Struktury glacitektoniczne południowej Warmii

Morawski, W.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Struktury glacitektoniczne południowej Warmii

Autorzy

Morawski W.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.pgi.gov.pl/oferta-inst/wydawnictwa/serie-wydawnicze/prace-pig.html

Identyfikatory

Warianty tytułu

Glaciotectonic structures of the Southern Warmia Region

Języki publikacji

Abstrakty

Praca przedstawia struktury glacitektoniczne różnych generacji genetycznych i różnego wieku stwierdzone w rejonie Nidzica–Orłowo–Olsztynek (płd. Warmia). Z odsłonięć opi- sano spiętrzenia proglacjalne — struktury kompresyjne spowodowane tangencjalnym naciskiem czoła lądolodów środkowopolskich oraz lądolodu stadiału głównego zlodowacenia wisły w jego maksymalnym zasięgu. Wergencja tych struktur pozwoliła na wyznaczenie lokalnych kierunków zaburzającego ruchu lądolodu. Do badania głęboko zakorzenionych struktur glacitektonicznych zastosowano kompleksowo badania geofizyczne, a w szczególności płytką sejsmikę refleksyjną wysokiej rozdzielczości, uzupełnioną w strefie przypowierzchniowej obrazowaniem elektrooporowym. W rejonie Orłowa stwierdzono seryjne (forma dupleksu) nasunięcia glacitektoniczne (łuski) sięgające do głębokości ok. 300 m. W zaburzenia te zaangażowane są osady od oligocenu do plejstocenu włącznie. Nasunięcia mają wergencję ku NE czyli przeciwną do generalnego kierunku nasuwania się lądolodów na Niżu Polskim. Wydają się one powtarzać skłon strukturalny stwierdzony w ułożeniu warstw osadów od stropu kredy do miocenu włącznie. Nasunięcia powstały prawdopodobnie w wyniku nacisku lądolodu na podłoże przed lub w trakcie zlodowacenia odry. Z rejonu Orłowa opisano również wypiętrzenia diapirowe ilastych osadów mioceńskich wyciśniętych subglacjalnie w wyniku nacisku na podłoże lądolodu stadiału głównego zlodowacenia wisły. Wyciśnięcia te zostały prawdopodobnie zainicjowane przez głębokie rozcięcie podłoża subglacjalną rynną Łyny. W pracy przedstawiono poszczególne typy struktur oraz przedyskutowano ich genezę. Prezentowane w niniejszym opracowaniu wyniki otwierają nowy etap badań nad głęboko zakorzenionymi zaburzeniami glacitektonicznymi.

The paper presents glaciotectonic structures of different origin and age found in the whole Nidzica region (Fig. 1) and in the Orlowo-Łyna area where detailed geophysical investigations were performed (Fig. 2). On the basis of numerous boreholes, including those piercing Neogene deposits, and geophysical investigations it was possible to construct a map of glaciotectonically disturbed surface of the top of sub-Pleistocene deposits (Fig. 3) and a number of geological cross-sections down to the Cretaceous (Figs. 4, 5, 18). An outcrop of Miocene deposits representing a glaciotectonic upthrusting to the ground surface, and well recognized by numerous boreholes, occurs near Orlowo. In order to study the glaciotectonic structures, complex geophysical investigations were used, in particular high-resolution shallow reflection seismic surveing (Figs. 7, 10). For the near-surface they were augmented with resistivity imaging. These investigations were interpreted taking under consideration data from boreholes located on the geophysical profiles. A grid of cross-sections enabled construction of structural maps of top surfaces of the Cretaceous (Fig. 6) and Paleogene and Neogene (Figs. 8, 9), as well as surfaces of the major glaciotectonic thrust structures (Fig. 13). A system of glaciotectonic thrust structures (a kind of a duplex thrust system, slices up to 50 m thick) reaching a depth of about 300 m has been found near Orłowo (Figs. 11, 12). Lateral extent of these semicircular structures is up to 5 km. The maximum gradients of the thrust surfaces range from 15 to 20°. Oligocene through Pleistocene deposits are involved in these deformations. The thrust vergence is towards NE (Fig. 14) i.e. opposite to the general direction of ice-sheet movements in the Polish Lowlands. The thrusts seem to follow a structural slope formed by the topmost Cretaceous through Miocene strata, and they developed probably as a result of vertical pressure exerted by the ice on its basement. That process led to the formation of semicircular normal faults turning on the opposite side into reverse faults which form thrustings with a characteristic bending of beds (Fig. 15). Slices, thrust over each other, create a contractional duplex, with the vertical component of the duplexing process being a derivative of vertical pressure (Fig. 16). Stratigraphical analysis shows that the process took place prior to or during the Odranian Glaciation. Diapiric upthrustings of Miocene clays, squeezed upwards subglacially as a result of vertical pressure of the ice during the Main Stadial of the Vistula Glaciation, are known from the Orlowo region. These diapiric structures pierce over 200 m thick Pleistocene deposits. The largest diapir reaches the ground level forming an outcrop of Miocene deposits covering about 600 m2. Its slope inclination exceeds 45°. The diapirs show no genetic or temporal association with the deep thrusts. Diapiric processes were probably triggered by a deep incision formed by the subglacial Łyna tunnel which run in the marginal zone of stacking of ice of the Vistulian ice-sheet along the slope of an older glacial upland. The upthrusting of Miocene deposits caused an arcuate bend of the end part of the glacial channel (Fig. 17). In this area geophysical investigations indicate the presence of several minor diapirs not reaching the ground surface. Glaciotectonic proglacial thrust complexes - compressional structures caused by tangential stress of the frontal part of the Middle Polish ice-sheets (Figs. 20, 21) and the Vistulian ice-sheet during its maximum extent (Fig. 23) - are described from outcrops in the Nidzica region. The vergence of these structures allowed to determine the local directions of ice-sheet movements disturbing the deposits (Figs. 19, 22). The paper thoroughly describes individual types of the structures and discusses their origin. The results of investigations mark a new stage in studies of deeply rooted glaciotectonic deformations. It refers to both complex use of geophysical investigations for recognition of glaciotectonic structures and the theory of development of glaciotectonic structures.

Słowa kluczowe

glacitektonika badania geofizyczne osady kenozoiczne południowa Warmia

Cenozoic deposits Geophysical investigations glaciotectonics Pleistocene Warmia region

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

Rocznik

2005

Tom

T. 181

Strony

81--108

Opis fizyczny

Bibliogr. 80 poz.

Twórcy

autor

Morawski W.

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

Bibliografia

1. Opracowania i wydania szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000. (1996). Państw.Inst.Geol.
2. Aber, J. S. (1982). Model for glaciotectonism. Bulletin Geological Society Denmark, 30, 79-90.
3. Aber, J. S., Croot, D. G., & Fenton, M. M. (1989). Glaciotectonic Landforms and Structures.
4. Alexandrowicz, S. W., & Radwan, D. (1983). Glacitektoniczna struktura złoża kredy pisza̧cej w Kornicy na Podlasiu. Mat.Konf."Analysis of Glacitectonical Structures", 9-20.
5. Badura, J., & Przybylski, B. (2002). Wielofazowy rozwój zaburzeń glacitektonicznych na Dolnym Śląsku. Zesz.Nauk.UZ, 129(37), 15-26.
6. BANHAM, P. H. (1977). Glacitectonites in till stratigraphy. Boreas, 6(2), 101-105. doi:10.1111/j.1502-3885.1977.tb00339.x
7. Banham, P. H. (1988). Thin-skinned glaciotectonic structures. Glaciotectonics: Forms and Processes, 21-25.
8. Baraniecka, M. D. (1975). Fazy tektoniczne w czwartorzędzie w środkowej części niżu polskiego. Współczesne i Neeotektoniczne Ruchy Skorupy Ziemskiej w Polsce, 1, 185-196.
9. Baraniecka, M. D. (1976). Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000, ark. Otwock. Państw.Inst.Geol.
10. Baraniecka, M. D. (1975). The dependences of the development of quaternary deposits upon the structure and dynamics of the basement in the central part of the Polish Lowlands. Biul.Inst.Geol., 288, 5-97.
11. Bartkowski, T. (1972). Budowa wewnȩtrzna form strefy marginalnej na obszarze ostatniego zlodowacenia na niżu polskim. W: Stud.Geogr.Fizycz., Pr.Kom.Geogr.Geol.PTPN, 13(1), 27-66.
12. Bartkowski, T. (1968). On the essence of glaciotectonics. Prz.Geol., 16(10), 455-461.
13. Ber, A. (2001). Mapa glacitektoniczna Polski w skali 1:1000 000. Państw.Inst.Geol.
14. Ber, A. (2000). Plejstocen polski północno-wschodniej w nawiązaniu do głębszego podłoża i obszarów sąsiednich. Pr.Państw.Inst.Geol, 170.
15. Ber, A. (2002). Wpływ podłoża w kształtowaniu ruchu la̧dolodów plejstoceńskich na przykładzie NE Polski. Pos.Nauk.PIG, 58, 17-21.
16. Ber, A., & Krzyszkowskiego, D. (2004). Glaciotectonics of the selected regions of Poland. [Glacitektonika wybranych obszarów Polski] Biuletyn - Państwowego Instytutu Geologicznego, (408), 73-125.
17. Boulton, G. S. (1986). Push‐moraines and glacier‐contact fans in marine and terrestrial environments. Sedimentology, 33(5), 677-698. doi:10.1111/j.1365-3091.1986.tb01969.x
18. Boulton, G. S., Van der Meer, J. J. M., Beets, D. J., Hart, J. K., & Ruegg, G. H. J. (1999). The sedimentary and structural evolution of a recent push moraine complex: Holmstrombreen, Spitsbergen. Quaternary Science Reviews, 18(3), 339-371. doi:10.1016/S0277-3791(98)00068-7
19. Boulton, G. S., Van Der Meer, J. J. M., Beets, Castel, I. D. J., Hart, J. K., Quinn, M., Van Der Wateren, F. M. (1989). Preliminary report on an expedition to Spitsbergen in 1984 to study glaciotectonic phenomena. Report 37, Fysisch Geografisch En Bodemkundig Laboratorium.
20. Brodzikowski, K. (1982). ( Deformations of unconsolidated sediments in areas glaciated during the Pleistocene with southwest Poland as example). [Deformacje osadów nieskonsolidowanych w obszarach niżowych zlodowaceń plejstocenskich na przykladzie Polski SW.] Acta Universitatis Wratislaviensis, Studia Geograficzne, 574(36)
21. Brodzikowski, K. (1980). Glacitektonika - problemy genetycznej klasyfikacji zaburzeń. Metody Badań I Analiza Struktur Glacitektonicznych, 33-47.
22. Brodzikowski, K. (1987). Środowiskowe podstawy analizy i interpretacji glacitektonizmu Europy środkowej. Acta Univ.Wratisl., 1-331.
23. Brodzikowski, K., & Van Loon, A. (1983). Sedimentology and deformational history of unconsolidated quaternary sediments of the Jaroszów zone (Sudetic Foreland). Geol.Sudetica, 18(1), 121-196.
24. Brykczyńska, E., & Brykczyński, M. (1974). The geological section in the łazienkowska route and the problems of the deformations of the tertiary and quaternary sediments in Warsaw. Pr.Muz.Ziemi, 22, 199-218.
25. Brykczyński, M. (1982). Glacitektonika krawȩdziowa w Kotlinie Warszawskiej i Kotlinie Płockiej. Pr.Muz.Ziemi, 35, 3-68.
26. Ciuk, E. (1971). Dokumentacja wyników wierceń geologiczno-poszukiwawczych złóż wȩgli brunatnych w rejonie olsztyńskim. CAG Państw.Inst.Geol.
27. Ciuk, E. (1955). O zjawiskach glacitektonicznych w utworach plejstoceńskich i trzeciorzędowych na obszarze zachodniej i północnej Polski. Biul.Inst.Geol., 70, 107-132.
28. Ciuk, E. (1972). Syntetyczny profil stratygraficzny utworów trzeciorzȩdowych rejonu olsztyńskiego. Kwart.Geol., 16(4), 1029-1031.
29. Ciuk, E. (1968). Utwory trzeciorzȩdowe i czwartorzȩdowe w okolicy Orłowa na północ od Nidzicy (woj. olsztyńskie). Biul.Inst.Geol., 208, 67-93.
30. Ciuk, E. (1995). Zarys budowy geologicznej i rozwoju deformacji glacjalnych utwór w trzeciorzȩdowych rejonu Sieniawy Lubuskiej i jego otoczenia. Symp.Glacitektoniczne VIII, 13-34.
31. Croot, D. G. (1988). Glaciotectonics: Forms and Processes, 212.
32. Croot, D. G. (1987). Glaciotectonic structures: A mesoscale model of thin-skinned thrust sheets? Journal of Structural Geology, 9(7), 797-808. doi:10.1016/0191-8141(87)90081-2
33. Croot, D. G. (1988). Morphological, structural and mechanical analysis of neoglacial ice-pushed ridges in iceland. Glaciotectonics: Forms and Processes, 33-47.
34. Dadlez, R., & Jaroszewski, W. (1994). Tektonika. Tektonika.Wyd.Nauk.PWN.
35. Doktór, S., Graniczny, M., & Kucharski, R. (1995). Sprawozdanie z opracowania mapy liniowych elementów strukturalnych polski w skalach 1:200 000 i 1:500 000 na podstawie kompleksowej analizy komputerowej zdjȩć geofizycnych i teledetekcyjnych. Państw.Inst.Geol.
36. Dredge, L. A. (1993). Glaciotectonic structures in eastern and arctic Canada. Geological Survey Canada.
37. Dreimanis, A. (1993). Small to medium-sized glacitectonic structures in till and in its substratum and their comparison with mass movement structures. Quaternary International, 18(C), 69-79. doi:10.1016/1040-6182(93)90055-K
38. Evans, D. J. A. (1989). The nature of glacitectonic structures and sediments at sub-polar glacier margins, northwest ellesmere island, Canada. Geografiska Annaler, Series A, 71 A(3-4), 113-123. doi:10.1080/04353676.1989.11880280
39. Fries, W. (1933). Tertiär und diluvium im grünberger höhenrücken ein beitrag zur klärung der dislokationen im ostdeutschen braunkohlen - tertiär. Jahrbuch Hallenschen Verbands Erforschung Mitteldeutschen Bodenschätze, 12, 167-198.
40. GaŁa̧zka, D., & Marks, L. (1997). Szczegółowa mapa geologiczna polski w skali 1:50 000, ark. Da̧brówno. CAG Państw.Inst.Geol.
41. Glazer, Z. (1977). Mechanika gruntów. Wyd.Geol.
42. Goździk, J. (2001). Stratygrafia i paleogeografía osadów czwartorzędowych z środkowo-zachodniej części kopalni Bełchatów z wykorzystaniem forfoskopii ziarn kwarcowych. W. Eolozacja Osadów Jako Wskaźnik Stratygraficzny Czwartorzçdu (Red.E.Mycielska-Dowgialto), 93-124.
43. Gripp, K. (1938). Endmoränen. Comptes Rendus Du Congres Inter.De Geogr.
44. Gripp, K. (1929). Glaciologische und geologische ergebnisse der hamburgischen Spitzbergen-expedition 1927. Abhandlungen Des Naturwissenschaftlichen Vereins in Hamburg, 22(2-4), 147-247.
45. Hart, J. K. (1990). Proglacial glaciotectonic deformation and the origin of the cromer ridge push moraine complex, North Norfolk, England. Boreas, 19(2), 165-180. doi:10.1111/j.1502-3885.1990.tb00577.x
46. Huuse, M., & Lykke-Andersen, H. (2000). Large-scale glaciotectonic thrust structures in the Eastern Danish North Sea doi:10.1144/GSL.SP.2000.176.01.22
47. Huuse, M., & Lykke-Andersen, H. (2000). Overdeepened quaternary valleys in the Eastern Danish North Sea: Morphology and origin. Quaternary Science Reviews, 19(12), 1233-1253. doi:10.1016/S0277-3791(99)00103-1
48. Huuse, M., Lykke-Andersen, H., & Michelsen, O. (2001). Cenozoic evolution of the Eastern Danish North Sea. Marine Geology, 177(3-4), 243-269. doi:10.1016/S0025-3227(01)00168-2
49. Jaroszewski, W. (1991). Rozważania geologiczno-strukturalne nad geneza̧ deformacji glacitektonicznych. Ann.Soc.Geol.Pol., 61(3-4), 153-206.
50. Jaroszewski, W. (1984). Tektonika uskoków i fałdów. Wyd.Geol.
51. Jasiewicz, J. (1999). Glacitektoniczna struktura dupleksu (gardzieńska morena czołowa, klif w Dȩbinie na zachód od Rowów). W: Ewolucja geosystemów nadmorskich południowego Bałtyku. Bogucki Wyd.Nauk.
52. Karabanow, A. K. (1987). Grodnienskaja Wozwysziennost. Nauka i Technika.
53. Kasprzak, L. (1985). (The origin of glaciotectonic deformations within the pushmoraine near Leszno). [Geneza zaburzeń glacitektonicznych w spiętrzonej morenie czołowej kolo Leszna.] Badania Fizjograficzne Nad Polska Zachodnia, Seria A, Geografia Fizyczna, 35, 63-82.
54. Kenig, K. (1995). Badania petrograficzno-litologiczne osadów czwartorzȩdowych. SMGP 1:50 000, arkusz Nidzica. CAG Państw.Inst.Geol.
55. Kenig, K. (2001). Orzeczenie dotyczące próbek. CAG Państw.Inst.Geol.
56. Kowalski, W. (1995). Wkład zielonogórskiego ośrodka geologii inżynierskiej w rozwój glacitektoniki w Polsce. Symp.Glacitektoniczne VIII, 100, 203-216.
57. Kozarski, S., & Kasprzak, L. (1992). Glacidynamometamorfoza osadów nieskonsolidowanych w makro- i mezoglacitektonitach Niziny Wielkopolskiej. Prz.Geogr., 64(1-2), 95-119.
58. Kristensen, P., Gibbard, P., Knudsen, K. L., & Ehlers, J. (2000). Last interglacial stratigraphy at ristinge klint, South Denmark. Boreas, 29(2), 103-116. doi:10.1111/j.1502-3885.2000.tb01204.x
59. Krygowski, B. (1961). O niektórych typach zaburzeń glacitektonicznych w niżowej czȩści Polski zachodniej. Spraw.PTPN, 2, 326-327.
60. Krygowski, B. (1962). Rola glacitektoniki w rozwoju niżowej rzeźby polski zachodniej. Czas.Geogr., 33(3), 313-325.
61. Krygowski, B. (1965). Teoria glacitektoniki dolinnej. Spraw.Pozn.Tow.Przyj.Nauk, 2, 300-301.
62. Krygowski, B. (1962). Uwagi o niektórych typach zaburzeń glacitektonicznych niżowej czȩści Polski zachodniej. Bad.Fizjogr.Nad Pol.Zach., 9, 61-94.
63. Krzywiec, P. (2001). Contrasting tectonic and sedimentary history of the central and eastern parts of the Polish Carpathian foredeep basin - results of seismic data interpretation. Marine and Petroleum Geology, 18(1), 13-38. doi:10.1016/S0264-8172(00)00037-4
64. Krzywiec, P., Morawski, W., Zientara, P., & Jóźwiak, W. (2004). High-resolution shallow seismic reflection studies in the vicinity of Orłowo (Southern Warmia Region, Poland). [Badania metoḑ płytkiej sejsmiki refleksyjnej wysokiej rozdzielczości osadów kenozoicznych w rejonie Orłowa (południowa Warmia)] Prace - Państwowego Instytutu Geologicznego, (181), 55-72.
65. Kupsch, W. O. (1962). Ice-thrust ridges in Western Canada. Journal of Geology, 70(5), 582-594.
66. Łyczewska, J. (1964). Deformacje utworów neogenu i plejstocenu Polski środkowej i zachodniej. Rocz.Pol.Tow.Geol., 34(1-2), 115-149.
67. Mańkowska, A., & Słowański, W. (1978). Mapa geologiczna polski 1:200 000, ark. Olsztyn.Inst.Geol.
68. Mańkowska, A., & Słowański, W. (1980). Objaśnienia do mapy geologicznej Polski 1:200 000, ark. Olsztyn.Inst.Geol.
69. Marciniak, W. (1990). Aneks do dokumentacji badań geoelektrycznych dla tematu szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000 ark. Muszaki i Nidzica. CAG Państw.Inst.Geol.
70. Marciniak, W. (1988). Dokumentacja badań geoelektrycznych dla tematu szczegółowa mapa geologiczna polski w skali 1:50 000. ark. Muszaki, Nidzica. CAG Państw.Inst.Geol.
71. Marciniak, W., Rogala, S., Sternicki, T., Potełga, R., & Wawrzyszczuk, A. (1986). Dokumentacja badań geoelektrycznych dla zaopatrzenia w wodȩ gminy Nidzica. Arch.Centralnego Biura Studiów i Projektów Wodnych Melioracji i Zaopatrzenia Rolnictwa W Wodȩ, BIPROMEL".
72. Marks, L. (1992). Osady i Formy Rzeźby Terenu.
73. Marks, L. (1980). (Substratum and stratigraphy of quaternary deposits in southwestern Mazury Lakeland). [Podłoże i stratygrafia osadów czwartorzędowych w SW części Pojezierza Mazurskiego.] Kwartalnik Geologiczny, 24(2), 361-376.
74. Marks, L. (2002). Last glacial maximum in Poland. Quaternary Science Reviews, 21(1-3), 103-110. doi:10.1016/S0277-3791(01)00086-5
75. Marks, L. (1988). Relation of substrate to the quaternary paleorelief and sediments, Western Mazury and Warmia (Nnorthern Poland). Kwart.AGH, Geologia, 14(1), 1-76.
76. Morawski, W. (1981). (Sedimentary structures in watermorainic Pleistocene deposits versus the theory of glacidynamic structures). [Struktury sedymentacyjne plejstocenskich osadów wodnomorenowych a teoria struktur glacidynamicznych.] Kwartalnik Geologiczny, 25(3), 543-554.
77. Morawski, W. (1984). (Watermorainic sediments). [Osady wodnomorenowe.] Prace - Instytutu Geologicznego (Warszawa), 108.
78. Morawski, W. (1999). Maximum limit of the Vistulian glaciation in the vicinity of Nidzica, Southwestern Mazury Lakeland. Kwartalnik Geologiczny, 43(1), 61-67.
79. Morawski, W. (1994). Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000 ark. Muszaki. CAG Państw.Inst.Geol.
80. Morawski, W. (1994). Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000 ark. Muszaki. CAG Państw.Inst.Geol.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-d483b73b-8e45-4cc3-bc28-bea9264bb5a2