FACJE I MIKROFACJE UTWORÓW DOLOMITU GŁÓWNEGO

Utwory dolomitu głównego w basenie morza cechsztyńskiego reprezentowane są przez dolomity i wapienie zmieniające się od twardych, mikrokrystalicznych i zlewnych do porowatych i kruchych. Występowanie dolomitów jest ograniczone głównie do platform węglanowych, a wapieni – do stref stoku platform i systemu równi basenowej. Dominującym typem litologicznym są skały o charakterze mieszanym, kalcytowo – dolomitowym (Gąsiewicz et al. 1998).

Dolomity powstały przez zastąpienie uprzednio istniejącego zrębu wapiennego, którego pozostałością jest pierwotny kalcyt utworzony na etapie syndepozycyjno – wczesnodiagenetycznym. Oprócz niego w skałach tych występuje wtórny kalcyt, – deodolomit. Dość częstą fazę mineralną stanowią

siarczany, obfitsze w najniŜszej i najwyŜszej części sekwencji dolomitu głównego w pobliŜu kontaktu z poziomami anhydrytowymi. Występują one jako wtórne wypełnienia próŜni lub tworzą nieregularne przerosty (Gąsiewicz et al. 1998).

W zaleŜności od składu ziarnowego i struktur depozycyjnych wyróŜniono cztery główne facje węglanowe z charakterystycznymi subfacjami

-madstony (laminowane i nielaminowane) (Fig.III.2. 1)

-węglanowe facje ziarnowe (oolity, pizolity, wadolity, pelolity i rudstony) (Fig. III.2.2)

-wakstony i pakstony muszlowe i muszlowce

- bandstony (budowle mikrobialne i maty mikrobialne).

Madstony cechują się monotonnym wykształceniem, mają tło mikrytowe lub mikrytowo-sparytowe i zawierają pojedyncze ziarna węglanowe, lokalne stylolity, oraz wykazują bardzo małą porowatość (Fig. III.2.1). Madstony części systemu basenowego są bardziej margliste i bitumiczne niŜ madstony wewnętrznej części systemu platform. Madstony często występują w strefach wewnątrzplatformowych oraz stanowią główny składnik facjalny systemu stoku platform, gdzie lokalnie – jak w przypadku platformy węglanowej Kamienia Pomorskiego- tworzą bardzo grube (do około 60m) i rozległe (do około kilkunastu kilometrów szerokości) pokrywy osadowe (Gąsiewicz et al. 1998).

WaŜnymi ze względu na znaczenie poszukiwawczo - naftowe facjami dolomitu głównego są węglanowe facje ziarnowe i rudstony, a takŜe wakstony i pakstony muszlowe oraz muszlowce. Skały te juŜ na etapie sedymentacji miały charakter porowy, co wpłynęło na ich obecne właściwości zbiornikowe. Są

one charakterystyczne dla stref barierowych okalających platformy. Najpowszechniejszą facją są tu oolity (wakstony, pakstony i greinstony ooidowe), które często obejmują pełne profile dolomitu głównego (Fig. III.2.2). Węglanowe facje ziarnowe są zwykle mało porowate, miejscami warstwowane i laminowane, o dość dobrym wysortowaniu i często ścisłym upakowaniu ziaren. Miejscami są one bardzo porowate wskutek częściowego lub całkowitego rozpuszczenia ziaren węglanowych (porowatość formowa), aŜ do wystąpienia kawernistości. Pierwotna porowatość międzyziarnowa jest często znacznie zredukowana przez rozwinięte w róŜnym stopniu cementy węglanowe (blokowe, obwódkowe, i botrioidowe). PróŜnie poziarnowe są całkowicie lub częściowo wypełnione anhydrytem, rzadziej halitem, a miejscami bituminami, co powoduje nierównomierne rozmieszczenie porowatości w tych utworach. Nierzadko widoczna jest porowatość związana ze spękaniami (Gąsiewicz et al. 1998).

Bandstony występują w częściach przyspągowych i przystropowych partiach serii dolomitu głównego, gdzie tworzą laminowane cienkie warstewki, a tylko czasami grubsze wkładki (do kilkudziesięciu centymetrów grubości) (Fig. III.2.3) (Gąsiewicz et al. 1998). Budowle mikrobialne zbudowane są ze stromatolitów i trombolitów. Stromatolity są to głównie struktury sinicowe, być

moŜe z udziałem nitkowatych glonów zielonych, warstwowane, tworzące głównie formy kopułowate, rzadko kolumnowe (Fig.III.2.4). Stromatolity najczęściej występują łącznie z matami mikrobialnymi, niekiedy widoczne są

ciągłe przejścia lamin mikrobialnych w struktury stromatolitowe (Wagner 2004, Kotarba & Wagner 2007). Trombolity, prawdopodobnie produkty alg czerwonych, to formy o nieregularnym, nerkowatym kształcie, niewarstwowane, o bardzo skomplikowanej budowie wewnętrznej (Kotarba & Wagner 2007). Stromatolity i trombolity tworzą poziomy dobrze widoczne makroskopowo o miąŜszości zazwyczaj do kilkudziesięciu centymetrów, zdarzają się takŜe wyjątkowo duŜe miąŜszości tych struktur, jak na przykład w przypadku odwiertu Sieraków-4, gdzie struktura trombolitu ma miąŜszość powyŜej 10m.

Fig. III.2.1. Madston z rozproszonymi ziarnami kwarcu (Sowia Góra-1, gł. 3211,00 m, nikole skrzyŜowane) (Semyrka (red.) 2007).

Fig. III.2.2. Greinston ooidowo-intraklastowy (Międzychód-6, gł. 3189,40 m, nikole skrzyŜowane) (Semyrka (red.) 2007).

Fig. III.2.3. Bandston (Międzychód-6, gł. 3162,70 m, nikole skrzyŜowane) (Semyrka (red.) 2007).

Fig. III.2.4. Przykład budowli mikrobialnej typu stromatolitu (DzierŜów-1k, gł. 3051m) – fot. Z. Mikołajewski.

Fig. III.2.5. Mata mikrobialna, cienkie i równoległe biolaminy, początkowe formy stromatolitów w dolnej części profilu oraz laminy mikrobialne (Stanowice-2, gł 3141m) – fot. Z. Mikołajewski.

Przeprowadzone analizy petrograficzne pozwoliły stwierdzić, Ŝe przemiany diagenetyczne i związany z nimi rozwój przestrzeni porowej zachodziły wieloetapowo. Związane są one zarówno ze strefami diagenetyczno-depozycyjnymi jak równieŜ z etapem pogrąŜenia się osadu (Buniak & Mikołajewski 2003).

Jednym z głównych procesów diagenetycznych jest proces kompakcji (mechanicznej, chemicznej) zaznaczający się szczególnie mocno w poziomach o małym natęŜeniu wczesnodiagenetycznej cementacji. Proces cementacji (zarówno wczesno- jak i późnodiagenetycznej) prowadzi niekiedy do całkowitego wypełnienia porów. Szczególnie cementacja siarczanowa (Fig. III.2.6) oraz węglanowa niekorzystnie wpływają na zabudowę przestrzeni porowej (Buniak & Mikołajewski 2003). Oprócz w/w cementów na pogorszenie własności zbiornikowych wpływa takŜe cement halitowy, minerały ilaste oraz impregnacja bitumiczna.Poza procesami kompakcji i cementacji waŜną rolę w modelowaniu przestrzeni porowej odegrały procesy neomorfizmu (Fig. III.2.7), rozpuszczania oraz powstawania szczelin. Proces neomorfizmu prowadził niekiedy do całkowitego zatarcia pierwotnych cech strukturalno-teksturalnych skały i przyczyniły się do pogorszenia własności zbiornikowych, natomiast proces rozpuszczania i powstawanie szczelin w znacznym stopniu przyczyniły się do poprawy tych własności. Szczególnie podatne na rozpuszczanie były niestabilne bioklasty oraz jądra intraklastów i ziarn obleczonych (Fig. III.2.10), które w pewnych poziomach doprowadziły do powstania porowatości moldycznej (Buniak & Mikołajewski 2003).

Fig. III.2.6. RóŜnoziarnisty greinston, cement anhydrytowy - Międzychód-5, gł. 3146,30 m, nikole skrzyŜowane (Semyrka (red.) 2007).

Fig. III.2.7. Zneomorfizowany dolomit z porowatością międzykrystaliczną - Lubiatów-1, gł. 3247,50 m, 1 nikol (Semyrka (red.) 2007).

Fig. III.2.8. Wtórna porowatość wewnątrzziarnowa – Sowia Góra-1, gł. 3215,60 m, nikole skrzyŜowane, szlif nasycony niebieskąŜywicą (Semyrka (red.) 2007).

Fig. III.2.9. Stylolit – Sowia Góra-1, gł. 3237,00 m, nikole skrzyŜowane (Semyrka (red.) 2007).

Fig. III.2.10. Ziarna obleczone, przestrzeń porowa wypełniona sparytem i mikrosparytem dolomitowym – Międzychód-5, gł. 3132,50 m, nikole skrzyŜowane (Semyrka (red.) 2007).

JuŜ na etapie depozycji, w zaleŜności od facji, doszło do zróŜnicowania utworów dolomitu głównego na osady cechujące się dobrymi bądź gorszymi własnościami zbiornikowymi. Późniejsze procesy diagenetyczne doprowadziły do znacznej modyfikacji pierwotnych własności zbiornikowych tych skał. Niektóre z tych procesów przyczyniły się do ich pogorszenia (kompakcja, cementacja, neomorfizm) inne natomiast w znacznym stopniu je poprawiły (rozpuszczanie bioklastów i ziarn oraz powstawanie szczelin).

Szczególnie rozwój sieci drobnych szczelin doprowadził do poprawy przepuszczalności w utworach cechujących się niską porowatością. Szczeliny te były takŜe drogami migracji roztworów, które na etapie pogrąŜenia prowadziły do korodowania bądź rozpuszczania pewnych poziomów, przyczyniając się do powstawania porowatości wtórnej (Buniak & Mikołajewski 2003).

ROZDZIAŁ IV

ROPO-GAZONOŚNOŚĆ UTWORÓW DOLOMITU GŁÓWNEGO