Struktury glacitektoniczne w osadach plejstoceńskich kopalni węgla brunatnego Bełchatów

• Autorzy: Bruj, M. , Krysiak, Z.

Warianty tytułu

EN

Glaciotectonic structures in Pleistocene depositsof the Bełchatów brown coal open pit

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań drobnych struktur glacitektonicznych w osadach środkowego plejstocenu zachodniej części kopalni Bełchatów. Podstawową metodą badań była analiza mezostrukturalna. Większe nagromadzenia struktur glacitektonicznych są związane z obecnością stref dyslokacji w podłożu. W profilu pionowym najwięcej struktur glacitektonicznych pojawia się pod gliną górną (zlodowacenie warty) i w stropie gliny dolnej (zlodowacenie odry/warty?). Zmiana stylu deformacji na niewielkich odległościach wynika z różnic w litologii osadów i zawartości wody porowej. Konsekwencją tego jest różna podatność na odkształcenia. Wyniki analizy mezostrukturalnej wykazały, że kierunek kompresji horyzontalnej (SH) zmieniał się diachronicznie: od N–S, NE–SW (na dole profilu) przez NW–SE do W–E (w stropie). Skręcenie pola kompresji o 90° zinterpretowano jako wynik nakładania się nacisków lądolodu zlodowacenia warty (lobu Widawki) i reakcja ram tektonicznych rowu Bełchatowa na ten nacisk.

EN

The article presents results of study of small glaciotectonic structures in Middle Pleistocene deposits of the Bełchatówmine (western part). Mesostructural analysis was a basic method of study. The main cause of zonal occurrence of glaciotectonic structures was structural setting of the basement. In a vertical section, most of glaciotectonic structures appear under the upper till and at the top of the lower till. A change in deformational style at a small distance is due to lithological differences resulting from different resistance. A change in pore water pressure was also important. Results of mesostructural analysis proved that horizontal compression (SH) in a vertical section was diachronically changed: from N–S and NE–SW (at the bottom) through NW–SE (in the middle) to W–E (at the top). This gradual torsion of the compression stress field is interpreted as being a result of overlapping of glacier pressure (Saalian –Widawka lobe – W–E direction) onto the Bełchatów graben structure and its reaction.

Słowa kluczowe

PL

drobne struktury glacitektoniczne; analiza mezostrukturalna; zlodowacenia środkowopolskie; kopalnia Bełchatów; centralna Polska

EN

small glaciotectonic structures; mesostructural analysis; Middle Polish Glaciation; Saalian; Bełchatów mine; open pit; Central Poland

• Czasopismo: Prace Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 194
• Strony: 7--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz., rys., tabl., wykr.

Twórcy

autor

Bruj, M.

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

autor

Krysiak, Z.

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

Bibliografia

• 1. ALLEY R.B., 1983 - In search of ice stream sticky spots. J. Glaciol., 39: 447-454.
• 2. ALLEY R.B., 1991 - Deforming bed origin for southern Laurentide till sheets? J. Glaciol., 37: 67-76.
• 3. ALLEY R.B., BLANKENSHIP D.D., BENTLEY C.R., ROONEYS.T., 1986 - Deformation of till beneath Ice Stream B, West Antarctica. Nature, 322: 57-59.
• 4. ALLEY R.B., BLANKENSHIP D.D., BENTLEY C.R., ROONEYS.T., 1987 - Till beneath Ice Stream B: 3. Till deformation:evidence and implications. J. Geoph. Res., 92: 8921-8929.
• 5. BARANIECKA M.D., 1980 - Osady stadiału Warty i młodsze osady plejstoceńskie w odsłonięciu kopalni węgla brunatnego „Bełchatów”.Kwart. Geol., 24, 4: 841-856.
• 6. BARANIECKA M.D., 1984 - Zlodowacenie środkowopolskie. Budowa geologiczna Polski. 1. Stratygrafia, 3b. Kenozoik. Czwartorzęd (red. J.E. Mojski, S. Sokołowski): 154-195. Wyd. Geol., Warszawa.
• 7. BARANIECKA M.D., 1987 - Dotychczasowe i bieżące badania rejonu Bełchatowa. Przew. II Symp. „Czwartorzęd rejonu Bełchatowa”: 1-13.
• 8. BARANIECKA M.D., SARNACKA Z., 1971 – Stratygrafia czwartorzędu i paleogeografia dorzecza Widawki. Biul. Inst.Geol., 254: 157-269.
• 9. BENETT M.R., 2001 - The morphology, structural evolution and significance of push moraines. Earth Sc. Rev., 53, 3/4: 197-236.
• 10. BER A., LINDNER L., MARKS L., 2007 - Propozycja podziału stratygraficznego czwartorzędu Polski. Prz. Geol., 55, 2: 115-118.
• 11. BOULTON G.S., 1996a - Theory of glacial erosion, transport and deposition as a consequence of subglacial sediment deformation. J. Glaciol., 42, 140: 43-62.
• 12. BOULTON G.S., 1996b - The origin of till sequences by subglacial sediment: deformation beneath midlatitude ice sheets. Ann. Glaciol., 22: 75-84.
• 13. BOULTON G.S., HINDMARSH R.C.A., 1987 - Sediment deformation beneath glaciers: rheology and sedimentological consequences. J. Geoph. Res., 92 B: 9059-9082.
• 14. BRODZIKOWSKI K., 1981 - Dilatancy and the course of the deformational process in unconsolidated sediments. Ann. Soc. Geol. Pol., 51: 83-98.
• 15. BRODZIKOWSKI K., 1985 - Geological deformation environment in the subsiding zone with special reference to the Kleszczów tectonic graben. Quater. Stud. Poland, 6: 5-22.
• 16. BRODZIKOWSKIK., VAN LOON A.J., 1985 - Penecontemporaneous nontectonic brecciation of uncosolidated silts and muds. W: Sedimentology of silstone and mudstone (red. R. Hesse). Sedim. Geol., 41: 269-282.
• 17. BRODZIKOWSKI K., GOTOWAŁA R., HAŁUSZCZAK A., KRZYSZKOWSKI D., VAN LOON A.J., 1987a - Soft-sediment deformations from glaciodeltaic, glaciolacustrine and fluviolacustrine sediments in the Kleszczów graben (central Poland). W: Deformations of sediments and sedimentary rocks (red. M.E. Jones, R.M.F. Preston). Geol. Soc. Sp. Public., 29: 255-267.
• 18. BRODZIKOWSKI K., GOTOWAŁA R., KASZA L., VAN LOONA.J., 1987b - The Kleszczów Graben (central Poland): reconstruction of the deformational history and inventory of the resulting soft-sediment deformation structures. W: Deformation of sediments and sedimentary rocks (red. M.E. Jones, R.M.F. Preston). Geol. Soc. Sp. Publication 29, 241-254.
• 19. BRODZIKOWSKI K., HAŁUSZCZAK A., KRZYSZKOWSKI D., VAN LOON A.J., 1987c - Genesis and diagnostic value of large-scale gravity-induced penecontemporaneous deformation horizons in Quaternary sediments of the Kleszczów Graben (central Poland). W: Deformation of sediments and sedimentary rocks (red. M.E. Jones, R.M.F. Preston). Geol. Soc. Sp. Publication, 29: 287-298.
• 20. BRODZIKOWSKI K., KRZYSZKOWSKI D., VAN LOON A.J., 1987d - Endogenic processes as a cause of penecontemporaneous soft-sediment deformations in the fluviolacustrine Czyżów Series (Kleszczów Graben, central Poland). W: Deformation of sediments and sedimentary rocks (red. M.E. Jones, R.M.F. Preston). Geol. Soc. Sp. Publication, 29: 269-278.
• 21. BRODZIKOWSKI K., VAN LOON A.J., 1991 - Glacigenic sediments. Develop. Sedim., 49.
• 22. CLARK P.U., 1994 - Unstable behaviour of the Laurentide Ice Sheet over deforming sediment and its implications for climatechange. Quater. Res., 41: 19-25.
• 23. CLARK P.U., HANSEL A.K., 1989 - Clast ploughing, lodgementand glacier sliding over a soft glacier bed. Boreas, 18: 201-207.
• 24. DELANEY C., 2002 - Sedimentology of a glaciofluvial landsystem, Lough Ree area, Central Ireland: implications for ice margin characteristics during Devensian deglaciation. Sedim. Geol., 149: 111-126.
• 25. FELISIAK I., 1999 - Południowy uskok główny – porównanie koncepcji z rzeczywistością na podstawie obserwacji we wkopie KWB „Bełchatów”. Konferencja naukowa: „Młodoalpejski rów Kleszczowa: rozwój i uwarunkowania w tektonice regionu”, Słok k. Bełchatowa, 15-16 października 1999: 89-98.
• 26. FISCHER U.H., CLARKE G.K.C., BLATTER H., 1999 – Evidence for temporally varying “sticky spots” at the base of Trapridge Glacier, Yukon Territory, Canada.J. Glaciol., 45, 150: 352-360.
• 27. GAŁĄZKA D., 2005 - Badania eratyków przewodnich z glin zwałowych formacji „Rogowiec” KWB Bełchatów. Terenowe warsztaty „Drobne struktury glacitektoniczne”, Bełchatów, 3-6 października 2005. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• 28. GODIN L., BROWN R.L., DREIMANIS A., ATKINSON G.M., ARMSTRONG D.K., 2002 - Analysis and reinterpretation of deformation features in the Rouge River valley, Scarborough, Ontario. Canad. J. Earth Sc., 39, 9: 1393-1391.
• 29. GOTOWAŁA R., 1999 - Przedmłodoalpejska tektonika obszaru Kleszczowa. Konferencja naukowa: „Młodoalpejski rów Kleszczowa: rozwój i uwarunkowania w tektonice regionu”, Słok k. Bełchatowa, 15-16 października 1999: 7-21.
• 30. GOTOWAŁA R., HAŁUSZCZAK A., 1999 - Pozycja i główne etapy młodoalpejskiego rozwoju rowu Kleszczowa w świetle badań mezostrukturalnych w odkrywce KWB Bełchatów i numerycznej analizy wyników badań. Konferencja naukowa: „Młodoalpejski rów Kleszczowa: rozwój i uwarunkowania w tektonice regionu”, Słok k. Bełchatowa, 15-16 października 1999: 7-23.
• 31. GOŹDZIK J., 2001 - Stratygrafia i paleogeografia osadów czwartorzędowych z środkowo-zachodniej części kopalni Bełchatów z wykorzystaniem morfoskopii ziarn kwarcowych. W: Eolizacja osadów jako wskaźnik stratygraficzny czwartorzędu (red. E. Mycielska-Dowgiałło): 931-24. Pr. Sedym. Wydz. Geogr. Stud. Reg. UW, Warszawa.
• 32. GOŹDZIK J., KRYSIAK Z., 2009 - Charakterystyka i geneza deformacji osadów plejstoceńskich w strefie brzeżnej plateau kemowego Czubatej Góry (kopalnia Bełchatów). Pr. Państw. Inst. Geol., 194: 35-48. (w tym tomie)
• 33. HAŁUSZCZAK A., 1999 - Struktury deformacyjne o cechach kontrakcyjnych w utworach trzeciorzędowych zachodniej części odkrywki KWB Bełchatów i problem ich genezy. W: XX Konferencja Terenowa Sekcji Tektonicznej PTG „Młodoalpejski rów Kleszczowa : rozwój i uwarunkowania w tektonice regionu”, Słok k. Bełchatowa, 15-16 października 1999: 39-49.
• 34. HAŁUSZCZAK A., 2004 - Cenozoic dynamics of the Dębina saltdome, Kleszczów Graben, inferred from structural features of the Tertiary-Quaternary cover. Ann. Soc. Geol. Pol., 74: 311-318.
• 35. HAŁUSZCZAK A., 2007 - Dike-filled extensional structures in Cenozoic deposits of the Kleszczów Graben (Central Poland). Sedim. Geol., 193: 81-92.
• 36. HART J.K., 1998 - The deforming bed/debris-rich basal ice continuum and its implications for the formation of glacial landforms (flutes) and sediments (meltout till). Quater. Sc. Rev., 17: 737-754.
• 37. HART J.K., GANE F., WATTS R.J., 1997 - Deforming bed conditions on the Dänisher Wold Peninsula, northern Germany. Boreas, 25: 101-113.
• 38. HENRIKSEN M., MANGERUD J., MASLENIKOVA O., MATIOUCHKOV A., TVARANGER J., 2001 - Weichselian stratigraphy and glaciotectonic deformation along the lower Pechora River, Arctic Russia. Glob. Planet. Change, 31, 1-4: 297-317.
• 39. JAROSZEWSKI W., 1991 - Rozważania geologiczno-strukturalne nad genezą deformacji glacitektonicznych. Ann. Soc. Geol. Pol., 61: 153-206.
• 40. JAROSZEWSKI W., 1994 - Glacitektonika. W: Tektonika (red.R. Dadlez, W. Jaroszewski): 395-441. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
• 41. KLATKOWA H., 1992 - Niektóre wskaźniki kierunków transportu lodowego w środkowej Polsce i ich przydatność do wyróżnień facjalnych i stratygraficznych oraz rekonstrukcji paleogeograficznych. Acta Geogr. Lodz., 63: 39-80.
• 42. KLINT K.E.S., PEDERSEN S.A.S., 1995 - The Hanklit glaciotectonic thrust fault complex. Mors. Geol. Surv. Denmark.
• 43. KRYSIAK Z., 2006 - Glaciotectonics of the Middle Polish Glaciation (Saale) sediments - Bełchatów open-pit (Central Poland). Konferencja MELA Living Morphotectonics of the European Lowland, Cedynia 28-30.08. 2006: 71-73.
• 44. KRZYSZKOWSKI D., 1992 - Czwartorzęd rowu Kleszczowa. Stud. Geogr. Univ. Wratisl.,54.
• 45. KRZYSZKOWSKI D., 1994 - Quaternary stratigraphy in the Kleszczów Graben (Central Poland); a study based on sections from the Bełchatów outcrop. Quatern. Stud., 2: 21-58.
• 46. KRZYSZKOWSKI D., 1998 - Stratigraphy and sedimentology of Weichselian deposits at Folwark, Bełchatów outcrop, Central Poland. Quatern. Stud., 15:3-25.
• 47. MANLEY W.F., LOKRANTZ H, GATAULLIN V., INGOLFSSON O., FORMAN S.L., ANDERSSON T., 2001 - Late Quaternary stratigraphy, radiocarbon chronology, and glacial history at Cape Shpinder, southern Kara Sea, Arctic Russia. Glob. Planet. Change, 31, 1-4: 239-254.
• 48. MARKS L., 2007-Awczwartorzędzie powrót do normalności. Prz. Geol., 55, 5: 372-374.
• 49. MICHALSKI T., 1979 - Mechanizm powstawania zaburzeń glacitektonicznych. Biul. Inst. Geol., 317: 51-94.
• 50. MOJSKI J.E., 2005 - Ziemie polskie w czwartorzędzie. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• 51. MORAWSKI W., 2003 - Reconstruction of ice sheet movement from the orientation of linear glacial landforms and glaciotectonic deformations near Kronowo (western Mazury, Poland). Geol. Quart., 47, 4: 339-356.
• 52. MORAWSKI W., 2004 - Struktury glacitektoniczne Południowej Warmii. Pr. Państw. Inst. Geol., 131: 109-142.
• 53. MURRAY T., 1997 - Assessing the paradigm shift: deformable glacier beds. Quater. Sc. Rev., 16: 995-1016.
• 54. PATERSON W.S.B., 1994 - The physics of glaciers. 3rdedition. Pergamon, Oxford.
• 55. PHILIPS E.R., EVANS D.J.A., AUTON C.A., 2002 - Polyphase deformation at an oscillating ice margin following the Loch Lomond Readvance, central Scotland, UK. Sedim. Geol., 149: 157-182.
• 56. PIOTROWSKI J.A., 1994 - Waterlain and lodgement till facies of the lower sedimentary complex from the Dänisher Wold Cliff, Schleswig-Holstein, north Germany. W: Formation and deformation of glacial deposits (red. W.P. Warrren, D.G. Croot): 3-8. Balkema, Rotterdam.
• 57. PIOTROWSKI J.A., KRAUS A.M., 1997 - Response of sediment to ice sheet loading in northwestern Germany: effective stresses and glacier bed stability, J. Glaciol., 43: 495-502.
• 58. PIOTROWSKI J.A., MICKELSON D.M., TULACZYK S., KRZYSZKOWSKI D., JUNGE, F., 2001 - Were deforming subglacial beds beneath past ice sheets really widespread? W: Glacier deforming-bed processes (red. J.K. Hart, J. Rose). Quater. Intern., 86: 139-150.
• 59. PIOTROWSKI J.A., TULACZYK S., 1999 - Subglacial conditions under the last ice sheet loading in northwestern Germany: ice-bed separation and enchanced basal sliding? Quater. Sc. Rev., 18: 737-751.
• 60. ROTNICKI K., 1976 - The theoretical basis for and a model of the origin of glaciotectonic deformations. Quest. Geogr., 3: 103-139.
• 61. TERENOWE WARSZTATY GLACITEKTONICZNE, 2005 -Przewodnik: Terenowe warsztaty „Drobne struktury glacitektoniczne”, Bełchatów 3-6 października 2005.
• 62. VAN LOON A.J., 2003 - How „hard” are hard-rock deformation? Earth Sc. Rev., 61, 1/2: 181-189.
• 63. VAN LOON A.J., BRODZIKOWSKI K., GOTOWAŁA R., 1985 - Kink structures in unconsolidated fine-grained sediments. W: Sedimentology of siltstone and mudstone (red. R. Hesse).Sedim. Geol.,41: 238-300.
• 64. VAN LOON A.J., BRODZIKOWSKI K., 1987 - Problems and progress in the research on soft-sediment deformations. Sedim. Geol., 50: 167-193.
• 65. VAN LOON A.J., BRODZIKOWSKI K., 1994 - Early diagenetic deformation structures in the overburden of the Bełchatów brown-coal mine (Central Poland): A predictive tool regarding engineering-geological conditions during exploitation. Develop. Sedim., 51: 49-94.
• 66. VAN LOON A.J., BRODZIKOWSKI K., ZIELIŃSKI T., 1995 - Shock-induced resuspension deposits from a Pleistocene proglacial lake (Kleszczów Graben, central Poland). J. Sedim. Res., A65: 417-422.
• 67. VAN DER WATEREN F.M., 1981 - Glacial tectonics at the Kwintelooijen Sandpit, Rhenen, The Netherlands. Meded. Rijks Geol. Dienst., 35-2/7: 252-268.
• 68. VAN DER WATEREN F.M., 1985 - A model of glacial tectonics, applied to the ice-pushed ridges in the Central Netherlands. Bull. Geol. Soc. Denmark, 34, 1/2: 55-74.
• 69. VAN DER WATEREN F.M., 1995 - Structural geology and sedimentology of push moraines: processes of soft sediments deformation in glacial environment and the distribution of glaciotectonic styles. Meded. Rijks Geol. Dienst., 54.
• 70. ŻURAWEK R., 2002 - Struktury tektoniczne w osadach reliktowych lodowca skalnego na wschodnim stoku Ślęży (Przedgórze Sudeckie). Prz. Geol., 50,2: 148-154.