17 lutego 2020 roku na terenie ośrodka naukowego GeoForschung Zentrum (GFZ) w Poczdamie w Niemczech odbyło się ostatnie, robocze spotkanie (General Assembly) partnerów projektu GEMex („Cooperation in Geothermal energy research Europe-Mexico for development of Enhanced Geothermal Systems and Superhot Geothermal Systems”), finansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach programu Horyzont 2020. W wydarzeniu tym wzięli udział przedstawiciele wszystkich 25 partnerów projektu, w tym delegacja Państwowego Instytutu Geologicznego-PIB reprezentowana przez dr Wiesława Kozdroja i prof. Jerzego Nawrockiego.
Projekt GeMex, którego realizacja kończy się w maju 2020 roku, miał na celu wykonanie przez międzynarodowe konsorcjum, studium warunków geotermicznych dla dwóch obszarów na terenie Meksyku: kaldery Acoculco i kaldery Los Humeros, położonych we wschodniej części Trans-Meksykańskiego Pasa Wulkanicznego, pod kątem przyszłej budowy nowych, wysokowydajnych elektrowni (przeczytaj więcej o projekcie GEMex>>).
Wygłoszone przez uczestników spotkania referaty dotyczyły spraw zarządzania i sprawozdawczości projektu GEMex, a także przedstawiły jego finalne produkty m.in. modele przestrzenne obu obszarów badawczych wykonane w oprogramowaniu Paraview oraz otwartą dla wszystkich użytkowników, internetową bazę danych. Omówiono również możliwości dalszej współpracy europejsko-meksykańskiej na polu głębokiej geotermii w ramach nowych programów badawczych. Więcej informacji o projekcie, jego działaniach i rezultatach można uzyskać na stronie internetowej: www.gemex-h2020.eu/index.php/en.
Spotkaniu towarzyszyła dwudniowa (18-19 luty 2020), otwarta konferencja bazująca na osiągnięciach projektu GEMex pt. ”Superhot geothermal systems and the development of EGS” poświęcona naukowym aspektom rozpoznania i wykorzystania super gorących systemów geotermalnych o temperaturze roztworów wodnych lub pary przekraczających 2500C. W trakcie konferencji wygłoszono 32 referaty i przedstawiono 40 posterów (materiały z listą autorów oraz streszczeniami prezentacji można pobrać tutaj >>), z wynikami, analizą i integracją różnorodnych danych zebranych w czasie całego okresu realizacji projektu, w tym danych:
- geofizycznych (sejsmicznych, grawimetrycznych, magnetycznych),
- strukturalnych (modelowanie 3D, ewolucja tektoniczna, przebieg głównych linii tektonicznych),
- geochemicznych (chemizm wód i gazów),
- petrologicznych (obrazujących przemiany składu mineralnego skał pod wpływem gorących roztworów hydrotermalnych),
- petrofizycznych,
- modelowania numerycznego rozkładu temperatur w górotworze.
Uzyskany obszerny materiał dokumentacyjny posłużył do przygotowania wniosków i zaleceń dla zaplanowania dalszych prac, a zwłaszcza do wskazania najlepszej lokalizacji dla nowych, głębokich otworów wiertniczych (dubletów) umożliwiających utylitarne wykorzystanie wysokotemperaturowych zasobów geotermalnych do produkcji prądu elektrycznego. Uczestnictwo w projekcje GEMex zespołu PIG-PIB pozwoliło na zapoznanie się z najnowszymi technikami rozpoznania geologicznego stosowanymi podczas poszukiwań i szacowania potencjału energetycznego instalacji geotermalnych typu EGS wymagających m.in. szczelinowania hydraulicznego. Zebrane doświadczenia mogą być pomocne przy ewentualnych próbach wdrożenia podobnych rozwiązań technologicznych na terenie Polski.
PIG-PIB był zaangażowany w projekcie GEMex w działaniach pakietu roboczego WP4: Tectonic control on fluid flow (zadania szczegółowe: 4.1 - Understanding from exhumed systems oraz 4.2 - Relationships among brittle structures, magma emplacement and active thermal fluid flow). W 2018 r. pracownicy PIG-PIB wzięli udział w wyjeździe terenowym do Meksyku, podczas którego zebrano próby skalne z obu obszarów do dalszych badań laboratoryjnych. Wykonano dla nich datowania wieku bezwzględnego skał metodą izotopową U-Pb dla pojedynczych cyrkonów przy użyciu aparatury SHRIMP II-e oraz pomiary paleo-magnetyczne.
Uzyskane wyniki badań geochronologicznych wskazują na dużą heteorogeniczność i policykliczność krystalizacji magm badanych systemów wulkanicznych, która przejawia się dużą ilością cyrkonów odziedziczonych (inherited zircons) w badanych próbach. Szereg, nawet najmłodszych ciał intruzywnych, skał wylewnych lub piroklastycznych zawiera wymieszane populacje cyrkonów odziedziczonych pochodzące z wieloetapowego wytapiania różnych skał macierzystych. Analiza wiekowa tych najstarszych populacji cyrkonów wskazuje na ich pochodzenie z mezo-i neoproterozoicznych skał metamorficznych oraz permo-karbońskich skał magmowych. Rezultat ten odpowiednio wskazuje na obecność w głębokich warstwach podścielających obie kaldery wulkaniczne reliktów pradawnego kontynentu Oaxiaqua (orogen grenwilski) oraz permo-triasowego łuku wulkanicznego.
Przedstawiciele PIG-PIB wzięli udział w sesji referatowej drugiego dnia konferencji i przedstawili poster z wynikami wspomnianych wyżej badań pt. „Geochronological and paleomagnetic constraints on evolution of Palaeozoic plutonic basement and Neogene-Pleistocene volcanic succession of the Las Minas mining area (E-part of the Trans-Mexican Volcanic Belt)" (autorzy: W. Kozdrój, M. Pańczyk-Nawrocka, Jerzy Nawrocki, Małgorzata Ziółkowska-Kozdrój, Krystian Wójcik).
Eksperci PIG-PIB Wiesław Kozdrój (pierwszy z lewej) i Jerzy Nawrocki (drugi z prawej) w towarzystwie badaczy meksykańskich: Aídy López Hernández i Gerrardo Carrasco podczas sesji posterowej
Tekst i fotografia: Wiesław Kozdrój
Projekt GEMex otrzymał finansowanie z unijnego programu badań i innowacji „Horyzont 2020” w ramach umowy grantowej nr 727550
Project GEMex has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 727550
