Neogene karst sinkhole and its deposits from Górażdże Quarry, Upper Silesia : archive for palaeoenvironmental reconstructions

• Autorzy: Szulc J. , Worobiec E.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A sinkhole, developed in Middle Triassic limestones and filled with clastic and organic deposits, including lignite, was studied, in terms of its origin and age. The sinkhole represents a solution sinkhole, which originated through the subsidence of surficial deposits into an underlying cave system. The study permitted the recognition of three main stages of sinkhole evolution. During the initial stage, subterranean and surface karstification proceeded concurrently. As a result, a terra rossa cover developed at the surface and a cavern system was formed in the underlying bedrocks. During the second phase, both systems became connected and the soil cover subsided. This, in turn, involved the formation of a depression at the land surface and ponding of the drainage water. The pond was filled with plant debris, later giving rise to lignite formation. During the third and final stage, the sinkhole was filled with quartz sands with kaolinite, derived from eroded, Upper Cretaceous sandstones and marls. Results of pollen analysis from the sinkhole indicate the presence of mesophytic forests and show a significant role of riparian forests and herbaceous vegetation. The occurrence of abundant, freshwater algae and the pollen of aquatic plants evidences sedimentation of the infill in a water body (pond). The apparent dominance of arctotertiary and cosmopolitan, palaeofloristical elements, as well as the occurrence of only sparse, palaeotropical elements (mainly subtropical), indicate a warm-temperate climate (cooler than during the Early and Middle Miocene period). A comparison of the sporomorph association from the sinkhole with those from other Neogene sites provides evidence of its Late Miocene age (Late Pannonian–Early Pontian).

Słowa kluczowe

EN

palaeokarst; sinkhole deposits; palynology; Late Miocene; Upper Silesia

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Geologiczne
• Czasopismo: Annales Societatis Geologorum Poloniae
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 82, No. 4
• Strony: 371–--385
• Opis fizyczny: Bibliogr. 55 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Szulc J.

• Institute of Geological Sciences, Jagiellonian University, Oleandry 2a, PL-30-063 Kraków, Poland

autor

Worobiec E.

• Władysław Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Lubicz 46, PL-31-512 Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. Assmann, P., 1943. Die Geologie und Landeskunde des oberschlesischen Industriegebietes. Breslau, 78 pp.
• 2. Assmann, P., 1944. Geologische Karte des Deutschen Reiches 1:25 000. Erlaeuterungen zu den Blaettern Gross Strehlitz und Himmelwitz. Berlin, 46 pp.
• 3. Badura, J., Przybylski, B., Salamon, T. & Winter, H., 2006. Sedimentological and palaeobotanical records of climatic changes within Pliocene fluvial sediments in the southeastern Silesian Lowland. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 421: 1-14. [In Polish, English summary].
• 4. Baranowska-Zarzycka, Z., 1980. Sarmatian mosses, fruits and seeds from Nowa Królewska Wieś near Opole. Prace Muzeum Ziemi, 33: 31-37. [In Polish, English summary].
• 5. Birkenmajer, K. & Worobiec, E., 2013. Pliocene freshwater pollen-bearing deposits in the Mizerna-Nowa borehole, West Carpathians, Poland. Geological Quarterly, 57, (in press).
• 6. Doktorowicz-Hrebnicka, J., 1957. Index polien spectra of Plioicene coal-bearing sediments. Instytut Geologiczny, Prace, 15: 87-165.
• 7. Dżułyński, S. & Kubicz, A., 1971. Recrystallized and disaggregated limestones in the Triassic of Silesia. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 41: 519-528.
• 8. Faegri, K. & Iversen, J., 1975. Textbook of Pollen Analysis. Blackwell, Oxford, 250 pp.
• 9. Ford, D. & Williams, P., 2007. Karst Hydrogeology and Geomorphology. John Wiley, Chichester, 576 pp.
• 10. Gers, J., 1963. Karst phenomena in Tarnowskie Góry - Radzionków region. Przegląd Geologiczny, 11: 108-110. [In Polish, English summary].
• 11. Gilewska, S., 1964. Fossil karst in Poland. Erdkunde, 18: 124-135.
• 12. Głazek, J., 1989. Paleokarst in Poland. In: Bosak, P. (ed.), Paleokarst a Systematic and Regional Review. Elsevier - Academia, Prague, Amsterdam, pp. 77-105.
• 13. Górzyński, Z., 1964. Results of study on the clay deposits from kartsic depressions in Mierzęcice region. Kwartalnik Geologiczny, 8: 417-418. [In Polish, English summary].
• 14. Gradziński, R., 1962. Origin and development of subterranean karst in the southern part of the Kraków Upiand. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 32: 429-492. [In Polish, English summary].
• 15. Gradziński, R., 1977. Sedimentation of “Moulding Sands” on karstified limestone surface in the Middle part of Kraków- Wieluń Upland. Kras i Speleologia, 1: 59-70. [In Poli sh, English summary].
• 16. Hornig, A., 1956. Z zagadnień krasu w górnośląskim triasie. Czasopismo Geograficzne, 27: 327-347. [In Polish].
• 17. Jahn, A., Łańcucka-Srodoniowa, M. & Sadowska, A., 1984. The site of Pliocene deposits in the Kłodzko Basin, Central Su- detes. Geologia Sudetica, 18: 7-43. [In Polish, English summary].
• 18. Kadłubowska, J., 1972. Chlorophyta V. Conjugales: Zygnemaceae. Zrostnicowate. In: Starmach, K. & Siemińska, J. (eds), Flora słodkowodna Polski. Tom 12A. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Polska Akademia Nauk, Kraków, pp. 1-431. [In Polish].
• 19. Kazik, Ż. & Mierzwiński, A., 2010. Kras kopalny regionu Strzelec Opolskich. Unpublished MSc. Thesis, Jagiellonian Univeri sity, 70 pp. [In Polish].
• 20. Koszara, J. & Szynkiewicz, A., 1998. Tarnów Opolski - kras w kamieniołomach ZG “Tarnów Opolski”. Materiały 32. Sympozjum Speleologicznego, Kamień Śląski, 23-25.10.1998. Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodni¬ków im. Kopernika, Kraków, p. 72. [In Polish].
• 21. Merino, E. & Banerjee, A., 2008. Terra rossa genesis, implications for karst, and eolian dust: A geodynamic thread. Journal of Geology, 116: 62-75.
• 22. Moore, P. D., Webb, J. A. & Collinson, M. E., 1991. Pollen Analysis. Blackwell, Oxford, 216 pp.
• 23. Nalepka, D. & Walanus, A., 2003. Data processing in pollen analysis. Acta Palaeobotanica, 43: 125-134.
• 24. Oszast, J., 1973. The Pliocene profile of Domański Wierch near Czarny Dunajec in the light of palynological investigations (Western Carpathians, Poiand). Acta Palaeobotanica, 14: 3-42.
• 25. Oszast, J. & Stuchlik, L., 1977. The Neogene vegetation of the Podhale (West Carpathians, Poiand). Acta Palaeobotanica, 18: 45-86. [In Polish, English summary].
• 26. Pals, J. P., van Geel, B. & Delfos, A., 1980. Paleoecological studies in the Klokkeweel bog near Hoogkarspel (prov. of Noord- Holland). Review of Palaeobotany and Palynology, 30: 371- 418.
• 27. Piwocki, M., & Ziembińska-Tworzydło, M., 1995. Litostratigraphy and spore-pollen zones in the Neogene of Poli sh Lowland. Przegląd Geologiczny, 43: 916-927. [In Polish, English summary].
• 28. Piwocki, M., & Ziembińska-Tworzydło, M., 1997. Neogene of the Polish Lowlands - lithostratigraphy and pollen-spore zones. Geological Quarterly, 41: 21-40.
• 29. Rogala, W., 2006. Osady wypełniające kopalne formy krasowe Garbu Chełma - znaczenie dla rekonstrukcji paleogeograficznych i następstwo stratygraficzne. In: Materiały 40. Sympozjum Speleologicznego. Nowiny-Sitkówka, 20-22.10.2006, Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika, Kraków, pp. 46-48. [In Polish].
• 30. Rogala, W. & Sadowska, A., 2003. Wiek mułów węglistych wypełniających leje krasowe Garbu Chełma (zachodnia część Wyżyny Śląskiej) w świetle analizy palinologicznej. In: Materiały 37. Sympozjum Speleologicznego, Wojcieszów, 24-26. 10.2003. Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika, Kraków, pp. 54-55. [In Polish].
• 31. Sadowska, A., 1991. Problem of the Miocene/Pliocene boundary as arising from palynostratigraphic studies from Gnojna (South-western Poland). In: Proceedings of the Pan-European Palaeobotanical Conference, Vienna, 19-23 September 1991. Museum of Natural History, Vienna, pp. 211-217.
• 32. Słodkowska, B., 2009. Palynology of the Palaeogene and Neogene from the Warmia and Mazury areas (NE Poland). Geologos, 15: 219-234.
• 33. Stachurska, A., Sadowska, A. & Dyjor, S., 1973. The Neogene flora of Sośnica near Wrocław in the light of geological and palynological investigations. Acta Palaeobotanica, 14: 147-176.
• 34. Stachurska, A., Dyjor, S., Kordysz, M. & Sadowska, A., 1971. Paleobotanic characteristics of Late Tertiary sediments at Gozdnica (Lower Silesia). Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 41: 359-386. [In Polish, English summary].
• 35. Stuchlik, L., Ziembińska-Tworzydło, M., Kohlman-Adamska, A., Grabowska, I., Słodkowska, B., Ważyńska, H. & Sadowska, A., 2009. Atlas of Pollen and Spores of the Polish Neogene. Volume 3 - Angiosperms (1). W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków, 233 pp.
• 36. Stuchlik, L., Ziembińska-Tworzydło, M., Kohlman-Adamska, A., Grabowska, I., Ważyńska, H. & Sadowska, A., 2002. Atlas of Pollen and Spores of the Polish Neogene. Volume 2 - Gymnosperms. W. Szafer Instiiute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków, 237 pp.
• 37. Stuchlik, L., Ziembińska-Tworzydło, M., Kohlman-Adamska, A., Grabowska, I., Ważyńska, H., Słodkowska, B. & Sadowska, A., 2001. Atlas of Pollen and Spores of the Polish Neogene. Volume 1 - Spores. W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków, 158 pp.
• 38. Szulc, J., 1998. Kras kopalny w utworach węglanowych Śląska i jego uwarunkowania środowiskowe. In: Materiały 32. Sympozjum Speleologicznego, Kamień Śląski, 23-25.10.1998, Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika, Kraków, pp. 8-9. [In Polish].
• 39. Szulc, J., 2012. Kras kopalny obszaru śląsko-krakowskiego. Stan wiedzy. In: Materiały 46. Sympozjum Speleologicznego, Góra Św. Anny, 19-21.10.2012. Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika, Kraków, pp. 7-8. [In Polish].
• 40. van Geel, B. & Grenfell, H. R., 1996. Chapier 7A. Spores of Zygnemataceae. In: Jansonius, J. & McGregor, D. C. (eds), Palynology: principles and applications. American Association of Stratigraphic Palynologists Foundation, 1: 173-179.
• 41. van Geel, B., Hallewas, D. P. & Pals, J. P., 1983. A Late Holocene deposits under the Westfriese Zeedijk near Enkhuizen (Prov. Noord-Holland, The Netherlands): palaeoecological and archaeological aspects. Review of Palaeobotany and Palynology, 38: 269-335.
• 42. Waltham, T., Bell, F. G. & Culshaw, M. G., 2005. Sinkholes and Subsidence: Karst and Cavernous Rocks in Engineering and Construction. Springer, Heidelberg, 390 pp.
• 43. Ważyńska, H., 1998. Recapitulation. In: Ważyńska, H. (ed.), Palynology and Palaeogeography of the Neogene in the Poli sh Lowlands. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 160: 35-37.
• 44. Wojtanowska, E. & Szynkiewicz, A., 1998. Wypełnienia kopalnych lejów krasowych w kamieniołomach ZG “Górażdże”. In: Materiały 32. Sympozjum Speleologicznego, Kamień Śląski, 23-25.10.1998, Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika, Kraków, pp. 30-31. [In Polish].
• 45. Worobiec, E., 2010. Late Miocene freshwater phytoplankton from Józefina (Poland). Micropaleontology, 56: 517-537.
• 46. Worobiec, E., 2011. Middle Miocene aquatic and wetland vegetation of the paleosinkhole at Tarnów Opolski, SW Pol and. Journal of Paleolimnology, 45: 311-322.
• 47. Worobiec, E. & Gedl, P., 2010. Spore-polien and phytoplankton analysis of the Upper Miocene deposits from Józefina (Kraków-Silesia Upland, Poland). Geological Quarterly, 54: 41-54.
• 48. Worobiec, E. & Szulc, J., 2010a. A Middle Miocene palynoflora from sinkhole deposits from Upper Silesia, Poiand and its palaeoenvironmental coniext. Review of Palaeobotany and Palynology, 163: 1-10.
• 49. Worobiec, E. & Szulc, J., 2010b. Palynological analysis of Miocene infill of karst sinkholes at Tarnów Opolski, Upper Silesian Upiand - a preiiminary report. Przegląd Geologiczny, 58: 1176-1181. [In Polish, English summary].
• 50. Worobiec, E. & Szulc, J., 2012. Sesja terenowa A. In: Materiały 46. Sympozjum Speleologicznego, Góra Św. Anny, 19-21.10. 2012. Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika, Kraków, pp. 11-20 [In Polish].
• 51. Worobiec, E. & Worobiec, G., 2008. Fossil zygospores of Zygnemataceae algae (Chlorophyta) from the Upper Miocene of the Bełchatów Lignite Mine. Przegląd Geologiczny, 56: 1000-1004. [In Polish, English summary].
• 52. Worobiec, E., Worobiec, G. & Gedl, P., 2009. Occurrence of fossil bamboo pollen and a fungal conidium of Tetraploa cf. aristata in Upper Miocene deposits of Józefina (Poland). Re view of Palaeobotany and Palynology, 157: 211-217.
• 53. Ziembińska-Tworzydło, M., 1996. Flora sporowo-pyłkowa. In: Malinowska, L. & Piwocki, M. (eds), Budowa Geologiczna Polski. Tom 3. Atlas skamieniałości przewodnich i charakterystycznych. Kenozoik. Trzeciorzęd. Neogen. Państwowy Instytut Geologiczny, Polska Agencja Ekologiczna, Warszawa, pp. 797-855. [In Polish].
• 54. Ziembińska-Tworzydło, M., 1998. Climatic phases and spore-pollen zones. In: Ważyńska, H. (ed.), Palynology and Palaeogeography of the Neogene in the Polish Lowlands. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 160: 12-16.
• 55. Ziembińska-Tworzydło, M., Grabowska, I., Kohlman-Adamska, A., Sadowska, A., Słodkowska, B., Stuchlik, L., & Ważyńska, H., 1994. Checklist of selected genera and species of spores and pollen grains ordered in morphological system. In: Stuchlik, L. (ed.), Neogene Pollen Flora of Central Europe. Part 1. Acta Palaeobotanica, Supplementum, 1: 31-56.