Litofacje i geneza piasków bogucickich (górny baden), zapadlisko przedkarpackie

• Autorzy: Porębski S. J. , Oszczypko N.

Warianty tytułu

EN

Lithofacies and origin of the Bogucice Sands (Upper Badenian), Carpathian Foredeep, Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Piaski bogucickie tworzą soczewkowy litosom o elongacji ENE-WSW, reprezentujący spągowe ogniwo warstw grabowieckich na południowo-wschodnim obrzeżeniu Krakowa. Spąg litosomu stanowi w części zachodniej niezgodność kątowa, która w jego części środkowej przechodzi w powierzchnię wybitnej niezgodności erozyjnej, zastąpioną dalej na wschód przez kontakt zgodny. Na podstawie profilów odsłonięć między Bieżanowem i Zabawą w piaskach bogucickich wyróżniono 9 litofacji: (A) frakcjonowane parazlepieńce, (B) warstwowane zlepieńce, (C) masywne i niewyraźnie laminowane piaskowce, (D) przekątnie warstwowane piaskowce, (E) piaskowce z laminacją niskokątową, (F) piaskowiec z kopułowym warstwowaniem przekątnym, (G) piaskowce frakcjonowane-laminowane, (H) piaskowce z laminacją riplemarkową, (I) mulowce. Te litofacje dokumentują depozycję ze: spływów kohezyjnych (A), prądów zawiesinowych o dużej (C, B) i małej gęstości (G, H), przepływów drobnoziarnistej zawiesiny podlegających fluktuacjom w prędkości i koncentracji niesionego materiału (G, H), prądów szelfowego przybrzeża (D, E), szelfowych wezbrań sztormowych (F, D) oraz sedymentacji hemipelagicznej, której lokalnie towarzyszyła redepozycja przez słabe, denne prądy trakcyjne (I). Struktury kierunkowe wskazują na sedymentację w pobliżu linii brzegowej o przebiegu NW-SE, kształtowanej przez prąd wzdłużbrzegowy skierowany na SSW do SE oraz prądy rozrywające w kierunku NE. Przybrzeże było zasilane poprzez skierowany ogólnie na NE do ENE transport rzeczny via deltowy nasyp przyujściowy, który w warunkach przepływów hiperpyknalnych generował grawitacyjne spływy osadu o podobnych kierunkach. Zespół mechanizmów sedymentacji, charakter krzywych promieniowania gamma, kierunki paleoprądów oraz wybitny relief spągu piasków bogucickich wskazują na: rozcinanie szelfu przez rzekę odwadniającą w kierunku NE, wypełnianie wciętej doliny szelfowej (kanionu?) osadami grawitacyjnych spływów masowych zasilanych przez deltowe wypływy hiperpyknalne, depozycję w obrębie nasypów przyujściowych delty krawędzi szelfu, wzmocnioną redepozycję nasypów przyujściowych przez prądy przybrzeżne po całkowitym wypełnieniu doliny. Wcinanie doliny/kanionu związane było ze spadkiem względnego poziomu morza, przy czym skala erozji szelfu chodenickiego (110 lub 230 m w zależności od opcji korelacyjnej) wskazują na tektoniczne obniżenie bazy erozyjnej w efekcie podniesienia dna basenu na zachód od rejonu Zagórza. Wiek tego podniesienia był starszy niż spąg zony Hanzawaia crassiseptata, a zapewne nie starszy niż najwyższa część horyzontu 5 Kirchnera (1956). Jest możliwe, że uskok odwrócony Książnice-Świątniki-Zagórze oraz jego prawdopodobne zachodnie przedłużenie w rejonie Krakowa stanowily północną granicę postulowanego, intrabadeńskiego podniesienia.

EN

The Bogucice Sands make up a ENE-WSW trending, lenticular body, 175-310 m thick or more, which represents the basal member of the Upper Badenian Grabowiec Beds in the southeast of Kraków (Carpathian Foredeep Basin). The body is based in the southwest by an angular unconformity which passes to the NE (basinwards) into a prominent erosional disconformity, that is still farther basinwards replaced by a correlative conformity. Observations in rare, scattered outcrops led to the subdivision of the Bogucice Sands into nine lithofacies. These comprise: (A) graded paraconglomerates, (B) stratified conglomerates and pebbly sandstones, (C) massive to faintly laminated sandstones, (D) large-scale cross-bedded fossiliferous sandstones, (E) low-angle laminated sandstones, (F) hummocky cross-stratified sandstones, (G) graded-laminated sandstones, (H) ripple cross-laminated sandstones, (I) massive to laminated mudstones. These lithofacies document deposition from: cohesive debris flows (A), cohesionless debris flows and high-concentration turbidity currents (B, C), and low-density turbidity currents (G, H), muddy suspensions of highly variable competence and discharge (G, H), shoreface longshore and rip currents and possibly swash (D, E), shelf storm currents (F, E), and from hemipelagic suspensions affected locally by weak bottom currents. Palaeoflow directional indicators suggest proximity to a NW-SE trending deltaic shoreline, subjected to S to SW-directed wave approach, generating a SSW to SE-directed longshore drift and NE-flowing storm rips. The shoreface was fed by deltaic mouth bars which prograded northeastwards and generated underflows passing basinwards into sediment-gravity flows. The spectrum of depositional processes, gamma-ray log shapes, together with the prominent basal relief of the Bogucice Sands, point to: shelf incision by fluvial processes, intitial filling of the valley(canyon?) by mass-flow deposits, shoaling upwards into the mouth bar/shoreface complex of a shelf-margin delta, and increased shelf reworking of the mouth bar complex in unconfined flow conditions after the relative sea-level rose above the of flap break. The valley was cut during forced regression, and the relief of the incision (110 vs 230 m depending on correlation option) indicates a base-leve drop due to a tectonic uplift of the basin floor to the southwest. The uplift was older than the Hanzawaia crassiseptata zone (Łuczkowska, 1995), and possibly not older than the latest part of Kirchner’s (1956) horizon 5. The bulk of the Bogucice Sands is interpreted as representing the progradational complex of a lowstand systems tract, laid down within incised valley/canyon and shelf-edge delta. The overall progradational stacking of the Bogucice Sands, particularly well displayed in the wells located to the NE of Grabie, suggests that an upper part of this complex has been preserved here. Alternatively, each major progradational sandbody encased in shales may reflect a separate delatic progradational complex and their cyclical stacking may reflect high-frequency oscillations of the relative sea level. At the moment, however, they are no decisive proofs to conclude whether or not the observed cyclicity is of an allogenic origin.

Słowa kluczowe

PL

delta krawędzi szelfu; wcięta dolina szelfowa; miocen; zapadlisko przedkarpackie

EN

shelf-margin delta; incised-shelf valley; Miocene; Carpathian Foredeep

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Prace Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 1999
• Tom: T.168
• Strony: 57--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Porębski S. J.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Nauk Geologicznych, Ośrodek Badawczy w Krakowie, ul. Senacka 1, 31-002 Kraków

autor

Oszczypko N.

• Uniwersytet Jagielloński, Instytut Nauk Geologicznych, ul. Oleandry 2a, 30-063 Kraków

Bibliografia

• 1. ALEXANDROWICZ S. W., 1958 Zarys stratygrafii mikrofaunistycznej miocenu śląsko-krakowskiego. Kwart. Geol. 2, 1: 54-81.
• 2. ALEXANDROWICZ S., W., 1961 - Stratygrafia warstw chodenickich i grabowieckich w Chełmie nad Rabą. Kwart. Geol. 5, 3: 646-667.
• 3. ALEXANDROWICZ S. W., 1963 - Stratygrafia osadów mioceńskich w Zagłębiu Górnośląskim. Pr. Inst. Geol. 39: 3-147.
• 4. BARWICZ W., 1978 - The Miocene Radiolaria from the Carpathian Foredeep. Acta Palaeont. Pol. 23, 3: 223-248.
• 5. BERGGREN W. A., KENT D. V., SWISHER C. C., III, AUBRY M. P., 1995 - A revised Cenozoic geochronology and chronostratigraphy. SEPM Spec. Publ. 54: 129-212.
• 6. BURTAN J., 1954 - Szczegółowa mapa geologiczna Polski, 1:50 000 arkusz Wieliczka. Inst. Geol. Warszawa.
• 7. CZEPIEC I., KOTARBA M. J., 1998 - Palaeoecology and organic matter in the Late Badenian and Early Sarmalian marine basin of the Polish part of the Carpathian Foredeep. Prz. Geol. 46, 8/2: 732-736.
• 8. DOKTOR M., 1983 - Sedymentacja osadów żwirowych w miocenie na przedpolu Karpat. Stud. Geol. Pol. 78:1-107.
• 9. DOTT R. H. Jr, BOURGEOIS J., 1982 - Hummocky stratification: significance of its variable bedding sequences. Bull. Am. Geol. Soc. 93: 663-680.
• 10. DŻUŁYŃSKI ST., SANDERS J. E„ 1962 - Current marks on firm mud botttom. Trans. Connecticut Acad. Arts Sc. 42: 57-96.
• 11. FRIEDBERG W., 1907 - Młodszy miocen Galicyi zachodniej i jego fauna. Spraw. Komis. Fizjogr. PAU 40: 1-49.
• 12. FRIEDBERG W., 1933 - Przyczynki do znajomości miocenu Polski. Cz. II. Rocz. Pol. Tow. Geol. 9: 197-236.
• 13. GARLICKI A, 1968a-Autochtoniczna seria solna w miocenie Podkarpacia między Skawiną a Tarnowem. Biul. Inst. Geol. 215: 5-78.
• 14. GARLICKI A., 1968b - Z rozważań sedymentologicznych nad profilem autochtonicznej formacji solonośncj okolicy Wieliczki i Bochni. Rocz. Pol. Tow. Geol. 38,2-3: 219-223.
• 15. GAŹDZICKA E., 1994 - Nannoplanklon stratigraphy of the Miocene deposits in Tarnobrzeg area (northeastern part of the Carpathian Foredeep). Kwart. Geol. 38,3: 553-570.
• 16. GRADZIŃSKI R., 1957 - Uwagi o sedymentacji miocenu w okolicy Proszowic. Rocz. Pol. Tow. Geol. 26,1: 3-27.
• 17. HART B. S., SIBLEY D. M., FLEMINGS P. B., 1997 - Seismic stratigraphy, facies architecture, and reservoir character of a Pleistocene shelf-margin delta complex. Eugene Island Block 330 Field, offshore Louisiana. Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 81: 380-397.
• 18. JONES P., 1996 - Triangle zone geometry, terminology and kinematics. Bull. Canad. Petrol. Geol. 44: 139-152.
• 19. JONES P., 1997 - The Carpathians of the Southern Poland: thrust tectonics or wedge tectonics. AAPG Int. Conf. and Exhibition (September 7-10, 1997, Vienna). Abstracts: A27-A28.
• 20. JOPLING A. V., WALKER R. G., 1968 - Morphology and origin of ripple-drift cross-lamination, with examples from the Pleistocene of Massachusetts./. Sediment. Petrol. 38: 971-984.
• 21. KATALOG wierceń Górnictwa Naftowego w Polsce 1969-1976,1.1 (Przedgórze Karpat), cz. 1-5. Wyd. Geol. Warszawa.
• 22. KIRCHNER, Z. 1956 - Stratygrafia miocenu Przedgórza Karpat Środk owych na podstawie mikrofauny. Acta Geol. Pol. 6, 4:421-449.
• 23. KNELLER B. C., BRANNEY M. J., 1995-Sustained high-density turbidity currents and the deposition of thick massive sands. Sedimentology 42: 607-616.
• 24. KOTLARCZYK J., 1985 - An outline of the stratigraphy of Marginal Tectonic Units of the Carpathian Orogene in the Rzeszów-Przemyśl area. In: Carpatho-Balkan Geological Association XIII Congress Cracow, Poland. Guide to excursion 4. Geotraverse Kraków-Baranów- Rzeszów-Przemyśl-Ustrzyki Dolne-Komańcza-Dukla: 39-64. Wyd. Geol. Warszawa.
• 25. KOVAČ M., NAGYMAROSY A., OSZCZYPKO N., ŚLĄCZKA A., CSONTOS L., MARUNTEANU M., MATENCO L., MARTON E. (w druku) - Palinspastic reconstruction of the Carpathian-Pannonian region during the Miocene. In: M. Rakus (Ed.), Geodynamic development of the Western Carpathians. Slovak Geological Survey. Bratysława.
• 26. KOWALEWSKI K., 1937 - Nowe dane o wieku i faunie warstw grabowieckich okolicy Bochni. Posiedz. Nauk. Państw. Inst. Geol. 48: 33-38.
• 27. KOWALEWSKI K., 1958 - Stratygrafia miocenu południowej Polski ze szczególnym uwzględnieniem południowego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich. Kwart. Geol. 2,1: 3-43.
• 28. KRACH W., 1939 - Badania nad miocenom śląsko-krakowskim. Pr. Geol. Śląs. 7:29-36.
• 29. KRZYWIEC P., 1997-Large-scale tectono-sedimentary Middle Miocene history of the central and eastern Polish Carpathian Foredeep Basin - results of seismic data interpretation. Prz. Geol. 45,10: 1039-1053.
• 30. KSIĄŻKIEWICZ M., 1977 - The tectonics of the Carpathians. W: W. Pożaryski (red.), Geology of Poland, t. 4. Tectonics: 476-618. Wyd. Geol. Warszawa.
• 31. LISZKA S., 1933 - Fauna piasków bogucickich w okolicy Wieliczki. Rocz. Pol. Tow. Geol. 9: 184-196.
• 32. LESZCZYŃSKI S., 1989- Characteristics and origin of fluxoturbidites from the Carpathian flysch (Cretaceous-Palaeogene), south Poland. Ann. Soc. Geol. Pol. 59, 3-4: 351-390.
• 33. LOWE D. R., 1982 - Sediment gravity flows: II. Depositional models with special reference to the deposits of high-density turbidity currents. J. Sediment. Petrol. 52: 279-297.
• 34. ŁUCZKOWSKA E., 1958 - Mikrofauna mioceńska przedgórza karpackiego. Kwart. Geol. 2, 1:105-125.
• 35. ŁUCZKOWSKA E., 1964 - Stratygrafia mikropaleontologiczna miocenu w rejonie Tamobrzeg-Chmielnik. Pr. Geol. Kom. Nauk Geol. PAN Oddz. w Krakowie 20: 1-56.
• 36. ŁUCZKOWSKA-SCHILLER E., 1987-Biostratygrafia miocenu z wierceń H-l i H-5 w Wieliczce. Spraw. z Pos. Komis. Nauk. PAN Krak. 29, 1-2: 310-312.
• 37. ŁUCZKOWSKA E., 1995 - Korelacja biostratygraficzna miocenu z nowych wierceń w Wieliczce. Geol. AGH 21, 4:255-265.
• 38. MORTON R. A., SUTER J. R., 1996 - Sequence stratigraphy and composition of Late Quaternary shelf-margin deltas, northern Gulf of Mexico. Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 80: 505-530.
• 39. NEMEC W., 1990 - Aspects of sediment movement on steep delta slopes. Int. Ass. Sediment. Spec. Publ. 10: 29-73.
• 40. NEMEC W., STEEL R. J., GJELBERG J., COLLINSON J. D., PRESTHOLM E., OXNEVAD I. E., 1988 - Anatomy of collapsed and re-established delta front in Lower Cretaceous of eastern Spitsbergen: gravitational sliding and sedimentation processes. Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 72: 454-476.
• 41. NEY R., 1968 - Rola rygla krakowskiego w geologii zapadliska przedkarpackiego i rozmieszczenia złóż ropy i gazu. Pr. Geol. Kom. Nauk Geol. PAN Oddz. w Krakowie 45: 7-82.
• 42. NIEDŹWIEDZKI J., 1883 - Stosunki geologiczne formacyi solonośnej Wieliczki i Bochni. Kosmos 8: 137-159.
• 43. NOWAK J., 1938 - Dniestr a gipsy tortońskie. Rocz. Pol. Tow. Geol. 14: 155-193.
• 44. OLEWICZ R 1968 - Stratygrafia warstw jednostki bocheńskiej i brzegu jednostki śląskiej między Wieliczką a Bochnią oraz pierwotne ich położenie w basenach sedymentacyjnych Karpat i Przedgórza. Prace Inst. Naftowego: 1-76. Wyd. Śląsk. Katowice.
• 45. OSZCZYPKO N., 1982 - Explanatory notes to lithotectonic Molasse profiles of the Carpathian Foredeep and in the Polish part of the Western Carpathians (Comment to Anex 6-8). In: H. Lützner, G. Schwab (Eds.), Tectonic regime of Molassc Epochs. Veröff. Zentralins. Physik der Erde 66: 95-115.
• 46. OSZCZYPKO N., 1997 - The Early-Middle Miocene Carpathian peripheral foreland basin (Western Carpathians, Poland). Prz. Geol. 45, 10: 1054-1063.
• 47. OSZCZYPKO N., TOMAŚ A., 1985 -Tectonic evolution of marginal part of the Polish Flysch Carpathians in the Middle Miocene. Kwart. Geol. 29, 1: 109-128.
• 48. OSZCZYPKO N., ZAJĄC R., GARLICKA I., MENČIK E. DVORAK J., MATEJOVSKA O., 1989 - Geological map of the substratum of the Tertiary of the western Outer Carpathians and their foreland. W: D. Poprawa, J. Nemcok (red.), Geological atlas of the western Outer Carpathians and their foreland 1:50 000. Wyd. Geol. Warszawa.
• 49. OTFINOWSKI M., 1981 - Zespoły otwornic i sedymentacja piaskowców bogucickich. Biul. Inst. Geol. 332: 53-88.
• 50. PERYT D. 1997 - Calcareous nannoplankton stratigraphy of the Middle Miocene in the Gliwice area (Upper Silesia, Poland). Bull. Pol. Acad. Sc. Earth Sc. 45, 2-4:119-131.
• 51. PLINT A. G., 1988 - Sharp-based shoreface sequences and “offshore bars" in the Cardium Formation of Alberta; their relationships to relative changes in sea level, SEPM Spec. Publ. 42: 357-370.
• 52. POBORSKI J., SKOCZYLAS-CISZEWSKA K., 1963 - O miocenie w strefie nasunięcia karpackiego w okolicy Wieliczki i Bochni. Rocz. Pol. Tow. Geol. 33: 339-348.
• 53. POBORSKI J., JAWOR E., 1989 - Z tektoniki Podkarpacia w okolicach Krakowa. Prz. Geol. 37, 6:308-312.
• 54. POŁTOWICZ S., 1962 - Outline of the tectonic structure of the bay of Gdów. Bull. Acad. Pol. Sc. Sér. Sc. géol. géogr. 10, 1: 53-60.
• 55. POŁTOWICZ S., 1977 - Uwagi o rozwoju tektonicznym złóż soli kamiennej w Wieliczce i Baryczu. Rocz. Pol. Tow. Geol. 47, 2:279-299.
• 56. POŁTOWICZ S., 1989 - Miocen w Trzebuni koło Myślenic (Polskie Karpaty Zachodnie). Kwart. Geol. 33, 2:225-240.
• 57. POŁTOWICZ S., 1991 - Miocen strefy karpackiej między Wieliczką a Dębicą. Geol. AGH 17, 3: 19-57.
• 58. POŁTOWICZ S., 1993 - Palinspastyczna rekonstrukcja paleogeografii badeńskiego salinarnego zbiornika sedymentacyjnego w Polsce. Geol. AGH 19, 4:203-233.
• 59. PORĘBSKI S. J. 1984-Clast size and bed thickness trends in resedimented conglomerates: examples from a Devonian fan-delta succession (southwestern Poland). Can. Soc. Petrol. Geol. Mem. 10: 399-411.
• 60. PORĘBSKI S. J., 1999 - Środowisko depozycyjne sukcesji nadewaporatowej (gómy baden) w rejonie Kraków-Brzesko (zapadlisko przedkarpackie). Pr. Państw. Inst. Geol. 168:97-118.
• 61. POSAMENTIER H. W., ALLEN G. P., JAMES D. P., TESSON M., 1992 - Forced regressions in a sequence stratigraphic framework: concepts, examples and exploration significance. Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 76:1687-1709.
• 62. RUTKOWSKI J., 1992 - Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000, arkusz Kraków. Wyd. Geol. Warszawa.
• 63. SHANMUGAM G. MOIOLA R. J., SALES J. K., 1988 - Duplex-like structures in submarine fan channels, Ouachita Mountains, Arkansas. Geology 16: 229-232.
• 64. SIKORA W., SZOTOWA W., 1969 - Kontakt warstw grabowieckich i chodenickich na południowym zboczu góry Grodzisko w Chełmie nad Rabą. Streszcz. ref. Kwart. Geol. 13, 3:714-715.
• 65. SKOCZYLAS-CISZEWSKA K., KOLASA M., 1959 - O piaskach bogucickich. Rocz. Pol. Tow. Geol. 28, 3: 285-314.
• 66. STEININGER F. F., BERNOR R. L., FAHLBUSCH V., 1990 - European Neogene marine-continental chronologic correlation. In: E. H. Lindsay, P. Mein (Eds.), European Neogene mammal chronology: 15-46. Plenum Press. New York.
• 67. SUTER J. R., BERRYHILL H. L., 1985 - Late Quaternary shelf margin deltas, northwest Gulf of Mexico. Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 69: 77-91.
• 68. SZYBIST A., TOBOLA T., 1995 - Budowa geologiczna złoża soli kamiennej Siedlec-Moszczenica w świetle nowych danych. Prz. Geol. 43, 8: 682-686.
• 69. VAN COUVERING I. A. AUBRY M. P., BERGGREN Q. A., BUJAK J. P., NAESEN C. W., WIESER T., 1981 - Terminal Eocene event and the Polish connections. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 36: 321-362.
• 70. VAN WAGONER J. C., MITCHUM R. M., CAMPION K. M., RAHMANI V. D., 1990 - Silicilastic sequence stratigraphy in well logs, cores, and outcrops. Am. Assoc. Petrol. Geol. Methods in Exploration Ser. 7:1-55.