Analiza sejsmostratygraficzna utworów miocenu i ich podłoża w obszarach rozwoju paleodolin

• Autorzy: Łaba-Biel Anna , Urbaniec Andrzej , Kwietniak Anna

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2025.03.01

Warianty tytułu

EN

Seismostratigraphic study of Miocene formations and their basement in paleovalley areas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym celem artykułu jest zaprezentowanie możliwości zastosowania interpretacji sejsmostratygraficznej do szczegółowego odtworzenia wpływu procesów tektonicznych na rozwój sedymentacji utworów miocenu w strefach paleodolin w centralnej części zapadliska przedkarpackiego, jak również do odtworzenia szczegółów budowy strukturalnej podłoża mezo-paleozoicznego i neoproterozoicznego. System paleodolin głęboko wciętych w utwory mezo-paleozoiczne stanowi charakterystyczny element budowy strukturalnej zapadliska przedkarpackiego. Do badań wykorzystano zdjęcie sejsmiczne 3D z obszaru centralnej części zapadliska o powierzchni 350 km2 . Jako podstawowych narzędzi interpretacyjnych użyto sejsmicznej interpretacji obrazu chronostratygraficznego oraz diagramu Wheelera. Skomplikowany model facjalny utworów miocenu, charakteryzujący się często dynamicznymi zmianami facji oraz wyraźnym wpływem procesów tektonicznych na sedymentację i konfigurację basenu sedymentacyjnego, wymaga szczegółowego podejścia do interpretacji obrazu sejsmicznego. Wykonane badania sejsmostratygraficzne i tektonostratygraficzne okazały się kluczowe dla zrozumienia relacji paleośrodowiskowych oraz odtworzenia historii rozwoju tektonicznego analizowanego segmentu basenu sedymentacyjnego zapadliska przedkarpackiego w miocenie. Na podstawie przeprowadzonych prac zidentyfikowano trzy serie różnowiekowych utworów (S1–S3) wypełniających paleodoliny. W SE części obszaru badań wyróżniono serię osadów mioceńskich (M1) zdeponowanych poza obszarami paleodolin, która w znacznym stopniu naśladuje układ strukturalny utworów podłoża paleozoicznego. Po etapie stosunkowo szybkiego wypełniania paleodolin oraz depozycji serii osadowej M1 w analizowanym segmencie basenu doszło do wyrównania paleoreliefu i rozpoczęła się depozycja miąższej serii osadowej M2. Przeprowadzona analiza pozwoliła również na uzyskanie szczegółowych informacji na temat budowy strukturalnej i tektoniki utworów podłoża miocenu. W obrębie starszych pięter strukturalnych wyinterpretowano szereg dyslokacji i jednostek tektonicznych, wyraźnie różniących się charakterem i ograniczonych powierzchniami niezgodności kątowych. Metoda sejsmostratygraficzna oparta na interpretacji obrazów chronostratygraficznych pozwala na odtworzenie wielu szczegółów budowy geologicznej silnie zaburzonych tektonicznie utworów mezo-paleozoicznych oraz neoproterozoicznych, podczas gdy na standardowej wersji sejsmiki obraz w obrębie kompleksu neoproterozoicznego jest całkowicie nieczytelny.

EN

The primary objective of this paper is to present the possibilities of applying seismostratigraphic interpretation for a detailed reconstruction of the impact of tectonic processes on the sedimentation of Miocene formations in paleovalleys in the central part of the Carpathian Foredeep, as well as for a detailed reconstruction of the structural framework of the Meso-Palaeozoic and Neoproterozoic basement. The system of paleovalleys, deeply incised into Meso-Palaeozoic formations, is a characteristic element of the structural framework of the Carpathian Foredeep. This study was based on a 350 km2 3D seismic survey from the central part of the Carpathian Foredeep. Seismic interpretation of the chronostratigraphic image and the Wheeler diagram were used as basic interpretation tools. The complex facies model of the Miocene sediments, often characterised by dynamic changes in facies and a clear influence of tectonic processes on sedimentation and basin configuration, requires a detailed approach to seismic image interpretation. The seismostratigraphic and tectonostratigraphic studies performed were crucial for understanding paleoenvironmental relations and reconstructing the tectonic evolution of the analysed segment of the Carpathian Foredeep sedimentary basin during the Miocene. Based on the work carried out, three series of different-age sediments (S1-S3) filling the paleovalleys were identified. In the SE part of the study area, a series of Miocene sediments (M1) deposited outside the paleovalleys was identified, which closely follows the configuration of the Palaeozoic basement formations. After a phase of relatively rapid filling of paleovalleys and deposition of the M1 sedimentary series in the analysed basin segment, the paleorelief was smoothed, and deposition of the thicker M2 sedimentary series began. The analysis also provided detailed information on the structural framework and tectonics of the Miocene basement formations. A series of faults and tectonic units, clearly different in character and bounded by disconformities, were interpreted within the older structural stages.

Słowa kluczowe

PL

zapadlisko przedkarpackie; paleodoliny; interpretacja sejsmostratygraficzna; horyzonty chronostratygraficzne; diagram Wheelera; miocen; neoproterozoik

EN

Carpathian Foredeep; paleovalleys; seismostratigraphic interpretation; chronostratigraphic horizon; Wheeler's diagram; Miocene; Neoproterozoic

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 81, nr 3
• Strony: 155--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 65 poz.

Twórcy

autor

Łaba-Biel Anna

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Urbaniec Andrzej

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Kwietniak Anna

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Bibliografia

• Alexandrowicz S.W., Garlicki A., Rutkowski J., 1982. Podstawowe jednostki litostratygraficzne miocenu zapadliska przedkarpackiego. Kwartalnik Geologiczny, 26(2): 470–471.
• Andreyeva-Grigorovich A.S., Oszczypko N., Savitskaya N.A., Ślączka A., Trofimovich N.A., 2003. Correlation of Late Badenian salts of the Wieliczka, Bochnia and Kalush areas (Polish and Ukrainian Carpathian Foredeep). Annales Societatis Geologorum Poloniae, 73(2): 67–89.
• Andreyeva-Grigorovich A.S., Oszczypko N., Ślączka A., Savitskaya N.A., Trofimovich N.A., 1999. The age of the Miocene salt deposits of the Wieliczka, Bochnia and Kalush areas (Polish and Ukrainian Carpathian Foredeep). Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 387: 85–86.
• Batson P.A., Gibling M.R., 2002. Architecture of channel bodies and paleovalley fills in high-frequency Carboniferous sequences, Sydney Basin, Atlantic Canada. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 50(1): 138–157. DOI: 10.2113/50.1.138.
• Blum M., Martin J., Milliken K., Garvin M., 2013. Paleovalley systems: Insights from Quaternary analogs and experiments, Earth-Science Reviews, 116(1): 128–169. DOI: 10.1016/j.earscirev.2012.09.003.
• Buła Z., Habryn R. (red.), 2008. Atlas geologiczno-strukturalny paleozoicznego podłoża Karpat zewnętrznych i zapadliska przedkarpackiego; 1:300000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• Buła Z., Żaba J., Habryn R., 2008. Regionalizacja tektoniczna Polski – Polska południowa (blok górnośląski i małopolski). Przegląd Geologiczny, 56(10): 912–920.
• Catuneanu O., 2006. Principles of Sequence Similarity. Wydawnictwo Elsevier, Alberta.
• Catuneanu O., Galloway W.E., Kendall Ch.G.St.C., Miall A.D., Posamentier H.W., Strasser A., Tuckeret M.E., 2011. Sequence Stratigraphy: Methodology and Nomenclature. Newsletters on Stratigraphy, 44(3): 173–245. DOI: 10.1127/0078-0421/2011/0011.
• De Bruin G., McBeath K., Hemstra N., 2007. Unravelling a Carbonate System: Technical Advances in Seismic Sequence Stratigraphy. First Break, 25(5): 57–61. DOI: 10.3997/1365-2397.25.1107.27456.
• De Groot P., Huck A., de Bruin G., Hemstra N., Bedford J., 2010. The Horizon Cube: A step change in seismic interpretation. The Leading Edge, 29(9): 1048–1055.
• Deptuck M.E., Mosher D.C., Campbell D.C., Hughes-Clarke J.E., Noseworthy D., 2007. Along slope variations in mass failures and relationships to major Plio-Pleistocene morphological elements, SW Labrador Sea. [W:] Lykousis V., Sakellariou D., Locat J., (eds.). Submarine Mass Movements 3rd International Symposium. Springer, Dordrecht. ISBN 978-1-4020-6511-8.
• Dziadzio P., Jachowicz M., 1996. Budowa podłoża utworów mioceńskich na SW od wyniesienia Lubaczowa. Przegląd Geologiczny, 44(11): 1124–1130.
• Głowacki E., Senkowiczowa H., 1969. Uwagi o rozwoju triasu na obszarze południowo-wschodniej Polski. Kwartalnik Geologiczny, 13(2): 338–356.
• Gradziński R., 1957. Uwagi o sedymentacji miocenu w okolicy Proszowic. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 26(1): 3–27.
• Gutowski J., Urbaniec A., Złonkiewicz Z., Bobrek L., Świetlik B., Gliniak P., 2007. Stratygrafia górnej jury i dolnej kredy środkowej części przedpola polskich Karpat. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 426: 1–26.
• Haqiqie F.A., Sunardi E., Ilmii N.N., Ginting A.S., 2018. Determination of Potential Hydrocarbon and Tectonostatigraphy Analysis Based on 2D Seismic in Padamarang Sub-Basin, Bone Basin, South Part of Sulawesi. Journal of Geological Sciences and Applied Geology, 2(6): 38–48.
• Jachowicz-Zdanowska M., 2011. Organic microfossil assemblages from the late Ediacaran rocks of the Małopolska Block, southeastern Poland. Geological Quarterly, 55(2): 85–94.
• Jawor E., Baran U., 2004. Budowa geologiczna i charakterystyka utworów karbonu w południowej części bloku małopolskiego. [W:] Kotarba M.J. (red.). Możliwości generowania węglowodorów w skałach karbonu w południowej części bloku górnośląskiego i małopolskiego. Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, Kraków: 25–48.
• Karnkowski P., Głowacki E., 1961. O budowie geologicznej utworów podmioceńskich przedgórza Karpat środkowych. Kwartalnik Geologiczny, 5(2): 372–419.
• Karnkowski P.H., Ozimkowski W., 2001. Ewolucja strukturalna podłoża mioceńskiego basenu przedkarpackiego (obszar pomiędzy Krakowem a Przemyślem). Przegląd Geologiczny, 49(5), 431–436.
• Kowalska S., 2012. Granica diageneza/anchimetamorfizm w skałach najwyższego proterozoiku i kambru ze wschodniej części bloku małopolskiego wyznaczona na podstawie badań minerałów ilastych. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu, 187: 1–152.
• Krzywiec P., 2001. Contrasting tectonic and sedimentary history of the central and eastern parts of the Polish Carpathians Foredeep Basin – results of seismic data interpretation. Marine and Petroleum Geology, 18: 13–38.
• Krzywiec P., Wysocka A., Oszczypko N., Mastalerz K., Papiernik B., Wróbel G., Oszczypko-Clowes M., Aleksandrowski P., Madej K., Kijewska S., 2008. Ewolucja utworów mioceńskich zapadliska przedkarpackiego w rejonie Rzeszowa (obszar zdjęcia sejsmicznego 3D Sokołów–Smolarzyny). Przegląd Geologiczny, 56(3):232–244.
• Li Q., Yu S., Wu W., Tong L., Kang H., 2017. Detection of a deepwater channel in 3D seismic data using the sweetness attribute and seismic geomorphology: a case study from the Taranaki Basin, New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 60(3): 199–208. DOI: 10.1080/00288306.2017.1307230.
• Ligtenberg H., de Bruin G., Hemstra N., Geel C.R., 2006. Sequence Stratigraphic Interpretation in the Wheeler Transformed (Flattened) Seismic Domain. 68th European Association of Geoscientists and Engineers Conference and Exhibition incorporating SPE EUROPEC 2006, European Association of Geoscientists & Engineers, 3: 1622–1626. DOI: 10.3997/2214-4609.201402337.
• Łaba-Biel A., Kwietniak A., Urbaniec A., 2020. Seismic Identification of Unconventional Heterogenous Reservoirs Based on Depositional History – a Case Study of the Polish Carpathian Foredeep. Energies, 13, 6036. DOI: 10.3390/en13226036.
• Łaba-Biel A., Urbaniec A., Filipowska-Jeziorek K., 2022. Przykład interpretacji sejsmostratygraficznej i tektonostratygraficznej utworów miocenu z obszaru centralnej części zapadliska przedkarpackiego. Nafta-Gaz, 78(8): 565–579. DOI: 10.18668/NG.2022.08.01.
• Łapinkiewicz A., Karpała A., 1967. Morfologia podłoża miocenu zachodniej części zapadliska przedkarpackiego na podstawie badań sejsmicznych. Geofizyka i Geologia Naftowa, 6–7: 205–213.
• Mitchum Jr. R.M., 1977. Seismic stratigraphy and global changes of sea level. Part 11: glossary of terms used in seismic stratigraphy. [W:] Payton C.E. (ed.). Seismic Stratigraphy – Applications to Hydrocarbon Exploration. AAPG Memoir, 26: 205–212.
• Moryc W., 1971. Trias przedgórza Karpat środkowych. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 41(3): 419–486.
• Moryc W., 1992. Budowa geologiczna podłoża miocenu w rejonie Sędziszów Małopolski – Rzeszów i ich perspektywiczność. Nafta-Gaz, 48(9–10): 205–223.
• Moryc W., 1995. Lądowe utwory paleogenu na obszarze przedgórza Karpat. Nafta-Gaz, 51(5): 181–195.
• Moryc W., 1996. Budowa geologiczna podłoża miocenu w rejonie Pilzno–Dębica–Sędziszów Małopolski. Nafta-Gaz, 52(12):521–550.
• Moryc W., 2006. Budowa geologiczna podłoża miocenu w rejonie Kraków–Pilzno. Część II. Perm i mezozoik. Nafta-Gaz, 62(6):263–282.
• Moryc W., 2014. Perm i trias przedgórza Karpat polskich. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 457: 43–67.
• Moryc W., 2018. Utwory jury środkowej przedgórza Karpat na obszarze Wadowice–Busko–Rzeszów, południowa Polska. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 205: 1–55.
• Moryc W., Jachowicz M., 2000. Utwory prekambryjskie w rejonie Bochnia–Tarnów–Dębica. Przegląd Geologiczny, 48(7): 601–606.
• Neal J., Risch D., Vail P., 1993. Sequence stratigraphy – a global theory for local success. Oilfield Review, 1: 51–62.
• Niemczyk J., 2005. Zarys tektoniki grawitacyjnej gipsów mioceńskich na przedgórzu Karpat w Polsce. Geologia, 31(1): 75–126.
• Olszewska B., 1999. Biostratygrafia neogenu zapadliska przedkarpackiego w świetle nowych danych mikropaleontologicznych. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 168: 9–28.
• Oszczypko N., 1996. Mioceńska dynamika polskiej części zapadliska przedkarpackiego. Przegląd Geologiczny, 44(10): 1007–1018.
• Oszczypko N., 1998. The Western Carpathian Foredeep – development of the foreland basin in front of the accretionary wedge and its burial history (Poland). Geologica Carpathica, 49(6): 415–431.
• Oszczypko N., Krzywiec P., Popadyuk I., Peryt T., 2006. Carpathian Foredeep Basin (Poland and Ukraine) – its sedimentary, structural and geodynamic evolution. Memoir AAPG, 84: 239–350.
• Połtowicz S., 1994. Dolnobadeńskie osady rynnowe i śródbadeńska erozja podmorska w okolicy Ropczyc (Dębica–Rzeszów). Nafta-Gaz, 50(9): 363–373.
• Połtowicz S., 1998a. Dolnosarmacka delta Szczurowej na tle ewolucji geologicznej przedgórza Karpat. Geologia, 24(3): 219–239.
• Połtowicz S., 1998b. Środkowobadeńska erozja podmorska na przedgórzu Karpat – implikacje poszukiwawcze. Nafta-Gaz, 54(5):209–215.
• Połtowicz S., 1999. Badeńskie olistostromy i stożki turbidytowe okolic Tarnowa (przedgórze Karpat środkowych). Geologia,25(2): 153–187.
• Porębski S., Warchoł M., 2006. Znaczenie przepływów hiperpyknalnych i klinoform deltowych dla interpretacji sedymentologicznych formacji z Machowa (miocen zapadliska przedkarpackiego). Przegląd Geologiczny, 54(5): 421–429.
• Qayyum F., de Groot P., Hemstra N., 2012. Using 3D Wheeler Diagrams in Seismic Interpretation – The Horizon Cube Method. First Break, 30(3): 103–109. DOI: 10.3997/1365-2397.30.3.56681.
• Shepard F.P., 1951. Mass movements in submarine canyon heads. Eos, Transactions American Geophysical Union, 32(3): 405–418. DOI: 10.1029/TR032i003p00405.
• Szyperko-Teller A., Moryc W., 1988. Rozwój basenu sedymentacyjnego pstrego piaskowca na obszarze Polski. Kwartalnik Geologiczny, 32(1): 53–72.
• Urbaniec A., 2021. Charakterystyka litofacjalna utworów jury górnej i kredy dolnej w rejonie Dąbrowa Tarnowska – Dębica w oparciu o interpretację danych sejsmicznych i otworowych. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, 232: 1–240. DOI: 10.18668/PN2021.232.
• Urbaniec A., Bajewski Ł., Wilk A., 2018. Odzwierciedlenie budowy geologicznej brzeżnej części Karpat i ich podłoża (SE Polska) na podstawie reprocessingu i reinterpretacji profili sejsmicznych 2D. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, 219: 1–174. DOI: 10.18668/PN2018.219.
• Urbaniec A., Bartoń R., Bajewski Ł., Wilk A., 2020. Wyniki interpretacji strukturalnej utworów triasu i paleozoiku przedgórza Karpat opartej na nowych danych sejsmicznych. Nafta-Gaz,76(9): 559–568. DOI: 10.18668/NG.2020.09.01.
• Urbaniec A., Filipowska-Jeziorek K., Bartoń R., Wilk A., 2021. Charakterystyka serii zlepieńcowo-olistostromowej z obszaru paleodoliny Szczurowej–Wojnicza na podstawie interpretacji obrazu sejsmicznego. Nafta-Gaz, 77(11): 709–724. DOI: 10.18668/NG.2021.11.01.
• Urbaniec A., Polakowski T., Sierant H., Wąsiel M., 2013. Rola utworów triasu w mezo-paleozoicznym systemie naftowym przedgórza Karpat w rejonie Dąbrowa Tarnowska–Mielec–Dębica. Wiadomości Naftowe i Gazownicze, 1(177): 4–7.
• Watkinson M.P., Hart M.B., Joschi A., 2007. Cretaceous Tectonostratigraphy and the Development of the Cauvery Basin, Southeast India. Petroleum Geoscience, 13: 181–191. DOI:10.1144/1354-079307-747.
• Wheeler H.E., 1958. Time Stratigraphy. AAPG Bulletin, 42:1047–1063.
• Wheeler H.E., 1964. Baselevel, Lithosphere Surface, and Time-Stratigraphy. Geological Society of America Bulletin, 75(7):599–610.
• Zecchin M., Catuneanu O., 2017. High-Resolution Sequence Stratigraphy of Clastic Shelves VI: Mixed Siliciclastic-Carbonate Systems. Marine and Petroleum Geology, 88, 712–723. DOI:10.1016/j.marpetgeo.2017.09.012.
• Zeng H., 2018. What is seismic sedimentology? A tutorial. Interpretation, 6(2): SD1–SD12.
• Złonkiewicz Z., 2006. Ewolucja basenu niecki miechowskiej w jurze jako rezultat regionalnych przemian tektonicznych. Przegląd Geologiczny, 54(6): 534–540.
• Złonkiewicz Z., 2009. Profil keloweju i górnej jury w niecce Nidy. Przegląd Geologiczny, 57(6): 521–530.
• Żelaźniewicz A., Buła Z., Fanning M., Seghedi A., Żaba J., 2009. More evidence on Neoproterozoic terranes in southern Poland and southeastern Romania. Geological Quarterly, 53(1): 93–124.