Nowy reper stratygraficzny ordowiku w okolicy Myszkowa

(1)

ich wykorzystania do celów leczniczych, rekreacyjnych i energetycznych.

3. Wyjaśnienie perspektyw podjęcia produkcji niektó-rych pierwiastków i związków chemicznych z wód mine-ralnych. Konieczne jest ustalenie obszarów perspekty-wicznych, zasobów wód i zawartych w nich surowców oraz składników przeszkadzających w procesie odzysku su-rowca.

4. Wyraźne określenie miejsca kategorii „A" w całym ciągu dokumentowania zasobów wód mineralnych. Do-tychczas ustalenie zasobów w tej kategorii jest zaniedby-wane.

5. Zapewnienie koniecznej ochrony wód leczniczych przed zanieczyszczeniem i nadmierną ich eksploatacją.

KAZIMIERZ PIEKARSKI, BRONISŁAW SZYMAŃSKI, LONGIN WIELGÓMAS

Instytut Geologiczny

NOWY REPER STRATYGRAFICZNY ORDOWIKU W OKOLICY MYSZKOWA

Stratygrafia utworów staropaleozoicznych występują cych w podłożu mezozoiku na obszarze północno-wschod niego obrzeżenia Górnośląskiego Zagłębia Węglowego jest słabo poznana. Są to utwory sfałdowane i w większości zmetamorfizowane, ubogie w oznaczalne szczątki orga-niczne. Rozcinające je liczne intruzje skał magmowych, stwarzają dodatkowe trudności w prawidłowym ustale-niu następstwa warstw oraz wzajemnego stosunku serii skalnych o określonej fauną pozycji stratygraficznej do serii skalnych nie posiadających dokumentacji paleonto-logicznej.

Najlepiej pod względem stratygraficznym rozpoznane są utwory syluru. Były one na omawianym obszarze naj-wcześniej faunistycznie udokumentowane przez S. Sie-dleckiego (2). Obecnie warstwy tego wieku poznano znacz-ną liczbą wierceń w wielu punktach rozległego obszaru północno-wschodniego obrzeżenia GZW.

Utwory ordowiku są znacznie słabiej rozpoznane. Obecność ich w podłożu tego obszaru po raz pierwszy została faunistycznie udokumentowana dopiero w 1978 r.

przez K. Piekarskiego i A. Siewniak-Witruk, w profilu wiercenia A-4 Mrzygłód (ryc. 1). Na podstawie obecności zespołu fauny konodontowej, a szczególnie gatunków:

Drepanodus af. proteus oraz rodzaju Cordylodus, autorzy ci zaliczyli do ordowiku serię skał węglanowych, częściowo oskarnowanych i zmarmuryzowanych z wkładkami i kon-krecjami fosforytów, o rzeczywistej miąższości około 24 m. Brak oznak nieciągłości sedymentacyjnej i niezgodności kątowej między nimi a wyżej leżącymi pakietami łupków krzemionkowo-ilastych z wkładkami lidytów dolnego

łan-Ryc. I. Szkic syiuacyjny okolic Myszkmya z lokalizacją omawianych

wierceń.

Fig. I. Sketch map of the Myszków area and location of' the bore-holes discussed in the text.

UKD 551.733.1.022: 550.822.6: 552.51(438- 35)

doweru pozwoliło wnioskować, że są to prawdopodobnie osady najmłodszego ordowiku - aszgilu.

Kompleks utworów węglanowych z otworu wiertni-czego A-4 Mrzygłód był dotychczas jedynym, znanym w literaturze geologicznej, określonym faunistycznie, re-perem stratygraficznym ordowiku na obszarze północno -wschodniego obrzeżenia Górnośląskiego Zagłębia Węglo wego.

W wyniku prowadzonych przez Instytut Geologiczny badań paleontologicznych utworów paleozoicznych, na-wiercanych na tym obszarze licznymi otworami, udało się udokumentować nowy reper stratygraficzny dla ordowiku. Jest nim zespół skał paleozoicznych z oznaczalnymi szcząt kami faunistycznymi, występujący pod triasem w otworze wiertniczym 45 WB Mysłów na głębokości 198,0-300,0 m, zlokalizowanym około 6 km na zachód od Myszkowa (ryc. 1). Wykonano go przy poszukiwani1:! złóż rud cyn-kowo-ołowiowych w utworach triasu. Skrócony profil litologiczny przewierconych utworów paleowicznych ilu-struje ryc. 2.

Obserwowane zróżnicowanie litologiczne w obrębie przewierconego kompleksu utworów paleozoicznych w wierceniu 45 WB Mysłów pozwala wyróżnić w jego pro-filu dwie zasadnicze jednostki litostratygraficzne: for-mację węglanowo-klastyczną (głębokość· 237,3-300,0 m) i formację łupków krzemionkowych (głębokość 198,0-237,3 m).

F o r m a c j a w ę g l a n o w o - k 1 a s t y c z n a cha-rakteryzuje się urozmaiconym wykształceniem. Dolną jej część tworzą wapienie dolomityczne lub dolomity jasno-szare bądź szare, niekiedy mocno zapiaszczone, zsylifiko-wane z laminami albo przewarstwieńiami iłowców i mułow ców marglistych ciemnoszarych lub szarozielonawych, masywnych, często o strukturze falistej. W części środko wej przeważają iłowce i mułowce margliste, szarozielon-awe lub ciemnoszare, niekiedy prawie czarne, masywne, zsylifikowane z przeławiceniami dolomitów ziarnistych, organodetrytycznych, o zmiennej miąższości, zwykle dia-genetycznie wyciśniętych, spękanych, często porozrywa-nych w formie soczewkowatych bądź gruzłowatych sku-pień oraz nielicznych wkładek piaskowców jasnoszarych, drobnoziarnistych, zsylifikowanych, o spoiwie węglanowo -ilastym. Strop tej formacji stanowią iłowce i mułowce margliste,. szarozielonkawe, masywne, przeławicone mu-łowcami czerwonobrązowymi z wkładkami piaskowców jasnoszarych, drobnoziarnistych, kwarcytowych, o miąż szości do 15 cm.

(2)

Badania petrograficzne poszczególnych odmian skal-nych wykonane przez B. Wojnar, J. Markiewicz i M.

Tru-szel ujawniły, że skały węglanowe koncentrujące się głów

nie w dolnym odcinku tej formacji są w znacznym stopniu

zrekrystalizowanymi, częściowo również zsylifikowanymi,

pierwotnymi wapieniami biogenicznymi o spoiwie spary-towo-mikrytowym, w którym w charakterze allochemów

przeważały przypuszczalnie intraklasty oraz szczątki

or-ganiczne. Wśród tych ostatnich spotykane są często szczątki

chitynowe obrośnięte niekiedy fosforanem, a litoklasty

są reprezentowane przez ziarna detrytyczne kwarcu,

wy-stępujące niekiedy w ilościach do 20%, pojedyncze łuski

jasnej i ciemnej miki i niewielkie, częściowo obtoczone

klasty iłowców. Wszystkie skały węglanowe w większym

czy mniejszym stopniu dotknięte zostały procesem późno

diagenetycznej, selektywnej dolomityzacji: początkowo

kal-cytowy pseudosparyt wyparł częściowo mikryt z

przestrze-ni intergranularnych, a następnie neogeniczny dolomit

w postaci romboedrycznych kryształków zastąpił węglan

wapnia w przestrzeniach międzyziarnowych oraz w brzeż

nych partiach bio- i intraklastów.

Wśród utworów drobnoklastycznych dominujące są

skały ilasto-margliste, podrzędne natomiast

ilasto-krze-mionkowe i krzemionkowo-węglanowe. Pelityczną masę

podstawową tych skał budują występujące w zmiennych

proporcjach ilościowych: minerały ilaste (illit, kaolinit),

niskodwójłomne chloryty, mikrokrystaliczny kwarc lub

chalcedon, smużyste skupienia substancji bitumicznej oraz

rozproszone, nieforemne agregaty mikrytowego kalcytu

albo dolomitu. Domieszkę aleurytową reprezentują

de-trytyczne ziarna kwarcu o różnym stopniu obtoczenia,

drobne, niekiedy zdeformowane blaszki i łuski muskowitu

oraz biotytu, klasty wapieni mikrytowych i fragmenty

198,0

Porfir 11arozlelony lub c-wonol>r'lmwy, .,,.,k•ny, zwietrz•t'y ~ tupet tiemnoaz•ry w czerwone pl•mY• kn•mionlcowy, .,,.,..,...,zwietrzały

TTS,5 2'19,S 21J0,7 2118,0 289,3 291,4 m,s 285,2

tupM cMnwtoszary lub cumy, lłlminow•ny, zwillłrnty

Porfir J"lVOZi•lonlrawy Mułł1witc jasnoszary, zs'(łifil<owMry

Fl>r1ir junosary

lwfulbwiec szaroz;.lonkaiwy1 1M.sywny 1 zsylifilcow11ny z wlict"adlc•,.,,,· -.pieni

:::::~~fon1!~~~z=~';.~~ d::r~~~"':11'rcytu1 łuplcÓ'ft· i w1pJeni

Dolomir nary, grubokryst•liczny; org•nodelryl)<czny z wkndk•mi iłowe•

Piukowi•c jasf'ł06zary, drobnoziarnisty, lcaw.rnisty .

Mułowi« u•rozi•lonkawy 1 ,,,.rglisty 1 m.sywny z wlchdlc4\ 1łowc1 ua~

Dolomit IÓłto.szary 1 drobnołcrysr„iczny 1 zsytifiłcO'llllllł'f

MułdwNc az•rozi•lonk-.vy 1 m•rglisty, laminoV1111ny iłowcem c1emnoazarytr1 W.pień nary, drobnokryst•liczny 1 l11minow11ny iłowum ,,.,,,nosurym Ryc. 2. Profil litologiczny utworów ordowiku wiercenia 45 WB

Mysłów.

Fig. 2. Lithological section of the Ordovician in the borehole 45 WB Mysłów.

502

węglanowych szczątków organicznych, grudki minerałów

rudnych, w wyjątkowych wypadkach również niewielkie

okruchy skalenia potasowego, często również sferolity

chalcedonu. Frakcję ciężką reprezentują pojawiające się

akcesorycznie drobne skupienia epidotu, cyrkonu (?), sy-derytu i apatytu.

Odmiany tych skał o strukturze psamitowej czy

psa-mitowo-aleurytowej reprezentują źle na ogół

wysortowa-ne oligomiktyczwysortowa-ne i polimiktyczwysortowa-ne, drobnoziarniste

pias-kowce kwarcytowe oraz mułowce, o spoiwie ilasto-węgla

nowym lub ilasto-krzemionkowym, kontaktowym bądź

typu masy wypełniającej. W odmianach polimiktycznych

szkielet ziarnowy budują: kwarc i okruchy kwarcytów,

spertytyzowany skaleń potasowy i częściowo

zdeformowa-ne plagioklazy (albit, oligoklaz), blaszki biotytu,

musko-witu, niewielkie słupki turmalinu, pojedyncze ziarna

cyr-konu, fragmenty zielonkawych łupków ilastych i

serycy-towo-kwarcowych.

Obserwowana zmienność barwy utworów omawianej

formacji uwarunkowana jest głównie zawartością związ

ków żelaza. W szarych, szarozielonawych lub

ciemno-szarych odmianach tych skał stwierdzana jest obecność

pirytu albo markasytu w postaci gęstej drobnej impregnacji

lub niekiedy większych konkrecyjnych bądź

warstewko-wych skupień oraz większa lub mniejsza. domieszka

sub-stancji bitumicznej świadcząca, że tworzyły się one w

wa-runkach redukcyjnych. Czerwonobrązowe zabarwienie

nie-których pakietów skał ilastych, zapewne o charakterze

pierwotnym, pochodzi od domieszki hematytu. Należy

przypuszczać, że depozycja tych utworów przebiegała

w okresie znacznego spłycenia zbiornika

sedymentacyj-nego, którego wody były bogate w tlen, co stwarzało

ko-rzystne warunki do wytrącania tlenowych. związków żelaza.

Urozmaicone wykształcenie i barwa utworów składa

jących się na tę formację wskazuje, że tworzyły się one w basenie sedymentacyjnym o cechach morza

epikontynen-talnego, charakteryzującego się częstymi oscylacjami dna,

powodującymi szybkie zmiany środowiska

sedymentacyj-nego, odpowiadające przejściom od warunków litoralnych

do głębokonerytycznych.

Utwory formacji węglanowo-klastycznej wykazują

in-tensywne zaangażowanie tektoniczne. Rozcięte są one

systemem spękań kilku generacji, wypełnionymi żyłowym

kalcytem lub dolomitem. Są one kawerniste oraz

miejsca-mi zbrekcjowane. Na głębokości 270,8 - 271,4 m zaznacza

się strefa tektoniczna wypełniona odłamkami różnorodnych

skał, spojonych masą kalcytową. Posiadają one podwójne

złupkowacenie, skośne do warstwowania, o nachyleniu

około 50- 70° do osi rdzenia. Upady warstw są zmienne w granicach 30-45°.

Badania paleontologiczne skał tej formacji, wykonane

przez B. Szymańskiego, ujawniły obecność występowania

w ich obiębie szczątków fauny brachiopodowej i małżo

wej, w większości źle zachowanej i trudnej do oznaczenia.

Stwierdzenie na głębokości 267 ,O - 268,5 m, w

szarozie-lonawych mułowcach obecności pojedynczych okazów

Paterula sp. i Paterula portlocki (Geintz), pozwala

wniosko-wać, że powyższe skały są utworami górnego karadoku.

Występujące w ich spągu ławice wapieni z wkładkami

mu-łowców i iłowców prawdopodobnie są już osadami

kara-doku środkowego.

Rzeczywista miąższość tej formacji nie jest dotychczas

znana, poo.ieważ występujące w jej spągu utwory węgla

nowe nie zostały przebite. Szacunkowo możemy ją

oce-nić na około 80-120 m.

F o r m a c j a ł u p k ó w k r z e m i o n k o w y c h,

(3)

na głębokości 198,0-237,3 m, ma monotonny charakter.

Budują ją skały ilaste, bogate w krzemionkę, podobne do tzw. „chalcedonidów", znane z występowania w ordowiku na obs~arach sąsiednich. Są to skały gęsto i rytmicznie laminowane, ciemnoszare lub prawie czarne, o łupliwości płytkowej. Poddane procesom wietrŻenia w okresie erozji przedtriasowej przybierają one wtórną barwę

czerwono-brązową. Podstawową masą skalną jest drobnoziarnisty kwarc (chalcedon). Składniki detrytyczne reprezentowane

są głównie przez kwarc, niekiedy skalenie. Ich udział w masie skalnej mieści się w granicach 5-10%. Składniki te

są dobrze obtoczone, mają charakter regeneracyjny. Spo-radycznie. obserwuje się duże nagromadzenie drobnoziar-nistegó pirytu, nadającego im ciemnoszarą barwę.

Powyższe cechy tych utworów pozwalają wnioskować,

że są to prawdopodobnie ośady głębokiego basenu

sedy-mentacyjnego, odpowiadające strefie głębokonerytycznej

lub nawet hemipelagicznej. Powstały one w warunkach redukcyjnych, w okresie ustabilizowanej sedymentacji.

Skały te wykazują podobne zaangażowanie tektoniczne

jak niżej zalegające utwory węglanowo-klastyczne. Są

one rozcięte licznymi apofizami kwaśnych skał

magmo-wych. Zaznaczające się płaszczyzny podwójnego złupko

wacenia, diagonalne do warstwowania mają nachylenie

około 50 - 75° do osi rdzenia. Obserwowane upady warstw

wahają się w granicach 30-45°. Miąższość tej formacji

nie jest w pełni :Znana, nie została uchwycona jej górna granica. Bezpośrednio w jej stropie leżą z dużą luką

sedy-mentacyjną· pokrywowe utwory. triasu. Szacunkowo

mo-żemy ją określić na około 30- 50 m. Wiek skał tej

for-macji, biorąc pod uwagę ich pozycję i wykształcenie lito-facjalne, przemawia za zaliczeniem ich do górnego ka-radoku.

Paleontologiczne udokumentowanie ordowickiego wie-ku formacji skalnych, nawierconych pod triasem otworem wiertniczym 45 WB. Mysłów, ma duże znaczenie dla wy- ·

jaśnienia budowy geologicznej paleozoicznego podłoża

obszaru rozciągającego się na zachód od Myszkowa, gdzie

większość uzyskanych profili utworów paleozoicznych nie

ma określonej pozycji stratygraficznej. ·Wiek tych skał

określany był różnie. Dla serii skalnych nawierconych

w najbliższym sąsiedztwie otworu 45 WB Mysłów (ryc. 1),

wykazujących podobne lub identyczne wykształcenie jak

skały formacji łupków krzemionkowych i formacji węgla

nowoklastycznej przyjmowany był wiek: sylur - ordowik (otw. 31 WB), dewoń-sylur (otw. 25 WB i 43 WB),

kar-bon względnie sylur (otw. 20 KW). W świetle uzyskanych

nowych wyników badań paleontologicznych, powyższe

utwory reprezentują prawdopodobnie głównie osady or-dowiku.

LITERATURA

1. P i e k a r s k i K., S i e w n i a k W i t r u k A.

-O występowaniu ordowiku w okolicy Mrzygłodu. Prz.

Geol. -1978 nr 11.

2. Siedlecki S. - On the occurrence of Silurian in the eastern and· north-eastem periphery of the Upper Silesian Coal Basin. Bull. Acad. Pol. Sc. Ser. Sc. geol. geogr. 1962 nr 1.

SUM MARY

The knowledge of stratigraphy of Lower Paleozoic rocks forming basement of the Mesozoic at NE margin of the Upper Silesian Coal Basin remains unsatisfactory. Of these, the Silurian are fairly well known whereas a com-plex of carbonate rocks from the borehole A-4 Mrzygłód

was up to the present almost a single stratigraphic reference point of the Ordovician with paleontological record in this region.

Paleontological studies on core materiał of Paleozoic rocks from numerous drillings in this region, carried out by the Geological Institute, made it possible to .find a new stratigraphic reference point for the Ordovician. The new section comprises rocks with identifiable faunal remains, occurring at depths from 198 m to 300 m, directly beneath the Triassic in the borehole 45 WB Mysłów (Fig. 2). Within this packet two major units are diff erentiated: carbonate--clastic formation and thaf of siliceous shales. The studies solved the question of age of these strata, hitherto inter-preted in various ways.

Pi:3łOME

CTpanirpa<ł>H" cnponaneo3or:łcKHX oTno>KeHHH,

Ha-XOA1'U4HXCR B <ł>YHAaMeHTe Me3030HCKHX ocaAKOB Ha

TeppH-TOpHH ceaepo-aocTo"łHoro oKaHMneHH1'

BepxHec11tne3cKo-ro yBepxHec11tne3cKo-ronbHoBepxHec11tne3cKo-ro 6acceHHa, AO c11tx nop cna6o pa3aeAaHHa.

ny"łwe acero pa3BeAaHbl CHnypCKHe OT110>KeHH1', ropa3AO

xy>t<e opAOBHKCKHe. KoMnneKc Kap6oHaTHblX oTno>KeHMH H3 CKBa>KHHbl A-4 M>t<11trnya AO HeAaaHero apeMeHH 6b111

eAHHCTBeHHblM ct>ayHHCTH"łeCKH onpeAeneHHblM

CTpaTH-rpacł>H"łeCKHM penepoM OpAOBHKa B noM paHoHe.

B pe3ynbTaTe npoBeAeHHblX reonorn"łeCKMM

lllHCTM-TYTOM naneoHTonorM"łeCKHx 11tccneA0BaHMH naneo3oHCKMX

OTno>KeHHH npOHAeHHblX B ~TOM paHoHe MHOrMMM

CKBa->KMHaMM, YAanocb AOKyMeHTMpoaaTb HOBblH

CTpaT11trpa-<ł>11t"łeCKHH penep OpAOBMKa. Ero COCTaam1eT KOMnneKC

naneo30HCKHX nopOA c o603Ha"łeHHblMM ct>ayHMCTM"łeCKH MH OCTaTKaMM,. pacnpocTpaHeHHblMM noA TpMaCOM Ha

rny-6MHe 198-300 M (p11tc. 2). B noM KoMnneKce BblAeneHbl

ABe rnaBHble eAMHH1'bl: Kap6oHaTHo-o6noMO"łHYIO <1>op-Ma1.4MIO M cł>opMa1.4HIO KpeMHHCTblX cnaHUeB. npoBeAeHHble

Nowy reper stratygraficzny ordowiku w okolicy Myszkowa

DO NASZYCH CZYTELNIKÓW

Uprzejmie informujemy,

- z powodu wzrostu kosztów

poli-graficznych i papieru - z dniem

-

1 stycznia -1986 r.

niu cena -1 egzemplarza

Geologicznego" z

dotychczaso-wej 30, -

na 50, -

zl

W

z

cena prenumeraty

kwartalnie

rocznie

na -150,-

na

300,-

na 600, -

w stopce, na 2