Obszary Ÿród³owe egzotyków karpackich.pdf

Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 10, 2006

widoczny, zarówno w obrêbie pasma alpejsko-karpackie-

go, jak i przedalpejskich i przedkarpackich molasowych

zapadlisk.

Alpy Zachodnie charakteryzuj¹ siê najwy¿szymi wy-

sokoœciami i nieznaczn¹ szerokoœci¹ (50–60 km). To gigan-

tyczny zespó³ ró¿norodnych p³aszczowin. Ich tektoniczne

przemieszczenie nast¹pi³o w wyniku regionalnej, pozio-

mej kompresji, zorientowanej prostopadle do generalnej

rozci¹g³oœci Alp Zachodnich, która spowodowa³a tekto-

niczne rozwarstwienie skorupy ziemskiej na ró¿nych g³ê-

bokoœciach. Jest to dobrze widoczne na przyk³adzie strefy

Everestu–Verbano, sk³adaj¹cej siê z kilku ³usek p³aszczo-

winowych, nachylonych na po³udnie, zbudowanych z ler-

colitów, metabazytów i granulitów. Metabazyty i granulity

odpowiadaj¹ ni¿szej czêœci skorupy kontynentalnej, a ler-

colity — fragmentom p³aszcza. W rejonie Everestu na

powierzchni ods³ania siê pakiet ultrazasadowych ska³, któ-

ry pogr¹¿aj¹c siê pod Nizinê Padañsk¹ ³¹czy siê z geofi-

zycznie wyznaczon¹ powierzchni¹ Moho. Mo¿na go uwa¿aæ

za wyciœniêty fragment p³aszcza. W³aœnie w Alpach Zachod-

nich nast¹pi³o najwiêksze skrócenie skorupy ziemskiej.

Ten segment Alp oddzielony jest od zachodnioeuropej-

skich waryscydów w¹skim rowem przedalpejskim.

Budowa Alp Zachodnich zdecydowanie ró¿ni siê od

budowy Alp Wschodnich, znacznie szerszych i ni¿szych.

Przedalpejski rów molasowy ma tu maksymaln¹ szerokoœæ

i szybko zwê¿a siê w kierunku po³udniowej granicy Masy-

wu Czeskiego.

W zachodnich i wschodnich Karpatach mo¿na wyró¿-

niæ trzy sektory. Pierwszy z nich, do po³udnika Krakowa,

ma szerokoœæ 60–100 km, a przed jego czo³em znajduje siê

w¹ski rów przedgórski. Drugi ci¹gnie siê od po³udnika

Krakowa do równole¿nika Czerniowców. Tutaj Karpaty fli-

szowe i zapadlisko przedkarpackie s¹ najszersze (350 km),

a ich ³uk skierowany jest ku NE. Specyficzn¹ cech¹ tego

segmentu jest anomalna budowa skorupy. Jej asymetrycz-

na strefa korzeniowa, znajduj¹ca siê pod stref¹ skibow¹ i

wewnêtrzn¹ czêœci¹ zapadliska przedkarpackiego, prze-

mieszczona jest ku NE ze œrodkowej czêœci Karpat. Odci-

nek, gdzie skorupa ma anomaln¹ budowê, ma w planie

postaæ pasa szerokoœci 60–80 km, równoleg³ego do brzegu

kratonu wschodnioeuropejskiego. Granica Moho le¿y tu na

maksymalnej g³êbokoœci —60–67 km. Powy¿ej niej znajduje

siê warstwa o prêdkoœciach fal sejsmicznych 7,6–7,7 km/s,

któr¹ przykrywa gruba seria ska³ (do 30 km) o szybkoœ-

ciach fal sejsmicznych 6,8–7,0 km/s. W³aœnie z tym frag-

mentem pokrywa siê regionalne minimum si³y ciê¿koœci.

Tu te¿ wystêpuj¹ najwiêksze z³o¿a wêglowodorów zarówno

w Karpatach, jak i w zapadlisku przedkarpackim. W trze-

cim sektorze, po³o¿onym miêdzy miastami Ko³omyja i

Bakeu, nastêpuje silne zwê¿enie zapadliska i Karpat zew-

nêtrznych (30–50 km), ³añcuch jest wysoki, a jego tektoni-

ka jest bardzo skomplikowana.

Te cechy Alp i Karpat bardzo dobrze koresponduj¹ z

budow¹ ich przedpola. Alpy Zachodnie, z ich w¹skim

rowem przedgórskim, opieraj¹ siê o Masyw Centralny.

Alpy Wschodnie natomiast i ich szeroki rów przedgórski

wkraczaj¹ na niezdeformowan¹ p³ytê niemieck¹, gdzie w

obrêbie rowu wystêpuj¹ z³o¿a ropy i gazu. Najszersza stre-

fa Karpat i ich zapadliska przedgórskiego pokrywa siê z

obszarem obni¿onego fundamentu platformy prekambryj-

skiej oraz z przebiegiem paleoryftu wo³yñsko-orszañskie-

go, a najwê¿sza — opiera siê o po³udniowo-zachodni stok

tarczy ukraiñskiej oraz wyniesienie bukowiñskie, które

pocz¹wszy od neoproterozoiku charakteryzowa³o siê ci¹g-

³ymi ruchami wypiêtrzaj¹cymi. W w¹skiej strefie pasma

Karpat znajduje siê masywmarmaroski i tu nastêpuje mak-

symalne zbli¿enie tarczy ukraiñskiej i wyniesienia buko-

wiñskiego z Karpatami oraz przegiêcie ³uku Karpat, które

s¹ te¿ tu silnie wypiêtrzone.

Zatem struktura peryferycznej czêœci kratonu wschod-

nioeuropejskiego oraz kszta³t jego granic znajduj¹

odzwierciedlenie w budowie i ewolucji strukturalnej przy-

legaj¹cego ³añcucha Karpat; najwiêksze komplikacje w

budowie tych ostatnich wystêpuj¹ tam, gdzie strukturalne

elementy kratonu s¹ silnie wyniesione lub klinowato

wdzieraj¹ siê w strefê fa³dow¹. Wp³yw kszta³tu kratonu na

strukturê przylegaj¹cej do niego strefy fa³dowej daje siê

³atwo wyt³umaczyæ, szczególnie z pozycji mobilistycz-

nych koncepcji tektogenezy. J Dewey i J. Bird (1970) pisz¹

na ten temat: Stopieñ spajania kontynentów w rezultacie

ich kolizji wzd³u¿ szwu kolizyjnego, skala i czas deformacji

zale¿¹ od kszta³tu zderzaj¹cych siê kontynentów. W przy-

padku bardzo urozmaiconych stref brze¿nych, najwczeœ-

niejsze i najsilniejsze deformacje w obrêbie pasma fa³dowe-

go obejmuj¹ strefy, które jako pierwsze ulegaj¹ kolizji.

Obszary Ÿród³owe egzotyków karpackich

na podstawie badañ petrologicznych i paleontologicznych

Tomasz Malata*, Barbara Olszewska*, Pawe³ Poprawa**, Janusz Skulich*, Anna Tomaœ*

Basen Karpat fliszowych by³ czêœci¹ zbiornika Tetydy

rozwiniêt¹ prawdopodobnie na skorupie kontynentalnej.

Jego granice wyznacza³a z jednej strony platforma europej-

ska, z drugiej —wyniesienie po³udniowomagurskie. Prócz

tych dwóch domen trzecim istotnym obszarem Ÿród³owym

by³a œródbasenowa kordyliera œl¹ska, istotnie zmieniaj¹ca

siê w czasie i w przestrzeni. Istnia³y ponadto inne œródbase-

nowe obszary alimentacyjne o mniej lub bardziej lokalnym

zasiêgu i ró¿nym okresie trwania. Wymieniæ tu mo¿na

grzbiet oddzielaj¹cy obecne jednostki magursk¹ i dukielsk¹

oraz wyniesienie wêglowieckie. Obszary te cechowa³a swo-

ista budowa geologiczna, przez co zespo³y egzotykowe

pochodz¹ce z odrêbnych Ÿróde³ ró¿ni¹ siê miêdzy sob¹

sk³adem i wiekiem ska³. Pozwala to nie tylko identyfiko-

waæ poszczególne obszary Ÿród³owe na podstawie egzoty-

ków, ale i wyci¹gaæ wnioski o pierwotnej pozycji Karpat,

ich pod³o¿u i wielkoskalowych zjawiskach tektonicznych

zachodz¹cych w czasie istnienia basenu i póŸniejszej tekto-

genezy orogenu.

Pó³nocny obszar alimentacyjny basenu Karpat zew-

nêtrznych by³ stosunkowo stabilny przez ca³y czas istnienia

*Pañstwowy Instytut Geologiczny, Oddzia³ Karpacki, ul. Skrza-

tów 1, 31-560 Kraków

**Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4,

00-975 Warszawa

853

Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 10, 2006

basenu. Dostarcza³ on zró¿nicowany zespó³ egzotyków,

sk³adaj¹cy siê z kadomskich lub wczesnokaledoñskich

gnejsów, kambryjskich granitów, waryscyjskich ska³ mag-

mowych i wulkanicznych (granity, andezyty), dewoñskich

i dolnokarboñskich wêglanów, górnokarboñskich pias-

kowców i wêgla kamiennego, mezozoicznej sukcesji wêgla-

nowej oraz wêglanów paleocenu. Sporadycznie pojawiaj¹

siê wulkanity z prze³omu jury i kredy. Wœród mezozoicznych

wêglanów dominuj¹ egzotyki ze œrodowisk nerytycznych.

Zespó³ ten wystêpuje w jednostkach skolskiej i podœl¹skiej

oraz w dolnokredowych utworach jednostki œl¹skiej. Pod

wzglêdem sk³adu ska³ egzotycznych odpowiada on obec-

nemu blokowi górnoœl¹skiemu, stanowi¹cemu przedpole i

pod³o¿e orogenu w zachodniej czêœci polskich Karpat.

Kordyliera œl¹ska dostarcza³a materia³u do górnokre-

dowo-paleogeñskich utworów jednostki œl¹skiej, do jed-

nostki dukielskiej, a w zachodniej czêœci polskich Karpat

byæ mo¿e tak¿e do pó³nocnej czêœci jednostki magurskiej.

Jej g³ówny okres aktywnoœci to turon–wczesny oligocen.

Charakteryzuj¹ j¹ g³ównie póŸnowaryscyjskie ska³y meta-

morficzne (œredniego i wysokiego stopnia metamorfizmu)

i magmowe. Miejscami zawieraj¹ one istotn¹ domieszkê

dolnopaleozoicznych i mezozoicznych wêglanów. Cech¹

charakterystyczn¹ tego Ÿród³a materia³u jest niemal zupe³ny

brak wêgla kamiennego w asocjacji egzotykowej. Budowa

geologiczna tego Ÿród³a jest wyraŸnie zmienna w czasie.

Po erozji w póŸnej kredzie i paleocenie g³ównie ska³ krysta-

licznych, w eocenie wzrasta udzia³ ska³ osadowych (wêgla-

nów). W oligocenie zmiana jest jeszcze bardziej wyraŸna:

niekiedy masowo pojawiaj¹ siê eoceñskie wêglany,awnie-

których stanowiskach w zachodniej czêœci polskich Karpat

prócz typowego zespo³u waryscyjskich ska³ krystalicznych

pojawia siê te¿ zespó³ egzotyków typowy dla platformy

europejskiej: kadomsko-wczesnokaledoñskie ska³y meta-

morficzne, dewoñsko-dolnokarboñskie wêglany, piaskowce

i wêgiel górnego karbonu. Odmiennie sytuacja przedstawia

siê we wschodniej czêœci polskich Karpat. Tam typowy

zespó³ kordyliery œl¹skiej jest zast¹piony przez dostarczany

z tego samego kierunku zespó³ z³o¿ony ze s³abo zmetamor-

fizowanych utworów o kredowym wieku studzenia pome-

tamorficznego oraz eoceñskich p³ytkowodnych wêglanów.

Zespó³ egzotykowy grzbietu po³udniowomagurskiego,

wystêpuj¹cy w jednostce magurskiej, jest podobny wie-

kowo do tego z kordyliery œl¹skiej. Charakteryzuje siê on

jednak ni¿szym stopniem metamorfizmu póŸnowaryscyj-

skich ska³ metamorficznych oraz znacznie wiêkszym udzia³em

ska³ osadowych. Sporadycznie pojawiaj¹ siê te¿ ska³y meta-

morficzne z prze³omu jury i kredy. Charakterystyczna dla

tego Ÿród³a jest kumulacja egzotykowych wêglanów pela-

gicznych, zwi¹zanych ze œrodowiskiem pe³niej otwartego

morza, które nie wystêpuj¹ w jednostkach bardziej zew-

nêtrznych. Reprezentowane s¹ one przez facjê filamentow¹

triasu, facjê z Bositra œrodkowej jury i facjê sakokomow¹

kimerydu.

Egzotyki facji wêglanowych mezozoiku s¹ podobne na

ca³ym obszarze polskich Karpat zewnêtrznych. Szerokie

rozprzestrzenienie maj¹ egzotyki pelagiczne i nerytyczne

tytonoberiasu (wapienie tintinidowe, wapieñ „sztramber-

ski”) oraz pelagiczne (margle z otwornicami planktoniczny-

mi) póŸnej kredy. Trias jest reprezentowany przez mikrofacje

z Glomospira densa, Meandrospira ornata i pelagiczn¹

biofacjê filamentow¹. Egzotyki œrodkowej jury reprezen-

tuj¹ g³ównie nerytyczne wapienie krynoidowe z Proto-

marssonella osowiensis i pelagiczna biofacja z Bositra .

Dolny oksford reprezentowany jest przez wapienie g¹bko-

we oraz biofacjê z Colomisphaera fibrata i Globuligerina

oksfordiana , natomiast egzotyki górnego oksfordu nale¿¹

do facji koralowcowo-glonowej z pojedynczymi sakoko-

mami. Ca³oœæ egzotyków oksfordu wskazuje na œrodowisko

nerytyczne. Kimeryd reprezentowany jest przez pelagiczn¹

facjê sakokomow¹ i nerytyczne wapienie detrytyczne z

Carpistomiosphaera borzai . Pelagiczne facje tytonu obej-

muj¹ wapienie radiolariowo-dinocystowe i tintinidowe,

natomiast facje typu wapienia „sztramberskiego” charakte-

ryzuje przewaga elementów nerytycznych (otwornice, œli-

maki, mszywio³y i mikroinkrustery). Do charakterystycznych

facji dolnej kredy, obecnych w egzotykach, nale¿y nery-

tyczna facja urgoñska (pieniñski pas ska³kowy, jednostki:

magurska i podœl¹ska) i albskie pelagiczne biofacje z hedber-

gellami i wapiennymi dinocystami. Egzotykowe utwory gór-

nokredowe to g³ównie margle z otwornicami planktonicz-

nymi, natomiast egzotyki paleogenu pochodz¹ przewa¿nie

ze strefy nerytycznej (wapienie mszywio³owo-glonowe i

wapienie numulitowe).

Analiza zró¿nicowania i zmian w sk³adzie zespo³ów

egzotykowych w powi¹zaniu z wykszta³ceniem osadów i

badaniami subsydencji tektonicznej prowadz¹ do nastê-

puj¹cych wniosków:

basen Karpat zewnêtrznych powsta³ w strefie kon-

taktu terranów o konsolidacji neoproterozoicznej i póŸno-

waryscyjskiej (po³udniowe przed³u¿enie strefy TESZ);

kordyliera œl¹ska jest interpretowana jako póŸnokre-

dowo-paleogeñski zakorzeniony pas nasuwczo-fa³dowy;

pogranicze jednostek dukielskiej i œl¹skiej jest stref¹

znacznego skrócenia skorupy ziemskiej (strefa kordyliery

œl¹skiej).

Wp³yw w³aœciwoœci mechanicznych litosfery w pod³o¿u zapadliska przedkarpackiego

na rozwój basenu

Marek Jarosiñski*, Piotr Krzywiec*

Geotektoniczna pozycja basenu zewnêtrznego zapad-

liska przedkarpackiego (BZZP) wskazuje, ¿e zmiennoœæ

re¿imów tektonicznych uwarunkowana jest tu interferencj¹

pomiêdzy dwoma przeciwstawnymi czynnikami: 1) eks-

tensj¹ fleksuraln¹ i ci¹gnieniem subdukuj¹cej p³yty z jed-

nej strony, a 2) kompresj¹ generowan¹ przez si³y kolizji z

drugiej strony. Do badañ ewolucji re¿imów tektonicznych

wykorzystaliœmy zinterpretowane przez nas przekroje sejs-

miczne oraz dane strukturalne skompilowane na podstawie

materia³ów archiwalnych i publikacji.

W fazie transgresji BZZP, we wczesnym badenie, nie-

znacznej subsydencji towarzyszy³a ekstensja fleksuralna,

charakteryzuj¹ca siê dalekim zasiêgiem i ma³ymi zrzutami

uskoków. Kolejna faza, tym razem wiêkszej subsydencji

854

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: