Zapis zmian re¿imów tektonicznych wokó³ permskich wysadów solnych
w Polsce na przyk³adzie struktury „Damas³awek”
Marek Jarosiñski*, Piotr Krzywiec*
Badania struktury wysadu solnego „Damas³awek” i jego czapy gipsowo-anhydrytowej, przeprowadzono piêæ lat temu na potrzeby lokalizacji zbiornika szkodliwych odpadów promieniotwórczych lub chemicznych. Wysad „Damas³awek” jest zlokalizowany w ci¹gu wyniesieñ sol-nych o biegu NW–SE i d³ugoœci ok. 20 km, obejmuj¹cych równie¿ wysad „Wapno”. Na podstawie dobrze rozpozna-nej struktury „Damas³awek” mo¿na wykazaæ, ¿e wysady skutecznie rejestruj¹ zmiany re¿imów tektonicznych, które nie manifestuj¹ siê z dala od struktur solnych. W opraco-waniu wykorzystano archiwalny profil sejsmiki prze-mys³owej (por. Krzywiec, 2006; ryc. 2) oraz profile wysokorozdzielczej sejsmiki, wykonanej na potrzeby opracowania zrealizowanego na zlecenie Pañstwowej Agencji Atomistyki, skalibrowanej w oparciu o dane z 30 otworów wiertniczych (por. Krzywiec i in., 2000).
Z analizy rozk³adu mi¹¿szoœci osadów mezozoicznych, widocznych na regionalnym przekroju sejsmicznym wyni-ka, ¿e we wczesnej jurze, w miejscu póŸniejszego diapiru „Damas³awek”, powsta³a poduszka solna. Zosta³a ona naj-prawdopodobniej zainicjowana ekstensyjn¹ aktywnoœci¹ dyslokacji w pod³o¿u cechsztynu. Na pocz¹tku sedymentacji póŸnokredowej nast¹pi³o ekstensyjne (?transtensyjne) roz-darcie nadk³adu mezozoicznego i przebicie wysadu na powierzchniê dna ówczesnego zbiornika sedymentacyjnego, czemu towarzyszy³ gwa³towny wzrost subsydencji w oka-laj¹cych wysad nieckach. Nastêpnie (w santonie lub kampa-nie) halokineza usta³a. Kolejn¹ faz¹ dŸwigania wysadu by³o kompresyjne jego wyciœniêcie w fazie inwersji laramijskiej bruzdy œródpolskiej. Po tej fazie inwersji wysad odziedziczy³ strukturê czêœciowo zamkniêt¹ – tzn. pieñ wysadu zosta³ odciêty od dostaw soli z okalaj¹cych pok³adów cechsztynu na skutek ca³kowitego wyciœniêcia soli pod nieckami przywysa-dowymi. Od tej pory subsydencja ponad wysadem by³a œciœle powi¹zana ze zmian¹ geometrii samego s³upa soli, ewentual-nie wa³u solnego Damas³awek–Wapno.
Ewolucja tektoniczna wysadu w kenozoiku zosta³a zre-konstruowana w oparciu o profile wysokorozdzielczej sej-smiki. Sedymentacja dolnego kompleksu mioceñskiego rozpoczê³a siê obni¿aniem obrze¿y wysadu. W ten sposób otworzy³a siê przestrzeñ dla depozycji osadów dolnego, klastycznego kompleksu mioceñskiego z wêglami, którego zasiêg tylko lokalnie wykracza poza ramy wysadu. Cen-trum depozycji górnego kompleksu mioceñskiego rozprze-strzenia siê ponad ca³ym wysadem, niemniej tym razem subsydencja wykracza poza górny pieñ wysadu. Sedymen-tacja najwy¿szych warstw kompleksu mioceñskiego jest równomierna na ca³ym badanym obszarze. Sumaryczne obni¿enie wysadu wzglêdem obszarów otaczaj¹cych w miocenie wynios³o od 70 do 110 m (bez uwzglêdnienia
kompakcji osadu). Na podstawie kulisowego rozk³adu cen-trów depozycji i ich zwi¹zków ze strefami uskokowymi przypominaj¹cymi negatywne struktury kwiatowe, ten etap subsydencji powi¹zano z transtensyjnym „zasysaniem” soli w obrêbie wysadu. We wstêpnej fazie centra subsydencji by³y zlokalizowane w s¹siedztwie uskoków okonturowuj¹cych wysad, a nastêpnie objê³y szerszy obszar, wykraczaj¹cy poza zasiêg górnej partii wysadu.
Po okresie subsydencji, nast¹pi³a inwersja ruchu wysa-du „Damas³awek”. Mimo, i¿ ostatecznie zosta³ wyniesio-ny ca³y obszar ponad wysadem, to inwersja odbywa³a siê niejednorodnie i wielofazowo. Przed rozpoczêciem sedy-mentacji i³ów pstrych (schy³ek miocenu), by³y wynoszone fragmenty SW obrze¿enia wysadu w formie antyklin nad-uskokowych. Podczas sedymentacji i³ów pstrych podnosi³y siê wiêksze partie wysadu. W kolejnym etapie inwersji, u schy³ku pliocenu i w najm³odszym neogenie (plejstocen i holocen), wyraŸnie uaktywni³a siê NW oraz SW krawêdŸ wysadu. Powsta³ wówczas uskok odwrócony, wygasaj¹cy w utworach plejstocenu. Ca³kowita inwersja wysadu w stosun-ku do jego otoczenia wynios³a od 60 m do 100 m (bez uwzglêdnienia kompakcji). Wspó³czesne wyniesienie topo-graficzne ponad wysadem „Damas³awek” (ok. 10 m) suge-ruje, ¿e struktura ta ci¹gle siê podnosi. Na podstawie dystrybucji centrów wynoszenia i cech uskoków z nimi zwi¹zanych proponowany jest transpresyjny mechanizm nierównomiernego wyciskania soli w obrêbie wysadu.
Ostatecznie centra inwersji nie pokrywaj¹ siê z centra-mi wczeœniejszej subsydencji. Charakterystyczne central-ne wyniesienie w obrêbie wysadu wykszta³ci³o siê na skutek relatywnego obni¿enia soli przy krawêdzi wysadu w fazie subsydencji. W procesie zarówno subsydencji, jak i inwersji wydzieliæ mo¿na wstêpne fazy mobilnoœci zloka-lizowanej w s¹siedztwie uskoków, jak równie¿ póŸniejsze fazy ruchu ca³ego s³upa soli. Przemawia to za tektonicz-nym mechanizmem spustowym ruchu soli oraz ilustruje opóŸnienie lepkich deformacji soli wzglêdem inicjalnych deformacji kruchych. Wysady solne, stanowi¹ce mecha-nicznie s³absze i przestrzennie ograniczone inkluzje w obrêbie kompleksów ska³ sedymentacyjnych ogniskuj¹ w sobie deformacje tektoniczne. Jednak, przy braku ods³oniêæ, rodzaj tych deformacji mo¿e byæ odczytany jedynie poœrednio na podstawie rozk³adu centrów subsy-dencji oraz geometrii struktur tektonicznych w pokrywie osadowej wysadu.
Literatura
KRZYWIEC P. 2006 — Tektonika solna na Ni¿u Polskim — wnioski z interpretacji danych sejsmicznych. Prz. Geol., 54: 303–304.
KRZYWIEC P., JAROSIÑSKI M., TWAROGOWSKI J., BURLIGA S., SZEWCZYK J., WYBRANIEC S., CZAPOWSKI G., ZIENTARA P., PETECKI Z. & GARLICKI A. 2000 — Geofizyczno-geologiczne badania stropu i nadk³adu wysadu solnego Damas³awek. Prz. Geol., 48: 1005–1014.
305
Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 4, 2006
*Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa; marek.jarosinski@pgi.gov.pl
