Walory geoedukacyjne kamieniołomu Zachełmie w Górach Świętokrzyskich (Polska Południowa)

• Autorzy: Złonkiewicz Z. , Mader A.

Identyfikatory

DOI

10.7494/geotour.2018.54-55.2

Warianty tytułu

EN

Geoeducational values of the Zachełmie quarry in the Holy Cross Mountains (Central Poland)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nieczynny kamieniołom dolomitów Zachełmie, położony w miejscowości Zagnańsk, 12 km na północ od Kielc, jest wyjątkowym miejscem na mapie geologicznej Gór Świętokrzyskich. Zobaczyć tu można skały powstałe w dwu etapach rozwoju geologicznego Ziemi. Etap starszy reprezentują szare dolomity i iłowce dolomityczne środkowego dewonu, nachylone stromo ku północy. Zostały one sfałdowane w karbonie i permie, podczas orogenezy waryscyjskiej. Etap młodszy obejmuje zróżnicowane utwory permu (?) i dolnego triasu, nachylone ku wschodowi pod kątem około 10°. Zostały one zaburzone w paleogenie, podczas ruchów tektonicznych orogenezy alpejskiej. W północnych ścianach kamieniołomu dobrze widoczny jest kontakt obu tych kompleksów skalnych, rozdzielonych powierzchnią niezgodności tektoniczno-erozyjnej, która dokumentuje waryscyjskie ruchy orogeniczne, a kontaktujące ze sobą skały dzieli luka czasowa, obejmująca około 140 mln lat. Dolomity powstały w środowiskach lagun i płytkiego szelfu powolnie pogłębiającego się morza. Można w nich zaobserwować skamieniałości typowe dla tych środowisk dewońskich, m.in. stromatolity, amfipory, muszle ramienionogów i skamieniałości śladowe. W południowej ścianie kamieniołomu można zobaczyć unikalną powierzchnię z licznymi strukturami uznanymi za najstarsze na świecie ślady lądowych kręgowców – tetrapodów. Ponadto, w dolomitach w północno-wschodniej części kamieniołomu, można znaleźć takie minerały jak kalcyt, hematyt, dolomit, syderyt, ankeryt, kwarc i baryt. Powstały one w spękaniach utworzonych podczas waryscyjskich ruchów górotwórczych. Utwory permskie (?) i triasowe, o brunatno czerwonej barwie, odsłonięte w północnych ścianach wyrobiska, stanowią wypełnienie wąskiej, kopalnej doliny (wąwozu), wyrzeźbionej w powierzchni stropowej dolomitów. Ich profil rozpoczynają brekcje i zlepieńce złożone głównie z okruchów skał dewońskich, zachowane w zagłębieniach na dnie kopalnego wąwozu, a w części będące osadem pokryw stokowych na jego zboczach. Brekcje i zlepieńce leżące wyżej są osadem gwałtownych spływów gruzowych, które ku górze profilu są całkowicie zastąpione przez piaskowcowo-mułowcowe osady leniwego strumienia. W okresach zaniku przepływu w jego korycie powstawały wysychające jeziorka, wypełniane iłami. W osadach tej części profilu widoczne są drobne struktury prądowe, rzadziej spotyka się szczątki roślinne i szczeliny z wysychania. Odkryto tu najstarsze tropy pozostawione przez dinozaura. Najwyższą część odsłoniętego profilu tworzą szare, gruboławicowe piaskowce, powstałe w kanałach rzek roztokowych. Ze względu na wyjątkowe walory geologiczne wschodnią część kamieniołomu i przewężenie w części środkowej objęto ochroną, tworząc tam rezerwat przyrody nieożywionej. Fragment północnej ściany tego przewężenia, z powierzchnią niezgodności tektoniczno-erozyjnej, stanowi pomnik przyrody. Celem niniejszego artykułu jest zwrócenie uwagi na wyżej wymienione walory geologiczne kamieniołomu oraz zaproponowanie działań zwiększających atrakcyjność już istniejącej infrastruktury geoturystycznej, w postaci umieszczania dodatkowych tablic informacyjnych z opisami zjawisk i procesów geologicznych.

EN

The Abandoned Zachełmie quarry, a unique place on the geological map of the Holy Cross Mountains, is located in Zagnańsk, about 12 km northwards from Kielce is. Deposits of two stages of geological development, separated by tectonic movements, are exposed in the section. The older complex is represented by the Middle Devonian grey dolomites and dolomitic claystones, steep inclined to the north. They were folded in the Carboniferous and Permian by the Variscan tectonic movements. The younger complex comprises various Permian-Lower Triassic deposits, inclined about 10° eastwards. They were deformed during the Paleogene by Alpine tectonic movements. Contact of both complexes, well exposed in the northern walls of the quarry, suggests Variscan orogenic movements, while the tectonic-erosion gap, separating them, amounts to about 140 million years of development. Dolomites originated in the shelfal and lagoonal environments of the slowly deepening sea. Fossils typical for their Devonian environment may be found: stromatolites, amphipores, brachiopod shells and trace fossils. The unique surface with numerous structures interpreted as tetrapod trucks, the oldest in the world, is exposed in the southern wall of the quarry. Moreover, minerals occur in the north-eastern part of the quarry: calcite, hematite, dolomite, siderite, ankerite, quartz and barite. They originated in fissures cutting dolomites during the Variscan orogenic movements. The Permian (?) and Triassic, red-brown deposits crop out in the northern walls of the quarry. They represent infilling of a narrow palaeo-valley/ravine, cut in the surface of Devonian dolomites. Their section is commenced with dolomite breccia and conglomerates that fill cavities in an uneven surface of ravine basement. These conglomerates represent a debris cover lain on its sides. The breccia and conglomerates laying further above, originated as abrupt debris flow deposits. In the upper parts of the section, they were intercalated and eventually entirely substituted with sandstones and mudstones being deposits of fine creeks. Periods of the flow extinction are documented with clays deposited in temporal ponds. Fine current structures, scarce flora remains and desiccation cracks may be distinguished in that part of the section. The oldest trace fossils of dinosaurs were found here. The thick-bedded grey sandstones distinguished in the uppermost part of section were deposited in alluvial channels of braided rivers. The unique values of the object are protected in a natural reserve formed in the eastern part of the quarry and in the narrow passage in the central part. The fragment of the wall in the passage with exposition of a tectonic-erosion unconformity is a natural monument. Authors intend to present the unique geological values of the quarry and to suggest how to improve the actual geotouristic infrastructure  – location of several information boards with descriptions of geological phenomena and processes.

Słowa kluczowe

PL

granica dewon-trias; tetrapody; Góry Świętokrzyskie

EN

Devonian-Triassic boundary; tetrapods; Holy Cross Mountains

• Wydawca: Wydawnictwa AGH ; Stowarzyszenie Naukowe im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Geotourism / Geoturystyka
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 3-4 (54-55)
• Strony: 11--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 56 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Złonkiewicz Z.

• Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy,Oddział Świętokrzyski, ul. Zgoda 21, 25-953 Kielce

autor

Mader A.

• Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy,Oddział Świętokrzyski, ul. Zgoda 21, 25-953 Kielce

Bibliografia

• [1] Becker A., 2014. Conchostracan stratigraphy of the Permian/Triassic boundary – reality or mith? Przegląd Geologiczny, 62: 184–189.
• [2] Becker A., 2015. Ambiguites in conchostracan biostratigraphy: A case study of the Permian–Triassic Boundary. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 85: 697–701.
• [3] Czarnocki J., 1957. Stratygrafia i tektonika Gór Świętokrzyskich. Prace Instytutu Geologicznego, 18: 5–133.
• [4] Dz. Urz. Woj. Święt. z 2010 r. Nr 298, poz. 3076 – Zarządzenie 5/2010 Regionalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska w Kielcach z dnia 8 listopada 2010 w sprawie uznania za rezerwat przyrody.
• [5] Fijałkowska A., 1994a. Palynological aspects of the Permo-Triassic succession in the Holy Cross Mts. Documenta Naturae, 87: 1–76.
• [6] Fijałkowska A., 1994b. Palynostratigraphy of the Lower and Middle Buntsandstein in north-western part of the Holy Cross Mts. Geological Quarterly, 38: 59–96.
• [7] Fijałkowska-Mader A. Złonkiewicz Z., 2018. Rozwój sedymentacji permsko-mezozoicznej w Górach Świętokrzyskich na tle obszarów przyległych. W: Ludwikowska-Kędzia M., Wiatrak M. (red.), XX Konferencja Naukowa – Stratygrafia Plejstocenu Polski. Plejstocen Gór Świętokrzyskich, Huta Szklana, 3–7 września 2018 r., Politechnika Świętokrzyska Kielce, Uniwersytet Jana Kochanowskiego, Kielce, 11–33.
• [8] Golonka J., 2007. Phanerozoic paleoenvironment and paleolithofacies maps. Late Paleozoic. Geologia, 33: 145–209.
• [9] Kaufman B., 2006. Calibrating the Devonian Time Scale: A synthesis of U–Pb ID–TIMS ages and conodont stratigraphy. Earth-Sciences Review, 76: 175–190.
• [10] Kędracki J., 2015. Światowe odkrycie pod Kielcami. Najstarszy dinozaur też jest z Zachełmia. [online]. Available from: http://kielce.wyborcza.pl/kielce/1,47262,18823742,swiatowe-odkrycie-pod-kielcami-najstarszydinozaur-tez-jest.html.
• [11] Kowalczewski Z. & Rup M., 1989. Cechsztyn w Górach Świętokrzyskich. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 362: 5–39.
• [12] Kozak B., 2009. Zagnańskie kolejki wąskotorowe. Wydawnictwo Cień Kształtu, Łomianki.
• [13] Król B., Urban J., Garus R., 2011. Zabytki górnictwa i hutnictwa Staropolskiego Okręgu Przemysłowego w dolinie Górnej Bobrzy: przewodnik po obszarze Lokalnej Grupy Działania „Dorzecze Bobrzy”. Wydawnictwo Agencja JP s.c., Kielce.
• [14] Kuleta M., 1996. Basen sedymentacyjny dolnego pstrego piaskowca w Górach Świętokrzyskich. W: Analiza basenów sedymentacyjnych a nowoczesna sedymentologia – V Krajowe Spotkania Sedymentologów–Warszawa–Góry Świętokrzyskie–Ponidzie–Mazowsze, 17–21.06.1996: materiały konferencyjne, 1–25.
• [15] Kuleta M., 2000. Osady pstrego piaskowca w kamieniołomie Zachełmie. Posiedzenia Naukowe PIG, 56: 128–130.
• [16] Kuleta M. & Fijałkowska A., 1995. Zmiana środowisk sedymentacji na granicy permu i triasu w południowej Polsce. Posiedzenia Naukowe PIG, 51: 114.
• [17] Kuleta M., Niedźwiedzki G., Ptaszyński T., Nawrocki J., 2007. Stop IV.4. Zachełmie – dolomite quarry. W: Szulc J., Becker A. (red.), International Workshop on the Triassic of Southern Poland, September 3–8, 2007. Field trip guide: 69–71.
• [18] Kuleta M., Trela W., Zbroja S., 2009. Paleomorfologia a zapis sedymentacyjny dolnego pstrego piaskowca (dolny trias) w NW części Gór Świętokrzyskich na przykładzie kamieniołomu Zachełmie. W: Ludwikowska-Kędzia M., Wiatrak M. (red.), Znane fakty – nowe interpretacje w geologii i geomorfologii, Instytut Geografii Uniwersytet Jana Kochanowskiego, Kielce, 63–74.
• [19] Kuleta M., Zbroja S., 2006. Wczesny etap rozwoju pokrywy permsko-mezozoicznej w Górach Świętokrzyskich. W: Skompski S., Żylińska A. (red.), Procesy i zdarzenia w historii geologicznej Gór Świętokrzyskich. LXXVII Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Ameliówka koło Kielc, 28–30 czerwca 2006 r.: materiały konferencyjne, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa, 104–125.
• [20] Kuleta M., Zbroja S., Gągol J., Niedźwiedzki G., Ptaszyński T., Studencka J., 2006. Wycieczka W2. Lądowe osady pstrego piaskowca w północnym obrzeżeniu Gór Świętokrzyskich: warunki sedymentacji, tropy kręgowców, walory surowcowe. W: Skompski S., Żylińska A. (red.), Procesy i zdarzenia w historii geologicznej Gór Świętokrzyskich. LXXVII Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Ameliówka koło Kielc, 28–30 czerwca 2006 r.: materiały konferencyjne, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa, 174–178.
• [21] Lucas S.G., 2015. Thinopus and a critical review of Devonian tetrapod footprints. Ichnos, 22: 136–154.
• [22] Narkiewicz M., Racki G., Wrzołek T., 1990. Litostratygrafia dewońskiej serii stromatoporoidowo-koralowcowej w Górach Świętokrzyskich. Kwartalnik Geologiczny, 34: 433–456.
• [23] Narkiewicz M., Racki G., Skompski S., Szulczewski M., 2006. Zapis procesów i zdarzeń w dewonie i karbonie Gór Świętokrzyskich. W: Skompski S., Żylińska A. (red.), Procesy i zdarzenia w historii geologicznej Gór Świętokrzyskich. LXXVII Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Ameliówka koło Kielc, 28–30 czerwca 2006 r.: materiały konferencyjne, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa, 51–77.
• [24] Narkiewicz K. & Narkiewicz M., 2010. Mid Devonian carbonate platform development in the Holy Cross Mts. area (central Poland): new constrains from the conodont Bipennatus fauna. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie – Abhandlungen, 255: 287–300.
• [25] Narkiewicz K. & Narkiewicz M., 2015. The age of the oldest tetrapod tracks from Zachełmie, Poland. Lethaia, 48: 10–12.
• [26] Narkiewicz M., Grabowski J., Narkiewicz K., Niedźwiedzki G., Retallack G.J., Szrek P., De Vleeschouwer D., 2015. Palaeoenvironments of the Eifelian dolomites with earliest tetrapod trackways (Holy Cross Mountains, Poland). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 420: 173–192.
• [27] Narkiewicz M. & Retallack G.J., 2014. Dolomitic paleosols in the lagoonal tetrapod track-bearing successions of the Holy Cross Mountains (Middle Devonian, Poland). Sedimentary Geology, 299: 74–87.
• [28] Nawrocki J., Kuleta M., Zbroja S., 2003. Buntsandstein magnetostratigraphy from the northern part of the Holy Cross Mountains. Geological Quarterly, 47: 253–260.
• [29] Nawrocki J., Pieńkowski G., Becker A., 2005. Conchostraca (muszloraczki) z najniższego pstrego piaskowca Zachełmia, Góry Świętokrzyskie – dyskusja. Przegląd Geologiczny, 53: 222–225.
• [30] Niedźwiedzki G. & Szrek P., 2008. Wyjście kręgowców na ląd – zapis w dewonie Gór Świętokrzyskich. Przegląd Geologiczny, 56: 973–976.
• [31] Niedźwiedzki G. & Szrek P., 2011. Na tropach praczworonoga w Górach Świętokrzyskich. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego.
• [32] Niedźwiedzki G., Szrek P., Narkiewicz K., Narkiewicz M., Ahlberg P.E., 2010. Tetrapod trackways from the early Middle Devonian period in Poland. Nature, 463: 43–48.
• [33] Qvarnström M., Szrek P., Ahlberg P.E., Niedźwiedzki G., 2018. Non-marine palaeoenvironment associated to the earliest tetrapod tracks. Scientific Reports, 8: 1074, 10.1038/s41598-018-19220-5.
• [34] Pajchlowa M., 1957. Dewon w profilu Grzegorzowice-Skały. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 122: 145–254.
• [35] Pieńkowski G., 1989. Sedymentologiczne kryteria wyróżniania granicy cechsztyn/pstry piaskowiec oraz perm/trias w Polsce. Przegląd Geologiczny, 38: 237–244.
• [36] Pieńkowski G., 1991. Facies criteria for delimitating Zechstein/Buntsandstein and Permian/Triassic boundaries in Poland. Zentralblatt für Geologie und Paläontologie, 1: 893–912.
• [37] Ptaszyński T., 2000. Lower Triassic vertebrate footprints from Wióry, Holy Cross Mountains, Poland. Acta Palaeontologica Polonica, 45: 151–194.
• [38] Ptaszyński T., Niedźwiedzki G., 2004. Conchostraca (muszloraczki) z najniższego pstrego piaskowca Zachełmia, Góry Świętokrzyskie. Przegląd Geologiczny, 52: 1151–1155.
• [39] Ptaszyński T. & Niedźwiedzki G., 2006. Pstry piaskowiec w Górach Świętokrzyskich: charakterystyka i korelacja litostratygraficzna z basenem turyńskim. Przegląd Geologiczny, 54: 525–533.
• [40] Racki G., 1993. Evolution of the bank to reef complex in the Devonian of the Holy Cross Mountains. Acta Palaeontologica Polonica, 37: 87–182.
• [41] Rubinowski Z. (red.), 1966. Metalogeneza trzonu paleozoicznego Gór Świętokrzyskich. Prace Instytutu Geologicznego.
• [42] Scholze F., Schneider J.W., Werneburg R., 2016. Conchostracans in continental deposits of the Zechstein-Buntsandstein transition in central Germany: Taxonomy and biostratigraphic implications for the position of the Permian-Triassic boundary within the Zechstein Group. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 449: 174–193.
• [43] Scholze F., Wang Xu, Kirscher U., Kraft J., Schneider J.W., Götz A.E., Joachimski M.M., Batchtadse V., 2017. A multistratigraphic approach to pinpoint the Permian-Triassic boundary in continental deposits: the Zechstein–Lower Buntsandstein transition in Germany. Global Planetary Change, 152: 129–151.
• [44] Skompski S. & Szulczewski M., 1994. Tide-dominated Middle Devonian sequence from the northern part of the Holy Cross Mountains (Central Poland). Facies, 30: 247–265.
• [45] Strzyż A. & Kin A., 2011. Potencjał środowiska geograficznego rezerwatu Zachełmie a możliwości wielokierunkowego rozwoju regionu. Problemy Ekologii Krajobrazu, 29: 107–116.
• [46] Stupnicka E. & Stempień-Sałek M., 2016. Geologia regionalna Polski. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa.
• [47] Szulc J., Becker A., Mader A., 2015. Perm i trias – nowe otwarcie Gór Świętokrzyskich. W: Skompski S. (red.), Ekstensja i inwersja powaryscyjskich basenów sedymentacyjnych. LXXXIV Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Chęciny, 9–11.09.2015 r.: materiały konferencyjne, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa, 11–27.
• [48] Szulczewski M., 1995. Zachełmie quarry. W: Skompski S. (red.), Guide to Excursion A2: Development of the Variscan Basin and post-Variscan cover at the margin of the East European Platform (Pomerania, Holy Cross Mts., Kraków Upland). 13th International Congress on Carboniferous-Permian, August 28–September 2, 1995. Abstracts, Kraków, 32–33.
• [49] Trela W. & Fijałkowska-Mader A., 2017. Paleogleby w zapisie sedymentacyjnym formacji z Siodeł w Górach Świętokrzyskich (perm górny - trias dolny). Przegląd Geologiczny, 65: 227–233.
• [50] Waksmundzki B., 2012. Ślady dewońskich tetrapodów i niezgodność epiwaryscyjska w kamieniołomie Zachełmie. W: Skompski S. (red.), Góry Świętokrzyskie. 25 najważniejszych odsłonięć geologicznych, Wydział Geologii Uniwersytetu Warszawskiego,100–102.
• [51] Wróblewski T. & Wróblewska E., 1996. Góry Świętokrzyskie: mapa geologiczno- krajoznawcza 1:200 000. Wydawnictwo Kartograficzne Polskiej Agencji Ekologicznej, Warszawa.
• [52] Złonkiewicz Z., 2011. Geostanowisko Zachełmie – przyczynki do znajomości dewonu w rejonie Zagnańska koło Kielc. W: Zieliński A. (red.), Znane fakty – nowe interpretacje w geologii i geomorfologii, Instytut Geografii Uniwersytetu Jana Kochanowskiego, Kielce, 105–110.
• [53] Złonkiewicz Z. & Becker A., 2015. Stanowisko 1. Zachełmie. W: Skompski S. (red.), Ekstensja i inwersja powaryscyjskich basenów sedymentacyjnych. LXXXIV Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Chęciny, 9–11.09.2015 r.: materiały konferencyjne, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa, 109–119.
• [54] Złonkiewicz Z., 2016a. Niechlubne tło odkrycia w Zachełmiu. Przegląd Geologiczny, 64: 88–92.
• [55] Złonkiewicz Z., 2016b. Centralny Rejestr Geostanowisk Polski – nr 012757: Kamieniołom Zachełmie w gminie Zagnańsk. [online]. Available from: http://geostanowiska.pgi.gov.pl/gsapp_v2/ObjectDetails.aspx?id=12757.
• [56] www1 – http://www.zagnansk.pl/asp/en_start.asp?typ=14&menu=320&strona=1

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).