Historia diagenetyczna późnopermskiej facji jądra biohermy na obszarze Wegener Halvo (wschodnia Grenlandia)

PETER A. SCHOLLE, LARS STEMMERIK, DANA S. ULMER Southern Methodist University, Greenland Geological Survey

IDSTORIA DIAGENETYCZNA POZNOPERMSKIEJ FACJI

J4DRA

BIOHERMY

NA OBSZARZE WEGENER HALV0 (WSCHODNIA GRENLANDIA)

ZARYS HISTORII SEDYMENTACn Historia geologicma rejonu Jameson Land (wsehod-nia Grenlandia - rye. 1) jest dose zloZona. Na obszarze tym p<>CZ4tek tworzenia si~ ryftu przypadl na wczesny dewon. W karbonie, w rezu1tacie uskokow blokowyeh, powstal basen 0 przebiegu poludnikowym, ok. 400 km

dlugoSci i 80 km szerokosci (13, 24). Basen ten w pomym karbonie i wczesnym permie zostal wypehriony l~dowymi

osadami typu red beds 0 mi~zoSci do 3000 m. We wczesnym pomym permie, w zwi/lZku z

transgre-sj~ morsk~ osadzila si~ cienka jednostka z1epiericow

fluwialnych i paralicmych (fol1ll3.cja z Huledal), ktore niezgodnie pokrywaj~ starsze warstwy zdeformowane

i ~sciowo zerodowane (ryc. 1, 2). Nas~pnie powstala

szeroko rozprzestrzeniona ewaporatowa prowincja sedy-mentacji w~glanowej. W interwale reprezentowanym przez formacj~ z Karstryggen dominuj~ wapienie mi-krytowe i stromatolitowe, rzadko dolomity. Zakoriczenie depozycji formacji z Karstryggen zostalo spowodowane znacmym, prawdopodobnie eustatycmym, obniZeniem

si~ poziomu morza oraz ZDaC"Dlcym okresem ekspozycji subaeralnej. Erozja tluwialna i kras doprowadzily do powstania reliefu topograficmego (co najmniej 70-100 m) w gomej ~Sci uprzednio powstalej platformy

w~owo-ewaporatowej na obszarie Wegener Halve.

Wynurzenie subaeralne formacji z Karstryggen doprowa-dzilo do procesow rozpuszczania i zast~powania wczeS-niejszych osadow wc;glanowych i ewaporatowych; po-wstaly skalcytyzowane dolomity ("dedolomitY'1, masyw-ne utwory celestynowe zastwuj~ce gips (22), brekcje kolapsyjne, a ponadto nas~pila kalcytyzacja gipsu. Syn-sedymentacyjne cechy strukturalne w oczywisty sposob odgrywaly rol~ w warunkowaniu umiejscawiania i inten-sywnosci cech rozpuszczania i zastwowania, bye moze

prowa~c do powstania falistego krajobrazu.

Po tym okresie erozji nas~pila druga, wi~ksza trans-gresja pomopermska, ktora doprowadzila do depozycji fo:nnacji z Wegener Halve (ryc. 2) - grubego pakietu ca!kowicie morskich warstw w~glanowyeh. Uoostwo fau-ny biostratygraficznie diagnostycznej utrudnia korelacj~

mi~zyregionaln~ choe ostatnie badania konodontow

(20) zdaj~ si~ wskazywae, Ze formacja z Wegener Halve jest ekwiwalentem pierwszego cyklu cechsztynu w Euro-pie. Fakt stwierdzenia trzech podcykli w obu tychjedno-stkach na obrzeZach zbiornikow (15 - notka, 16, 17,22)

dodatkowo potwierdza tak~ korelacj~.

Pierwsze osady utworzone podczas transgresji - to biohenny sinicowe 0 niskim reliefie, z przewarstwieniami

wapieni onkolitowo-mal:iowych i lupko..y wapiennych na obszarze Wegener Halve lub warstw oolitowych, on-kolitowych, ewaporatowych i intraklastowych na wscho-dnim i zachowscho-dnim skrzydle basenu. Post~puj~a transgre-sja i (Iub) regionalna subsydencja prowadzily do stop-niowego zatapiania niektorych obszarow i szybkiego.

wzrostu w innych miejscach. Relief gomej powierzchni niZej le~j formacji z Karstryggen w glownej mierze warunkowal rozwoj facji: na paleotopograficznych

wy-UKD 551.736.3(988) niesieniach - 0 genezie krasowej i (lub) strukturalnej

-rozwijaly si~ kopce mulowe (rafy wieZyczkowe tworzone glownie przez mszywioly oraz morski cement), biohermy sinicowe i - zwlaszcza - plycizny oolitowe. Biohermy mszywiolowo-cementowe i niektore osady oolitowe osi~­

gnc;ly miejsca.mi llilil2:szosc przewYZszaj~ 100 m, co wskazuje na rozleglll dlugookresow~ subsydencjc; lub

podno~nie si~ poziomu morza.

Biohermy maj~ zazwyczaj srednic~ kilkuset metrow, pionowy relief 60-150 mina og61 ksztaIt ok~gIy do eliptycznego, choe spotyka siC; takZe wydluZone grzbiety lub atole. Dla j~dra biohermy typowe jest wystwowanie: mszywiolow z intensywn~ inkrustacj~ glonow~ morskiej cementacji oraz osadu wewn~trznego - peloidalnego mikrytu. Miejscami ~te Sll takZe otwornice

inkrus-tuj~, ramienionogi, malZoraczki i inne organizmy. J~d­

ro biohermy stopniowo przechodzi w otoczkc; jlldra, zbudowanll z takich samych jak j~dro skladnikow, przy czym w otoczce jest mniej inkrustacji glonowych, wi~j

zaS szkarlupni, ramienionogow i mum w~g1anowego.

Osady otoczki j~ra zaz~biajll si~ ze stromo pochylonymi warstwami skrzydla biohermy, zawierajllcymi rumosz

poch~ z j~ra lub jego otoczki. Osadyskrzydla

biohermy byly transportowane w dOl pr~dami zawiesino-wymi lub splywami rumuszozawiesino-wymi; wokOl Wdej bioher-my rumosz tworzy halo 0 szerokosci kiIkuset metrow,

~biaj~ si~ z bogatymi w w~giel organicmy, czamymi

lupkami wapiennymi dolnej formacji z Ravnefjeld. Wi~k­

szose bioherm przykryta jest lateralnie progradujq,cymi greinstonami oolitowymi i (lub) szkieIetowymi, 0 grubdSci do 30 m, z licznymi przejawami silnej akcji fallub pr~dow.

Formacja z Wegeiler Halve sklada si~, jak wspo-mniano, z co najmniej trzech drobniejszyeh podcykli. Na obszarze peryferycznej CZC;Sci zbiornika (np. plateau Kars-tryggen) plytkowodne wapienie wykazujll obecnosc cykli

plyciej~cyeh ku gorze i przykrytych przez ewaporaty,

wapienie pizolitowe, czerwone lub z6he piaskowce ar-kozowe lub czerwone wapienie 0 cechach gleby. W

ob-szarach gI~bszych (np. rejon Wegener Halve) biohermy zawierajq, cienkie poziomy czamego lupku, rejestrujllcego prawdopodobnie przerwy w depozycji w~glanowej. W re-zultacie spadku poziomu morza pod koniec trzeciego podcykIu nas~pila rozlegla ekspozycja subaeralna grzbietow kopcow, erozyjne przerobienie lub zwietrzenie krasowe czap kopcow, ustanie sedymentacji w~glanowej

i bye moZe obfity naplyw kIastycznego rumoszu teryge-nicznego. Z tego wzgl~u wi~kszose kopc6w zostala - w wyniku diagenezy meteorycmej - w znacmym stopniu zmieniona, zanim kopce te zostaly otulone czamymi, bogatymi w material organicmy, morskimi lupkami formacji z Ravnefjeld. te zaS zostaly z kolei przykryte piaskowcami fluwialnymi i paralicznymi formacji z Schu-chert Dal i mlodszymi (ryc. 3).

Popermska historia - to ci~le pogrllZanie pod seri~

terygenicznych osadow klastycznych niemorskich do plytkomorskich, osadzonych od triasu do kredy (24),

o mi~zoSci 3

-4

km. W zwi/lZku z powstawaniem ryftu

od-bywata si~ intensywna. co najmniej na obszarze Wegener Halve, dzialalnosc magmowa, wyraZona intruzjll dajek i silll bazaltowych, ekstruzjll law plateau i - praw-dopodobnie - wzrostem regionalnych gradientow geo-termicznych. W p6inym trzecio~e i czwarto~e

nast/lpilo wydZwigni~e calego regionu, intruzja cial granitowych i erozja grubej pokrywy osadowej, co do-prowadzilo lokalnie do ponownej ekspozycji w~glanow

permskich. KaZdemu z tych dw6ch zjawisk (lub obu) towarzyszylo intensywne s~kanie, regionalne

podgrza-..,... Wegener Halve -L....,- Fonnatlon 150 km 70' 72' 71'

Rye. 1. Odslonifcia skal gornego permu w rejonie wsehodnil!j GrenJandii

nie i depozycja hydrotermalnych utworow mineralnych (baryt, fluoryt, galena, kwarc).

DIAGENEZA

Interpretacja sekwencji i natury zjawisk diagenetycz-nych w skalach w~glanowychjest przedsi~wzi~em wyso-ce subiektywnym, zwlaszcza na obszarze 0 zlo:ronej historii depozycyjnej i pogrlli:eniowej. Tym niemniej, zastosowanie roi:nych technik jakoSciowych i ilosciowych pozwala na okreslenie zarowno wzgl~nej sekwencji zjawisk diagenetycznych (paragenezy), jak i - w nie-ktorych wypadkach - co najmniej p6IiloSciowej inter-pretacji bezwzgl~dnego datowania takich zjawisk na badanym obszarze.

Rye. 2. Korelacja regionolnajednostek stratygraj"rcmyeh gornego

permu 1/IJ obszarze Wegener HaiVflJ

Rye. 3. Typowy rozklad faeji w budowli biohermalnej formaeji z Wegener Haivs 8 6 0 4 l!

...

2 IB _~ 0

-

-

.

_~ + cementy morskie -2 I I I I -24 -20 -16

,

-12 a 18₀ + + +

rr

+ ~.

•

-8 11 ~II IJ

•

11 11 ·4 o Rye. 4. Wyniki analiz izotopowyeh (wartoaci deity wzg/~dem standardu PDB-C02 ) skamienialoaci j eementow morskieh

Dla badan diagenetycznyeh ogromne znaczenie mialy analizy izotopOw stalych w~gla i tlenu w pierwotnyeh skladnikach bioherm (ramienionogi, mszywioly i liliow -ce). Starannie wybrane skamienialoSci morskie wykazuj~

doZy zakres wartosci izotopow (rye. 4), z ktoryeh tylko kilka jest wsp6hniemyeh z precypitacj~ z pierwotnej permskiej wody morskiej. Wzbogacenie w ci~zy izotop

w~gla (srednio

+

5;1.0/00) jest porownywalne do wartoSci

podanyeh dla Srodkowo- i pOinopermskich skamieniaJo-Sci z innyeh obszarow (8, 19,25) i wskazuje na zasadniczo odmienny sklad izotopowy wOd 1l1orskieh permu. Lekkie wzbogacenie w lZejszy izotop tlenu (-2,7 do -7,40/ 00) moZe odzwiereiedlae cieple tub lekko brakiczne wody sedymentacyjne albo tei: - eo wydaje si~ bardziej praw-dopodobne - podepozycyjne przemiany skamienialosci.

Morsb diageneza nSwnoczesna z sedymeotacjll. Wi~k­

sza

~sc porowatoSci pozostaJej po organicznym zwi~­

niu zostala wypebriona w krotkim czasie po depozycji rozmaitymi morskimi cementami oraz osadami wewn~t­

rznymi. Najbardziej wyroi:niajllcymi si~ wypelnieniami porow, two~ymi miejscami do 75% obj~toSci osadu, SIl

botrioidalne, ehmurzaste (bogate w inkluzje) radialno-wlokniste cementy morskie, uderzaj~co podobne do cementow aragonitowych i wysoko Mg-kalcytowych, opisanych z raf holocenskich i plejstocenskieh (1, 7, 23) oraz raf karbonskich i permskich (4, 10, 14, 18, 27). Inne obszary zostaly wypelnione peloidalnym sparytem, ktory moZe reprezentowac zmienione cementy Mg-kaleytowe, podobne do znajdowanych w wielu rafach wsp61czesnyeh

(11, 12) i ktory - co najmniej miejscami - moZe bye produktem ~Sciowego rozpuszczania inkrustacji glono-wyeh (inkrustuj~ce glony s~ powszechne w formacji z Wegener Halve i wykazujll zlozone tekstury peloidalne, trudne do odroZnienia - zwlaszcza w wypadku slabego stanu zachowania - od cementow ,,nieorganicznyeh"). Material peloidalny wyst~uje ponadto bieznie z mik-rytem i drobnymi fragmentami szkieletowymi w formie osadu wewn~trznego· w obr~bie jam nie wypebrionych (lub tylko ~owo wypebrionych) cementami morskimi; powszechnie obserwowane ~bianie si~ osadow

we-wn~trznych i cementow wloknistych jest dowodem, Ze

wypelnienie jamy nastllpilo na granicy osad - woda (lub blisko niej). Utwory czapy biohermy takZe ulegly rozleglej cementacji w srodowisku morskim. Mniejsze rozmiary pierwotnych porow zapobiegly powstaniu strzelistych botrioidow wyst~ujllcyeh w jlldrach bioherm, choe po-krywyizopachowe zneomorfizowanego w~glanu wlok-nistego otaczajll wi~kszosc ziam

w

przykrywajllcyeh warstwaeh. Takie cementy morskie w znacznym stopniu zredukowaly porowatosc w czapach biohermy, zwykle do mniej niZ 15%.

Obfitosc syndepozycyjnych cementow morskich spo-wodowaJa, :le utwory jlldra i czapy mialy sztywnl!, - choe kruchll - struktur~. C~ste SIl syndepozy-eyjne s~kania,

cill8Dllce si~ 10-15 m w dOl biohermy i ~sto ob-ramowane cementami morskimi, potwierdzajl!cymi syn-sedymentacyjDfl, natu~ s~kania. WartoSci izotopOw stalyeh cementow interstyejalnych oraz wypelniajll:cych

owe s~kania pokazano na ryc. 4; wartoSci tlenu sI!

bardzo lekkie i wykazuj~ rozrzut wartoSci (-6,7 do

-ll,io _{/00), najprawdopodobniej w zwifl,Zku z} podepozy-cyjnll Przemianll w wodach meteorycznyeh (wniosek taki potwier4zajll badania petrograficzne). Zastanawiaj~ .

jest brak wczesnodiagenetycznej dolomityzacji w~glanow biohermalnych na obszarze Wegener Halve; rownowie-kowe budowle organiczne w cechsztynie Buropy SI! silnie zdolomityzowane, podopnie jak wiele lawic w~glanowych

i raf w zachodnim Teksasie i Nowym Meksyku. Wydaje

si~, Ze brak sllSiedztwa ewaporatow, nieco gl~bsze

srodo-wisko osadow GrenIandii, w basenie zdominowanym przez depozycj~ lupkoWIl oraz wysokie opady w trakcie niskich poziomow morza, zmniejszyly , prawdopodobien-stwo dolomityzacji.

Wczesna diageneza meteoryczoa. Obserwacje

tereno-we wskazujll. Ze biohermy Wegener Halve ulegly jednem.u (lub wi~j) okresowi subaerainej ekspozycji w trakcie -i bezposredn-io po - depozycji czapy. Wiele porow

w ob~bie jlldra i czapy jest obramowanych palisadami

ostrzowego, glownie nieZelazowego, skalenoedrycznego sparytu kalcytowego, ktory jest produktem meteorycznej rekrystalizacji wczeSniejszych morskich cementow arago-nitowych. W innych miejscach stwierdzono intensywne rozpuszczanie tych wezeSniejszych cementow, a miejs-cami sll' one skorodowane i przykryte wewn~trmym

osadem. 0 frakcji pylastej ("pyl wadyczny" RJ.

Dunha-ma - 6). Dose ~te SIl s~kania i proi:nie, a nawet brekcje kolapsyjne wielkoSci jaskiti, spowodowane skon-centrowaniem. przeplywu woo meteoryczny~h i lokalnie wzmoi:onym rozpuszczaniem niestabilnyeh cementow aragonitowyeh i ziam facji jlldra; ~te SIl wielokrotne zjawiska rozpuszczania, na co wskazuje wyst~powanie

klastow brekcji w obr~bie brekcji.

Epizody odsloni~a pozostawily rozpoznawalny za-pis izotopowy w zmienionyeh wl6knistych do peloido-wych, pierwotnie aragonitowych lub wysoko Mg-kal-cytowych, cementach morskich (rye. 4) i we "wczesnyeh",

rowno~arowych niezelazistych oementach

kalcyto-wych (rye. 5).

PIytka diageneza w~bna. Po wydarzeniu subaeralnej ekspozycji, znacZfl,cej zakonezenie depozycji sekwencji Wegener Halve, biohermy zostaly w znacznej mierze otuIone lupkami bogatymi w material organiczny i byly stopniowo grzebane poniZej warstw triasowych, juraj-skich i kredowych. Okres ten zaznaczyl si~ tylko maJymi zmianami diagenetycznymi w jlldrze i ezapie biohermy: rozlegla wczesna morska cementacja i poZniejsza meteo-ryczna stabilizacja mineralogiczna dostarczyla bowiem strukturalnie sztywnej i geochemicznie ,,inercyjnej" wi~­

by, ktora nie zmieniala si~ zasadniczo w trakcie tej fazy diagenezy wgl~bnej. Niewielki rozwoj rozpuszczania pod ciSnieniem w jlldrze i przyleglych ~Sciach biohermy dostarezyl malej iloSci w~nu wapnia, z ktorego wi~k­

szose zostala zui:yta jako syntaksjalne przerosty na fragmentach szkarlupni. C~to rozwin~ si~ takZe prze-rosty kwarcu· autigenicznego na ziarnach pylu kwar-cowego w facji jlldra biohermy.

8 6 o 4

=

10 2

o

-2 -24 o pyt 'MICIyczny [] przaI ~ .rie-:II!IozI;ty. ~pau o =~Y. rie-M:Izi;Iy, )( ~,ZekJzi;Iy. + ~·ZeIazisty.[]o· x~

iP·

sUo x+ + -20 -16 -12

a

18₀ ~o ~ 0 -8 -4 _o

Rye. 5. Wyniki analiz izotopowych blokowych cement6w

~ka diageneza w~boa. Z wyjlltkiem syntaksjal-nyeh przerostow, W'i\:kszosc miejsc facji jq,dra i czapy biohermy wykazuje raptowne przejscie od syndepozycyj-nych, meteorycznie zmieniosyndepozycyj-nych, nieZelazistych cemen-tow morskich do wybitnie Zelazistego "pc)inego" kalcytu sparytowego. "Poine" cementy w oczywisty sposob post-datujll kompa.lccyjne pc(kanie ziam i (lub) rozpliszczanie pod cisnieniem i dlatego musialy powstae na gl~bokosci

co najmniej kilkuset metrow. Cementy te, 0 zawartoSci Fe srednio 15000 g/t i Mn Srednio 11000 g/t, to zazwyczaj srednio- i wielkokrystalicme, rownowymiarowe krysz-taIy subhedralne do euhedralnych. W wielu miejscach zarowno w jq,drze, jak i czapie w obr~bie kalcytow ielazistych wyst~pujll wrostki w~glowodorow lub pozo-stalosc bitumicma. WartoSci izotopow stalYch tych

cc-mentow ielazistych pokazano na ryc. 5 i 6; cementy powstale przed w~glowodorami nie roZniIl si~ zasadniczo od cementow powstalych po w~glowodorach. Rome wskainiki geoehemiczne zdajll si~ wskazywae, ze tworze-nie si~ cementu Zelazistego odbywalo siC( w temperaturze ok. 120-140°C. Rekonstrukcja historii pogrllZania (rye. 7) wskazuje, ie tane temperatury zostaly osillgni~te

w poinej kredzie lub najwczesniejszym trzecio~dzie.

Przyczyna najwidocmiej raptownego zapoczQ,tkowa-nia cementacji kalcytem ielazistym nie jest oczywista, ale wydaje si~ prawdopodobne, ie podwyzszone cisnienie roztworow porowych w tych biohennach otulonych lupkami i (lul) regionalna aktywnosc tektonicma moglo doprowadzic do Spc(kania otaczajllcych ekranow, co umoZliwilo wzrost ruchu roztworow wglC(bnych w tym -uprzednio - wlasciwie zamkniC(tym systemie. Scisly

zwiIl-zek mi('dzy p<>CZIltkiemcementacji ielazistej i migracjll

w~glowodorowlb jak rowniei: wybitnie redukcyjna i

bo-gata w metale natura roztworow, zdajll si~ swiadczyc,

u

,

...

8 8 2 o -2 0 -24 ~lt I~.

f§c~

0 0

1

~~ 0 0 xx 1"1:1 0 0 ~ -20 ·18 ;~ x ~~ o~ ~ x x _XX

•

o po-~. _sp, rie4lelaD>ty. Cl po~.nie-zebz&ty.

~y

ieIazIsty <> SpI:I«rie • • x e'~~. teIaz&ty. -12 -B -4 o 3110

Rye. 6. Wyniki anQ/iz izotopowyeh poinodiagenetyeznyeh eemen-tow kaleyeemen-towyeh z formaeji z Wegener HaiVfJ

cemonla:jJ_ IIJZIlUOZClJrie c-*>cjJ IIIOIIDrjcInII ...,...jJ - J a . . " , . , n9'<>=Ja ~

~'"

-1 -

.

.. ..

..

~---~

:L-________________________________

~

Rye. 7. Historia pogrzebania warstw gornego pertnu w rejonie Wegener HalVfJ i oetmll wzglednego ezasu zdarzen

diagenetyez-nyeh w facjijqdra biohermy formacji z Wegener HalVfJ

ie wody wplywaly w biohermy z przyleglych lupkow i (lub) podScielajltcyeh red beds. W rzeczy samej, proces wytwarzania si~ w~glowodorow sam z siebie mogl przy-czynic si~ do powstania nadcisnienia, zapoczQ,tkowania spc(kania i odnowienia cyrkulacji roztworow.

POD diageneza. W biohermalnych skalach formacji z Wegener HalvB brak P02:ostalosci w~glowodorowych: ogromna wi~kszosc wC(glowodorow zostala wyplukana ze skal, a ich miejsce zaj~ blokowe, wysoce Zelaziste cementy kalcytowe. Te sparyty slljednoczesne z minerala-mi hydrotermalnyminerala-mi lub nieco je poprzedzajl!,. Mineraly hydrotermalne SIl szczegolnie ~ste w spc(kaniach, z kto-rymi ~ czasowo zwiQZane, gl6wnie z nieZelazistymi sparytami kalcytowymi 0 zlozonej zonalnej budowie kryszta16w i 0 bardzo dui:ym wzbogaceniu w lekkie izotopy tlenu i w~gla (ryc. 6). Wydaje si~, Ze owe kalcyty powstalyw wysokiej temperaturze (> 150°C~ prawdopo-dobnie w zwil!,Zku z intruzjll dajek i sillow bazaltowych w paleocenie - eocenie (26); badany obszar zostal wypi~t­

rzony powy2'.ej izotermy l00°C 20 mIn lat temu (9), co jest prawdopodobnie gOrDll graniCl!, wieku glownych zda.rzeri hydrotermalnych.

DYSKUSJA

Biohermy Wegener byly miejscami intensywnej mor-skiej cementacji, ktora - w poll!,czeniu z biologicml!, inkrustacjll i powstaniem osadow wewn~trznych - cal-kowicie zatarla bardzo istotnll pierwotnll porowatosc jllder bioherm. Jest to charakterystycZlle dla wi~kszosci

pomopaleozoicmych budowli zdominowanych przez mszywioly (2, 3, 5, 10). Osady te majll zazwyczaj 80% (i

wi~j) pierwotnej przestrzeni porowej, a ich znacmy

relief pionowy wzg1C(dem· otaczajl!,cego dna morza moZe prowadzic do bardzo dlugookresowej cyrkulacji wod morskich w porowatym szkielecie. W facji skrzydel biohermy niskie inicjalne porowatosci spowodowane obfitoSciIl mikrytu, silnymi zmianami przepuszczalnoSci w kierunku rownoleglym do warstwowania i wczesno-kompakcyjnym wycisni~em roztworow porowych za-pobiegaly doplywowi wody morskiej i w ten sposob zminimalizowaly wczesnl!, cementacj~.

perm mezozoik 20 30 40 50 I cementy morskie

I

+-!- cementy wgt.I;bne

1

migracja

.owodorbw

--op---

.

wydcllerve ~

--r----koIcyt 0 bu:i:lwie pasowej

boryt i fluoryt

I

Rye. 8. Porowatosc a wiek (glf/bokosc pogrzebania) w od-slaniajlleyeh s~ warstwach jqdra biohemry formacji z Wegener

Paradoksalnie, bardzo wczesna lityftkacja jQ,dra i cza-py rafy zwi~szyla jej podatnosc na zmian~ w trakcie meteorycznej ekspozycji. Sztywne jlldra rafy i czapy zostaly silnie s~kane w czasie cementacji, co pozwolilo slodkim wodom szybko dostawae si~ do wn~trza kopca. Obfitosc niestabilnego aragonitu i (lub) wysoko Mg-kaleytu, wyst~pujllCyeh w fonnie botrioidow cemen-towyeh, inkrustacji glpnowyeh i otwornieowyeh, ooidow lub fragmentow malZy i glon6w listkowatyeh - phylloid

algae, prowadzila do intensywnego rozpuszczania,

neo-morfizmu i freatycznej cementacji w obr~bie jl!:der i czap kopc6w. Rezultatem byla regeneracja porowatoSci pier-wotnie istniejl!:cej w ob~bie nowego, stabilnego mineralo-gicznie (i strukturalnie) szkieletu (rye. 8). Sztywne warstwy jQ,dra/czapy zawieraly tylko niewielkll ilosc cement6w, powstalych w trakcie p6Zoiejszego pogr~a, gl6wnie jako przerosty na fragmentach 1iliowc6w. W ten spos6b w trakcie migracji w~g1owodor6w warstwy jlldra mialy porowatosc w granicach 7 -15%. W~g1owodory wy-tworwne w pobliskich morskich lupkach bogatych w

ma-terial organiczny mogly zasiIae zar6wno warstwy pro-ksymalnego skrzydla, jak i jlldra/czapy.

W zwillZku z ruchem roztwor6w hydrotermalnycb

w trzeciorz~dzie na obszarze Wegener Halve, wyplukanie

w~g1owodorow i precypitacja kalcytu :lelazistego,

wypel-niajllCCgo pory barytu, fluorytu oraz innych mineral6w spowodowaly,:le osady jlldra/czapy na koniec nie mialy praktycznie ropy, a porowatosc ich zawierala si~ w grani-each 2-3% lub mniej.

Fakt, :le zwi~kszanie si~ porowatoSci w tych skalach jest zwillZaDe

z

subaeralnll ekspozycjl!: i meteorycznQ, przemianll zarowno na granicach wi~kszych, jak i mniej-szych cykli depozycyjnych (sekweneji) zdaje si~ wskazy-wac na to, :le takie wzory diagenetyczne SI!: przewidywal-ne. Z tego wzg1~u, jeSli platformy w~glanowe lub bioher-my zostanQ, zidentyfikowane sejsmicznie w podloZu base-nu lameson Land, moZna oczekiwaC. Ze ulegly one takiemu samemu zwi~kszeniu· porowatoSci, jak to jest widoczne w odsloni~ach. Chociai: calkowity brak dolo-mitu w tyeh skalach moZe bye zapowiedziQ, znacznej przemiany pogt'l!:i:eniowo-diagenetycznej i redukcji poro-watoSci w gl~biej pogrzebanych profilach (21), to wydaje

si~ prawdopodobne, Ze systemy por6w powi~kszonych

przez rozpuszczanie oraz s~kari. charakterystyczne dla jQ,dra kopul, 7..achowalyby lepsze wlaSclwoSci zbiorniko-we niZ te stwierdzane w przeci~tnych wapieniaeh. W kai:-dym razie, skaly w~glanowe zwillZaDe ze strukturalnymi . i (lub) depozycyjnymi wyniesieniami majQ, - jak moma przepowiedziee - najlepsze szanse na przemian~ sub-aeralnl!: i rozw6j porowatoSci 0 znaczeniu zbiornikowym.

Tiumaczyi T. Peryt

L1TERATURA

1. A i s s a 0 u i D.M. - Sedimentology, 1985 vol. 32 s. 345 - 36-1.

2.

A

h r W.M., R 0 s S S.L. - Gulf Coast Ass. Geol.

Soc. Trans., 1982 VOI. 32 s. 185 -193.

3. B eau c h a m p B. - Can. Soc. Petrol. Geol. Mem., 1988 vol. 13 s, 585-589.

4. D a vie s G.R. - Geology, 1977 vol. 5 s. 11-15. 5. 0 a vie s G.R., N ass i c h u k W.W., B e a

u-e h a m p B. - Can. Soc. Petrol Geol. Mem., 1988 vol13 s. 658-666.

6. Dun h a m RJ. - SEMP Spec. Publ., 1969 vol. 14 s. 139-181.

7. Gin s bur g RN., J a m e s N.P. - Geology, 1976 vol. 4 s. 431 - 436.

8. G r u s z c z y

n

ski M.jO H a I asS., H 0 f f-m a n A., M a I k 0 w ski K. - Nature, 1989 vol. 337 nr 6202 s. 64-68.

9. H a n s e n K. - Rapp. Gr",nl. Geol. Unders., 1988 nr 140 s. 85-89.

10. H 0 11 i n g w 0 r t h N.T.J., Tuc k e r M.E.

-Lecture Notes in Earth Sciences, 1987 vol. 10 s. 23-50.

11. L i g h t y RG. - SEPM Spec. PubI., 1985 vol. 36 s. 123-15l.

12. M a c i n t y r e I.G. - SEPM Spec. Publ., 1985 vol. 36 s. 109-116.

13. M a y neW. - [In:) G.O. Raasch (ed.) - Geology of the Arctic. Univ. Toronto Press, Toronto 1961 vol. 1 s. 214-233.

14. M a z z uno SJ., C y s J.M. - Permian Basin

Sect. SEPM Publ., 1977 nr 77-16 s. 151-200.

15. P a u I J. - Geol. Spec. Publ., 1986 nr 22 s. 149-156.

16. Per y t T.M. - Pr. Inst. Geol., 1984 vol. 109 s. 1-80.

17. Pet y t T.M. - Geol. Soc. Spec. Publ., 1986 nr 22 s. 203-209.

18. Per y t T.M. - N. Jb: Geol. Palaeont. Mh., 1986 nr 5 s. 307-316.

19. Pop P B.N., And e r son T.F.. San d-b e :F g P.A. - Geol. Soc. Amer. Bull.. 1986 vol. 97 s. 1262-1269.

20. R a s m u s s e n J.A., Pia sec k

is.,

S t e

m-mer i k L., S t 0 u g e S. - N.Jb. Geol. Palaeont. Abh., 1990 (in press).

21. S c h m 0 k e r J.W., Hall e y RB. - AAPG Bull., 1982 vol. 66 s. 2561-1570.

22. S c h 0 11 e P.A., S t e m mer i k L., H a r-p 0 e t h O. - Jour. Sed. Petrology, 1990 vol. 60 s.397-410.

23. S c h roe d e r J.H. - Geol. Rundschau, 1972 vol. 61 s. 708 - 730.

24. Sur 1 y k F., H u r s t I.M. et al. - AAPG Mem., 1986 vol. 40 s. 629-659.

25. V e i z e r 1., F r i t z P., J 0 n e s B. - Geo-chim. CosmoGeo-chim. Acta, 1986 vol. 50 s. 1679 -1696. 26. W a t t W.S., L a r s e n L.M., W a t t M.

-Rapp. Grsnl. Geol. Unders., 1986 nr 128 s. 147 -156. 27. Wen d t J. - Nature, 1977 vot. 267 s. 335-337.