Slatinski vrelci / Mineral water springs EarthCache

SLO:

Termalni vrelci

Termalni vrelec je izvir vode, ki nastane zaradi pojava geotermalno ogrevane podtalnice, in se dviga iz zemeljske skorje.

Voda, ki izhaja iz termalnega vrelca, se ogreva geotermalno, torej s toploto, proizvedeno v zemeljski skorji. Na splošno se temperatura kamnin v zemlji povečuje z globino. Hitrost naraščanja temperature z globino je znana kot geotermalni gradient. Če voda prodre dovolj globoko v skorjo, se bo ob stiku z vročimi kamninami segrela. Na ta način se ogreva voda iz termalnih vrelcev na nevulkanskih območjih, kot jih poznamo tukaj.

V aktivnih vulkanskih območjih se voda segreja v stiku z magmo (staljeno kamnino). Visokotemperaturni gradient v bližini magme lahko povzroči, da se voda dovolj segreje, da zavre ali se celo pregreje. Pojav, ko se voda tako segreje, da ustvari parni pritisk in občasno izbruhne v curku nad površino Zemlje, se imenuje gejzir. 

Vrelci mineralne vode in možnosti njihovega izkoriščanja

O bogastvu mineralnih in termalnih vod na Štajerskem so pisali že različni avtorji vse od konca 16. stoletja naprej. Starejši avtorji so opisovali predvsem medicinsko vrednost teh izvirov. Sistematičen pregled najstarejših člankov na temo mineralnih vod na Štajerskem je podal Ciril Šlebinger (1932). Iz pregleda je mogoče razbrati, da so se predvsem avstrijski geologi v 19. stoletju zelo radi ukvarjali s preučevanjem mineralnih vod na Štajerskem. Šlebinger v isti razpravi prav tako podaja pregled mineralnih vrelcev na Štajerskem. Te deli v več skupin:

• Gleichenberško, ki leži na ozemlju današnje Republike Avstrije in pokriva tektonsko enoto graškega zaliva,
• Slovenjegoriško, kamor razen Osrednjih in Vzhodnih Slovenskih goric Šlebinger uvršča še vrelce na Zgornjem in Spodnjem Murskem polju in deloma v Prekmurju (Petanjci),
• skupino štajerske termalne črte, kamor uvršča termalne in slatinske izvire, ki se pojavljajo ob labotskem in šoštanjskem tektonskem prelomu in se vlečejo na obeh straneh Vitanjskih Karavank, vse od Toplošice do Rogaške Slatine,
• posavsko skupino (Rimske toplice).

V Slovenskih goricah Šlebinger omenja izvire mineralne vode v Plitvicah, Spodnjih Ivanjcih, na Policah (kjer naj bi bilo nekdaj celo sedem vrelcev), Spodnji Ščavnici, Ihovi, Stavešincih, Očeslavcih, Okoslavcih, Grabonošu, Negovi, Benediktu v Slovenskih goricah, Negovi, Spodnjih in Zgornjih Žerjavcih in Lormanju. Omenja še obstoj nekaterih manjših vrelcev, vendar pa ne govori o njihovi natančni lokaciji. Kot zanimivost omenja izvir slatine na Stavešinskem Vrhu, ki so ji domačini dali ime Slepica, ker naj bi oslepila ptiča, ki leti čez izvir (Šlebinger, 1932).

Kasnejše geološke raziskave so pokazale, da območje Slovenskih goric predstavlja eno od največjih anomalij temperatur v zemeljskih globinah. Bogastvo mineralnih in termalnih vrelcev so v Avstriji izkoriščali že stoletja, na naši strani pa se je na obrobju Slovenskih goric razvilo le Zdravilišče Radenci in nekaj kopališč, medtem ko manjših izvirov mineralne in termalne vode do pred kratkim nismo izkoriščali. Šele v zadnjem času je nastalo nekaj raziskav, ki so pokazale, da bi bilo mogoče bogat potencial mineralne in termalne vode izkoristiti kot dodatno dejavnost v siceršnji turistični ponudbi.

Eno od bolj raziskanih območij predstavlja okolica Benedikta v Slovenskih goricah (v nadaljevanju Benedikt), ki s svojim potencialom nudi dobre možnosti za razvoj rekreacijskega in zdraviliškega turizma manjših kapacitet.

Nosilec mineralnih vod na območju občine Benedikt so terciarni sedimenti miocenske (sarmatske) starosti. Mineralne vode v teh sedimentih se nahajajo na manjših globinah, do 100 m. Zaradi majhne globine temperatura vode ne presega 20°C. Peščeni vodonosniki so slabo prepustni in ne dovoljujejo črpanja večjih količin mineralne vode. Nižji deli terciarnih sedimentov iz starejšega miocena (helveta) pa so že sprijeti do stopnje, da se v njih pojavlja razpoklinska poroznost. Te plasti bi po oceni geologov lahko predstavljale geotermalni vodonosnik, ki bi bil primeren za izrabo. Na oceni izkušenj drugih vrelcev v severovzhodni Sloveniji je mogoče iz teh virov pričakovati izdatnost med 0,5 in 5 l/s. Izjemo predstavlja Cafova slatina, kjer so leta 1973 med poskusnim vrtanjem črpali mineralno vodo s kapaciteto 4 l/s in temperaturo 19°C. Globina vrtine je znašala od 67 do 127 m. Po končanih poskusih se je tudi izdatnost Cafove slatine ustalila pri kapaciteti 0,2 l/s (Možnosti zajemanja termalne vode…, 1997).

Kot smo že omenili se na območju Slovenskih goric pojavljajo zelo velike temperaturne anomalije v globinah. To se kaže tudi v visokem geotermičnem gradientu. Geotermične meritve, ki so bile izvedene v okviru geoloških vrtanj na območju benediške vrtine Be-2/76 dajejo naslednjo oceno spreminjanja temperature z globino:

Vir: Možnosti zajema termalne vode v Benediktu, Geološki zavod Ljubljana,1997.         

Podobne raziskave so bile za potrebe Term Maribor opravljene tudi na nekaterih vrtinah v okolica Maribora ter v Šomatu. Primerjava s temi meritvami in podobnimi meritvami drugod po Sloveniji kaže, da ima območje Benedikta in širše okolice najvišje geotermične gradiente v Sloveniji (Možnosti zajemanja termalne vode…, 1997).

Kemijska sestava mineralnih vod je odvisna od mineraloške in petrografske sestave geotermalnega vodonosnika in plasti pod vodonosnikom. Geološki zavod Ljubljana je na območju treh vrtin, Helena, Pavla in Ana zajel vzorce v globini sarmatskega vodonosnika. Slatina Helena je relativno nizko mineralizirana. Izparilni ostanek znaša 700 mg/l. Najbolje je zastopan kalcijev kation, sledijo pa mu magnezijev, natrijev in kalijev. Med najpomembnejšimi anioni se pojavlja hidrogenkarbonatni, kloridni in sulfatni. Tip vode iz slatine Helena lahko označimo kot kalcijsko-magnezijsko-(natrijsko) hidrogenkarbonatni. Slatina Pavla vsebuje nekaj več kalcijevih ionov, medtem ko so koncentracije magnezijevih ionov nekaj manjše. Več je hidrogenkarbonatnega iona, koncentracije kloridnih in sulfatnih ionov pa so manjše. Tudi vodo iz slatine Pavla bi lahko označili kot kalcijsko-magnezijsko-(natrijsko)-hidrogenkarbonatni tip. Slatina Ana je zajeta z najglobljo vrtino, zaradi česar se že kažejo spremembe v kemijski sestavi. Delež vodilnega kalcijevega kationa se poveča, močan pa je tudi porast natrijevih ionov. Opazen je tudi dvig prisotnosti kalijevih ionov in hidrogenkarbonata, vsebnost kloridnega iona pa se zmanjša. Voda iz slatine Ana spada v kalcijsko-natrijsko-magnezijsko-hidrogenkarbonatni tip (Geotermalne raziskovalno-kaptažne vrtine…, 1999).

Predvidevanja geoloških raziskav kažejo, da bi bilo na območju mogoče pridobiti zadostne količine termalne vode za potrebe manjšega turistično-rekreacijskega centra.

besedilo iz Zbornika Občine Benedikt
Avtor: Igor Žiberna
Povzeto iz: https://www.benedikt.si/objava/247539

Naloge za vpis zaklada (odgovore pošlji preko sporočil ali e-maila):

1. Na kakšen način se je segrela voda, ki prihaja iz teh vrelcev?
2. Na kateri globini (približno) voda zavre?
3. Ali lahko črpamo večje količine mineralne vode iz Benediških vrelcev? Zakaj?
4. Opiši barvo in vonj vode. Zakaj misliš, da je takšne barve in vonja?
   • Voda je tudi pitna, tako da lahko sporočiš tudi okus. Ni pa nujno 
5. Dokaz obiska:
   • slikaj sebe ali svoj vzdevek z vrelcem Ana in dodaj sliko vpisu
   • ali pa poišči ime gradbeništva, ki je leta 2001 uredilo hišico ob izviru

ENG:

Hot springs

A hot spring is a spring produced by the emergence of geothermally heated groundwater that rises from the Earth's crust. 

Water issuing from a hot spring is heated geothermally, that is, with heat produced from the Earth's mantle. In general, the temperature of rocks within the earth increases with depth. The rate of temperature increase with depth is known as the geothermal gradient. If water percolates deeply enough into the crust, it will be heated as it comes into contact with hot rocks. The water from hot springs in non-volcanic areas is heated in this manner (as familiar here)

In active volcanic zones, water may be heated by coming into contact with magma (molten rock). The high temperature gradient near magma may cause water to be heated enough that it boils or becomes superheated. If the water becomes so hot that it builds steam pressure and periodically erupts in a jet above the surface of the Earth, it is called a geyser. 

Mineral water springs and possibilities of their exploitation

Various authors have written about the richness of mineral and thermal waters in Styria since the end of the 16th century. Older authors have mainly described the medical value of these springs. A systematic review of the oldest articles on the topic of mineral waters in Styria was given by Ciril Šlebinger (1932). It can be seen from the review that Austrian geologists in the 19th century were very fond of studying mineral waters in Styria. In the same discussion, Schlebinger also gives an overview of mineral springs in Styria. These are divided into several groups:

• Gleichenberg, which lies on the territory of the present-day Republic of Austria and covers the tectonic unit of the Gulf of Graz,
• Slovenjegoriško, where, in addition to the Central and Eastern Slovenske gorice, Šlebinger also includes springs in the Upper and Lower Mursko polje and partly in Prekmurje (Petanjci),
• a group of Styrian thermal lines, which includes thermal and Slatina springs, which occur at the Labot and Šoštanj tectonic faults and stretch on both sides of the Vitanj Karavanke, all the way from Toplošica to Rogaška Slatina,
• Posavje group (Rimske toplice).

In Slovenske gorice Šlebinger mentions mineral water springs in Plitvice, Spodnje Ivanjci, Police (where there used to be as many as seven springs), Spodnja Ščavnica, Ihova, Stavešinci, Očeslavci, Okoslavci, Grabonoš, Negova, Benedikt in Slovenske gorice, Negova, Zgornji Žerjavci and Lormanje. He also mentions the existence of some smaller springs, but does not speak of their exact location. He mentions as interesting the spring of slatina on Stavešinski Vrh, which the locals named Slepica (Blind*) because it is supposed to blind a bird that flies over the spring (Šlebinger, 1932).
Subsequent geological research has shown that the Slovenske gorice area represents one of the largest temperature anomalies in the earth's depths. The richness of mineral and thermal springs has been exploited in Austria for centuries, but on our side only the Radenci Health Resort and a few baths have developed on the outskirts of Slovenske gorice, while smaller springs of mineral and thermal water have not been exploited until recently. Only recently, some research has emerged that has shown that the rich potential of mineral and thermal water could be used as an additional activity in the tourist offer.

One of the more researched areas is the surroundings of Benedikt in Slovenske gorice (hereinafter Benedikt), which with its potential offers good opportunities for the development of recreational and health tourism of smaller capacities.

The carrier of mineral waters in the area of ​​the municipality of Benedikt are tertiary sediments of Miocene (Sarmatian) age. The mineral waters in these sediments are located at shallow depths, up to 100m. Due to the small depth, the water temperature does not exceed 20°C. Sandy aquifers are poorly permeable and do not allow the pumping of large amounts of mineral water. The lower parts of the Tertiary sediments from the Early Miocene (Helvetian) are already adhered to the point that fractured porosity appears in them. According to geologists, these layers could represent a geothermal aquifer that would be suitable for exploitation. Based on the assessment of the experience of other springs in northeastern Slovenia, a yield of between 0.5 and 5l/s can be expected from these sources. An exception is Cafova slatina, where mineral water with a capacity of 4l/s and a temperature of 19°C was pumped during an experimental drilling in 1973. The depth of the well ranged from 67 to 127m. After the experiments, the capacity of Caf's slatina stabilized at a capacity of 0.2l/s (Možnosti zajemanja termalne vode…, 1997).

As already mentioned, very large temperature anomalies in the depths occur in the area of ​​Slovenske gorice. This is also reflected in the high geothermal gradient. Geothermal measurements carried out as part of geological drilling in the area of ​​the Benedikt's well Be-2/76 give the following estimate of temperature change with depth:

Source: Možnosti zajema termalne vode v Benediktu, Geological Survey of Ljubljana, 1997.  

Similar research was carried out for the needs of Terme Maribor on some wells in the vicinity of Maribor and in Šomat. A comparison with these measurements and similar measurements elsewhere in Slovenia shows that the area of ​​Benedikt and the wider surroundings has the highest geothermal gradients in Slovenia (Možnosti zajema termalne vode…, 1997).

The chemical composition of mineral waters depends on the mineral and petrographic composition of the geothermal aquifer and the layer below the aquifer. In the area of ​​three wells, Helena, Pavla and Ana, the Geological Survey of Ljubljana captured samples in the depth of the Sarmatian aquifer. Mineral water from Helena is relatively low mineralized. The evaporation residue is 700 mg / l. Calcium cation is best represented, followed by magnesium, sodium and potassium. Among the most important anions are hydrogen carbonate, chloride and sulfate. The type of water from Helena mineral water can be described as calcium-magnesium-(sodium) bicarbonate. Mineral water from Pavla contains slightly more calcium ions, while the concentrations of magnesium ions are slightly lower. There is more hydrogen carbonate ion and lower concentrations of chloride and sulfate ions. Water from Paula's well could also be described as a calcium-magnesium (sodium) -hydrogen carbonate type. Mineral water from Ana is covered by the deepest well, which is already showing changes in the chemical composition. The proportion of the leading calcium cation increases, and the increase in sodium ions is also strong. An increase in the presence of potassium ions and bicarbonate is also observed, and the chloride ion content decreases. Mineral water from water Ana belongs to the calcium-sodium-magnesium-hydrogen carbonate type (Geotermalne raziskovalno-kaptažne vrtine…, 1999).

Forecasts of geological research indicate that sufficient amounts of thermal water could be obtained in the area for the needs of a smaller tourist and recreational center.

text from the Proceedings of the Municipality of Benedikt
Author: Igor Žiberna
Taken from: https://www.benedikt.si/objava/247539   

Tasks to log the cache (send answer via messages or e-mail):

1. How is water heated before it comes out of these springs?
2. On which depth (aprox.) the water boils?
3. Can we pump large amounts of mineral water from The Springs of Benedikt? Why?
4. Describe the color and smell of the water. Why do you think has this color and smell?
   • Water is drinkable, so you can let me know also the taste! But this is optional 
5. Proof of visit:
   • take a picture of yourself or your nickname with spring Ana and add it to the log.
   • or find the sign "GRADBENIŠTVO xxx 2001" on the house at the springs and let me know what says instead of xxx.