Dolnokarboñski zapis zdarzeñ beztlenowych oraz aktywnoœci wulkanicznej
w profilu kamienio³omu Kowala ko³o Kielc
Micha³ Rakociñski
1 W 2005 r. pracownicy Wydzia³uNauk o Ziemi Uniwersytetu Œl¹skiego dr Pawe³ Filipiak i prof. dr hab. Grzegorz Racki opisali na ³amach Przegl¹du Geo-logicznego niezwykle interesuj¹ce hory-zonty czarnych ³upków bitumicznych, wystêpuj¹ce w obrêbie wapienno-mar-glistej sukcesji osadów górnego famenu (patrz ryc. 1, Filipiak & Racki, 2005). W trakcie obecnego sezonu terenowego w wyniku postêpuj¹cych prac eksploatacyjnych prowadzo-nych w pobli¿u granicy dewonu i karbonu (znajduj¹cej siê na œcianie w pó³nocnej czêœci kamienio³omu) zosta³y ods³oniête cztery nowe poziomy czarnych ³upków bitu-micznych (o mi¹¿szoœci 5–15 cm). Wystêpuj¹ one jednak ju¿ powy¿ej granicy dewonu i karbonu w obrêbie mi¹¿szych pakietów zielonkawych tufitów (o mi¹¿szoœci nawet powy¿ej 150 cm) (ryc. 1).
Ods³oniêcie to stwarza wiêc doskona³¹ okazjê do zba-dania roli wulkanogenicznej eutrofizacji w generowaniu zdarzeñ beztlenowych (por. Zimmerle, 1985; patrz te¿ Marynowski & Filipiak, 2007), jak równie¿ umo¿liwia lep-sze poznanie warunków sedymentacji panuj¹cych w pol-skiej czêœci po³udniowego szelfu Laurussii po kryzysie Hangenberg. Co ciekawe, niniejsze czarne horyzonty ³upkowe s¹ widoczne jedynie w obrêbie nieutlenionej czê-œci profilu. W czêczê-œci, która zosta³a objêta stref¹ wietrzenia, przechodz¹ one obocznie w ³upki o barwach szarozielon-kawych i do z³udzenia przypominaj¹ bentonity, które z kolei w wyniku wietrzenia zmieniaj¹ barwê na wiœniow¹
wskutek utlenienia zwi¹zków ¿elaza (ryc. 2). Wczeœniejsze ods³oniêcie serii karboñskiej zarówno na pó³nocnej œcianie kamienio³omu, jak i w szurfie badawczym wykonanym przez Malca (1995; patrz te¿ Olempska, 1997) nie ujawni³o horyzontów czarnych ³upków, poniewa¿ ods³oniête wów-czas osady znajdowa³y siê w strefie wietrzenia. Taki profil wietrzeniowy w osadach paleozoicznych stwarza dosko-na³¹ okazjê do obserwacji zmian klimatycznych, które zachodzi³y po depozycji badanych osadów.
Kolejn¹ ciekawostk¹ jest doskonale widoczna nie-zgodnoœæ k¹towa wystêpuj¹ca pomiêdzy sfa³dowanymi osadami dolnego karbonu a grubookruchowymi osadami cechsztynu, stanowi¹cymi piêtro pokrywowe (ryc. 1, 3), oraz j¹dro synkliny wype³nione osadami permskimi (ryc. 3).
Zmiana charakteru sedymentacji w górnym dewonie Kowali, polegaj¹ca na zaniku rytmicznej wapienno-mar-glistej depozycji oraz równoczesnym pojawieniu siê pozio-mów czarnych ³upków bitumicznych, sta³a siê inspiracj¹ do opracowania projektu badawczego Zdarzenia beztlenowe na tle cyklicznej sedymentacji basenowej dewonu œrodko-wego i górnego w Górach Œwiêtokrzyskich. Dziêki grantowi MNiSW (N N307 4247 32) jest on obecnie realizowany przez pracowników Wydzia³u Nauk o Ziemi Uniwersytetu Œl¹skiego, Instytutu Paleobiologii PAN w Warszawie oraz Instytutu Nauk Geologicznych PAN w Krakowie. Celem tego projektu jest przeœledzenie ewolucji œrodowisk i bio-cenoz w g³êbokowodnych basenach dewoñskich oraz pe³niejsze poznanie regionalnego zapisu górnodewoñskich globalnych zdarzeñ biotycznych.
1046
Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 12, 2009
KARBON
DEWON
CECHSZTYN
HANGENBERG
1 m
Ryc. 1. Fragment pó³nocnej œciany kamienio³omu Kowala z zaznaczonym po³o¿eniem granicy dewonu i karbonu (czerwona linia
prze-rywana) oraz niezgodnoœci¹ k¹tow¹ pomiêdzy marglistymi utworami dolnego karbonu a zlepieñcami permskimi. Czerwone strza³ki wskazuj¹ kolejne dolnokarboñskie poziomy ³upków bitumicznych, poni¿ej czarny ³upek Hangenberg
1
Natomiast odkrycie kolejnych poziomów czarnych ³upków bitumicznych w osadach dolnego karbonu Kowali pozwoli na jeszcze pe³niejsze poznanie wp³ywu procesów wulkanicznych i zwi¹zanych z nimi zdarzeñ beztlenowych (por. Zimmerle, 1985), jak równie¿ wp³ywu zmian klima-tycznych na sedymentacjê w basenie chêciñsko-zbrzañ-skim. A zatem mimo niezwykle intensywnych prac prowa-dzonych w kamienio³omie Kowala niniejszy profil nadal pozostaje perspektywiczny i gwarantuje zajêcie dla geolo-gów na wiele, wiele lat.
Autor sk³ada serdeczne podziêkowania kierownictwu (panu Kazimierzowi Kwietniowi) i pracownikom kamienio³omu Kowala za ¿yczliwoœæ i umo¿liwienie prowadzenia prac na tere-nie wyrobiska.
Literatura
FILIPIAK P. & RACKI G. 2005 — Unikatowy zapis dewoñskich zdarzeñ beztlenowych w profilu kamienio³omu Kowala k. Kielc. Prz. Geol., 53: 846–847.
MALEC J. 1995 — Devonian/Carboniferous boundary. [In:] Guide to Excursion A2, Development of the Variscan Basin and epi-variscan cover at the margin of the East European Platform (Pomerania, Holy Cross Mts., Kraków Upland). Pañstwowy Instytut Geologiczny, Warszawa: 20–1.
MARYNOWSKI L. & FILIPIAK P. 2007 — Water column euxinia and wildfire evidence during deposition of the Upper Famennian Hangen-berg event horizon from the Holy Cross Mountains (central Poland). Geol. Mag., 144: 569–595.
OLEMPSKA E. 1997 — Changes in the benthic ostracod assemblages across the Devonian-Carboniferous boundary in the Holy Cross Moun-tains, Poland. Acta Palaeont. Pol., 42: 291–332.
ZIMMERLE W. 1985 — New aspects on the formation of hydrocarbon source rocks. Geol. Rundschau, 74: 385–416.
1047
Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 12, 2009
1 m
Ryc. 2. Powiêkszony fragment pó³nocnej œciany kamienio³omu Kowala z widocznym przejœciem strefy nieutlenionej w strefê zmian
wietrzeniowych w obrêbie zielonkawych tufitów
1 m
Ryc. 3. Fragment pó³nocnej œciany kamienio³omu Kowala z widoczn¹ niezgodnoœci¹ k¹tow¹ pomiêdzy utworami cechsztynu
