Wody termalne i zawarta w nich energia są w Polsce od ponad 20 lat przedmiotem szczególnego zainteresowania (zwłaszcza samorządów) związanego z możliwościami ich wykorzystania dla celów grzewczych, balneologii i rekreacji. Coraz bardziej palącym problemem staje się zatem rzetelne określenie i udokumentowanie złóż wód termalnych oraz przesądzenie o istniejących możliwościach ich zagospodarowania (lub braku możliwości). Zbadanie wgłębnej budowy geologicznej Polski wskutek wykonania ponad 7 tysięcy głębokich otworów wiertniczych (badawczych i naftowych) pozwoliło na wstępne, ogólne rozpoznanie złóż wód termalnych. Ich występowanie w Polsce jest związane przede wszystkim z trzema głównymi jednostkami tektonicznymi: zachodnioeuropejską platformą paleozoiczną oraz Sudetami i Karpatami, wraz z ich przedgórzami. Niektóre obszary, np. podhalańska, zostały rozpoznane w stopniu pozwalającym szacować parametry złożowe i projektować eksploatacyjne otwory wiertnicze. Z kolei inne obszary perspektywiczne, np. Sudety, są rozpoznane w stopniu niedostatecznym.
Opłacalne ekonomicznie wykorzystanie energii wód termalnych musi się opierać na szczegółowej analizie warunków geologicznych i hydrogeologicznych ich występowania oraz określenia rynku potencjalnych odbiorców. Polskie wody termalne są wodami o zróżnicowanej temperaturze dlatego ich wykorzystanie powinno przede wszystkim służyć ogrzewaniu, przygotowaniu ciepłej wody użytkowej oraz rekreacji i balneologii. Trudno natomiast uznać, że mogą być one w bliskiej przyszłości źródłem wytwarzania energii elektrycznej.
WODY TERMALNE NA PLATFORMIE PALEOZOICZNEJ
Platforma paleozoiczna charakteryzuje się znacznym potencjałem dla wykorzystania wód termalnych. Wody termalne występują tu w osadowych skałach mezozoiku i paleozoiku, tworzących rozległe, nieckowate struktury o charakterze zbiorników, tj. synklinoria szczecińsko-miechowskie oraz brzeżne, rozdzielone wyniesieniem antyklinorium środkowopolskiego. Szczególnie korzystnymi warunkami dla ujmowania wód termalnych cechują się zbiorniki kredy dolnej i jury dolnej, zwłaszcza w północno-zachodniej i środkowej części synklinorium szczecińsko-miechowskiego i niecki warszawskiej, położonej na obszarze synklinorium brzeżnego, oraz północnej części monokliny przedsudeckiej. Mimo znacznej głębokości występowania poziomów zbiornikowych i ich izolacji od powierzchni terenu są one zasilane wodami infiltracyjnymi. Obszarami zasilania są przede wszystkim strefy brzeżne struktur, w których budujące je skały osadowe tworzą wychodnie pod osadami kenozoiku oraz strefy tektoniczne. Wody przepływając z brzeżnych części basenów ku ich osiom ulegają mineralizacji i ogrzaniu oraz mieszaniu z wodami wgłębnymi.
Wody podziemne ujmowane w zbiorniku kredy dolnej charakteryzują się temperaturą na wypływie od 23°C (otw. nr 5 w Grodzisku) do 71°C (otw. GT-2 w Poddębicach), mineralizacją od 0,2 g/dm3 do 100,0 g/dm3 oraz wydajnością od 16,0 m3/h do 200,0 m3/h. Są to na ogół wody chlorkowe, których lokalnie występująca bardzo wysoka mineralizacja związana jest z ascenzją solanek. Na obszarach położonych w pobliżu stref zasilania spotykane są również wody wodorowęglanowe o mineralizacji poniżej 1,0 g/dm3 (Grodzisko, Łódź, Mszczonów, Poddębice). Głębokość występowania poziomów zbiornikowych waha się od 759 m do 2 447 m, na większości obszaru nie przekracza jednak 1 500 m. Wody termalne kredy dolnej wykorzystywane są do celów produkcji ciepła oraz w rekreacji (Mszczonów, Poddębice, Uniejów).
Występujące poniżej dolnokredowych wodonośne utwory jury dolnej stanowią najbardziej perspektywiczny zbiornik geotermalny w niżowej części kraju z uwagi na znaczne zasoby dyspozycyjne zakumulowanej energii i dużą powierzchnię. Szacuje się, że w osiowej części niecki łódzkiej temperatura w stropie zbiornika może sięgać do 120°C, mineralizacja do 200 g/dm3, a wydajność do 300-450 m3/h). Wody termalne tego zbiornika zostały udostępnione w szeregu ujęć lecz tylko nieliczne z nich zostały zagospodarowane, służąc do zaopatrzenia ciepłowni geotermalnych w Pyrzycach i Stargardzie Szczecińskim, oraz ośrodków rekreacyjnych w Poznaniu (otw. Swarzędz IGH-1) i Grudziądzu (otw. Marusza IG-1). Ze zbiornika jury dolnej ujmowane są na ogół wody typu Cl-Na,(I),(Fe) o temperaturze od 21°C (otw. Jamno IG-3 w Chłopach) do 69°C (otw. GT-2 w Stargardzie Szczecińskim) i mineralizacji od 2,2 g/dm3 do 132,0 g/dm3. Wydajność ujęć osiąga od 5,4 m3/h do 225,0 m3/h.
W południowej części platformy paleozoicznej, pozbawionej utworów wodonośnych dolnej kredy i dolnej jury, w kilku otworach udokumentowano zasoby eksploatacyjne wód termalnych występujących w poziomach o mniejszym znaczeniu użytkowym - środkowotriasowym (Wojnów), permsko-triasowym (Ozimek) i górnokarbońskim (Wołczyn). W pobliżu uskoku brzeżnego w Dużej Wólce ujęto wody termalne występujące w osadach neogenu.
WODY TERMALNE W KARPATACH
Warunki występowania i formowania wód termalnych na obszarze prowincji karpackiej są bardzo zróżnicowane z uwagi na styl budowy tej części kraju. W Karpatach wewnętrznych obszarem infiltracyjnego zasilania wód podziemnych, w tym wód termalnych niecki podhalańskiej, jest obszar Tatr. Systemem szczelin wody migrują w rejon niecki, gdzie część ich strumienia trafia do skał zbiornikowych i ogrzewa się wraz ze wzrostem głębokości przepływu. Skałami zbiornikowymi niecki podhalańskiej są wapienie i dolomity triasu, piaskowce i skały węglanowe jury oraz utwory eocenu węglanowego zalegające pod serią utworów fliszu podhalańskiego. Miąższość stref wodonośnych jest zmienna i wynosi od 100 do 700 m, a strop zbiornika zapada z południa na północ, od głębokości około 1 000 m do około 3 000 m w rejonie Chochołowa. Wraz z odległością od strefy zasilania zmniejsza się prędkość przepływu wód w związku z obecnością szczelnej bariery, jaką stanowi pieniński pas skałkowy, co powoduje zróżnicowanie składu chemicznego i temperatury wód w północnej i południowej części zbiornika. W części południowej, położonej w sąsiedztwie strefy zasilania, mineralizacja wód nie przekracza 0,4 g/dm3, a temperatura na wypływie uzyskana ze zlokalizowanych tam otworów osiąga maksymalnie 36°C, podczas gdy w części północnej wartości te wynoszą odpowiednio 3,1 g/dm3 i 86°C (otw. Bańska PGP-1). Wody termalne występują pod ciśnieniem artezyjskim, co sprzyja ich eksploatacji. Wydajność otworów zlokalizowanych w obrębie niecki podhalańskiej jest zróżnicowana i przekracza maksymalnie 550 m3/h (otw. Bańska PGP-1). Obecnie na obszarze niecki wody termalne są ujmowane 15 otworami wiertniczymi i wykorzystywane w energetyce cieplnej (Geotermia Podhalańska w Bańskiej Niżnej) i rekreacji (Bukowina Tatrzańska, Białka Tatrzańska, Szaflary, Zakopane).
WODY TERMALNE W SUDETACH
W Sudetach i na obszarze bloku przedsudeckiego zasadnicze znaczenie dla formowania wód termalnych ma tektonika blokowa, która powodowała powstanie wydźwigniętych obszarów zasilania (m.in. Karkonosze, Góry Bystrzyckie i Orlickie, Masyw Śnieżnika) oraz głębokich rozłamów skał krystalicznych. Rozłamy te umożliwiają infiltrację wód opadowych w głąb górotworu, ich podziemny przepływ wzdłuż spękań, dzięki czemu możliwe jest przeniesienie ciepła z ośrodka skalnego o wyższej temperaturze oraz, lokalnie, drenaż ogrzanych wód w obrębie obniżeń terenu, w strefach krzyżowania się uskoków. Tego rodzaju systemy formowania się wód termalnych określane są mianem infiltracyjnych systemów hydrogeotermicznych. Głębokość przepływu wód termalnych Sudetów została oszacowana na podstawie średniego gradientu geotermicznego, wynoszącego ok. 2,5°C/100 m, na co najmniej 2 500 - 3 000 m, a w okolicach Lądka Zdroju na ponad 4 000 m. Cechami charakterystycznymi wód termalnych Sudetów jest ich występowanie na różnych głębokościach oraz niska mineralizacja. Wodom tym towarzyszy nierzadko dwutlenek węgla, radon oraz podwyższone wartości fluorków, siarczków i kwasu metakrzemowego. Dlatego też niemal wszystkie znane ich wystąpienia zaliczane są do grupy wód leczniczych. Z uwagi na specyficzne warunki formowania i występowania wód termalnych na obszarze prowincji sudeckiej wyznaczony został sudecki region geotermiczny.
W prowincji sudeckiej wody termalne zostały ujęte w ośmiu miejscowościach – Cieplicach Śląskich-Zdroju, Dusznikach-Zdroju i Lądku-Zdroju (lecznicze wody termalne), Staniszowie, Karpnikach oraz Grabinie, a także w otworach badawczych w Jeleniowie i Krosnowicach. Ich eksploatacja prowadzona jest jedynie w Cieplicach Śląskich Zdroju i Lądku-Zdroju, gdzie wypływają na powierzchnię w źródłach oraz ujmowane są otworami o głębokości sięgającej odpowiednio do 2 002,5 m (otw. Cieplice C-2) oraz 700,5 m (otw. L-2 Zdzisław). W Lądku-Zdroju wody termalne charakteryzują się bardzo niską mineralizacją wynoszącą 0,2 g/dm3 oraz temperaturą od 20,5°C do 29°C na wypływie ze źródeł i około 45°C z ujęcia L-2 Zdzisław. Wydajność eksploatacyjna poszczególnych ujęć, w tym źródeł, wynosi od 1,2 do 108,0 m3/h. W Cieplicach Śląskich-Zdroju mineralizacja wód jest wyższa i wynosi od 0,4 do 0,6 g/dm3, a temperatura wód na wypływie od 20°C do 87°C (otw. C-1). W odwierconych w 2014 r. w sąsiedztwie Cieplic ujęciach w KT-1 w Karpnikach i ST-1 w Staniszowie ujęto wody termalne o mineralizacji około 0,5 g/dm3, temperaturze na wypływie wynoszącej odpowiednio 54°C i 37°C i zasobach eksploatacyjnych 44,0 m3/h i 20,5 m3/h. Z ujęcia GT-1 w Dusznikach o głębokości 1 695 m oraz Odra 5-I\Lech w Grabinie o głębokości 545 m uzyskano samowypływ unikalnych w skali kraju termalnych szczaw, o temperaturze 35°C i 31°C. Z uwagi na obecność rozpuszczonego dwutlenku węgla charakteryzuje je stosunkowo wysoka mineralizacja wynosząca odpowiednio 3,4 g/dm3 i 10 g/dm3. Szczawy termalne o temperaturze rzędu 20-22°C ujęto również w otworach badawczych w Jeleniowie i Krosnowicach.
