Baseny ewaporatowe cykli PZ1, PZ2 i PZ3 cechsztynu (górny perm) w Polsce – studium miąższościowe

• Autorzy: Czapowski G. , Tomaszczyk M.

Warianty tytułu

EN

Evaporate basins of Z1 to Z3 cycles of Polish Zechstein (Upper Permian ) – A thickness study

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ewaporaty (utwory chlorkowe i siarczanowe) cyklotemów PZ1, PZ2 i PZ3 cechsztynu budują blisko 72% całej sukcesji późnego permu na terenie Polski. W każdym cyklotemie sole kamienne, potasowe i lokalnie zubry są podścielone i przykryte ogniwami siarczanowymi (Tab. 1). W oparciu o dane z ponad 800 otworów wiertniczych, rozmieszczonych w 6 obszarach na obrzeżu późnopermskiego basenu w Polsce (Ryc. 1) przebadano relacje aktualnych miąższości utworów chlorkowych do podścielających i przykrywających je serii siarczanowych (Tab. 2). Relacje te zinterpretowano w kontekście warunków depozycji ewaporatów, przedstawiono 3 typy ewaporatowego basenu depozycyjnego: typ „wypełnieniowy”, typ „subsydujący” i typ „niestabilny” (Ryc. 2-4), w których rozwoju kluczową rolę odgrywają trzy czynniki: pierwotna batymetria, tempo subsydencji oraz możliwy wpływ tektoniki syn- i postsedymentacyjnej. W cyklu PZ1 (Ryc. 6) w północnej Polsce akumulacja chlorków (Na) i podścielających siarczanów (Ad) nastąpiła w stosunkowo głębokich zbiornikach o braku lub słabej subsydencji (typ „wypełnieniowy”), podobny typ depozycji przeważał na położnych ku wschodowi brzegach zbiornika cyklu PZ3 (Ryc. 9). Z kolei we wschodniej części zbiornika cyklu PZ2 taka sukcesja powstała w basenie typu „subsydującego” (Ryc. 7). Na pozostałych obszarach obrzeża zbiornika cechsztyńskiego sukcesja Ad+Na uformowała się w basenach o zmiennym tempie subsydencji (typ „niestabilny”; Ryc. 5, 7, 9), w podobnych warunkach nastąpiło osadzenie siarczanów przykrywających chlorki (Ag) w obu cyklach PZ1 i PZ2 (ryc. 6 i 8). W tym typie basenu na stosunki miąszościowe siarczanów i chlorków istotny wpływ miała zmienna subsydencja dna zbiornika, erozja osadów oraz tektonika. Ustalenie powyższych relacji, mimo ograniczeń wynikających z różnej ilości informacji, może być przydatne np. przy prognozowaniu przypuszczalnej miąższości poszczególnych wydzieleń ewaporatowych w wybranym rejonie dla przyszłego zagospodarowania (np. kawerny magazynowe czy składowiskowe). Optymalnymi dla tych celów są pokładowe sukcesje ewaporatów, powstałe w basenach typu „wypełnieniowego” i „subsydujacego”).

EN

Evaporites (chlorides and sulphates) of three cycles (PZ1, PZ2 & PZ3) constituted up to 72% of whole the Late Permian (Zechstein) succession in Poland (Czapowski, 2007). In each cyclothem the rock, potash and locally clayey salts are underlain and overlain by sulphates (tab. 1). Relations (tab. 2) of actual thickness of mentioned evaporite units (data from over 800 wells, localized in 6 areas) were analyzed on the margin of Zechstein basin (to minimalize halotectonic overprint – Fig. 1) to define a role of sedimentary conditions (3 the evaporite basin types, controlled by primary bathymetry and subsidence rate, were defined: infill, subsiding and fluctuating types – Figs 2-4) and tectonics. Accumulation chlorides (Na) and subsalt sulphates (Ad) in the relatively of deep but tectonically stable (lack or weak subsidence) basins („infill” basin type) took place during PZ1 cycle in northern Poland (Fig. 6) as well as on the more eastern basin margins of Z3 cycle (fig. 9). Such succession developed in the “subsiding” basin type, located on the eastern margin of Z2 cycle basin (Fig. 7). In other areas of the basin margins of Z1 to Z3 cycles the mentioned above Ad+Na evaporite complex as well as all occurrences of suprasalt sulphates (Ag; Z1 and Z2 cycles) have formed in the basins of “fluctuating” type (Figs 5-9), with variable bathymetry and subsidence rate (tectonic activity) and possible thickness modifications by erosion and later tectonics. Nevertheless the of different data quality (various number of wells) such calculations could help in management projects of Zechstein salts (for storage or disposal caverns construction) e.g. in prediction of evaporite units thickness in a selected area (the optimum stratifiorm evaporite successions have developed in the basins of “infill“ and “subsiding” type).

Słowa kluczowe

PL

cechsztyn; późny perm; Polska; ewaporatowe baseny depozycyjne; relacje miąższości; interpretacja

EN

Zechstein; Late Permian; Poland; evaporite depositional basins; thickness relation; interpretation

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Górnictwa Solnego
• Czasopismo: Przegląd Solny
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 10
• Strony: 49--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czapowski G.

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

autor

Tomaszczyk M.

• Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA, Centrala Spółki, ul. M. Kasprzaka 25, 01-224 Warszawa

Bibliografia

• BURLIGA S., 2007. Internal structure of subhorizontal bedded rock salt formation in the area of Sierosszowice, SW Poland – mesoand microstructural indications. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 23 (1) (Przegląd Solny): 51-64.
• CZAPOWSKI G., 1987. Sedimentary facies in the Oldest Rock Salt (Na1) of the Łeba elevation (northern Poland). Lecture Notes of Earth Sciences, 10: 207-224. Springer-Verlag.
• CZAPOWSKI G., 1993 ‑ Finalne osady chlorkowe w cechsztynie ‑ schyłek czy początek cyklu depozycyjnego ? (implikacje stratygraficzne). Prz. Geol., 41 (5): 342‑343.
• CZAPOWSKI G., 1994. Facies characteristics and distribution of the Zechstein (Upper Permian) salt deposits of PZ3 (Leine) Cycle in Poland. Bull. Pol. Academ. des Sciences, Earth Sciences, 41 (4): 229-237.
• CZAPOWSKI G., 1995a. Upper Permian (Zechstein) salt deposits on the Żary Pericline ‑ characteristics, origin and economic value. Prace Państ. Inst. Geol., 150: 35-60.
• CZAPOWSKI G., 1995b. Salt facies of the Upper Permian. XIII International Congress on Carboniferous-Permian, Guide to Excursion A3: 85-96.
• CZAPOWSKI G., 1998. Geneza najstarszej soli kamiennej cechsztynu w rejonie Zatoki Puckiej (studium sedymentologiczne). Praca doktorska: 1-114. NAG PIG-PIB [696/99], Warszawa.
• CZAPOWSKI G., 2007. Ocena głębokości zbiornika solnego i czasu depozycji chlorków sodu na przykładzie utworów najstarszej soli kamiennej (Na1) cyklu PZ1 cechsztynu w rejonie Zatoki Puckiej. Prz. Geol., 55 (7): 573-581.
• CZAPOWSKI G., ANTONOWICZ L., PERYT T. M, 1991. Facies and paleogeography of the Zechstein (Upper Permian) Older Halite (Na2) in Poland. Bull. Pol. Acad. des Sciences, Earth Sciences, 38 (1-4): 45‑55.
• CZAPOWSKI G., PERYT T.M., ANTONOWICZ L., 1994. Facies and paleogeography of the Zechstein (Upper Permian) Oldest Halite (Na1) in Poland. Bull. Pol. Academ. des Sciences, Earth Sciences, 41 (4): 217-227.
• CZAPOWSKI G., TOMASSI-MORAWIEC H., LANGER-KUŹNIAROWA A., PERYT T. M., 2002. Salt facies evolution of declining evaporitic basin (history of the Upper Permian succession in Poland). 16th International Sedimentological Congress Abstract Volume (2002), Johannesburg 8–13 July: 73.
• CZAPOWSKI G., TOMASSI-MORAWIEC H., MISIEK G., 2007. Podział i występowanie górnopermskich skał zubrowych w Polsce. Abstrakty XII Międzynarodowego Sympozjum Solnego pt. Przemysł solny w gospodarce. Kłodawa, 11-12 października 2007 r.: 31-33.
• DADLEZ R., (red.), 1998. Mapa tektoniczna kompleksu cechsztyńsko-mezozoicznego na Niżu Polskim, skala 1:500 000. Warszawa.
• DADLEZ R., MAREK S., POKORSKI J., (eds), 1998. Atlas paleogeograficzny epikontynentalnego permu i mezozoiku w Polsce, skala 1:2 500 000. Warszawa.
• DADLEZ R., NARKIEWICZ M., STEPHENSON R. A., VISSER M. T. M., 1994. Subsydencja bruzdy środkowopolskiej w permie i mezozoiku. Prz. Geol., 42 (9): 715‑720.
• KIJEWSKI P., SALSKI W., 1978. Cechsztyńska sól kamienna cyklotemu Z1 w południowo-zachodniej części monokliny przedsudeckiej. Geol. Sudetica, 13 (1): 97‑134.
• KŁAPCIŃSKI J., (ed.), 1989. Atlas obszaru miedzionośnego (monoklina przedsudecka), skala 1: 50000. Wyd. Śląsk. Katowice.
• MARKIEWICZ A., 2007. Naskórkowa struktura południowej części monokliny przedsudeckiej a zagospodarowanie utworów najstarszej soli kamiennej (Na1). Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 23 (1) (Przegląd Solny): 35-49.
• MARKIEWICZ A., BECKER R., 2009. Pierwotny zasięg występowania najstarszej soli kamiennej (Na1) w południowej części monokliny przedsudeckiej (SW Polska). Geologia (kwart. AGH), 35 (3): 327-348.
• PERYT T.M., CZAPOWSKI G., DĘBSKI J., GĄSIEWICZ A., HERBICH E., PIZON A., 1984. Poszukiwanie złóż soli cechsztyńskich polihalitu na wyniesieniu Łeby. Część I. Analiza geologicznych warunków występowania i genezy polihalitu i soli cechsztyńskich na wyniesieniu Łeby. 1-100. NAG PIG-PIB [33716, 33/177], Warszawa.
• PODEMSKI M., 1968. Kilka uwag o sedymentologicznych podstawach stratygrafii cechsztynu. Kwart. Geol., 12 (4): 875-883.
• PODEMSKI M., 1972. Cechsztyńskie sole kamienne i potasowe cyklotemów Z2, Z3 w okolicach Nowej Soli. Biul. Inst. Geol., 260 (2): 5‑62.
• PODEMSKI M., 1973. Sedymentacja cechsztyńska zachodniej części monokliny przedsudeckiej na przykładzie okolic Nowej Soli. Pr. Inst. Geol., 71: 1-101.
• PODEMSKI M., 1974. Wyniki dotychczasowych badań soli potasowych w strefie przedsudeckiej. Prz. Geol., 21 (1): 7‑12.
• PODEMSKI M., 1975. Sole cechsztyńskie w rejonie struktury Rybaki. Biul. Inst. Geol., 286 (III): 5‑63.
• SŁOWAKIEWICZ M., MIKOŁAJEWSKI Z., 2011. Upper Permian Main Dolomite microbial carbonates as potential source rocks for hydrocarbons (W Poland). Marine and Petroleum Geology, 28: 1572-1591.
• SOKOŁOWSKI J., 1967. Charakterystyka geologiczna i strukturalna obszaru przedsudeckiego. Geologia Sudetica, 3: 297-367.
• SZANIAWSKI H., 1964. Cechsztyn na Pomorzu Gdańskim. Kwart. Geol., 8 (4): 922-923.
• SZYBIST A., 1976. Złoże soli kamiennej w Legnicko‑Głogowskim Okręgu Miedzianym. Prz. Geol., 24 (10): 572‑576.
• TOBOŁA T., 2014. The influence of tectonics on petrological characteristics of anhydrite and anhydrite-halite intercalations in the Oldest Halite (Na1) (Zechstein, Upper Permian) of the Bądzów area (SW Poland). Geol. Quarterly, 58 (3): 531-542.
• TOMASSI-MORAWIEC H., CZAPOWSKI G., 2006. Brom w skałach ilasto-solnych cechsztynu Polski. Prz. Geol., 54 (6): 488-495.
• WAGNER R., 1988. Ewolucja basenu cechsztyńskiego w Polsce. Kwart. Geol., 32 (1): 33-52.
• WAGNER R., 1994. Stratygrafia i rozwój basenu cechsztyńskiego na Niżu Polskim. Prace PIG, 146: 1-71.
• WAGNER R., PERYT T. M., 1997. Possibility of sequence stratigraphy subdivision of the Zechstein in the Polish Basin. Geol. Quarterly, 41 (4): 457-474.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).