Pierwotna(?)pozostałość magnetyczna w wapieniach tytono-beriasu płaszczowiny kriżniańskiej w Tatrach Zachodnich - komunikat wstępny

(1)

Przegląd Geologiczny, vol. 47, nr 6, 1999

Pierwotna(?)

pozostałość

magnetyczna w wapieniach tytono-beriasu

płaszczowiny kriżniańskiej

w Tatrach Zachodnich -

komunikat

wstępny

Jacek Grabowski*

Dotychczasowe wyniki badań paleomagnetycznych

węglanów mezozoicznych serii wierchowych i reglowych Tatr wskazują, że skały te zostały przemagnesowane pod-czas ruchów płaszczowinowych w późnej kredzie (Gra-bowski, 1997 a; 1997b) w długiej epoce normalnego namagnesowania między aptem a koniakiem. Jedynym horyzontem stratygraficznym, gdzie zaobserwowano przedtektoniczne kierunki namagnesowania o normalnej i odwrotnej polarności są wapienie tyto nu i beriasu płasz czowiny kriżniańskiej, wchodzące w skład formacji wapie-nia pienińskiego (Lefeld i in., 1985; Pszczółkowski, 1996). W niniej szym komunikacie są prezentowane właściwości magnetyczne tych skał.

Osiem próbek ręcznych do badań paleomagnetycznych pobrano z grzbietu Pośrednie (Pszczółkowski, 1996) mię dzy dolinami Długą i Krytą, na zachodnich zboczach Doli-ny Chochołowskiej (ryc. 1). Opróbowane skały należą do jednostki Bobrowca (Bac, 1971), zapadajacej monoklinal-nie na N-NE, pod kątem 30-50°. Z każdej próbki ręcznej wycięto 4-6 próbek cylindrycznych o standardowych wymiarach (średnica 2,5 mm, wysokość 2 mm).

Paleomagnetyzm. Głównym minerałem magnetycznym jest magnetyt, o czym świadczy

szyb-kie nasycenie w polu do 300 mT i maksymalne temperatury odbloko-wujące nie wyższe niż 600°C (ryc. 2). N atężenia naturalnej pozostałości magnetycznej zawieraj ą się w prze-dziale 0,376 do 11,1

x

10-4 A/m. Jedy-nie rozmagnesowaJedy-nie termiczne (ryc. I 3) umożliwiło wydzielenie składo wych charakterystycznych. W więk SZOSCl próbek wyrozmono 3 składowe: niskostabilna składowa A rozmagnesowująca się między

I I I trzon

LLJ krystaliczny

waniem i nie ma znaczenia dla interpretacji tektonicznych i stratygraficznych. Składowa B, mająca wyłącznie nor-malną polarność, po korekcji tektonicznej nawiązuje do charakterystycznego kierunku namagnesowania z utwo-rów bajosu-kimerydu (Kądziałko-Hofmokl & Kruczyk,

1987) interpretowanego jako syntektoniczne przemagneso-wanie w późnej kredzie (Grabowski, 1997b). Składowa C, o mieszanej polarności i najwyższych temperaturach odblo-kowujących, może być składową pierwotną. Ma ona rów-nież wyraźnie niższe inklinacje niż składowa B.

Implikacje geologiczne

Wapienie kalpionellowe formacji wapienia pienińskie go z Tatr wykazały wyjątkową przydatność do celów pale-omagnetycznych i niewatpliwie zasługują na bardziej szczegółowe opracowanie. Obecność pierwotnego nama -gnesowania stwarza możliwość weryfikacji niektórych koncepcji tektonicznych i stratygraficznych.

Stosunkowo niska inklinacja kierunków z pogranicza jury i kredy (tab. 1), potwierdzona także przez badania

pro-filu Brodno k. Ziliny (Housa i in., 1996), wskazuje, że w

ZAK~PANE P O L SKA ;'

PRIBILINA S Ł O W A C J A o

parautochton E::::J j. Czerwonych wierchowy t:=:::J Wierchów LOMNICA 10km []]E]j. Giewontu a b a - skały osado,:"e b - skały krystaliczne 150 i 250°C, składowa B - stabilna w przedziale temperatur 300-400°C i składowa C - ujawniająca się powy-żej 400°C. Składowa C wykazuje podwójną polarność - w dwóch prób-kach ręcznychjest to polarność normal-na a w czterech

~j. Szerokiej

~ Jaworzyńskiej r:--:Ijednostka ~ kriżnianska

D

j.choczańska i

- (?) strażowska

D

paleogen ellJ:DlJ miejs?e badan

Ryc. 1. Szkic tektoniczny masywu tatrzańskiego z lokalizacją miejsca badań

próbkach ręcznych polarność odwrot-na. Kienntlci składowych są przedstawione na ryc. 4 i w tab_ 1. MIM _o

A

1 0,8 0,6 0,4 0,2

o

próbka DDM4

_B

<) frakcja o wysokiej koercji (1 ,3T) Cl.~_ • frakcja o pośredniej koercji (DAT)

~ D frakcja o niskiej koercji (D,H)

~

~n Niskostabilna składowa A jest najprawdopodob-niej spowodowana współczesnym lep-kim przemagneso-o 200 400 600 800 1000 1200 1400 100 200 300 400 500 600 pole namagnesowania (mT)

*Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

536

temperatura (OC)

Ryc. 2. Właściwości petromagnetyczne wapieni tytonu/beriasu; A - krzywa nakładania izotermicznej pozostałości magnetycz-nej (IRM); B - rozmagnesowanie termiczne IRM nałożonej w trzech prostopadłych kierunkach w polach: 0,1 T, 0,4T i 1,3T

(2)

Przegląd Geologiczny, vol. 47, nr 6, 1999

Tab. 1. Charakterystyczne składowe namagnesowania w formacji wapienia

pienińskiego w profilu Pośrednie

Przed korekcją tektoniczną Po korekcji tektonicznej

Opracowanie magneto stratygrafii tej forma-cji pomogłoby zweryfikować jej postulowany

diachronizm na obszarze Tatr (Pszczółkowski,

1996) i miałoby znaczenie dla uściślenia

położenia granicy jura/kreda w Karpatach, a także korelacji z obszarem alpejskim, gdzie szczegółowa magnetostratygrafia została opra-cowana dla formacji Maiolica w Alpach Południowych (Opdyke & Channell, 1996).

Składowa N/n D I CX95 k D I CX95 k A 2/8 351 72 - - ₁₈ ₂₂ - -B 4/17 225 75 17,7 27,5 58 10,2 82,2 Cnormal. 2/18 80 88 - - 29 44 - -Codwrot. 4/18 143 -77 24 15,5 192 -35 15,5 38 C'red. 6/26 327 82 15,3 19,9 17 38 11,2 36,7

D - deklinacja, I - inklinacja, N/n - liczba próbek ręcznych/liczba próbek cylin-drycznych, w których wyodrębniono składową namagnesowania, CX95, k - parame-try statystyki Fishera

Badania zostały sfinansowane z grantu KBN

6P04D 020 11 Własności petromagnetyczne

osado-wych skał tatrzańskich.

1 próbka OOM3a1 2

j~

2 xz yz Down 00 200 400'C 3 1 s 400

Ryc. 3. Przykłady

rozmagnesowa-próbka OOM5b 3 nia termicznego próbek wapieni

tytonu!beriasu; A - próbka o

odwrotnej polarności składowej C;

B - próbka o normalnej polarności

składowej C; diagramy w układzie

po korekcji tektonicznej; 1 -

pro-jekcja stereograficzna ścieżki

rozma-gnesowania; 2 - spadek natężenia

podczas rozmagnesowania; 3 - pro-jekcja ortogonalna (diagram

Zijde-rvelda); x, y, z - płaszczyzny

yz projekcji, jednostki na osiach

odpo-wiadają 10-4 AJm Literatura

270~---+----+ł""'" - + - - - + - -- --"90 270f---.f----+--Ll

BAC M. 1971 - Tektonika jednostki Bobrowca w Tatrach Zachodnich. Acta Geol. Pol., 21: 279-317.

BIRKENMAJER K. 1986 - Stages of structural evolution of the Pieniny Klippen BeIt, Carpathians. Stud. Geol. Pol., 88: 7-32.

l-LJ----I----I90 GRABOWSKI J. 1997a -

Paleoma-DO kierunki przed korekcją tektoniczną

• O kierunki po korekcji tektonicznej

gnetic resuIts from the cover (High Tatric) unit and nummulitic eocene in the tatra mts (Central West Carpa-thians, Poland) and their tectonic impli-cations. Ann. Soc. Geol. Pol., 67:

13-23.

GRABOWSKI J.1997b - New pale-omagnetic data from Fatricum and Hronicum in the Tatra Mts (Poland) -further evidences for Cretaceous rema-gnetization in the Central West

Carpa-Ryc. 4. Projekcja stereograficzna charakterystycznych składowych namagnesowania; A

-składowa B, B - składowa C. Symbole wypełnione - projekcja na dolną półkulę, symbole

puste - projekcja na górną półkulę

thians. Prz. Geol., 45: 1074.

HOUSA

v.,

KRS M., KRSOVA M. & PRUNER P. 1996 - Magnetostratigra-phy of Jurassic-Cretaceous limestones

tym czasie Karpaty centralne osiągnęły paleoszerokość

geo-graficzną 21-23~. Jest to wielkość bliższa raczej

paleosze-rokościom płyt afrykańskiej i apulijskiej niż europejskiej. Jeżeli dalsze badania potwierdzą te wnioski, będzie to argu-ment wspierający hipotezę skorupy oceanicznej w późnej jurze/wczesnej kredzie między blokiem Karpat centralnych a platformą europejską (np. Birkenmajer, 1986). Ocean ten musiał być już w znacznej mierze zamknięty w momencie przemagnesowania serii wierchowych (późna kreda), gdy

Karpaty centralne znajdowały się na paleoszerokości

30-35~, odpowiadającej paleoszerokości południowej

kra-wędzi platformy europejskiej (Grabowski, 1997a).

in the Western Carpathians. [In:] Mor-ris A. & Tarling, D.H. (eds.), 1996,

Paleomagnetism and Tectonics ofthe Mediterranean region. Geol. Soc. Spec. Publ., 105: 185-194.

KĄDZIAŁKO-HOFMOKL M. & KRUCZYK J. 1987 - Paleomagne-tism ofmiddle-late Jurassic sediments from Poland and implications for the polarity ofthe ~eomagnetic field. Tectonophysics, 139: 53-66.

LEFELD 1. (ed.), GAZDZICKI A., IWANOW A., KRAJEWSKI K. & WÓJCIK K. 1985 - Jurassic and Cretaceous lithostratigraphic units of the Tatra Mountains. Stud. Geol., Pol., 84: 3-93.

OPDYKE N.D. & CHANNELL J.E.T. 1996 - Magnetic Stratigraphy. Academic Press, San Diego.

PSZCZÓŁKOWSKI A. 1996 - Calpionellid stratigraphy ofthe Tithonian-Berriasian pelagic limestones in the Tatra Mts (Western Car-pathians). Stud. Geol. Pol., 109: 103-130.