KARNKOWSKI P. & £APINKIEWICZ A. 1965 — Mapa geologicz-no-strukturalna pod³o¿a miocenu przedgórza Karpat Pó³nocnych, 1 : 200 000. Wyd. Geol.
KARNKOWSKI P. & O£TUSZYK S. 1968 — Atlas geologiczny Przedgórza Karpat. Wyd. Geol.
KRZYWIEC P. 1994 — Sedymentacja, tektonika i geodynamika cen-tralnej czêœci zapadliska przedkarpackiego — wnioski z interpretacji danych sejsmicznych. Problemy interpretacyjne sejsmiki, cz. 2. I Kra-jowa Konf. Nauk.-Tech. Mogilany 1994.
KRZYWIEC P. 1997 — Large-scale tectono-sedimentary Middle Miocene history of the central and eastern Polish Carpathian Foredeep Basin — results of seismic data interpretation. Prz. Geol., 45: 1039–1053. KRZYWIEC P. & PIETSCH K. 1994 — Sejsmiczna analiza facjalna mioceñskich osadów zapadliska przedkarpackiego (rejon Brzesko– Tarnów). Problemy interpretacyjne sejsmiki, cz. 2. I Krajowa Konf. Nauk.-Tech. Mogilany 1994.
KRZYWIEC P. & PIETSCH K. 1996 — Zmiennoœæ stylu tektoniczne-go i warunków sedymentacji na obszarze zapadliska przedkarpackietektoniczne-go miêdzy Krakowem a Przemyœlem w œwietle interpretacji regionalnych profili sejsmicznych. Geol. AGH, 22: 49–59.
MICHALSKI A. 1884 — Zarys geologiczny strony po³udniowo-za-chodniej gubernii kieleckiej. Pam. Fizyogr., 4: 83–106.
MORYC W. 1995 — L¹dowe utwory paleogenu na obszarze przedgó-rza Karpat. Nafta-Gaz, 51: 181–195.
NEY R. 1968 — Rola rygla krakowskiego w geologii zapadliska przedkarpackiego i rozmieszczeniu z³ó¿ ropy i gazu. Pr. Geol. Kom. Nauk Geol. PAN Oddz. w Krakowie, 45: 1–85.
NOWOTARSKI C. & GARA A. (red.) 1994 — Mapa strukturalna pod³o¿a miocenu przedgórza Karpat, 1 : 200 000. PGiGN Kraków. Arch. Geonafta.
OSZCZYPKO N. 1996 — Mioceñska dynamika polskiej czêœci zapa-dliska przedkarpackiego. Prz. Geol., 44: 1007–1018.
OSZCZYPKO N. 1997 — The Early-Middle Miocene Carpathian periphe-ral foreland basin (Western Carpathians, Poland). Prz. Geol., 45: 1054–1063.
OSZCZYPKO N. & TOMAŒ A. 1974 — Przedtortoñska rzeŸba przed-górza Karpat miêdzy Krakowem a Dêbic¹. Rocz. Pol. Tow. Geol., 46: 525–548.
PICHA F. J. 1996 — Exploring for hydrocarbons under thrust belts a challenging new frontier in the Carpathians and elsewhere. AAPG Bull., 80: 1547–1564.
PO£TOWICZ S. 1991a — Miocen strefy karpackiej miêdzy Wieliczk¹ a Dêbic¹. Geol. AGH, 17: 19–59.
PO£TOWICZ S. 1991b — Miocen strefy karpackiej miêdzy Dêbic¹ a Przemyœlem. Geol. AGH, 17: 5–27.
PO£TOWICZ S. 1993 — Palinspastyczna rekonstrukcja paleogeogra-fii badeñskiego salinarnego zbiornika sedymentacyjnego w Polsce. Geol. AGH, 19: 203–233.
PO£TOWICZ S. 1997 — Pozornie przekraczajace zaleganie badenu na sekcjach sejsmicznych. Nafta-Gaz, 53: 117–125.
POPRAWA P. & KRZYWIEC P. 2000 — Role of basin-fill differential compaction for normal-fault development in the Eastern Polish Outer Carpathian Foredeep Basin. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 387: 166–167. POPRAWA P., KRZYWIEC P. & PELCZARSKI A. 2000 — Quantitative analysis of post-orogenic erosion of the Polish Outer Carpathian Foredeep basin-fill — preliminary results. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 387: 167–168. PORÊBSKI J. 1999 — Œrodowisko depozycyjne sukcesji nadewapora-towej (górny baden) w rejonie Kraków–Brzesko (zapadlisko przedkar-packie). Pr. Pañstw. Inst. Geol., 168: 97–118.
PORÊBSKI J. & OSZCZYPKO N. 1999 —Litofacje i geneza piasków bogucickich (górny baden), zapadlisko przedkarpackie. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 168: 57–82.
RADWAÑSKI A. 1968 — Transgresja dolnego tortonu na obszarze Wy¿yny Miechowskiej i Krakowskiej. Acta Geol. Pol., 18: 387–446. ZUBRZYCKI A. 1986 — Analiza facjalna I rozwój pu³apek litologicz-nych w utworach miocenu autochtonicznego zapadliska przedkarpac-kiego pomiêdzy Rzeszowem a Pilznem. Pr. Geol. PAN Oddz. Kraków, 131: 1–43.
Silikoklastyczne osady miocenu z rejonu Tarnogrodu
(zapadlisko przedkarpackie) a ich w³aœciwoœci zbiornikowe
Anna Maliszewska*, Aleksandra Koz³owska*, Marta Kuberska*
Badania petrograficzne prowadzono za pomoc¹ mikroskopu polaryzacyjnego, luminoskopu i elektronowego mikroskopu skaningowego z uwzglêdnieniem analizy dyfraktometrycznej wyseparowanych frakcji ilastych. Porowatoœæ piaskowców mierzono mikroskopowo w p³ytkach cienkich (w tym za pomoc¹ komputerowej analizy obrazu), oraz w porozymetrze. Stwierdzono, ¿e najczêœciej wystêpuj¹ tu piaskowce mu³owcowe o sk³adzie wak sublitycznych, rzadziej obserwowano piaskowce o sk³adzie wak subarkozowych oraz arenitów kwarcowych, subarkozowych i sublitycznych. S¹ one przewarstwione mu³owcami i ³upkami ilastymi. Piaskowce zawieraj¹ liczne elementy szkieletowe, kalcyt, glaukonit, piryt, pelit ilasty, zwêglone szcz¹tki roœlinne i materiê organiczn¹. Porowatoœæ piaskowców wynosi najczêœciej ok. 14%, maksymalnie dochodzi do 31,7%. Jest to g³ównie miêdzyziarnowa porowatoœæ pierwotna. Podrzêdne znaczenie ma porowatoœæ wtórna, œródziarnowa i miedzykrystaliczna, wystêpuj¹ca w obrêbie skorupek otwornic, zoecjów mszywio³ów i agregatów autigenicznych minera³ów ilastych. Istotne znaczenie natomiast ma szczelinowatoœæ ska³. W badaniach diagenezy dostrze¿ono efekty g³ównie dwóch procesów: umiarkowanie dzia³aj¹cej kompakcji i nierównomiernie zaznaczonej cementacji Mn- i Mn/Fe-kalcytem. Sk³ad mineralny ska³ wskazuje na s³abo przewietrzane œrodowisko depozycji i wczesnej diagenezy, o niskiej aktywnoœci wód w zbiorniku morskim i s³abym dzia³aniu fluidów porowych w osadzie. Wiêkszoœæ piaskowców ma dobre w³aœciwoœci zbiornikowe, nawet mu³owce wykazuj¹ porowatoœæ w granicach 0,3–14,8%.
S³owa kluczowe: kompakcja, cementacja, porowatoœæ, piaskowce, miocen, Polska
Anna Maliszewska, Aleksandra Koz³owska & Marta Kuberska — The Miocene siliciclastic deposits from the Tarnogród area (Carpathian Foredeep, SE Poland) and their reservoir properties. Prz. Geol., 49: 436–440.
S u m m a r y. Lower and upper Badenian, and Sarmatian deposits drilled in the Carpathian Foredeep between Biszcza and Sucha Wola were examined with a polarizing microscope, a luminoscope and a scanning electron microscope. A diffraction analysis of clay frac-tion was also done. Porosities of sandstones were measured on thin secfrac-tions (including computer image analysis) and with a porosimeter. The results of study indicated that the most common rocks are silty sandstones of sublithic wacke composition, with subor-dinate sandstones of subarkosic wacke or quartz, subarkosic and sublithic arenite composition. These rocks are interbedded with siltstones and clayey shales. The sandstones contain skeletal fragments, calcite, glauconite, pyrite, clay pelite, carbonized plant frag-ments, and organic matter. Their porosities commonly range from around 14 to 31.7%. This is mostly primary intergranular porosity. Secondary intragranular and intercrystalline porosity is of subordinate significance and occurs within foraminifer tests, bryozoan
zoetia, and aggregates of authigenic clay minerals. Fracturing of rocks is also a very important feature. The major diagenetic pro-cesses that occurred within the examined rocks included moderate compaction and unequally accentuated cementation with Mn- and Mn/Fe calcite. The mineral composition of rocks indicates a poorly oxygenated environment during deposition and early diagenesis, with low-active marine waters and a low influence of pore fluids. Most of the sandstones show good reservoir properties; even porosity of siltstones varies from 0.3 to 14.8%.
Key words: compaction, cementation, porosity, sandstones, Miocene, Poland
Zbadano klastyczne ska³y osadowe miocenu nawierco-ne w rejonie Tarnogrodu (ryc. 1), pomiêdzy otworami Biszcza 2 i Sucha Wola 1, nale¿¹ce do badenu dolnego i górnego oraz do sarmatu. G³ównym obiektem badañ by³y piaskowce i mu³owce wystêpuj¹ce powy¿ej poziomu ewa-poratowego badenu œrodkowego. Celem analiz petrogra-ficznych by³o rozpoznanie sk³adu mineralnego osadów oraz okreœlenie wp³ywu diagenezy na ewolucjê ich poro-watoœci. Badaniami objêto ska³y z nastêpuj¹cych otworów: Biszcza 2, Dzików 12 i 15, Jedlinki 1 i 2, Ksiê¿pol 10, 11, 12, Lubliniec 4, Potok Górny 4 i 5, Sucha Wola 1, Wola Obszañska 9 i 10 oraz Wola Ró¿aniecka 7, 10, 11. Osady miocenu spoczywaj¹ tu na ska³ach oligocenu, kambru, a w rejonie Woli Obszañskiej — na ska³ach ordowiku lub sylu-ru. W pracy wykorzystano opisy litologiczno-stratygra-ficzne rdzeni wiertniczych wykonane przez Porêbskiego (1999) i profile sedymentologiczne osadów opracowane przez Dziadzio (1999). Próbki pobrane do analiz petrogra-ficznych pochodz¹ z materia³ów rdzeniowych zgromadzo-nych przez M. Paszkowskiego i P. Dziadzio.
Metody badañ
G³ówn¹ metod¹ badawcz¹ by³a analiza w mikroskopie polaryzacyjnym p³ytek cienkich, wyciêtych ze ska³ nas¹czonych niebiesk¹ ¿ywic¹. Odkryte powierzchnie p³ytek poddano analizie barwnikowej wêglanów stosuj¹c p³yn Evamy’ego (Migaszewski & Narkiewicz, 1983), a nastêpnie — analizie planimetrycznej. Wybrane wypolero-wane p³ytki cienkie poddano analizie katodoluminescencyj-nej (CL) w aparaturze firmy Cambridge Image Technology Ltd., model CCL 8200 mk3, sprzê¿onej z mikroskopem Opti-phot 2. Celem tej analizy by³o uzyskanie dodatkowych wska-zówek, tycz¹cych siê sk³adu mineralnego ziarn i cementów oraz rozwoju procesów diagenetycznych w osadach. Mikro-struktury widoczne na powierzchniach prze³amu piaskow-ców zbadano w elektronowym mikroskopie skaningowym firmy LEO, typ 1430. G³ównym przedmiotem obserwacji by³y przestrzenie porowe. Porowatoœæ piaskowców zosta³a oznaczona mikroskopowo w p³ytkach cienkich, a ponadto, w odniesieniu do wybranych próbek — mikroskopowo za pomoc¹ komputerowej analizy obrazów przez Leœniaka (2000) oraz laboratoryjnie (w piknometrze helowym Accu Pyc 1330 i w porozymetrze rtêciowym AutoPore 9220) przez Dar³ak i Kowalsk¹-W³odarczyk (2000).
Z szeœciu próbek piaskowców ilasto-mu³owcowych i dwóch próbek i³owców piaszczystych wyseparowano metod¹ Jacksona (1975) ich frakcjê ilast¹ (<2 :m), któr¹ nastêpnie poddano analizie rentgenostrukturalnej na dyfraktometrze Philips PW 1840 w Centralnym Laboratorium Chemicznym Pañstwowego Instytutu Geologicznego. Próbki badano w sta-nie surowym, po nasyceniu glikolem etylenu oraz po wypra-¿eniu do temperatury 550oC (Narkiewicz, 2000).
Litofacje
Piaskowce. Zbadane próbki to na ogó³ drobnoziarniste
pia-skowce mu³owcowe i mu³owcowo-ilaste, rzadziej ska³y
œrednio lub bardzo nierówno uziarnione. Piaskowce odznaczaj¹ siê struktur¹ psamitow¹, czêsto tak¿e psamito-wo-aleurytow¹ i psamitowo-pelitow¹. Liczne próbki mo¿na okreœliæ jako hybrydowe z uwagi na podobny stosu-nek objêtoœciowy ziarn frakcji piaszczystej i mu³kowej, lub ziarn frakcji piasku, py³u i pelitu. Takie odmiany piaskow-ców, wed³ug nomenklatury Pettijohna i in. (1972) nale¿¹ce do wak s¹ tu liczniejsze od piaskowców z nisk¹ zawarto-œci¹ matriksu mu³kowego i ilastego, czyli arenitów (ryc. 2). Odpowiadaj¹ one piaskowcom miocenu opisanym przez Ratajczaka i Szafrana (1982) jako piaskowce kwarcowe, polimiktyczne i szarog³azy.
Kwarc jest g³ównym sk³adnikiem wszystkich odmian
piaskowców; wystêpuje on g³ównie w postaci ziarn mono-, rzadziej — polikrystalicznych. Do ostatniej grupy zaliczo-no okruchy czertów (Pettijohn i in., 1972), których zawar-toœæ wynosi przeciêtnie ok. 1% obj. ska³y. Drobne ziarna kwarcu s¹ niemal zawsze ostrokrawêdziste (ryc. 3A), czê-œciowym obtoczeniem odznaczaj¹ siê natomiast ziarna z frakcji powy¿ej 0,3 mm, szczególnie z otworu Dzików 12 (ryc. 3B). Kwarc w analizie CL wykazuje œwiecenie w bar-wach brunatnych, rzadziej — w niebieskich.
Odmiany piaskowców zawieraj¹ce w szkielecie ziar-nowym wiêcej ni¿ 95% kwarcu okreœlono jako arenity i waki kwarcowe. Obecnoœæ ich odnotowano w otworach: Wola Ró¿aniecka 11 (baden dolny) oraz Dzików 12 i Wola Ró¿aniecka 10 (baden górny–sarmat). Arenity wykazuj¹ porowatoœæ w granicach 0,3–2,0% w Woli Ró¿anieckiej 10 i 11 oraz od 9,9 do 18,3% w Dzikowie 12. Próbka waki kwarcowej z otworu Wola Obszañska 9 (baden dolny) zawiera 14,5% porów.
Skalenie zaobserwowano we wszystkich badanych
próbkach piaskowców. Wystêpuj¹ one w postaci ziarn ostrokrawêdzistych, niekiedy — czêœciowo obtoczonych. W wiêkszoœci s¹ to skalenie potasowe (mikroklin i orto-klaz), wykazuj¹ce w CL niebiesk¹ barwê luminescencyjn¹, znacznie rzadziej pojawiaj¹ siê kwaœne plagioklazy œwiec¹ce w CL zielono. Niektóre ziarna uleg³y czêœciowo lub nawet ca³kowicie kalcytyzacji. Piaskowce, zawieraj¹ce
WOLA RÓ¯ANIECKA 11 WOLA RÓ¯ANIECKA 10
TARNOGRÓD
WOLA RÓ¯ANIECKA 7 WOLA OBSZAÑSKA 9
WOLA OBSZAÑSKA 10 LUBLINIEC 4
CIESZANÓW DZIKÓW 12 DZIKÓW 15 DZIKÓW 17 BISZCZA 2 KSIʯPOL 12 KSIʯPOL 10 KSIʯPOL 11 JEDLINKI 1 JEDLINKI 2 POTOK GÓRNY 4 POTOK GÓRNY 5 SUCHA WOLA 1 0 5 10km Warszawa
Ryc. 1. Lokalizacja otworów wiertniczych w rejonie Tarnogrodu Fig. 1. Location of boreholes in Tarnogród area
w szkielecie ziarnowym ponad 5% obj. skaleni (gdy Q+F+L=100%) okreœlono jako subarkozowe. Zawartoœæ ta nie przekracza 15% obj. Arenity subarkozowe dostrze¿ono w otworach: Ksiê¿pol 10 i Potok Górny 5 — ich porowatoœæ wynosi 0,7–2,0%. Waki subarkozowe wystêpuj¹ w otwo-rach: Dzików 12, 15, Potok Górny 5, Wola Ró¿aniecka 7 — odznaczaj¹ siê porowatoœci¹ w granicach 4,2–13,5%.
Okruchy ska³ wystêpuj¹ w piaskowcach w iloœci
1–26% obj. S¹ to g³ównie okruchy wapieni, rzadziej — i³owców, piaskowców i mu³owców. Jeszcze rzadziej wystê-puj¹ fragmenty granitoidów i ska³ wylewnych o sk³adzie dacytów i andezytów. Piaskowce zawieraj¹ce w szkielecie ziarnowym 5–25% okruchów skalnych okreœlono jako odmiany sublityczne. Arenity sublityczne dostrze¿ono w otworach: Jedlinki 2, Potok Górny 5, Wola Ró¿aniecka 11, a waki w otworach: Dzików 12, 15, Jedlinki 1, 2, Ksiê¿pol 10, 11, 12, Potok Górny 4, 5, Sucha Wola 1, Wola Obszañska 9 i Wola Ró¿aniecka 10, 11 (ryc. 2). Arenity odznaczaj¹ siê porowatoœci¹ w granicach 14,0–21,9%, a waki — 0,7–31,7%. Waki stanowi¹ grupê najliczniejsz¹. Najczêœciej porowatoœæ ich mieœci siê w zakresie 15–20%.
£yszczyki — ta grupa mineralna jest reprezentowana
g³ównie przez muskowit, rzadziej przez brunatny biotyt. Ich zawartoœæ jest zwykle nik³a, wyj¹tkowo dochodzi do 8,3% (Dzików 15).
Bioklasty — kalcytowe szcz¹tki fauny s¹
rozmiesz-czone w piaskowcach w sposób nierównomierny, wyj¹tko-wo udzia³ ich dochodzi do wartoœci 23,8% (Wola Ró¿aniecka 10, g³êb. 1058,0 m). Wydaje siê, ¿e najliczniej wystêpuj¹ skorupki otwornic, szczególnie globigeryn. Obserwowano równie¿ liczne fragmenty muszli ma³¿ów, ramienionogów, szkieletów szkar³upni i ga³¹zek mszy-wio³ów. Elementy szkieletowe s¹ zwykle z³o¿one z Mn-kalcytu, œwiec¹cego w CL w barwach ¿ó³tawych lub jasnopomarañczowych. Niektóre fragmenty skorupek otwor-nic nie wykazuj¹ luminescencji, co œwiadczy o braku domieszki manganu w kalcycie.
Szcz¹tki roœlinne. Drobne, ostrokrawêdziste,
zwêglo-ne szcz¹tki roœlinzwêglo-ne s¹ pospolitym sk³adnikiem piaskow-ców. Czêsto wspó³wystêpuje z nimi rozproszona materia organiczna.
Minera³y akcesoryczne w p³ytkach cienkich
obserwo-wano nielicznie. Ziarna ich s¹ reprezentowane przez apa-tyt, zwracaj¹cy uwagê ¿ó³t¹ barw¹ luminescencji oraz przez cyrkon i tytanit.
Glaukonit pojawia siê zwykle w iloœci poni¿ej 2%
obj., wyj¹tkowo zawartoœæ jego dochodzi do 16,7%. Two-rzy on owalne ziarna zielone ró¿nej wielkoœci, czêsto silnie schlorytyzowane oraz impregnowane pirytem. Znaczna czêœæ ziarn, to oœródki otwornic (ryc. 3C) oraz zglaukoni-tyzowane peloidy.
W spoiwie opisywanych piaskowców dostrze¿ono nastêpuj¹ce sk³adniki:
Matriks — drobne ziarna mu³ku kwarcowego i
detry-tyczne ³useczki minera³ów ilastych, czêsto impregnowane wodorotlenkami ¿elaza, materi¹ organiczn¹ i pirytem. Analiza pelitu ilastego wykaza³a obecnoœæ smektytu, minera³ów mieszanopakietowych illit/smektyt o zmiennej zawartoœci obu sk³adników, ponadto illitu jako fazy indy-widualnej. Stwierdzono te¿ kaolinit i chloryt.
Autigeniczne minera³y ilaste — grupê tê reprezentuj¹
drobne, agregatowe skupienia zielonego chlorytu oraz bez-barwnego kaolinitu.
Kalcyt — wystêpuj¹cy w postaci mikrosparu lub
drob-nokrystalicznego sparu. Cement ten jest z³o¿ony z Fe-kalcytu, barwi¹cego siê p³ynem Evamy’ego jasnofio³kowo i z kalcytu nie zawieraj¹cego ¿elaza. S¹dz¹c z ¿ó³tych i pomarañczo-wych barw kalcytu w analizie CL, zawiera on domieszkê manganu. Cement kalcytowy wystêpuje w piaskowcach w iloœci od zera do 33% (ryc. 3D, E).
Kwarc autigeniczny — miejscami tworzy cienkie, nie
œwiec¹ce w CL obwódki na ziarnach kwarcu detrytycznego (ryc. 3A, B).
Mu³owce. Mu³owce miocenu, to ska³y szare, kruche i s³abo
zwiêz³e o strukturze aleurytowo-pelitowej i teksturze kierun-kowej, zaznaczonej równoleg³ym u³o¿eniem blaszek ³yszczy-ków. Sk³ad mineralny szkieletu ziarnowego jest tu nieco ubo¿szy od sk³adu opisanych wy¿ej piaskowców. Dominuje tu kwarc, doœæ liczne s¹ blaszki ³yszczyków, podrzêdnie wystê-puj¹ ziarna skaleni, a okruchy skalne i bioklasty pojawiaj¹ siê akcesorycznie. Spoiwo mu³owców sk³ada siê g³ównie z mine-ra³ów ilastych, zawiera tak¿e kalcyt, wodorotlenki ¿elaza i materiê organiczn¹. Mu³owce zbadane z otworów Lubliniec 4 i Wola Ró¿aniecka 7 wyka-za³y porowatoœæ w granicach 0,3–14,8%.
£upki ilaste i i³owce. Z tej grupy ska³ pobrano
tylko pojedyncze próbki. Reprezentuj¹ one odmiany piaszczyste o strukturze pelitowo-psa-mitowej i teksturze równoleg³ej. G³ównym sk³adnikiem s¹ tu detrytyczne ³useczki mine-ra³ów ilastych (smektyt, illit/smektyt, illit, kaolinit, chloryt), licznie wystêpuje py³ i piasek kwarcowy, a ponadto blaszki ³yszczyków. Podrzêdnie pojawiaj¹ siê drobne okruchy skalne, ziarna skaleni i bioklasty. Wystêpuj¹ tu równie¿ wodorotlenki ¿elaza, piryt, materia organiczna, a miejscami — mikrospar kalcytowy. W p³ytkach cienkich ska³ ilastych dostrzega siê niewielk¹ porowatoœæ (do 2,3%), miejscami pojawiaj¹ siê drobne puste spêkania (do 8,0%).
Porowatoœæ ska³ a diageneza
Jak wynika z analiz laboratoryjnych, wyko-nanych przez Dar³ak i Kowalsk¹-W³odarczyk
waki wackes arenity arenites Wola Obszañska 9 Dzików 12 Ksiê¿pol 11 Wola Ró¿aniecka 7 Dzików 15 Ksiê¿pol 12 Ksiê¿pol 10 Sucha Wola 1 Wola Ró¿aniecka 10 Jedlinki 1 Potok Górny 4 Wola Ró¿aniecka 11 Jedlinki 2 Potok Górny 5 F L Q Q 0 25 50 75 75 100 25 75 25 75 5 95 5 95
Ryc. 2. Piaskowce miocenu na tle trójk¹tów klasyfikacyjnych Pettijohna i in. (1972); Q — kwarc, F — skalenie, L — okruchy ska³
Fig. 2. Miocene sandstones versus classification triangles (Pettijohn et al., 1972); Q — quartz, F — feldspars, L — rock fragments
C
0,08mmD
0,1mmA
0,1mmQd
B
0,1mmQd
Qd
E
0,1mmF
0,33mm Ryc. 3A. Waka sublityczna, obraz w CL. Widoczne s¹ ostrokrawêdziste ziarna kwarcu o luminescencji w barwach brunatnych, niebie-sko œwiec¹ce ziarna skaleni i pomarañczowo œwiec¹cy Mn-kalcyt. Ziarno kwarcu Qd otoczone jest obwódk¹ nieluminescencyjnego kwarcu autigenicznego (strza³ka). Otw. Wola Ró¿aniecka 11, g³êb. 561,5 m; B — arenit kwarcowy, obraz w CL. Widoczne s¹ dobrze obtoczone ziarna kwarcu œwiec¹ce jasnobrunatno i niebiesko. Miêdzy ziarnami kwarcu Qd wystêpuje fragment obwódki regeneracyj-nej (strza³ka). Punkty ¿ó³te — apatyt. Otw. Dzików 12, g³êb. 941,7 m; C — spêkane ziarno glaukonitu (oœródka otwornicy?) w piaskowcu impregnowanym niebiesk¹ ¿ywic¹. Otw. Dzików 12, g³êb. 912,1 m, bez analizatora; D — arenit subarkozowy scementowany kalcytem, obraz w CL. Luminescencja brunatna — kwarc, niebieska — ziarna K-skaleni, pomarañczowa — Mn/Fe-kalcyt, ¿ó³ta — Mn-kalcyt. Otw. Ksiê¿pol 10, g³êb. 405,1 m; E — arenit kwarcowy scementowany kalcytem, obraz w CL. Ciemne ziarna — kwarc, ¿ó³te t³o — Mn-kalcyt, strza³kami zaznaczono skorupki otwornic. Otw. Wola Ró¿aniecka 11, g³êb. 1068,3 m; F — waka sublityczna impregnowana niebiesk¹ ¿ywic¹. Widoczne s¹ puste szczeliny. Otw. Ksiê¿pol 10, g³êb. 827,6 m bez analizatoraRyc. 3A. Sublithic wacke, CL image. Angular quartz grains with brown luminescence, feldspars (blue) and Mn-calcite (orange) are visible. The quartz grain Qd is surrounded by an overgrowth of non-luminescent authigenic quartz (arrowed). Borehole Wola Ró¿-aniecka 11, depth 561.5 m; B — quartz arenite, CL image. Well rounded quartz grains with light brown and blue luminescence are visi-ble. A fragment of regeneration overgrowth occurs between grains Qd. Yellow points — apatite. Borehole Dzików 12, depth 941.7 m; C — fractured glaukonite grain (foraminifer mould?) in a sandstone impregnated by blue resin. Borehole Dzików 12, depth 912.1 m, witho-ut analyser; D — subarkozic arenite cemented by calcite, CL image. Brown luminescence — quartz, blue — K-feldspars, orange — Mn/Fe- calcite, yellow — Mn-calcite. Borehole Ksiê¿pol 10, depth 405.1 m; E — quartz arenite cemented by calcite, CL image. Dark grains — quartz, yellow background — Mn- calcite, foraminifer shells are arrowed. Borehole Wola Ró¿aniecka 11, depth 1068.3 m; F — sublithic wacke impregnated by blue resin. Empty fractures are visible. Borehole Ksiê¿pol 10, depth 827.6 m, without analyser
(2000) badane piaskowce z uwagi na wykszta³cenie prze-strzeni porowej mo¿na podzieliæ na trzy grupy. W pierw-szej z nich znalaz³y siê próbki z otworów: Ksiê¿pol 12, Sucha Wola 1 i Wola Ró¿aniecka 11. Stwierdzono tu war-toœci œrednicy progowej rzêdu 15–20 µm i charakterystycz-ny kszta³t krzywej kumulacyjnej rozk³adu œrednic porów. Zwracaj¹ uwagê niskie wartoœci powierzchni w³aœciwej, wielkoœci efektu histerezy, wysoka zawartoœæ porów o œrednicach wiêkszych od 1 µm. Przepuszczalnoœæ tych ska³ oceniono na wartoœæ 100 mD, mo¿e ona wynosiæ 350–400 mD (z uwagi na kruchoœæ rdzeni nie uda³o siê wyci¹æ wal-ców). W grupie drugiej znalaz³y siê próbki ska³ o s³abym wysortowaniu krzywej rozk³adu œrednic porów (Jedlinki 2, Wola Ró¿aniecka 10). W trzeciej grupie znalaz³y siê próbki z Dzikowa 12 i 15 oraz Woli Ró¿anieckiej 11. S¹ to ska³y o mikroporowym wykszta³ceniu przestrzeni porowej, o wysokiej wartoœci efektu histerezy. Ich wartoœci filtracyjne oceniono jako s³abe i zerowe.
W badaniach mikroskopowych p³ytek cienkich stwier-dzono, i¿ w opisywanych ska³ach silikoklastycznych wystê-puje g³ównie miêdzyziarnowa porowatoœæ pierwotna. Dostrze¿ono równie¿ porowatoœæ wtórn¹, utworzon¹ wsku-tek rozpuszczania i przeobra¿ania mniej trwa³ych sk³adników — jest to porowatoœæ œródziarnowa lub miêdzykrystaliczna. Liczne pory wystêpuj¹ wewn¹trz skorupek otwornic, w zoecjach mszywio³ów oraz w agregatach autigenicznych minera³ów ilastych. Zwracaj¹ uwagê tak¿e liczne puste szcze-liny (ryc. 3F). Na ryc. 4 zamieszczono diagram obrazuj¹cy wp³yw kompakcji i cementacji kalcytem na porowatoœæ pia-skowców. Na podstawie rozmieszczenia w nim punktów pro-jekcyjnych próbek mo¿na s¹dziæ, i¿ pierwotna porowatoœæ
piasków bezpoœrednio po depozycji wynosi³a co najmniej 30–40%, a dochodzi³a nawet do 70% (Dzików 15).
Podsumowanie
Na podstawie przytoczonych wyników badañ petrogra-ficznych i petrofizycznych piaskowców badenu i sarmatu nale¿y uznaæ, ¿e wiêkszoœæ ich warstw odznacza siê dobry-mi lub nawet bardzo dobrydobry-mi w³aœciwoœciadobry-mi zbiorniko-wymi. Jest to niew¹tpliwie zwi¹zane z doœæ p³ytkim zaleganiem warstw skalnych — g³êbokoœæ pobrania bada-nych próbek waha siê w granicach od 331,5 m (Ksiê¿pol 11) do 1087,15 m (Dzików 15), najczêœciej wynosi 500 –800 m. Wed³ug badañ Lenka i Petrykowskiego (1980) oraz Petrykowskiego (1984) porowatoœæ piaskowców mio-ceñskich Przedkarpacia maleje wraz z wzrastaj¹cym pogrzebaniem i na g³êbokoœci 2500–3000 m spada do 5%.
Wydaje siê, ¿e dobre cechy zbiornikowe piaskowców s¹ efektem umiarkowanego zaawansowania procesów dia-genetycznych, reprezentowanych g³ównie przez kompak-cjê i cementakompak-cjê kalcytem. Znaczenie cementacji osadów mioceñskich podnoszone wczeœniej przez Ratajczaka i Szafrana (1982), Leœniaka i Dar³ak (1993) oraz K³êbê (1998) by³o istotnie du¿e, lecz nierównomierne, gdy¿ nie-wiele spoœród zbadanych próbek zawiera ponad 10% kal-cytu, natomiast czêsto wystêpuj¹ nieskonsolidowane warstwy piasków (Musia³, 1981).
Badania wykonano w ramach prac poszukiwawczych z³ó¿ wêglowodorów w zapadlisku przedkarpackim (grant KBN nr 9T12B 028 15).
Literatura
DAR£AK B. & KOWALSKA-W£ODARCZYK M. 2000 — Wyniki badañ petrofizycznych piaskowców miocenu ze strefy Biszcza-Ksiê¿pol. [W:] Maliszewska A., Koz³owska A., Kuberska M., Opracowanie petrograficzne ska³ miocenu z rejonu Biszcza–Ksiê¿pol. Arch. BG Geonafta, Jas³o. DZIADZIO P. 1999 — Profile sedymentologiczne otworów wiertni-czych: Dzików 12, Jedlinki 2, Lubliniec 4, Potok Górny 4, 5, Sucha Wola 1. Arch. BG Geonafta, Gorlice.
HOUSEKNECHT D. W. 1987 — Assessing the relative importance of compactional processes and cementation to the reduction of porosity in sandstones. AAPG Bull., 71: 633–642.
JACKSON M. L. 1975 — Soil chemical analysis. Advanced course. Univ. Wisconsin. Madison.
K£ÊBA J. 1988 — Wp³yw wêglanów na w³asnoœci zbiornikowe pia-skowców mioceñskich w rejonie Przemyœl-Jaksmanice. Nafta, 44: 58–60. LENK T. & PETRYKOWSKI K. 1980 — Porowatoœæ utworów mioce-nu autigenicznego w strefie nasuniêcia Karpat pomiêdzy Wieliczk¹ a Husowem. Nafta, 6: 181–185.
LEŒNIAK G. 2000 — Wyniki komputerowej analizy obrazu piaskow-ców miocenu ze strefy Biszcza-Ksiê¿pol. [W:] Maliszewska A., Koz³owska A., Kuberska M., Opracowanie petrograficzne ska³ miocenu z rejonu Biszcza–Ksiê¿pol. Arch. BG Geonafta, Jas³o. LEŒNIAK G. & DAR£AK B. 1993 — Genetyczne aspekty petrogra-ficznych w³asnoœci z³o¿a Husów. Nafta-Gaz, 7: 241–245.
MIGASZEWSKI Z. & NARKIEWICZ M. 1983 — Identyfikacja pospolitych minera³ów wêglanowych przy u¿yciu wskaŸników bar-wi¹cych. Prz. Geol., 31: 258–261.
MUSIA£ T. 1981 — Baza surowcowa po³udniowej Zamojszczyzny oraz perspektywy jej rozwoju. Kwart. Geol., 25: 163–184.
PETRYKOWSKI K. 1984 — Opracowanie w³asnoœci zbiornikowych utworów miocenu autochtonicznego miêdzy Krakowem a Rzeszowem. Arch. IGNiG. Kraków.
PETTIJOHN F. J., POTTER P. E. & SIEVER R. 1972 — Sand and sandstone. Springer Verlag. New York.
PORÊBSKI S. 1999 — Profile litologiczno-stratygraficzne otworów: Biszcza 1, 2, 4, 5, Dzików 12, 15, 17, Jedlinki 1, 2, Ksiê¿pol 10, 11, 12, Lubliniec 4, Potok Górny 4, 5, Sucha Wola 1, Wola Obszañska 6, 8, 9, 10, Wola Ró¿aniecka 7, 10, 11. Arch. BG Geonafta, Jas³o.
RATAJCZAK T. & SZAFRAN S. 1982 — Badania mineralno-petro-graficzne ska³ piaskowcowych i ilastych miocenu wschodniej czêœci zapadliska przedkarpackiego. Geol. AGH, 8: 77–104.
0 10 20 30 40 40 0 30 30 20 20 50 cement (%) cement (%) OPDMC(%) IGP (%) IGV(%) OPDC (%) 0 0 50 100100 Dzików 12 Ksiê¿pol 10 Potok Górny 4 Wola Ró¿aniecka 11 0 10 Ksiê¿pol 11 Dzików 15
Potok Górny 5 Ksiê¿pol 12Sucha Wola 1 Jedlinki 2 10
Ryc. 4. Zale¿noœæ wielkoœci przestrzeni miêdzyziarnowej (IGV) piaskowców od zawartoœci cementu (wg Houseknechta, 1987). IGP — porowatoœæ miêdzyziarnowa, OPDC — redukcja nej porowatoœci przez cementacjê, OPDMC — redukcja pierwot-nej porowatoœci przez kompakcjê mechaniczn¹
Ryc. 4. Plot of sandstone intergranular volume (IGV) versus volume of cement (according to Hausenkneht, 1987). IGP — inter-granular porosity, OPDC — original porosity destroyed by cemen-tation, OPDMC — original porosity destroyed by mechanical compaction
