 148--156. doi.org/10.1016/j.advwatres.2006.03.004

Boano F., Packman A.I., Cortis A., Revelli R., Ridolfi L. 2007b. A continuous time random walk approach to the stream transport of solutes. Water Resources Research 33: W10425. https://doi.org/10.1029/2007WR006062

Boano F., Harvey J.W., Marion A., Packman A.I., Revelli R., Ridolfi L., Wörman A. 2014. Hyporheic flow and transport processes: Mechanisms, models, and biogeochemical implications. Reviews of Geophysics 52: 603-679. https://doi.org/10.1002/2012RG000417

Bukowski Z. 1963. O możliwości wykorzystania solanek w okresie halsztackim na terenie Wielkopolski i Kujaw. Archeologia Polski 8: 246-273.

Czapowski G., Tarkowski R. 2018. Uwarunkowania geologiczne wybranych wysadów solnych w Polsce i ich przydatność do budowy kawern do magazynowania wodoru. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 472: 53-82. https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.6905

Dębski J., Werner Z., Podemski M., Szaniawski H. 1963. Dokumentacja geologiczna złoża soli kamiennej w wysadzie solnym Rogoźno, powiat Łęczyca, województwo łódzkie. CAG Warszawa.

Gooseff M.N. 2010. Defining Hyporheic Zones –Advancing Our Conceptual and Operational Definitions of Where Stream Water and Groundwater Meet. Geography Compass 4/8: 945-955. doi.org/10.1111/j.1749-8198.2010.00364.x

Górecki M. 2017. Charakterystyka hydrologiczna i hydrochemiczna wód Moszczenicy w przekroju Gieczno. Acta Universitatis Lodziensis. Folia Geographica Physica 16: 15-22. doi.org/dx.doi.org/10.18778/1427-9711.16. 02

Górecki M. 2018: Wokółwysadowe wody lecznicze w rejonie Rogóźna w gminie Zgierz. (niepublikowana praca dyplomowa). Uniwersytet Łódzki, Łódź.

Górecki M., Ziułkiewicz M. 2016. The presence of geogenically saline waters in the area of salt dome Rogóźno (central Poland). Geology, Geophysics and Environment 42: 289-310. doi.org/doi.org/10.7494/geol.2016.42.3.289

Hooper R.P. 2001. Applying the scientific method to small catchment studies: A review of the Panola Mountain experience. Hydrological Processess 15: 2039-2050.

Hooper R.P. 2003. Diagnostic tools for mixing models of stream water chemistry. Water Resources Research 39(3). https://doi.org/10.1029/2002WR001528

Hycnar E., Ratajczak T. 2019. Ewaporaty solne a polskie złoża węgla brunatnego. W: E. Lewicka (red.) Aktualia i Perspektywy Gospodarki Surowcami Mineralnymi. IGSMiE PAN, Kraków: 191-207.

IMGW (Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy). 2024. Online: http://danepubliczne.imgw.pl/data/ dane_pomiarowo_obserwacyjne/ (data ostatniego dostępu: 15.04.2024).

Jaworski A. 1964. Powierzchniowe przejawy zasolenia na obszarze wysadu solnego w Rogóźnie koło Łodzi. Przegląd Geologiczny 12: 148-149.

Jewtuchowicz S. 1967. Geneza pradoliny warszawsko-berlińskiej między Nerem i Moszczenicą. Prace Geograficzne 62.

Jodłowski A. 1977. Badania archeologiczne nad początkami eksploatacji soli w Polsce Środkowej. Sprawozdania Archeologiczne 29: 179-187.

Kamiński J. 1993. Późnoplejstoceńska i holoceńska transformacja doliny Moszczenicy. Acta Geographica Lodziensia 64.

Kaźmierczak K., Lik K., Ślusarczyk T., Ziułkiewicz M. 2024. Przejawy zasolenia geogenicznego w strefie hyporeicznej Moszczenicy na odcinku Gieczno – Wola Rogozińska. Materiały Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej „Funkcjonowanie strefy hyporeicznej”, 24-25.04.2024, Poznań.

Macioszczyk A. 1988. Chemizm wód podziemnych dolin rzecznych oraz główne czynniki kształtujące go. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 347: 205-220.

Malcolm A., Soulsby C., Youngson A.F., Han- nah D.M. 2005. Catchment-scale controls on groundwater-surface water interactions in the hyporheic zone: Implications for salmon embryo survival. River Resources Application 21: 977-989.

Malcolm A., Soulsby C., Youngson A.F. 2006. High-frequency logging technologies reveal state- dependent hyporheic process dynamics: Implications for hydroecological studies. Hydrological Processes 20: 615-622.

Małecki J., Ziułkiewicz M. 2019. Wody zwykłe i termalne niecki łódzkiej – analiza potencjalnych zagrożeń ich eksploatacji w rejonie aglomeracji Łodzi. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 475: 133-142. https://doi.org/doi: 10.7306/bpig.16

Marciniak M., Chudziak Ł. 2015. A new method of measuring the hydraulic conductivity of the bottom sediment. Przegląd Geologiczny 63(10/2): 919-925.

Marciniak M., Ziułkiewicz M., Górecki M. 2022. Variability of water exchange in the hyporheic zone of a lowland river in Poland based on gradientometric studies. Quaestiones Geographicae 41: 143-158.

Meszczyński J., Szczerbicka M. 2002. Mapa Hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz 590 Zgierz. Wyd. Geologiczne.

Petts G.E., Amoros C., 1996. Fluvial Hydrosystems. Chapman & Hall, London, Wielka Brytania.

PGI (Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy). 2024. Online: https://www.pgi.gov.pl/dokumenty-pig-pib-all/psh/zadania-psh/jcwpd/jcwpd-60-79/4423-karta-informacyjna-jcwpd-nr-63/file.html (data ostatniego dostępu: 10.04.2024).

Skorupa J., Dziewińska L. 1976. Kompleksowa interpretacja wyników badań geofizycznych dla strefy Gopło–Pabianice ze szczególnym uwzględnieniem utworów cechsztynu i podłoża. Kwartalnik Geologiczny 20: 137-156.

Sokołowski J. 1966. Rola halokinezy w rozwoju osadów mezozoicznych i kenozoicznych struktury Mogilna i synklinorium mogileńsko-łódzkiego. Wyd. Geologiczne, Warszawa.

Szczepański W. 1995–1996. Atlas posterunków wodowskazowych dla potrzeb państwowego monitoringu środowiska. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska, Warszawa.

Tonina D., Buffington J.M. 2011. Effects of stream discharge, alluvial depth and bar amplitude on hyporheic flow in pool-riffle channels. Water Resources Research 47: W08508. https://doi.org/10.1029/2010WR009140.

Zimmer M.A., Lautz L.K. 2014. Temporal and spatial response of hyporheic zone geochemistry to a storm event. Hydrological Processes 28: 2324-2337. https://doi.org/10.1002/hyp.9778

Ziułkiewicz M. 2003. Pionowa strefowość hydrochemiczna wód podziemnych na obszarze aglomeracji łódzkiej. Acta Geographica Lodziensia 85.

Ziułkiewicz M. 2022. Zasolenie strefy hyporeicznej rzeki Moszczenicy w rejonie wysadu solnego Rogóźno. Acta Geographica Lodziensia 112: 163-184.

Ziułkiewicz M., Długosz-Lisiecka M. 2023. Izotopy radu w wodach strefy hyporeicznej Moszczenicy w rejonie wysadu solnego Rogóźno na ziemi łęczyckiej. W: R. Czerniawski, R. Bilski (red.) Funkcjonowanie i ochro-na wód płynących. WIOŚ O/Szczecin: 257-272.

Ziułkiewicz M., Grabowski P., Długosz-Lisiecka M. 2024. Ocena warunków geogenicznego zasolenia strefy hyporeicznej Moszczenicy w strefie wysadu solnego Rogóźno (powiat zgierski) na podstawie izotopów radu. Materiały Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej „Funkcjonowanie strefy hyporeicznej”, 24¬25.04.2024, Poznań.

Downloads

Published

2024-06-14

How to Cite

Ziułkiewicz, M. (2024). Underwater chemical denudation expressions of the Rogóźno salt dome on the example of the Moszczenica riverbed stretch in Gieczno. Acta Geographica Lodziensia, 116, 121–138. https://doi.org/10.26485/AGL/2024/116/7

Issue

Section

Articles