Facies development of the Badenian (Middle Miocene) gypsum deposits in the Racławice area (Miechów Upland, southern Poland)

• Autorzy: Becker A.

Warianty tytułu

PL

Rozwój facjalny gipsów Badenu (środkowy miocen) w okolicy Racławic (Wyżyna Miechowska, południowa Polska)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The Middle Miocene (Badenian) gypsum sequence was investigated by means of facies analysis on the Miechów Upland in the environs of Racławice, about 40 km northeast of Cracow. The region lies at the northwestern margin of the Carpathian Foredeep and has been omitted in detailed investigations until now. Five gypsum facies were distinguished: giant gypsum intergrowths, grass-like gypsum, palisade gypsum, sabre gypsum and microcrystalline gypsum. Except for the palisade gypsum, the other facies were described from the adjacent Nida area. The vertical arrangement of the facies is generally the same along entire northern margin of the Carpathian Foredeep. The studied sequence is reduced in thickness (up to 30 m) in comparison to the Nida area (up to 50 m). The lower part of the section, composed of the giant gypsum intergrowths and grass-like gypsum, is distinctively reduced. It is often replaced by a thin layer of palisade gypsum. The microcrystalline gypsum and the sabre gypsum are the most common facies. The giant gypsum intergrowths and the grass-like gypsum occur in the northern part of the Racławice area, while the palisade gypsum dominates in the southern part. The gypsum basin of the Miechów Upland developed in a similar way as the basin of the Nida area, but was shallower and its brines underwent more often dilution. The basin-floor morphology probably showed a variety of features.read in the deeper waters of the northwestern Proto-Caribbean basin.

PL

Badeńskie osady ewaporatowe zapadliska przedkarpackiego wzbudzają coraz większe zainteresowanie dzięki rozwojowi analizy facjalnej. Utwory gipsowe Wyżyny Miechowskiej w południowej Polsce były omijane w dotychczasowych szczegółowych analizach ze względu na brak dużych odsłonięć w tym rejonie. W niniejszej pracy przedstawione są pierwsze wyniki analizy facjalnej gipsów okolic Racławic w południowej częoeci Wyżyny Miechowskiej, 40 km na północny-wschód od Krakowa (Fig. 1). W pracy porównano profil gipsowy badanego obszaru z dobrze rozpoznanym profilem gipsów nadnidziańskich. Osady ewaporatowe Wyżyny Miechowskiej są podoecielone przez utwory dolnego lub środkowego badenu, do których należą piaski heterosteginowe oraz warstwy baranowskie (Fig. 2; Krach, 1947; Radwański, 1968). Gipsy mogą również leżeć bezpośrednio na górnokredowym podłożu (Radwański, 1968). Osady ewaporatowe są przykryte przez utwory górnego badenu lub sarmatu lub przez utwory czwartorzędowe (Osmólski, 1972; Woiński, 1991). Badaniami objęto 10 następujących odsłonięć: Kowary, Małoszów, Pałecznica, Podgaje, Głupczów, Racławice-źródło, Racławice-góra Widnica, Kooeciejów, Kowalówka i Działoszyce (Fig. 3). Wyróżnionych zostało pięć facji gipsowych: gipsy szklicowe, gipsy trawiaste, gipsy palisadowe, gipsy szablaste i gipsy mikrokrystaliczne (sensu Bąbel, 1999a, oprócz gipsów palisadowych). Gipsy szklicowe i trawiaste występują na badanym obszarze jedynie w postaci niewielkich bloków i rumoszy (Głupczów, Kooeciejów, Kowalówka, Działoszyce) dlatego nie zostały one dokładnie scharakteryzowane. Gipsy palisadowe, gipsy szablaste i gipsy mikrokrystaliczne są odsłonięte stosunkowo dobrze (Fig. 4). Gipsy palisadowe, po raz pierwszy opisane szczegółowo w niniejszej pracy, a stwierdzone już przez Bąbla (1987, Pl. 7, Fig. 2; 1990, Phot. 3-5, 16) są zbudowane z kryształów gipsu osiągających do 0.7 m długości, podobnych do kryształów szklicowych (Fig. 5). Kryształy palisadowe mają kształt zbliżony do prostopadłościanów i nie tworzą zrostów. Częste są ślady rozpuszczania. Gipsy palisadowe tworzyły się w podobnych warunkach jak gipsy szklicowe (Bąbel, 1999a; Kasprzyk, 1999; Peryt, 1996). Narastały one na dnie płytkiego basenu ewaporatowego w postaci zwartych pokryw. Krystalizacja gipsu była często przerywana epizodami dopływu wysłodzonych wód, które częściowo rozpuszczały powsta ły gips. Gipsy szablaste zbudowane są z długich, zakrzywionych kryształów gipsu, przypominających szable (Fig. 6; Bąbel, 1999a; Kasprzyk, 1999; Peryt, 1996 etc.). Warstwa gipsów szablastych dzieli się na dwie części, dolną i górną, o różnym wykształceniu. W dolnej części przestrzenie pomiędzy kryształami szablastymi (do 0,5 m długości) wypełnione są przez chaotycznie ułożone, drobne kryształy o pałeczkowatym pokroju. Struktura ta przypomina gipsy szkieletowe sensu Kasprzyk (1993). W górnej części przestrzenie pomiędzy kryształami szablastymi (do 1,18 m długooeci) wypełnia gips mikrokrystaliczny. Sedymentacja gipsów szablastych przebiegała identycznie jak na Ponidziu (Bąbel, 1999a; Kasprzyk 1993, 1999). Kryształy narastały na dnie basenu w solance o rozwarstwieniu gęstościowym. Pod koniec sedymentacji zasolenie wzrosło na tyle, iż doszło do krystalizacji gipsu w toni wodnej. Gipsy mikrokrystaliczne są zbudowane z bardzo drobnych kryształów gipsu (do 0,05 mm, Kwiatkowski, 1972; Niemczyk, 1988; Kubica, 1992; Bąbel, 1999a). Najczęstszymi strukturami sedymentacyjnymi są: płaska laminacja, laminacja falista, powierzchnie rozmycia, brekcje, mikrouskoki i mikrofałdy (Fig. 7). Ślady po kryształach halitu występują rzadko. Gipsy mikrokrystaliczne powstały z osadzenia na dnie basenu kryształów wytrąconych w toni wodnej lub redeponowanych (Pawlikowski, 1982; Bąbel, 1999a; Kasprzyk, 1999). Do nasycenia solanki względem halitu dochodziło epizodycznie. Gipsy mikrokrystaliczne zostały częściowo diagenetycznie przekształcone w gipsy porfiroblastyczne (Bąbel, 1992). Gipsy szablaste i mikrokrystaliczne są najbardziej rozprzestrzenione i występują na całym badanym obszarze (Fig. 8). Gipsy palisadowe dominują na południu badanego terenu, pomiędzy Kowarami i Głupczowem, podczas gdy gipsy szklicowe i trawiaste występują głównie na północ od Głupczowa (Fig. 8). Pionowa sukcesja gipsów Wyżyny Miechowskiej jest stała, identyczna jak w całym północnym obrzeżeniu zapadliska przedkarpackiego (Fig. 9). Całkowita miąższooeć sekwencji gipsów rzadko osiąga 30 m, czyli jest o ok. 20 m mniejsza niż na Ponidziu (Fig. 10). Szczególnie zredukowana jest dolna część profilu obejmująca gipsy szklicowe i trawiaste, które często zastąpione są jedną cienką warstwą gipsów palisadowych (Fig. 10). Przebieg sedymentacji gipsów nie odbiegał znacząco od sedymentacji gipsów Ponidzia. Basen Wyżyny Miechowskiej był prawdopodobnie płytszy i miał bardzo urozmaiconą morfologię dna. Często dochodziło również do rozcieńczania wód basenu przez wody z lądu.

Słowa kluczowe

EN

Miocene; Badenian; gypsum facies; Miechów Upland

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Geologiczne
• Czasopismo: Annales Societatis Geologorum Poloniae
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 75, No 2
• Strony: 111--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Becker A.

• Polish Geological Institute, Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa, Poland

• Polish Geological Institute, Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa, Poland,

Bibliografia

• 1. 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: 67-89.
• 2. Bąbel, M., 1986. Growth of crystals and sedimentary structures in the sabre-like crystals. Przegląd Geologiczny, 34 (4): 204208.
• 3. Bąbel, M., 1987. Giant gypsum intergrowth from Middle Miocene evaporites of southern Poland. Acta Geologica Polonica, 37 (1/2): 1-20.
• 4. Bąbel, M., 1990. Crystallography and genesis of the giant intergrowth of gypsum from the Miocene evaporites of Poland. Archiwum Mineralogiczne, 44 (2): 103-135. Warszawa.
• 5. Bąbel, M., 1991. Dissolution of halite within the Middle Miocene (Badenian) laminated gypsum of southern Poland. Acta Geologica Polonica, 41 (3/4): 165-182.
• 6. Bąbel, M., 1992. Rozwój facjalny, sedymentacja i diageneza gipsów nadnidziańskich. (In Polish). Unpublished Ph.D. thesis, University of Warsaw, 181 pp.
• 7. Bąbel, M., 1999a. Facies and depositional environments of the Nida Gypsum deposits (Middle Miocene, Carpathian Foredeep, southern Poland). Geological Quarterly, 43 (4): 405428.
• 8. Bąbel, M., 1999b. History of sedimentation of the Nida Gypsum deposits (Middle Miocene, Carpathian Foredeep, southern Poland). Geological Quarterly, 43 (4): 429-447.
• 9. Bąbel, M., 2002. Brine palaeocurrent analysis based on oriented selenite crystals in the Nida Gypsum deposits (Badenian, southern Poland). Geological Quarterly, 46 (4): 435-448.
• 10. Garlicki, A., 1979. Sedimentation of Miocene salts in Poland. Prace Geologiczne, 119: 1-59. Wrocław. (In Polish with English summary)
• 11. Kasprzyk, A., 1991. Lithofacies analysis of the Badenian sulfate deposits south of the Holy Cross Mts. Przegląd Geologiczny, 39 (4): 213-223. (In Polish with English summary)
• 12. Kasprzyk, A., 1993. Lithofacies and sedimentation of the Badenian (Middle Miocene) gypsum in the northern part of the Carpathian Foredeep, southern Poland. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 63: 33-84.
• 13. Kasprzyk, A., 1994. Distribution of strontium in the Badenian (Middle Miocene) gypsum deposits of the Nida area, southern Poland. Geological Quarterly, 38 (3): 497-512.
• 14. Kasprzyk, A., 1999. Sedimentary evolution of Badenian (Middle Miocene) gypsum deposits in the northern Carpathian Foredeep. Geological Quarterly, 43 (4): 449-465.
• 15. Krach, W., 1947. Miocen okolic Miechowa - stratygrafia i paleontologia. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 43: 1-65. Warszawa.
• 16. Krach, W., 1962. Esquisse de la stratigraphie du miocène de la Pologne meridionale. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 32 (4): 529-557. (In Polish with French summary)
• 17. Kubica, B., 1992. Lithofacial development of the Badenian chemical sediments in the northern part of the Carpathian Foredeep. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 133: 1-64. (In Polish with English summary)
• 18. Kwiatkowski, S., 1972. Sedimentation of gypsum in the Miocene of Southern Poland. Prace Muzeum Ziemi, 19: 3-94. Warszawa. (In Polish with English summary)
• 19. Kwiatkowski, S., 1974. Miocene gypsum deposits in southern Poland. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 280: 299-336. Warszawa. (In Polish with English summary)
• 20. Łyczewska, J., 1965. Upper Cretaceous and Tertiary formations in the area between Działoszyce and Jędrzejów. Kwartalnik Geologiczny, 9 (2): 348-366. (In Polish with English summary)
• 21. Michalski, A., 1884. Zarys gieologiczny strony południowo-zachodniej gubernii Kieleckiej. Pamiętnik Fizjograficzny, 4: 83-106. (In Polish)
• 22. Niemczyk, J., 1988. On some aspects of gypsum lamination at Krzyżanowice near Pińczów. Zeszyty Naukowe Akademii Górniczo-Hutniczej, Nr 1166, Geologia, Kwartalnik, 14 (2): 75-80. Kraków. (In Polish with English summary)
• 23. Osmólski, T., 1972. The influence of the geological structure of the marginal parts of the Działoszyce trough on the metasomatosis of gypsum. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 260: 65-188. Warszawa. (In Polish with English summary)
• 24. Oszczypko, N., 1996. The Miocene dynamics of the Carpathian Foredeep in Poland. Przegląd Geologiczny, 44 (10): 1007-1018. (In Polish with English summary)
• 25. Pawlikowski, M., 1982. Mineralogical and petrographical study of alteration products of the Miocene gypsum rocks in the Wydrza sulphur deposit. Prace Mineralogiczne, 72: 1-60. Warszawa. (In Polish with English summary)
• 26. Peryt, D., 1999. Calcareous nannoplankton assamblages of the Badenian evaporates in the Carpathian Foredeep. In: International Conference "Carpathian Foredeep basin - its evolution and mineral resources”, Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 387: 158-161.
• 27. Peryt, T. M., 1996. Sedimentology of Badenian (middle Miocene) gypsum in eastern Galicia, Podolia and Bukovina (West Ukraine). Sedimentology, 43 (3): 571-588.
• 28. Peryt, T. M. & Kasprzyk, A., 1992. Earthquake-induced resedimentation in the Badenian (middle Miocene) gypsum of southern Poland. Sedimentology, 39: 235-249.
• 29. Peryt, T. M., Poberegski, A. V., Jasionowski, M., Petrichenko, O., Peryt, D. & Ryka, W., 1994. Facje gipsów badeńskich Ponidzia i Naddniestrza. Przegląd Geologiczny, 42: 771-776. (In Polish)
• 30. Peryt, T. M., Karoli, S., Peryt, D., Petrichenko, O. I., Gedl, P., Narkiewicz, W., Durkovicová, J. & Dobieszyńska, Z., 1997. Westernmost occurrence of the Middle Miocene Badenian gypsum in central Paratethys (Kobeřice, Moravia, Czech Republic). Slovak Geological Magazine, 3: 105-120.
• 31. Radwański, A., 1968. Lower Tortonian transgression onto the Miechów and Cracow Uplands. Acta Geologica Polonica, 18 (2): 387-445. (In Polish with English summary)
• 32. Roman [Becker], A., 1998. Wykształcenie i sedymentacja badeńskich gipsów okolic Racławic na Wyżynie Miechowskiej. (In Polish). Unpublished MSc. thesis, University of Warsaw, 69 pp.
• 33. Roman [Becker], A., 1999. Brine paleocurrents reconstructed from orientation of the gypsum crystals on the Miechów Upland, Southern Poland. In: International Symposium Evaporates and Carbonate-Evaporate Transitions - Abstracts, Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 387: 60-62.
• 34. Rosell, L., Orti, F., Kasprzyk, A., Playa, E., & Peryt, T. M., 1998. Strontium geochemistry of Miocene primary gypsum: Messinian of southeastern Spain and Badenian of Poland. Journal of Sedimentary Research, 68: 63-79.
• 35. Studencka, B., 1999. Remarks on Miocene bivalve zonation in the Polish part of the Carpathian Foredeep. Geological Quarterly, 43 (4): 467-477.
• 36. Woiński, J., 1991. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50000, arkusz Działoszyce (916) z objaśnieniami. (In Polish). Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
• 37. Zejszner,L., 1862. O mijocenicznych gipsach i marglach w południowo-zachodnich stronach Królestwa Polskiego. Biblioteka Warszawska, 4: 230-245, 472-487, 715-733. Warszawa. (In Polish)