Minerały rozpuszczone w wodzie

Spoglądając o świcie z wieży widokowej na Eliaszówce (1023 m n.p.m.), możemy podziwiać, jak słońce, początkowo nieśmiało, oświetla lesiste szczyty ciągnących się po horyzont gór. Leniwie wyciąga je z mroków nocy – najpierw wierzchołki, pozostawiając na długo w ciemnościach czarne doliny potoków. Wschodni horyzont zmienia swój wygląd, od bladej, pomarańczowo-różowej poświaty za widnokręgiem, do głębokiego błękitu i nieprzebranej zieleni. To, w zależności od stałego miejsca zamieszkania względem biegnącej tu granicy polsko-słowackiej — Ľubovnianska vrchovina lub Beskid Sądecki, kraina słynąca z bogactwa wód mineralnych.

Między Dunajcem a Kamienicą

Można uogólnić budowę geologiczną regionu stwierdzeniem: fliszowa nuda. Jednak u stóp Radziejowej, Jaworzyny Krynickiej, Kicarza czy Huzarów można znaleźć echa kilku procesów geologicznych z zamierzchłych czasów. Procesów, które najpierw wypiętrzyły morski abisal na 1200 m ponad obecny poziom morza, a potem synkliny zamieniły w szczyty, a rzeczne koryto Popradu wycięło w antyklinie. Ściślej – chodzi o orogenezę alpejską, która w wyniku kolizji płyt kontynentalnych: euroazjatyckiej i afrykańskiej, wypiętrzyła fliszowe, mezozoiczne skały osadowe.

Sądecczyzna, oprócz wielu walorów czysto przyrodniczych, takich jak rozległy kompleks leśny zamieszkały przez wszystkie duże ssaki i zróżnicowana flora, a także turystycznych, w postaci zabytków i pozostałości po etnicznej układance tutejszej ludności, może stanowić nie lada gratkę dla miłośnika geologii.

Aktywność sejsmiczna i wody mineralne

Bogactwo wód mineralnych to jeden z głównych atutów regionu, który od lat przyciąga turystów, szczególnie do uzdrowisk – Krynicy, Muszyny, Piwnicznej. Ich obecność ma ścisły związek z geologiczną budową terenu, który jest wciąż aktywny sejsmicznie. Ostatnie trzęsienie ziemi, choć o niewielkiej magnitudzie 2,9, zarejestrowane w 2023 roku, jest dowodem na istnienie aktywnych uskoków. Ale jeszcze w 1993 roku odnotowano już niepomijalne 4,8.

Te pęknięcia w skorupie ziemskiej stanowią drogi migracji dla wód i gazów, które, przepływając przez okoliczne skały, wzbogacają się w „minerały”. Dwutlenek węgla (CO₂) znajdujący się w górotworze zakwasza infiltrujące wody, ułatwiając rozpuszczanie skał fliszowych. W efekcie powstają wody o charakterze wodorowęglanowo-sodowo-wapniowo-magnezowym, często z dodatkiem żelaza. Schemat powstawania tego typu wód zamieszczam poniżej:

Te naturalnie nasycone CO₂ wody mineralne (potocznie nazywane „gazowanymi”) mają mineralizację od 1000 do 2300 mg/dm³, a zawartość dwutlenku węgla waha się w nich od 250 do 3600 mg/dm³. Wyjątkowym przykładem jest woda ze źródła Zuber IV w Krynicy, pozyskiwana z odwiertu o głębokości 935 m. To unikalna „szczawa hipersomatyczna” z rekordową zawartością „rozpuszczonych minerałów”^* — około 24 000 mg/dm³. Uważa się, że jest to mieszanina wód reliktowych (pochodzących z morza, w którym powstały skały fliszu) i wód infiltracyjnych. Poniżej przedstawiono zawartość poszczególnych anionów i kationów [mg/dm³]:

Aniony:

• Wodorowęglanowy: HCO₃⁻ – 16593,00
• Chlorkowy: Cl⁻ – 896,90
• Siarczanowy: SO₄²⁻ – 5,78
• Bromkowy: B⁻ – 0,3
• Jodkowy: I⁻ – 0,04

Kationy:

• Sodowy: Na⁺ – 5821,00
• Magnezowy: Mg²⁺ – 341,90
• Potasowy: K⁺ – 252,90
• Wapniowy: Ca²⁺ 85,52
• Litowy: Li⁺ 43,67
• Żelazowy: Fe²⁺ – 0,87

W rejonie Krynicy, Piwnicznej, Muszyny i okolic dostępnych dla turystów jest łącznie 35 źródeł mineralnych. Większość to naturalne wypływy, choć niektóre powstały lub są wspomagane przez odwierty. Wokół tych źródeł często można zaobserwować wytrącanie się minerałów i tworzenie osadów. Najczęściej są to zbite, rdzawe konglomeraty (martwice żelaziste lub wapienno-żelaziste). Powstają one, gdy dwuwartościowe żelazo (Fe²⁺) w wodzie wchodzi w kontakt z tlenem z powietrza, a następnie utlenia się do trójwartościowego, trudniej rozpuszczalnego żelaza (Fe³⁺), co prowadzi do wytrącenia się osadów. Niejednokrotnie w prosty proces utleniania i strącania mieszają się bakterie żelaziste, czyniąc całe zjawisko bardziej skomplikowanym. Skład mineralny tych osadów to najczęściej mieszanina lepidokrokitu γ-Fe³⁺O(OH), goethytu Fe³⁺O(OH), jarosytu KFe₃³⁺(SO₄)₂(OH)₆, ferryhydrytu Fe³⁺₁₀O₁₄(OH)₂ i schwertmannitu Fe³⁺₁₆(OH,SO₄)₁₂–₁₃O₁₆ · 10–12H₂O

Mofety. Bulgotka, Dychawka i inne wyziewy

Kolejną ciekawostką regionu są mofety. To formy zimnych ekshalacji wulkanicznych, z których, poprzez system uskoków i spękań w fliszu, migrują powulkaniczne gazy i wydobywają się bezpośrednio na powierzchnię. Największy udział w tej gazowej mieszaninie stanowi CO₂, chociaż współwystępują azot, metan, tlen, gdzieniegdzie radon. Mofety występują w Tyliczu, Szczawniku, Złockiem, ale największą z nich jest mofeta im. prof. Świdzińskiego, która znajduje się w Jastrzębniku. Obserwując ją w sezonie letnim na pewno rzuci się w oczy wybujała zieleń otaczająca ten pomnik przyrody. Rośliny są wokół niej bardziej zielone, wyższe, obfitsze niż w okolicy. To właśnie zasługa wydobywającego się CO₂ (aż 10 m³/s), który stanowi dla roślin źródło tego „odżywczego” gazu. Wiążą się z nim również niebezpieczeństwa – jako cięższy od powietrza zalega w nieckach, powodując niejednokrotnie śmieć owadów, ptaków, rzadziej ssaków. Obserwacja z poziomu człowieka nie jest jednak niebezpieczna, zwłaszcza przy lekko wietrznej pogodzie.

Obszar Beskidu Sądeckiego to jedyne w Polsce miejsce, w którym można obserwować te osobliwości. W ramach ciekawostek – literatura opisuje również kilkudniową erupcję gazów w rejonie Tylicza w latach 70-tych XX wieku, na tyle obfitą, że wyrzucała pokłady torfu na wiele metrów w górę. Inna wieść gminna wiąże mofetę tylicką z radzieckim programem kosmicznym. Krakowski Instytut Zootechniki próbował w 1962 r. hodować algi na potrzeby kosmonautów, korzystając z wydzielanego w CO₂ właśnie w rejonie Tylicza. Eksperyment szybko zaniechano, nie ze względu na zawodność mofety, ale na ciężkostrawność alg.

Posłowie

Niepozorny, na pewno niepozorny turystycznie Beskid Sądecki ma wiele ciekawostek do okrycia, szczególnie dla ludzi ciekawych i spostrzegawczych. Położenie lekko na uboczu pozwoliło mu wciąż być miejscem kameralnym, o relatywnie niewielkiej liczbie turystów, ale pięknymi widokami, dziką przyrodą i ciekawą historią geologiczną, której można dosłownie posmakować.

P.S. Osobiście, ze względu na smak wody, polecam odwiedzenie źródeł w Piwnicznej-Zdroju (obok Pijalni Artystycznej), Łomnicy (pod Kiczorem) oraz w Szczawniku (źródło za cerkwią).

 

Radosław Mółka
Uzupełnienia: Piotr Zając
realgarblog.com

*potocznie używa się stwierdzenia, że w wodzie mineralnej są „rozpuszczone minerały”. Jest do duże uogólnienie i chociażby na potrzeby marketingowe działa świetnie; ludzie wyobrażają sobie w wodzie, którą kupują obecne mikro-kryształy. W rzeczywistości są w niej zawarte jony, a nie pierwiastki lub związki chemiczne o uporządkowanej, krystalicznej budowie, tzn. minerały.

Literatura:

• Filippovits E., Gryszkiewicz I., Lasek-Woroszkiewicz D., Socha D., Sokołowski J., Sosnowska M., Stożek J., Wrzosek A. 2022: Katalog wybranych źródeł wód mineralnych i swoistych w Karpatach i Sudetach. Pod red. Andraszak A., Masiak M. PIG-PIB, Warszawa.
• Rajchel J., Rajchel L., Cisek J. 2013: Mofeta z Tylicza w płaszczowinie magurskiej Karpat zewnętrznych. Prz. Geol., Vol. 61, nr 9, s. 541–546.

Strony internetowe:

• https://www.beskidsadecki.eu
• https://muszyna.pl
• https://www.piwniczna.pl
• http://www.mineralnamalopolska.pl/zrodla
• https://crfop.gdos.gov.pl
• https://galaxy.agh.edu.pl/~bartus/geologia/skaly-osadowe/zelaziste