Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Orava Deep Drilling Project and post-Palaeogene tectonics of the Northern Carpathians

Golonka J., Aleksandrowski P., Aubrecht R., Chowaniec J., Chrustek M., Cieszkowski M., Florek R., Gawęda A., Jarosiński M., Kępińska B., Krobicki M., Lefeld J., Lewandowski M., Marko F., Michalik J., Oszczypko N., Picha F., Potfaj M., Słaby E., Ślączka A., Stefaniuk M., Uchman A., Żelaźniewicz A.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2005

|

Vol. 75, No 3

211-248

EN

This paper presents an insight into the geology of the area surrounding the ODDP proposed drilling site, and the structural development of the Carpathians in post-Palaeogene times. Since the deep drilling is proposed to be located in the Orava region of the Northern Carpathians, on the Polish-Slovak border, the structure and origin of the Neogene Orava Basin is also addressed in the paper. The outline of geology of the Carpathian Mountains in Slovakia and Poland is presented. This outline includes the Inner Carpathian Tatra Mountains, the Inner Carpathian Palaeogene Basin, the Pieniny Klippen Belt, the Outer Carpathians, the deep structure below the Carpathian overthrust, the Orava Basin Neogene cover, the Neogene magmatism, faults and block rotations within the Inner and Outer Carpathians, and the Carpathian contemporary stress field. The outline of geology is accompanied by the results of the most recent magnetotelluric survey and the detailed description of the post-Palaeogene plate tectonics of the circum-Carpathian region. The oblique collision of the Alcapa terrane with the North European plate led to the development of the accretionary wedge of the Outer Carpathians and foreland basin. The northward movement of the Alpine segment of the Carpathian-Alpine orogen had been stopped due to its collision with the Bohemian Massif. At the same time, the extruded Carpatho/ Pannonian units were pushed to the open space, towards a bay of weak crust filled up by the Outer Carpathian flysch sediments. The separation of the Carpatho/Pannonian segment from the Alpine one and its propagation to the north was related to the development of the N-S dextral strike-slip faults. The formation of the West Carpathian thrusts was completed by the Miocene time. The thrust front was still progressing eastwards in the Eastern Carpathians. The Carpathian loop including the Pieniny Klippen Belt structure was formed. The Neogene evolution of the Carpathians resulted also in the formation of genetically different sedimentary basins. These basins were opened due to lithospheric extension, flexure, and strike-slip related processes. A possible asteno- sphere upwelling may have contributed to the origin of the Orava Basin, which represents a kind of a rift modified by strike-slip/pull-apart processes. In this way, a local extensional regime must have operated on a local scale in the Orava region, within the frame of an overall compressional stress field affecting the entire West Carpathians. Nevertheless, many questions remain open. Without additional direct geological data, which can be achieved only by deep drilling under the Orava Deep Drilling Project, these questions cannot be fully and properly answered.

PL

W grudniu 1999 Polska dołączyła do programu wierceń kontynentalnych - International Continental Scientific Drilling Program (ICDP). W ramach tego programu jest przygotowywany projekt głębokiego wiercenia w strefie kontaktu teranu Karpat wewnętrznych i płyty północnoeuropejskiej. Praca przedstawia zarys geologii Karpat na terenie Polski i Słowacji, ze szczególnym uwzględnieniem Tatr, paleogenu wewnątrzkarpackiego, pienińskiego pasa skałkowego, zachodnich Karpat zewnętrznych, podłoża nasunięcia karpackiego na południe od Krakowa, neogeńskiego wulkanizmu i budowy geologicznej niecki orawskiej. Wiercenie "Orawa" byłoby usytuowane w rejonie Jabłonki-Chyżnego na linii przekroju sejsmicznego CELEBRATION CEL01, jak również w niedalekim sąsiedztwie głębokiego przekroju geologicznego Kraków-Zakopane i na linii przekroju Andrychów-Chyżne. Przekroje Kraków--Zakopane i Andrychów-Chyżne wykorzystują szereg wierceń Państwowego Instytutu Geologicznego i PGNiG, a także badania sejsmiczne i magnetote-luryczne. Usytuowanie wiercenia w rejonie przygranicznym pozwoli na międzynarodową współpracę z geologami i geofizykami słowackimi. Wiercenie to ma na celu wyjaśnienie szeregu problemów badawczych. Jednym z nich jest zagadnienie młodych i współczesnych ruchów tektonicznych w Karpatach. Przez obszar karpacki przebiega granica europejskiego pola plam gorąca, wyznaczona neogeńskim wulkanizmem oraz rozkładem strumienia cieplnego. Na obszarze pomiędzy Górną Orawą a Górnym Śląskiem, linia graniczna łącząca neogeńskie wulkanity Zakarpacia z andezytami rejonu przypienińskiego i bazaltami Dolnego Śląska przecina skośnie nasunięcia jednostek fliszowych Karpat Zewnętrznych. Równocześnie w rejonie Orawy do pienińskiego pasa skałkowego skośnie dochodzi oś karpackiej, ujemnej anomalii grawimetrycznej, a podłoże skonsolidowane występuje na głębokości nie większej niż 6-9 km, a więc w zasięgu głębokiego wiercenia, co sugerują wyniki badań megnetotellurycznych (Żytko, 1999) i magnetycznych. Podniesienie to, przy generalnym zapadaniu podłoża platformy europejskiej pod Karpaty ku południowi, może bya spowodowane warunkami geotermicznymi, na skutek podnoszenia się astenosfery i występowania pióropuszy płaszcza. Pióropusze te mogą bya niezależne od karpackiej kompresji i subdukcji. Z piórpuszami tymi łączy się lokalna i regionalna ekstensja w warunkach megaregionalnej kompresji. Zjawiska tego rodzaju nie są jeszcze dokładnie poznane, aczkolwiek występują w kilku miejscach na świecie (np. Panteleria na Morzu Śródziemnym). Opracowanie zagadnienia roli pióropuszy płaszcza i określenie ich relacji do kolizji i subdukcji mają zasięg globalny, a ich wyjaśnienie w rejonie karpackim pozwoli na stworzenie uniwersalnego modelu ewolucji orogenów. Nie jest wykluczone, że mamy do czynienia z orogenezą "modyfikowaną" przez pióropusz płaszcza. Powstanie niecki Orawy i Podhala mogłoby więc mieć związek z riftingiem spowodowanym wpływem pióropuszy płaszcza na pograniczu dwóch płyt. Ryft ten jest obrzeżony między innymi wyniesieniami Babiej Góry i Orawskiej Magury. Z ryftem może być związany wulkanizm ukryty pod neogeńskimi utworami niecki orawskiej, a widoczny jako wysokooporowe ciała na profilach megnetotellurycznych. Tektonikę tego obszaru komplikuje występowanie uskoków przesuwczych o różnym przebiegu i orientacji i związane z nimi tworzenie się basenów międzyprzesuwczych typu pull-apart. Proponowane wiercenie przyczyniłoby się do uzyskania odpowiedzi na postawione wyżej problemy. Dla określenia dokładnej lokalizacji wiercenia i jego właściwej interpretacji geologicznej konieczne będzie wykonanie dodatkowych prac geofizycznych. Płytka sejsmika wyjaśniłaby zasięg utworów neogeńskich i pozycję pienińskiego pasa skałkowego pod utworami neogenu, zaś głęboka sejsmika, a zwłaszcza zdjęcie 3-D, przyczyni łaby się do lepszego rozpoznania tektoniki wgłębnej.

2

Toarcian ammonites (Adneth facies) from the Subtatris Succession of the Tatra Mts (Western Carpathians)

Myczyński R., Lefeld J.

Studia Geologica Polonica

|

2003

|

Vol. 121

51-79

EN

Ammonite fauna is described and illustrated from the Kliny Limestone Member (Toarcian-Aalenian - Adneth facies) of the Subtatric Succession in the Tatra Mts. The described forms belong to families Phylloceratidae, Lytoceratidae and Hildoceratidae. The age of the Kliny Limestone Member established on the basis of this fauna is Middle Toarcian-lowermost Aalenian. One form points to Pliensbachian age of the Długa Encrinite Member. Abundance of juvenile ammonite phragmocones has been stated in a horizon of red limestone.

3

Geoelectrical model along a profile across the Tornquist-Teisseyre zone in southeastern Poland

Ernst T., Jankowski J., Jóźwiak W., Lefeld J., Logvinov I.

Acta Geophysica Polonica

|

2002

|

Vol. 50, nr 4

505-515

EN

We present results from the Polish part of a long international profile, ranging from the Ukraine to Hungary (PREPAN 95) and traversing the T-T zone in southeastern Poland, extended by data from two new geomagnetic soundings made in 1997. The new data allowed us to create a more detailed and realistic model. The 2-D interpretation was carried out on the basis of the complex induction vectors obtained from six points, supplemented by information derived from deep magnetotelluric soundings in Pawłówka. The results have shown that to the north of the well-known Carpathian anomaly, there are two deep and conductive faults within T-T zone. The joint interpretation of the deep magnetotelluric sounding comprising the results from Pawłówka and magnetovariation data from the Lvov Magnetic Observatory suggests the existence of a conductive zone at depths of about 100-200 km.

4

Early Diagenetic Processes in the Formation of Carbonate-Hosted Mn Ore Deposit (Lower Jurassic, Tatra Mountains) as Indicated from Its Carbon Isotopic Record

Krajewski K., Lefeld J., Łącka B.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Earth Sciences

|

2001

|

Vol. 49, nr 1

13-29

EN

The Lower Jurassic Huciska Limestone Formation (lower Sub-Tatric nappe) in the Western Tatra Mountains locally hosts lens-like bodies of Mn-ore deposit (the Banie Ore Bed). The ore is composed of crinoidal sediment containing both Mn-oxides (bixbyite, hausmannite, todorokite, birnessite) and Mn-carbonates (manganic calcite, kutnahorite, calcic rhodochrosite, rhodochrosite). This composition reflects deposition of Mn oxide-rich sediment as a result of episodes of downslope gravitational transport in a marginal part of the Krizna basin, and early diagenetic formation of Mn-carbonates resulting from bacterial reduction of manganese in a nearsurface environment. The diagenetic reduction of manganese brought about important decrease of d(13)C values (-1.2‰ to +0.5‰) of carbonate carbon in the Mn-ore deposit, which stands in a marked contrast to positive carbon values (+2.0‰ to +3,6‰) of the besting carbonate facies in the Huciska Limestone Formation. Enhanced deposition and diagenesis of manganese in the Huciska Limestone Formation is a result of elevated Mn content in the Toarcian Tethys, reflecting both increased Mn supply associated with initial stage of ocean floor spreading and development of widespread oxygen-minimum zones in basinal settings.

5

Tectonics of the Subtatric units, Eastern Tatra Mts

Lefeld J.

Studia Geologica Polonica

|

1999

|

Vol. 115

139-166

EN

Three partial nappes occur within the Subtatric zone in the eastern part of the Tatra Mts. These are (from base to top or from south to north respectively): (1) the lower Subtatric partial nappe sensu stricto corresponding to the Suchy Wierch unit of the Zakopane Subtatric area, (2) the Bielskie Tatry partial nappe (= the Hawrań digitation of Sokołowski, 1950) and (3) the Jastrzębia Turnia-Palenica partial nappe (= the Bujaczy digitation of Andrusov, 1936). Their lithostratigraphic completeness and tectonic character differ depending on their situation on transversal elevations and/or depressions, respectively. At the Hawrań-Jagnięcy elevation only the Bielskie Tatry nappe is more or less completely preserved. It is thrust onto the tectonically reduced Middle Triassic of the lower Subtatric nappe. The Bielskie Tatry nappe is superposed by the Jastrzębia Turnia-Palenica nappe which contains the Middle-Upper Triassic members and the Fatra Formation. Farther west, in the Szeroka Jaworzyńska depression (in the Jaworzyna subtatric area), the lower Subtatric nappe is represented by two tectonic scales, namely the Holica-Zadnia Kopa and the Czerwona Skałka ones. Both units show but a part of the Middle Triassic carbonate sequence, and a complete Jurassic and Lower Cretaceous sequence (the latter is reduced at its top). These lower Subtatric scales are overlaid by the Tatry Bielskie nappe and this, in turn, by the Jastrzębia Turnia-Palenica partial nappe. On the Koszysta transversal elevation, still farther west, the lower Subtatric nappe is reduced to a few very small scales. It is overlaid there by a tectonically overturned Kopy Sołtysie unit, a part of the Bielskie Tatry nappe. The Kopy Sołtysie unit is tectonically covered by the Triassic carbonates of the Jastrzębia Turnia-Palenica partial nappe along the line: Gęsia Szyja - Filipczański Wierch. A continuation of the lower Subtatric nappe eastward, up to the Jaworowa Valley, is documented. The Triassic formations cropping out at Filipczański Wierch, Gęsia Szyja, Łysa Skałka, and Wierch Skałki are included to the Jastrzębia Turnia-Palenica partial nappe. Tectonic affiliation of several small tectonic scales of the Križna nappe (sensu lato) in the Gęsia Szyja-Kopy Sołtysie area remains an open question.

6

Correlation of the Subtatric tectonic units south of Zakopane (Polish Tatra Mts)

Bac-Moszaszwili M., Lefeld J.

Studia Geologica Polonica

|

1999

|

Vol. 115

131-138

EN

Tectonic units of the lower Subtatric nappe were correlated between the western and eastern parts of the Tatra Mts. It was found that the Mała Świnica unit does not continue toward the east beyond the western slopes of the Dolina Białego valley. North of the Krokiew tectonic scale, there is another unit called the Jastrzębia Turnia scale which, most probably, is a western continuation of the Jastrzębia Turnia-Palenica partial nappe. Fragments of the Middle and Upper Triassic and Lower Liassic rocks, exposed in tectonically reversed position under the Krokiew scale and the Mała Świnica unit, are classified to the Bielske Tatry partial nappe on the basis of identity of their lithostratigraphic sequences and facies development of the Fatra Formation. The so called “Czerwona Przełęcz syncline” thus loses its tectonic meaning: it should be eliminated from the tectonic nomenclature of the Subtatric zone