Seria węglanowa dewonu i karbonu w południowej części bloku górnośląskiego

Narkiewicz, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Seria węglanowa dewonu i karbonu w południowej części bloku górnośląskiego

Autorzy

Narkiewicz M.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.pgi.gov.pl/oferta-inst/wydawnictwa/serie-wydawnicze/prace-pig.html

Identyfikatory

Warianty tytułu

Devonian and carboniferous carbonate complex in the southern part of the upper Silesian block

Języki publikacji

Abstrakty

Badaniami objęto profile głębokich otworów wykonanych w podłożu Karpat zewnętrznych i zapadliska przedkarpackiego, między Cieszynem a Rajbrotem. W niższej części serii węglanowej (dewon środkowy i fran) formalnie ustanowiono trzy formacje, w obrębie których wyróżniono cztery ogniwa. Natomiast wyżej, w słabiej rozpoznanej części profilu, wyróżniono osiem jednostek nieformalnych różnej rangi. Opisane wydzielenia zostały zdefiniowane głównie na podstawie badań reperowego profilu otworu Goczałkowice IG 1 oraz otworów z rejonów Lachowic i Tarnawy. Korelacja litostratygraficzna między otworami Goczałkowice IG 1 i Krasna 1 koło Cieszyna dowodzi przekraczającego ułożenia serii węglanowej na podłożu staropaleozoicznym i prekambryjskim. Na podstawie obserwacji sedymentologicznych i interpretacji facjalnych wyróżniono szereg systemów depozycyjnych, wśród których największy udział ma platforma i rampa węglanowa, natomiast mniejszy — szelf węglanowy, wapienno-ilasty, ilasto-węglanowy i klastyczno-węglanowy, a także klastyki przybrzeżne. Wyniki badań potwierdzają tendencję do spłycania się środowisk depozycji ku południowi, w kierunku wewnętrznych części podkarpackiego wyniesienia bloku Brunovistulicum. Okresowo, zwłaszcza w środkowym dewonie i franie, mogły panować warunki lądowe, udokumentowane przez obecność, odpowiednio, poziomów paleogleb i erozji subaeralnej. W dewonie i najniższym karbonie dolnym profilu Goczałkowice IG 1 wyróżniono 12 cykli transgresywno-regresywnych (T-R). Partie transgresywne cykli T-R są z reguły bardziej czytelne od ich części regresywnych. Do rzadkich przejawów regresji wymuszonej należy obniżenie się poziomu morza we franie (późnym?) zapisane w postaci poziomów emersji i erozji subaeralnej. Na podstawie wyników wcześniejszych badań biostratygraficznych oraz porównań regionalnych wyznaczono przypuszczalny przebieg granic pięter dewońskich, a także granicy dewonu z karbonem. Strop serii węglanowej jest silnie diachroniczny w zakresie dewon górny–wizen środkowy. Koniec rozwoju wczesnokarbońskiej platformy węglanowej wiązał się najprawdopodobniej z reżimem ogólnie regresywnym, w warunkach zróżnicowanych pionowych ruchów blokowych przed wypiętrzeniem późnowizeńskim. Seria węglanowa uległa wówczas obocznie zróżnicowanej erozji, miejscami obejmującej do 500–700 m osadów. Proces ten zachodził przy udziale zjawisk krasu powierzchniowego i podziemnego. Po etapie erozji nastąpiła sedymentacja fliszowych utworów „kulmu” warstw malinowickich i zalaskich w późnym wizenie (zachód) lub wczesnym namurze (wschód). Tektoniczny mechanizm wypiętrzenia mógł być związany z utworzeniem się wyniesienia frontalnego na przedpolu morawsko-śląskiego segmentu orogenu waryscyjskiego. Omawiana seria węglanowa przedłuża się ku SW w rejonie Moraw. Stosunek do głębszego podłoża, charakter i następstwo systemów depozycyjnych, a nawet szczegóły rozwoju sedymentacji wykazują daleko idące analogie z odpowiednikami rozpoznanymi z obszaru Polski.

The present study is based on the deep wells reaching the basement of the western part of the Outer Carpathians and Carpathian Foredeep between the town of Cieszyn on the Polish-Czech border (west) and Rajbrot village south-east of Cracow (east). In the Lower Devonian to Frasnian three formations and four members have been formally established. In the less studied part comprising the Famennian to middle Viséan eight informal units have been distinguished. The lithostratigraphy has been defined basing mainly on the key Goczałkowice IG 1 well section supplemented by the wells from the Lachowice and Tarnawa areas. Lithostratigraphic correlation between the sections Goczałkowice IG 1 and Krasna 1 near Cieszyn demonstrates onlapping geometry of the carbonate complex upon the Lower Palaeozoic and Proterozoic basement of the Brunovistulicum Terrane. Sedimentological observations of cores and facies interpretations allowed to distinguish several depositional systems. The predominant are carbonate platform and ramp systems, whereas less important are marine shelf systems including carbonate, muddy-carbonate and coarser clastic-carbonate facies as well as nearshore clastics. The present results confirm the tendency of a general shallowing of depositional environments southwards, i.e. towards the inner areas of Brunovistulicum elevation. Intermittently, mostly in the Middle Devonian and Frasnian, continental conditions prevailed, as documented by palaeosoil and subaerial erosion levels, respectively. In the Devonian and lowermost Carboniferous of the Goczałkowice IG 1 section twelve transgressive-regressive cycles have been distinguished. Transgressive levels of the cycles are as a rule more clearly expressed than the regressive ones. The rare example of a forced regression is the ?late Frasnian sea-level fall recorded by levels of emersion and subaerial erosion. The tentative position of the Devonian stages boundaries, including the base of the Carboniferous, has been established basing on the results of earlier biostratigraphic studies and regional comparisons. The top of the carbonate complex is strongly diachronous in the range Late Devonian - middle Viséan. Termination of the Early Carboniferous carbonate platform development was most probably related to an overall extensional regime. This led to differential vertical block movements during a general late Viséan uplift. Following this, the carbonate complex underwent laterally variable erosion which in places removed up to 500-700 meters of sediments. This process involved surface and subsurface karst phenomena. The erosion was followed by flysch sedimentation of the "Culm" deposits of the Malinowice and Zalas Beds in the late Viséan (west) or early Namurian (east). The tectonic mechanism of the uplift could have been related to a development of the peripheral forebulge in front of the Moravian-Silesian segment of the Variscan Orogen. The described carbonate complex extends to the south-west into the Moravian area of the Czech Republic. Relationship to the basement, characteristics and a succession of depositional systems, and even some details of depositional development show many similarities to the counterparts from the Polish area.

Słowa kluczowe

facje węglanowe tektonika blokowa stratygrafia dewon karbon dolny blok górnośląski

block tectonics Carbonate facies Devonian Lower Carboniferous stratigraphy Upper Silesian Block

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

Rocznik

2005

Tom

T. 182

Strony

1--46

Opis fizyczny

Bibliogr. 80 poz.

Twórcy

autor

Narkiewicz M.

Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

1. Aleksandrowski, P. (2001). Structural analysis of Palaeozoic-Triassic complex in Tarnawa 1 well (Western Outer Carpathians) based on halliburton sed dipmeter data. 133-142.
2. Baran, U., Jawor, E., & Jawor, W. (1997). Geological and hydrocarbon exploration results in the western part of the Polish Carpathians. Prz.Geol., 45(1), 66-75.
3. Belka, Z. (1985). Lower Carboniferous conodont biostratigraphy in the northeastern part of the Moravia-Silesia basin. Acta Geologica Polonica, 35(1-2), 33-60.
4. Belka, Z. (1987). The development and decline of a dinantian carbonate platform: An example from the Moravia-Silesia Basin, Poland. European Dinantian Environments, 177-188.
5. Belka, Z., Ahrendt, H., Franke, W., & Wemmer, K. (2000). The Baltica-Gondwana suture in Central Europe: Evidence from K-ar ages of detrital muscovites and biogeographical data doi:10.1144/GSL.SP.2000.179.01.07
6. Belka, Z., Skompski, S., & Sobon-Podgorska, J. (1996). Reconstruction of a lost carbonate platform on the shelf of fennosarmatia: Evidence from visean polymictic debrites, holy cross mountains, Poland. Recent Advances in Lower Carboniferous Geology, 315-329.
7. Biernat, G., & Baliński, A. (1973). Fauna z otworów wiertniczych Sosnowiec IG 1 i Goczałkowice IG 1. Kwart.Geol., 17(3), 629-630.
8. Bosak, P., Mylroie, J. E., Hladil, J., Carew, J. L., & Slavik, L. (2002). Blow hole cave: An unroofed cave on San Salvador Island, the Bahamas, and its importance for detection of paleokarst caves on fossil carbonate platforms. Acta Carsologica, 31(3), 51-74.
9. Brochwicz-Lewinski, W., Vidal, G., Pozaryski, W., Tomczyk, H., & Zajac, R. (1986). (Pre-Permian tectonic position of the Upper Silesian massif S Poland in the light of studies on the Cambrian). [Position tectonique du massif de Haute:Silesie avant le Permien a la lumiere de donnees nouvelles sur le Cambrien de cette region.] Comptes Rendus - Academie Des Sciences, Serie II, 303(16), 1493-1496.
10. Buła, Z. (2000). Dolny paleozoik Górnego Śląska i zachodniej Małopolski. Pr. Państw. Inst. Geol., 171, 5-71.
11. Buła, Z., Jachowicz, M., & Zaba, J. (1997). Principal characteristics of the Upper Silesian block and Małopolska block border zone (Southern Poland). Geological Magazine, 134(5), 669-677. doi:10.1017/S0016756897007462
12. Buła, Z., & Krieger, W. (2004). Charakterystyka utworów karbonu w południowej części bloku górnośląskiego. Możliwości generowania węglowodorów w skałach Karbonu w południowej części Bloku Górnośląskiego i Małopolskiego, , 15-24.
13. Chlupac, I., Galle, A., Hladil, J., & Kalvoda, J. (2000). Series and stage boundaries in the Devonian of the Czech Republic.
14. Dudek, A. (1980). The crystalline basement block of the Outer Carpathians in Moravia: Bruno-Vistulicum. Rozpr.Čs.Akad.Věd, Ř.Mat.Přír.Věd, 90(8), 1-85.
15. Dvorak, J. (1998). Lower Devonian basal clastics-old red formation, Southern Moravia, Czech Republic. Vestnik Ceskeho Geologickeho Ustavu, 73(4), 271-280.
16. Dvorak, J. (1982). The Devonian and Lower Carboniferous in the basement of the Carpathians south and southeast of Ostrava (Upper Silesian coal basin, Moravia, Czechoslovakia). Z.Dtsch.Geol.Ges., 133, 551-570.
17. Dvořak, J. (1990). Geology of Palaeozoic sediments of the deep borehole Jablunka 1 (Beskydy mts., NE Moravia) - comparison with the deep borehole munsterland 1. Sbor.Geol.Ved, Geologie, 45, 65-90.
18. Dvořák, J. (1995). Devonian and Carboniferous in Moravia. introduction to selected problems. Evolution of the Polish-Moravian Carbonate Platform in the Late Devonian and Early Carboniferous: Holy Cross Mts., Kraków Upland, Moravian Karst, 10-12.
19. Embry, A. F. (1995). Sequence boundaries and sequence hierarchies: Problems and proposals doi:10.1016/S0928-8937(06)80059-7
20. Finger, F., Hanžl, P., Pin, C., von Quadt, A., & Steyrer, H. P. (2000). The Brunovistulian: Avalonian Precambrian sequence at the eastern end of the central European variscides? doi:10.1144/GSL.SP.2000.179.01.08
21. Fischer, U. (1995). Lithologie, fazies und stratigraphie des devons aus der bohrung Sosnowiec IG 1 (Schlesien). Litologie, Fazies Und Stratigraphie Des Devons Aus Der Bohrung Sosnowiec IG-1 (Schlesien).
22. Florek, R., Jawor, E., Pienia̧zek, I., & Zacharski, J. (1999). Aktualne spojrzenie na możliwości odkrycia złóż wȩglowodorów w palcozoicznym podłożu Karpat Zachodnich na tle dotychczasowego rozpoznania geologiczno-złożowego. Mat.Karpackiej Konf.Nauk."Przemysł Naftowy I Nauka - Razem W XXI Wiek", , 107-116.
23. Florek, R., Pienia̧zek, I., & Zacharski, J. (1997). Możliwości akumulacji wȩglowodorów w utworach paleozoiku na tle budowy geologicznej podłoża Karpat Zachodnich - rejon: Kraków-Cieszyn. mat. konf. Rozwój Polskiej Myśli W Poszukiwaniach Naftowych, 258-265.
24. Gradstein, F. M. (2004). A Geologic Time Scale 2004; Geological Survey of Canada,
25. Harland, W. B., Armstrong, R. L., Cox, A. V., Craig, L. E., Smith, A. G., & Smith, D. G. (1990). A Geological Time Scale 1989.
26. Heller, S. (1995). Lithologie und fazies der devonischen sedimente im grundgebirge des oberschlesischen kohlenbeckens (bohrung Goczałkowice IG 1), Polen.
27. Hladil, J. (2002). Geophysical records of dispersed weathering products on the frasnian carbonate platform and early famennian ramps in Moravia, Czech Republic: Proxies for eustasy and palaeoclimate. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 181(1-3), 213-250. doi:10.1016/S0031-0182(01)00480-1
28. Hladil, J. (1994). Moravian middle and late Devonian buildups: Evolution in time and space with respect to Laurussian shelf. Courier Forschungsinstitut Senckenberg, 172, 111-125.
29. Hladil, J. (1988). Zonality in the Devonian carbonate sediments in Moravia (CSFR). Proc.1st Int.Conf.Bohemian Massif, , 121-126.
30. Hladil, J., Helesicova, K., Hrubanova, J., Muller, P., & Ures, M. (1993). Devonian Island elevations under the scope: Central Europe, basement of the Carpathian Mountains in Moravia. Jahrb.Geol.B.-A.Vienna, 136, 741-750.
31. Jachowicz, M., & Moryc, W. (1995). Cambrian platform deposits in boreholes Rajbrot 1 and Rajbrot 2 south of Bechnia, southern Poland. Przegląd Geologiczny, 43(11), 935-940.
32. Jachowicz, S. (1973). Wstępne wyniki badan moiosporowych próbek skał karbońskich z otworu wiertniczego Goczałkowice IG 1 (streszcz. ref). Kwart.Geol., 17(3), 632.
33. Jarosinski, M. (2001). Tectonic evolution of the Upper Palaeozoic complex from structural analysis of the borehole core and acoustic scanner log from the Tarnawa 1 well. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 101-118.
34. Jarosiński, M., & Narkiewicz, M. (1997). Dolomitization and tectonics in the Devonian of the sub-Carpathian arch area, S-Poland. 18th IAS Regional European Meeting of Sedimentology, 3, 1771-1778.
35. Jawor, E., & Baran, U. (2004). Geological setting and characteristics of carboniferous strata in the southern part of the Małopolska block. (in Polish, English summary). Hydrocarbon Generation Potential of Carboniferous Rocks in the Southern Part of the Upper Silesian and Małopolska Blocks, 25-48.
36. Johnson, J. G., Klapper, G., & Sandberg, C. A. (1985). Devonian eustatic fluctuations in euramerica. Geological Society of America Bulletin, 96(5), 567-587. doi:10.1130/0016-7606(1985)96<567:DEFIE>2.0.CO;2
37. Konior, K. (1968). Lower Devonian in bore hole Andrychów 4. Kwart.Geol., 12(4), 827-842.
38. Konior, K. (1966). Remarques sur le dévelopment et l'áge du dévonien inférieur du substratum de la région Bielsko-Andrychów. Bull.Acad.Pol.Sc.Sér.Géol.Géogr, 14(4), 231-235.
39. Konior, K. (1969). The Lower Devonian from boreholes in the Bielsko-Andrychów region. Acta Geol.Pol., 19(1), 177-220.
40. Konior, K., Heflik, W., & Górska, L. (1981). Uwagi o wykształceniu i dolomityzacji utworów wȩglanowych dewonu z głȩbokich otworów wiertniczych obszaru Cieszyn-Kraków. Biul.Inst.Geol, 332, 89-128.
41. Konior, K., & Tokarski, A. (1959). Nowy wgłȩbny reper na południe od Cieszyna. Biul.Inst.Geol, 140, 1-79.
42. Konior, K., & Turnau, E. (1973). Preliminary study of microflora from Lower Devonian deposits in the area of Bielsko-Wadowice. Rocz.Pol.Tow.Geol., 43(2), 273-282.
43. Kotas, A. (1973). Dokumentacja Geologiczna Wynikowa Otworu Strukturalno-Parametrycznego Sosnowiec IG 1.
44. Kotas, A. (1973). Profil utworów paleozoicznych w otworach wiertniczych sosnowiec IG-1 i Goczałkowice IG-1. Kwart.Geol., 17(3), 626-627.
45. Kotas, A. (1995). Upper Silesian coal basin. The Carboniferous System in Poland, 148(148), 124-134.
46. Krieger, W. (1997). Karta Otworu Wiertniczego Kozy MT-3.
47. Matyja, H. T., Tomas, A., Liepiec, M., & Turnau, E. (2001). Stratigraphy of the Devonian-Carboniferous carbonates in the Rajbrot-Tarnawa area (Palaeozoic basement of the Polish Outer Carpathians). Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 33-60.
48. Migaszewski, Z., & Narkiewicz, M. (1983). Identyfikacja pospolitych minerałów węglanowych przy użyciu wskaźników barwiących. Prz.Geol., 31(4), 258-261.
49. Moryc, W., & Heflik, W. (1998). Metamorphic rocks in the basement of the Carpathians between Bielsko-Biala and Cracow. Kwartalnik Geologiczny, 42(1), 1-14.
50. Musiał, Ł. (1973). Wstępna stratygrafia serii terygenicznej wiercenia Sosnowiec IG 1 na podstawie makrofauny (streszcz. ref.). Kwart.Geol., 17(3), 627-628.
51. Narkiewicz, M. (1978). (Genesis of nodular structure in Upper Devonian limestones, Olkusz Zawiercie area, Poland). Kwartalnik Geologiczny, 22(4), 693-808.
52. Narkiewicz, M. (1985). Badania dewońskiego szelfu wȩglanowego południowej Polski. Prz.Geol, 33(5), 253-258.
53. Narkiewicz, M. (1996). Devonian stratigraphy and depositional environments in proximity of the sub-Carpathian arch: Lachowice 7 well, southern poland. Kwartalnik Geologiczny, 40(1), 65-88.
54. Narkiewicz, M. (2001). Litostratygrafia, środowiska sedymentacji i zarys diagenezy węglanów dewonu i karbonu w rejonie Rajbrotu i Tarnawy. Pr.Państw.Inst.Geol, 174, 9-32.
55. Narkiewicz, M. (2002). Przedpole orogenu waryscyjskiego w południowej Polsce - etapy tektonicznego rozwoju basenów w dewonie i karbonie. Prz.Geol., 50, 1216.
56. Narkiewicz, M. (2003). Rules of polish stratigraphic classification, terminology and nomenclature - do we need revision and what would we change. [Zasady polskiej klasyfikacji, terminologii i nomenklatury stratygraficznej - Czy zmieniać i co zmieniać] Przeglad Geologiczny, 51(12), 1023-1026.
57. Narkiewicz, M. (1999). Seria węglanowa dewonu. i karbonu między Cieszynern a Bochnią: Litostratygrafia, stratygrafia sekwencyjna i zarys rozwoju facjalnego. CAG Państw.Inst.Geol.
58. Narkiewicz, M. (1978). Stratygrafia i rozwój facjalny górnego dewonu miȩdzy Olkuszem a Zawierciem. Acta Geologica Polonica, 28(4), 415-470.
59. Narkiewicz, M. (2003). Stratygrafia serii węglanowej dewonu i karbonu dolnego w reperowym profilu Goczałkowice IG 1 (blok górnośląski). CAG Państw.Inst.Geol.
60. Narkiewicz, M. (1988). Turning points in sedimentary development in the Late Devonian in southern Poland. Devonian of the World, 14(2), 619-635.
61. Narkiewicz, M. (1999). Variscan structure and history of the TESZ in south-eastern Poland. Rom.J.Tect.Reg.Geol., 65.
62. Narkiewicz, M., & Hoffman, A. (1989). The Frasnian/Famennian transition: The sequence of events in southern Poland and its implications. Acta Geol.Pol., 39(1-4), 13-28.
63. Narkiewicz, M., Miłaczewski, L., Krzywiec, P., & Szewczyk, J. (1998). Zarys architektury depozycyjnej basenu dewońskiego na obszarze radomsko-lubelskim. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (165), 57-72.
64. Narkiewicz, M., & Racki, G. (1987). Correlation and sedimentary development of the upper Devonian between Dębnik and Zawiercie in southern Poland. Kwartalnik Geologiczny, 31(2-3), 341-356.
65. Narkiewicz, M., & Racki, G. (1984). Stratigraphy of the Devonian of the Dębnik anticline. Kwartalnik Geologiczny, 28(3-4), 513-546.
66. Nawrocki, J., Boguckij, A., & Katinas, V. (2004). New Late Vendian palaeogeography of Baltica and the TESZ. Geological Quarterly, 48(4), 309-316.
67. Paszkowski, M. (1995). Stop 7. dinantian in Czatkowice quarry. Evolution of the Polish-Moravian Carbonate Platform in the Late Devonian and Early Carboniferous: Holy Cross Mts., Kraków Upland, Moravian Karst, 26-27.
68. Poprawa, P., Jarosinski, M., Pepel, A., Kiersnowski, H., & Jawor, E. (2001). Tectonic evolution of the Liplas-Tarnawa area - analysis of subsidence, mesostructures, seismic and grawimetric data. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 143-160.
69. Pozaryski, W., & Dembowski, Z. (1983). Mapa Geologiczna Polski Bez Utworów Permskich I Meozozoicznych.
70. Racki, G. (1997). Devonian eustatic fluctuations in Poland.
71. Roszek, H., & Siedlecki, S. (1963). On the presumably late Silurian and early Devonian sediments in the environs of Cracow. Bull.Acad.Pol.Sc.Ser.Sc.Geol.Geogr., 11(1), 15-22.
72. Śla̧czka, A. (1976). New data on the structure of the basement of the Carpathians south of Wadowice. Rocz.Pol.Tow.Geol., 46(3), 337-350.
73. Śla̧czka, A. (1985). Wyniki badan stratygraficznych i litologicznych. Profile Głȩbokich Otworów Wiertniczych Instytutu Geologicznego, Potrójna IG 1, Zeszyt, 59, 46-58.
74. Soboń-Podgórska, J. (1973). Wstȩpne wyniki badań stratygraficznych fauny otwornicowej z otworów wiertniczych Sosnowiec IG-1 i Goczałkowice IG-1. Kwart.Geol., 17, 628-629.
75. Szulczewski, M. (1995). Depositional evolution of the holy cross mts. (Poland) in the Devonian and Carboniferous - a review. Kwartalnik Geologiczny, 39(4), 471-488.
76. Tomaś, A., & Zajac, R. (1996). Utwory młodszego paleozoiku w podłożu polskich Karpat Zachodnich. Przegląd Geologiczny, 44(5), 477-485.
77. Tomaś, A., & Zajac, R. (1996). Wykształcenie utworów pogranicza dewon-karbon i dolnego karbonu na przykładzie profilu kryspinów-1. Posiedz.Nauk.PIG, 52, 68-69.
78. Trzepierczyńska, A. (2001). Lower Carboniferous miospore associations in the Tarnawa 1 borehole section. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 67-80.
79. Turnau, E. (1974). Microflora from core samples of some Palaeozoic sediments from beneath the flysch Carpathians (Bielsko-Wadowice area, southern Poland). Rocz.Pol.Tow.Geol., 44(2-3), 143-169.
80. Zajac, R. (1981). Korelacja utworów dewonu i karbonu dolnego podłoża środkowej części zapadliska przedkarpackiego. Biul.Inst.Geol., 331, 39-56.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-6243aa62-ee52-4b68-b23f-44c2d2788675