Ewolucja tektoniczna rejonu Liplas-Tarnawa : analiza subsydencji, badania mezostrukturalne oraz analiza danych sejsmicznych i grawimetrycznych

Poprawa, P.; Jarosiński, M.; Pepel, A.; Kiersnowski, H.; Jawor, E.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Ewolucja tektoniczna rejonu Liplas-Tarnawa : analiza subsydencji, badania mezostrukturalne oraz analiza danych sejsmicznych i grawimetrycznych

Autorzy

Poprawa P. , Jarosiński M. , Pepel A. , Kiersnowski H. , Jawor E.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

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

Identyfikatory

Warianty tytułu

Tectonic evolution of the Liplas-Tarnawa area : analysis of subsidence, mesostructures, seismic and grawimetric data

Języki publikacji

Abstrakty

Obiektem prezentowanych badań były utwory górnopaleozoicznych i mezozoicznych basenów sedymentacyjnych, nawiercone na pograniczu Karpat zewnętrznych i ich zapadliska przedgórskiego w rejonie Liplas–Tarnawa. Celem badań było odtworzenie ewolucji tektonicznej analizowanego obszaru i jej wpływu na ewolucję basenów sedymentacyjnych. Przeprowadzono jednowymiarową analizę subsydencji, badania strukturalne rdzeni i karotaży wiertniczych oraz interpretację danych sejsmicznych i grawimetrycznych. Stwierdzono, że rozwój subsydencji w rejonie Liplas–Tarnawa charakteryzuje się występowaniem szeregu krótkich epizodów gwałtownej subsydencji, przedzielonych okresami spowolnionej subsydencji, wynoszenia i erozji. W obrębie utworów paleozoicznych określono następującą sekwencję zdarzeń tektonicznych: (1) ekstensja wzdłuż osi NNW–SSE, (2) ekstensja wzdłuż kierunku NE–SW, zarejestrowana tylko w kompleksie węglanowym famenu–turneju oraz (3) wieloetapowa faza kruchych odkształceń kompresyjnych, głównie w reżimie przesuwczym, o średnim kierunku skracania ośrodka NNE–SSW. Stwierdzono, że późnodewońsko-wczesnokarboński rozwój tektoniczny omawianego obszaru odbywał się w reżimie ekstensyjnym. W późnym permie–wczesnym triasie powstał tektoniczny rów Liplas–Tarnawa, który został zinterpretowany jako basen typu pull-apart. Wykazano, że basen ten prawdopodobnie jest zamknięty od zachodu i południowego zachodu synsedymentacyjnym, późnopermsko-wczesnotriasowym ekstensyjnym uskokiem o zrzucie ponad 1000 m. Stwierdzono również możliwość występowania w omawianym rejonie szeregu niewielkich, izolowanych depocentrów, najprawdopodobniej permsko-triasowych. Późnojurajską reaktywację subsydencji w omawianym obszarze zinterpretowano jako wynik oksfordzkiego ryftowania. W trakcie orogenezy alpejskiej analizowany obszar stanowił element fleksuralnie uginanej płyty, na której początkowo rozwijał się basen przedgórski, a następnie nasunięte zostały utwory Karpat zewnętrznych. W etapie poorogenicznym analizowany rejon uległ izostatycznemu wynoszeniu i erozji.

Subject of the study was the upper Palaeozoic and Mesozoic basin-fill of the Liplas-Tarnawa area, located in the border zone between the Outer Carpathians and their foredeep. The main purpose of the presented analysis was to reconstruct tectonic evolution and its influence on sedimentary basin development in the analysed area. Performed analysis included 1-D backstripping, structural analysis of core samples and well logs, as well as seismic and gravity data interpretation. Backstripping results reveal presence of several rapid pulses of subsidence, separated by periods of slow subsidence or uplift and erosion. For the Palaeozoic sediments from Tarnawa 1 borehole a following sequence of tectonic deformations was reconstructed: (1) extension along NNW-SSE axis and (2) extension along NE-SW direction, both present only in carbonate Famennian-Tournaisian complex; (3) multistage phase of brittle, compressional deformations, developed predominately in strike-slip regime, having average shortening direction NNE-SSW. Based on seismic and gravity data interpretation synsedimentary extensional fault zone was identified, which limits Permian-Triassic Liplas-Tarnawa basin from W and SW. Analysis of gravimetric map reveals presence of small, isolated, presumably Permian-Triassic depocentres. Subsidence and mesostructural analysis performed for Tarnawa 1 borehole allowed interpreting the late Devonian-early Carboniferous development of the area as controlled by extensional tectonic regime. During the latest Permian-earliest Triassic Liplas-Tarnawa Graben developed which due to results of backstripping, mesostructural analysis, as well as seismic and gravimetric data interpretation was interpreted as pull-apart basin. Late Jurassic reactivation of subsidence of the analysed area is regarded here as related to development of Oxfordian rift of the southern Poland. During Alpine orogenesis analysed area constituted an element of flexurally bended foreland plate, on which initially foredeep basin developed and subsequently orogen was thrusted over. At post-orogenic stage of the area evolution processes of isostatic uplift and erosion dominated. Reconstructed here strike-slip activity of the analysed area does not favour preservation of potential hydrocarbon accumulations.

Słowa kluczowe

analiza subsydencji analiza mezostrukturalna grawimetria sejsmika pull-apart mezozoik górny paleozoik tektonika rów Liplas–Tarnawa

Gravimetry Liplas-Tarnawa graben mezostructural analysis Mezozoic pull-apart seismic subsidence analysis tectonics Upper Palaeozoic

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

Rocznik

2001

Tom

T. 174

Strony

143--160

Opis fizyczny

Bibliogr. 49 poz.

Twórcy

autor

Poprawa P.

ppop@pgi.waw.pl

Państwowy Inslytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, Poland

autor

Jarosiński M.

Państwowy Inslytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, Poland

autor

Pepel A.

Państwowy Inslytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, Poland

autor

Kiersnowski H.

Państwowy Inslytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, Poland

autor

Jawor E.

Państwowy Inslytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, Poland

Bibliografia

1. Aleksandrowski, P. (2001). Structural analysis of Palaeozoic-Triassic complex in Tarnawa 1 well (Western Outer Carpathians) based on Halliburton sed dipmeter data. [Analiza strukturalna kompleksu paleozoiczno-triasowego w otworze Tarnawa 1 na podstawie danych upadomierza Halliburton sed] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 133-142.
2. Allen, P. A., & Allen, J. R. (1990). Basin Analysis: Principles and Applications.
3. Angevine, C. L., Heller, P. L., & Paola, C. (1990). Quantitative sedimentary basin modeling. AAPG Continuing Education Course Note Series, 32.
4. Baldwin, B., & Butler, C. O. (1985). COMPACTION CURVES. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 69(4), 622-626.
5. Baran, U., Jawor, E., & Jawor, W. (1997). Geological and hydrocarbon exploration results in the western part of the Polish Carpathians. Prz. Geol., 45(1), 66-75.
6. Barton, P., & Wood, R. (1984). Tectonic evolution of the North Sea basin: Crustal stretching and subsidence. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 79(3), 987-1022. doi:10.1111/j.1365-246X.1984.tb02880.x
7. Beaumont, C. (1981). Foreland basins. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 65(2), 291-329. doi:10.1111/j.1365-246X.1981.tb02715.x
8. Belka, Z. (1993). Thermal and burial history of the Cracow-Silesia region (southern Poland) assessed by conodont CAI analysis. Tectonophysics, 227(1-4), 161-190. doi:10.1016/0040-1951(93)90093-Y
9. Bukowy, S. (1984). Struktury waryscyjskie regionu śląsko-krakowskiego. Geologia UŚ1.
10. Bukowy, S. (1994). Zarys budowy paleozoiku północno-wschodniego obrzeżenia GZW. Przew. 65 Zjazdu Pol. Tow. Geol. w Sosnowcu. Przew, 1431, 14-30.
11. Bula, Z. (2001). Lithology and stratigraphy of Carboniferous and Lower Permian clastics from the Tarnawa 1 borehole section. [Litologia I Stratygrafia Klastycznych Utworów karbonu I Dolnego Permu w Profilu Otworu Tarnawa 1] Prace - Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 61-66.
12. Bula, Z. (2000). The Lower Palaeozoic of Upper Silesia and west Małopolska. [Dolny paleozoik Górnego Śląska i zachodniej Małopolski] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (171), 1-89.
13. Busby, C. J., & Ingersoll, R. V. (1995). Tectonics of sedimentary basins. Tectonics of Sedimentary Basins.
14. Dybova-Jachowicz, S., & Filipiak, P. (2001). Lower Permian miospore association in the Tarnawa 1 borehole section. [Dolnopermski Zespół miospor w Profilu Otworu Tarnawa 1] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 81-86.
15. Falvey, D. A., & Middleton, M. F. (1981). Passive continental margins: Evidence for a prebreakup deep crustal metamorphic subsidence mechanism. Oceanologica Acta, 4(SUPPL.), 103-114.
16. Fordham, B. G. (1992). Chronometric calibration of Mid-Ordovician to tournaisian conodont zones: A compilation from recent graphic-correlation and isotope studies. Geological Magazine, 129(6), 709-721. doi:10.1017/S001675680000844X
17. Gradstein, F. M. (1994). A Mesozoic time scale. Journal of Geophysical Research, 99(B12), 24,051-24,074.
18. Gradstein, F. M., & Ogg, J. G. (1996). A phanerozoic time scale. Episodes, 19(1-2), 1-2.
19. Harland, W. B., Armstrong, R. L., Cox, A. V., Craig, L. E., Smith, A. G., & Smith, D. G. (1989). A Geological Time Scale.
20. Jarosinski, M. (2001). Tectonic evolution of the Upper Palaeozoic complex from structural analysis of the borehole core and acoustic scanner log from the Tarnawa 1 well. [Ewolucja tektoniczna kompleksu górnego paleozoiku z otworu Tarnawa 1 na podstawie analizy strukturalnej rdzenia wiertniczego i Karotazu skaner akustycznego] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 101-118.
21. Jawor, E. (1970). Wgłȩbna budowa geologiczna na wschód od Krakowa. Acta Geol. Pol., 20(4), 709-769.
22. Karnkowski, P. H. (1999). Origin and evolution of the Polish rotliegend basin. Polish Geological Institute Special Papers, 3, 1-93.
23. Kiersnowski, H. (2001). Permian-Triassic deposits of the Liplas Tarnawa basin. [Osady Permo-Triasu w Basenie Liplas-Tarnawa] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 87-100.
24. King, L. M. (1994). Subsidence analysis of eastern Avalonian sequences: Implications for iapetus closure. Journal Geological Society (London), 151(4), 647-657. doi:10.1144/gsjgs.151.4.0647
25. Kutek, J. (1995). Jurassic tectonic events in south-eastern Cratonic Poland. Acta Geologica Polonica, 44(3-4), 167-221.
26. Kutek, J. (1997). The polish Permo-Mesozoic rift basin. The Polish Permo-Mesozoic Rift Basin, 1-3.
27. Lipiec, M. (1998). Ekspertyza wieku litoklastów wȩglanowych z permskich zlepieńcow otworu Tarnawa 1, na podstawie otwornic. W: Badania paleozoiku w podłożu karpat fliszowych w rejonie zegociny-Tarnawa. Ekspertyza Wicku Litoklastów Wȩglanowych Z Permskich Zlepieńców Otworu Tarnawa 1, Na Podstawie Otwornic.W: Badania Paleozoiku W Podłożu Karpat Fliszowych W Rejonic Zegociny-Tarnawa.
28. Marek, S., & Pajchlowa, M. (1997). Epikontynentalny perm i mezozoik w Polsce. Pr. Państw. Inst. Geol., 153, 1-452.
29. Matyja, H. T., Tomas, A., Liepiec, M., & Turnau, E. (2001). Stratigraphy of the Devonian-Carboniferous carbonates in the Rajbrot-Tarnawa area (Palaeozoic basement of the Polish Outer Carpathians). [Stratygrafia dewońsko-karbońskiej serii węglanowej w rejonie Rajbroutu i Tarnawy] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 33-60.
30. McClay, K., & Dooley, T. (1995). Analogue models of pull-apart basins. Geology, 23(8), 711-714. doi:10.1130/0091-7613(1995)023<0711:AMOPAB>2.3.CO;2
31. McKenzie, D. (1978). Some remarks on the development of sedimentary basins. Earth and Planetary Science Letters, 40(1), 25-32. doi:10.1016/0012-821X(78)90071-7
32. Menning, A., Weyer, D., Drozdzewski, G., Van Amerom, H. W., & Wendt. (1997). A Revised Varboniferous Time Scale (Niepublikowane).
33. Menning, M. (1995). A numerical time scale for the Permian and Triassic periods: An integrated time analysis. The Permian of Northern Pangea, 1, 77-97.
34. Moryc, W., & Senkowicz, H. (1968). O wieku pstrych utworów z Liplasu. Kwart. Geol, 12(3), 537-545.
35. Narkiewicz, M. (2001). Lithostratigraphy, depositional environments and diagenesis of the Devonian and Carboniferous carbonates in the Rajbrot-Tarnawa area (sub-Carpathian arch). [Litostratygrafia, Środowiska sedymentacji i zarys diagenezy węglanów dewonu i karbonu w rejonie Rajbrotu i Tarnawy (Wyniesienie Podkarpackie)] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 9-32.
36. Nilsen, T. H., & Sylvester, A. G. (1995). Strike-slip basins. Tectonics of Sedimentary Basins, 425-457.
37. Oszczypko, N. (1997). The early-middle Miocene Carpathian peripheral foreland basin (western Carpathians, Poland). Przegląd Geologiczny, 45(10 PART 2), 1054-1063.
38. Pitman III, W. C., & Andrews, J. A. (1985). Subsidence and thermal history of small pull-apart basins. Strike-Slip Deformation, Basin Formation, and Sedimentation, 45-49. doi:10.2110/pec.85.37.0045
39. Poprawa, P. (1997). Late Permian to tertiary dynamics of the Polish trough. Terra Nostra, 97(11), 104-109.
40. Poprawa, P., Krzywiec, P., & Pelczarski, A. (1999). Quantitative analysis of post-orogenic erosion of the Polish Outer Carpathian foredeep basin-fill - preliminary results. Carpathian Foredeep Basin, its Evolution and Mineral Resources Conference Abstracts.
41. Poprawa, P., Narkiewicz, K., Swadowska, E., & Bruszewska, B. (2001). Maturity analysis and 1-D modelling of thermal history of potential source rock for hydrocarbons in the area of Liplas-Tarnawa. [Analiza dojrzałości oraz jednowymiarowe modelowanie historii termicznej utworów potencjalnie macierzystych dla węglowodorów w rejonie Liplas-Tarnawa] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (174), 173-204.
42. Ross, C. A., & Ross, J. R. P. (1990). The Paleozoic sea-level curve. A Geological Time Scale.
43. Sclater, J. G., & Christie, P. A. F. (1980). Continental stretching: An explanation of the post-mid-Cretaceous subsidence of the central North Sea basin. Journal of Geophysical Research, 85(7 B), 3711-3739.
44. Steckler, M. S., & Watts, A. B. (1978). Subsidence of the Atlantic-type continental margin of New York. Earth and Planetary Science Letters, 41(1), 1-13. doi:10.1016/0012-821X(78)90036-5
45. Trzepierczyńska, A. (1998). Analiza Biostratygraficzna Na Podstawie Miospor W Profilu W Profilu Tarnawa 1.W: Badania Paleozoiku W Podłożu Karpat Fliszowych W Rejonie Zegociny-Tarnawa.
46. Unrug, R., & Dembowski, Z. (1971). Diastrophic and sedimentary evolution of the Moravia-Silesia basin. Ann. Soc. Geol. Pol., 41(1), 119-168.
47. Zaba, J. (1996). Late Carboniferous strike slip activity at the boundary zone of Upper Silesia and Małopolska blocks. [Późnokarbońska aktywność przesuwcza strefy granicznej bloków górnośla̧skiego i małopolskiego] Przegląd Geologiczny, 44(2), 173-180.
48. Zaba, J. (1995). Strike-slip faults of the boundary zone of Upper Silesia and Małopolska blocks, southern Poland. [Uskoki przesuwcze strefy krawędziowej bloków górnośląskiego i małopolskiego] Przegląd Geologiczny, 43(10), 838-842.
49. Zaba, J. (1999). The structural evolution of Lower Palaeozoic succession in the Upper Silesia block and Małopolska block border zone (southern Poland). [Ewolucja strukturalna utworów dolnopaleozoicznych w strefie granicznej Bloków Górnośla̧skiego i Małopolskiego] Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, (166), X-142.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-fea5ac68-a3cd-46b2-8950-278849026003