Utwory eocenu i oligocenu rejonu Tarnogrodu
(pó³nocno-wschodnia czêœæ zapadliska przedkarpackiego)
Micha³ Myœliwiec*, Piotr Œmist**
Eocene and Oligocene sediments of the Tarnogród area (NE part of the Polish Carpathian Foredeep). Prz. Geol., 54: 724–730.
S u m m a r y. The series of the clastic and organic Eocene and Oligocene deposits was pene-trated by wells drilled in the NE part of the Polish Carpathian Foredeep. These rocks were deposited on the surface of the platform before the process of the foredeep development was started. The recent structural position of the Eocene and Oligocene rocks is the result of the fol-lowing vertical and strike-slip movements along the NW–SE direction faults in the Paleo and Mesozoic basement. The Oligocene sandstones are good quality reservoir rocks.
Key words: Carpathian Foredeep, Oligocene, Eocene, reservoir rocks, gas fields
W pokrywie molasowych utworów piaszczysto-ilastych wschodniej i pó³nocno-wschodniej czêœci polskiego zapa-dliska przedkarpackiego (na pó³nocny-wschód od zrêbu Ryszkowej Woli, ryc. 1) tradycyjnie wydziela siê trzy serie osadowe: zaliczan¹ do badenu dolnego seriê podtow¹ warstw baranowskich, œrodkowobadeñskie
ewapora-ty formacji z Krzy¿anowic oraz mi¹¿sz¹ seriê
nadewaporatow¹ utworów piaszczysto-ilastych badenu górnego i sarmatu. Mioceñskie utwory molasowe przykry-waj¹ pod³o¿e zapadliska, które zbudowane jest ze ska³ paleozoiku (kambr, ordowik i sylur) oraz mezozoiku (jura i kreda). W tej czêœci zapadliska rozbite ono jest na wiele bloków tektonicznych, wyd³u¿onych w kierunku NW–SE (ryc. 1).
W ostatnich latach w profilach odwiertów wykonywa-nych w celu poszukiwania z³ó¿ gazu ziemnego w rejonie Tarnogrodu, bezpoœrednio nad pod³o¿em a poni¿ej warstw baranowskich, wydzielono niewielkiej mi¹¿szoœci seriê utworów piaszczystych z wk³adkami ska³ fitogenicznych (Œmist, 2004). Na podstawie badañ palinologicznych jej wiek ustalono na eocen i dolny oligocen.
Nie nale¿¹ce do serii molasowej starsze ni¿ mioceñskie ska³y osadowe na prekambryjskim, paleo- lub mezozoicz-nym pod³o¿u zosta³y ju¿ kilkakrotnie stwierdzone w zapa-dlisku w profilach g³êbokich wierceñ. We wschodniej czêœci zapadliska s¹ to zlepieñce z Albigowej, stwierdzone w odwiertach Albigowa 11, Drohobyczka 1 i Malawa 1 (Czernicki, 1977; Czernicki & Szafran, 1978; Szafran, 1980) oraz utwory formacji z Czudca i Rac³awówki (odwierty Czudec 1 i Rac³awówka 1; Moryc, 1995 — ryc. 1). W czêœci zachodniej zapadliska s¹ to utwory formacji z Zawoi i formacji z Andrychowa (Oszczypko, 1996; Oszczypko & Oszczypko-Clowes, 2003). Ich sedymentacja mia³a miejsce w erozyjnych paleodolinach na skraju plat-formy tu¿ przed rozpoczêciem tworzenia zapadliska.
Pozycja nowoodkrytych utworów piaszczystych i fito-genicznych z rejonu Tarnogrodu jest odmienna ze wzglêdu na po³o¿enie poza stref¹ paleodolin. Ich odmiennoœæ petro-graficzna od ska³ mioceñskich i pozycja w profilu wska-zuj¹, ¿e jest to nieznana do tej pory w tej czêœci zapadliska czêœæ pokrywy paleogeñskiej. Fakt, ¿e utwory te powsta³y w czasie sedymentacji na platformie przed uformowaniem
zapadliska przedkarpackiego nie pozwala zaliczyæ ich do serii molasowej.
Utwory eocenu
Najstarsz¹ czêœci¹ serii osadowej z rejonu Tarnogrodu z udokumentowanym wiekiem s¹ utwory utworzone w litofacji morskich drobno- i œrednioziarnistych ska³ piasz-czystych, przewiercone ponad ska³ami jury œrodkowej odwiertem £ukowa 4 na g³êb. 812–822,7 m (ryc. 1). Ich wiek na podstawie dinocyst okreœlono na wy¿szy eocen (barton–dolny priabon). Charakter palinofacji wskazuje na morskie œrodowisko sedymentacji w stosunkowo p³ytkim zbiorniku. Litologicznie utwory te to ciemnoszare, dobrze wysortowane, intensywnie zbioturbowane drobnoziarniste piaskowce. Dominuj¹ w nich ichnostruktury rodzaju Ophiomorpha.
Litofacje utworów oligocenu
Utwory oligocenu zosta³y udokumentowane na podsta-wie wyników badañ palinologicznych w otworach Wola Ró¿aniecka 10, Jedlinki 2, Ksiê¿pol 11 i 12, Potok Górny 4 oraz £ukowa 4 (ryc. 1). Na podstawie podobnej budowy litologicznej i facjalnej, pozycji stratygraficznej oraz kore-lacji pomiarów geofizyki wiertniczej, utwory oligoceñskie wydzielono równie¿ w innych odwiertach.
Sukcesja utworów oligoceñskich to dwa kompleksy
litofacjalne: kompleks dolny z³o¿ony z brunatnych
piaskowców z wk³adkami osadów fitogenicznych oraz kompleks górny, na który sk³adaj¹ siê jasne, dobrze prze-myte i wysortowane piaski i piaskowce kwarcowe. Cech¹ wspóln¹ obydwu serii jest bezwapnistoœæ oraz brak makro-skamienia³oœci. Poniewa¿ nie stwierdzono równie¿ mo¿li-wej do oznaczenia mikrofauny otwornicomo¿li-wej, datowania wieku wykonano na podstawie badañ palinologicznych. Bogate zespo³y dinocyst umo¿liwiaj¹ce datowanie wystê-puj¹ jedynie w dolnym kompleksie utworów oligocenu; kompleks górny jest ich pozbawiony.
Dolny kompleks utworów oligocenu
Kompleks rozpoczyna siê brekcj¹ przykrywaj¹c¹ zwie-trza³e ska³y pod³o¿a kambryjskiego (ryc. 2). Le¿¹ce wy¿ej piaskowce maj¹ brunatno-szare i br¹zowe zabarwienie.
Warstwowane s¹ poziomo, soczewkowo, faliœcie i
smu¿yœcie z draperiami mu³owymi, strukturami zmarszcz-kowymi i rizoidami. Powszechne s¹ ichnoœlady. W ca³ej *PGNiG S.A. Departament Poszukiwania Z³ó¿, ul. Asnyka 6,
38-200 Jas³o; m.mysliwiec@geonafta.jaslo.pl **Petrogeo, ul. Przemys³owa 11, 38-200 Jas³o; smist@petrogeo.pl
masie piaskowców jest rozrzucony zwêglony detrytus flo-ry oraz b³yszcz¹ce ³uski wêgla. Obok kwarców w sk³adzie s¹ obecne ³yszczyki, skalenie, glaukonit i minera³y ciê¿kie (cyrkon, rutyl i dysten). Ubogie iloœciowo spoiwo ma cha-rakter oblekaj¹cy ziarna, rzadziej kontaktowo-porowy. W roli spoiwa wystêpuje autigeniczny glaukonit, tlenki Fe, kaolinit, szamozyt oraz niezidentyfikowany materia³ kryp-tokrystaliczny.
Palinofacja tego kompleksu sk³ada siê z br¹zowych i czarnych fitoklasów, fragmentów roœlin naczyniowych i sporomorfów. W odwiertach Wola Ró¿aniecka 10, Jedlinki 2, Ksiê¿pol 11 i Potok Górny 4 wiek wczesnooligoceñski (rupel) udokumentowano na podstawie zespo³ów dinocyst, w których najistotniejsza jest obecnoœæ form Wetzeliella gochtii, Wetzeliella symmetrica subs. incisa i Areoligora? semicirculata (Gedl, 2000). Œrodowisko sedymentacji omawianego kompleksu mo¿na okreœliæ jako wybrze¿e p³ywowe obejmuj¹ce subfacje barier, lagun i zastoisk.
W otworze £ukowa–4, najbardziej na wschód wysu-niêtym przebadanym stanowisku utworów oligocenu, nawiercono (806,3–812 m) ciemnobr¹zowe mu³owce z
wk³adkami wêgli brunatnych pozbawione fitoplanktonu morskiego (ryc. 3). Wêgle s¹ poprzerastane ciem-nobr¹zowymi i³owcami i mu³owcami wêglistymi oraz cienkimi warstewkami i soczewkami gruboziarnistego piaskowca. Partiami jest to czysty osad wêglowy o b³yszcz¹cym prze³amie i kostkowej oddzielnoœci. W br¹zowym mu³owcu wystêpuj¹ liczne bardzo drobne skamienia³oœci œladowe nale¿¹ce do l¹dowej ichnofacji Scoyenia. Za g³ównych twórców tych œladów uwa¿a siê stawonogi. Utwory te powsta³y w s³odkowodnych bardzo p³ytkich œrodowiskach jeziornych lub okresowo wynurza-nych œrodowiskach fluwialwynurza-nych. W wêglu nie stwierdzono dinocyst morskich. Obecnoœæ py³ku Fususpollenites fusus,
Castaneoideaepollis pusillus, Engelhardtioipollenites
quietus i Platanipollis ipelensis pozwala przypuszczaæ, ¿e jest to zespó³ oligoceñski, choæ brak jest w spektrum gatun-ków wskaŸnikowych. W zespole palinomorf nie stwier-dzono wystêpowania fitoplanktonu zarówno morskiego, jak i s³odkowodnego. Na obszarze Polski ni¿owej w zespo³ach oligoceñskich jest on na ogó³ doœæ licznie repre-zentowany. Istotne jest jednak¿e, ¿e wœród nielicznych nasuniêcie karpackie
Carpathian Overthrust pó³nocny zasiêg utworów œrodkowego miocenunorthern limit of the Middle Miocene deposits
nasuniêcie stebnickie
Stebnik Overthrust
nasuniêcie jednostki Zg³obic
Zg³obice Overthrust
uskoki w pod³o¿u zapadliska i Karpat (wg Oszczypko et al., 2005)
faults in the basement of the Carpathian Foredeep and Carpathians (acc. Oszczypko et al, 2005)
Karpaty fliszowe
Flysh Carpathians
utwory eocenu i oligocenu
Eocene and Oligocene deposits
WARSZAWA RZESZÓW PRZEMYŒL NISKO TOMASZÓW LUBELSKI LUBACZÓW TARNOBRZEG KROSNO JAROS£AW 50km Rac³awówka-1 Czudec-1 Malawa-1 Ksiê¿pol-12 Jedlinki-2 Potok Górny-4 PG-5 Wola Ró¿aniecka-11 £ukowa-4 Luchów-3 WR-10 Albigowa-11 Drohobyczka-1 Biszcza-5 K-11 WR-14 K-18 ZR¥B RYSZKOWEJ WOLI RYSZKOWA WOLA HORST TARNOGRÓD
Ryc. 1. Po³o¿enie obszaru badañ Fig. 1. Location map
sporomorf stwierdzono gatunki koñcz¹ce swój zasiêg pio-nowy w oligocenie — Cicatricosisporites dorogensis i C. paradorogensis. Doœæ powszechna obecnoœæ materia³u sporowo-py³kowego oraz br¹zowych i czarnych fitoklastów drewna i innych tkanek roœlinnych œwiadczy o bliskim s¹siedztwie obszarów o bogatej wegetacji roœlinnej. Taki sk³ad py³ku roœlin, g³ównie okrytonasiennych, wskazuje na dominacjê zbiorowiska mezofilnego lasu mieszanego, a w jego obrêbie o du¿ym znaczeniu roœlin ciep³olubnych (S³odkowska, 2003). Dla ustalenia wieku istotne jest rów-nie¿, ¿e nie stwierdzono œladów m³odszej flory lub mikro-fauny mioceñskiej.
Wystêpowanie wêgli brunatnych na pó³nocy zapadliska nie jest niczym nowym, przy czym wystêpuj¹ one w
obrê-bie utworów m³odszych. Formacja zawieraj¹ca pok³ady wêgla brunatnego, tzw. formacja z Trzydnika (Alexandro-wicz i in., 1982) to szare i³y i piaski z wk³adkami wêgli bru-natnych wieku karpat–dolny baden. Utwory te s¹ przykryte warstwami baranowskimi. Wystêpuj¹ w zapadlisku przed-karpackim w postaci nieregularnego pasa wzd³u¿ pó³noc-nego obrze¿enia zapadliska i na jego pó³nocnym przedpolu (Kasiñski & Piwocki, 1994).
Górny kompleks utworów oligocenu
Kompleks górny z³o¿ony jest z drobno- i œrednioziar-nistych piasków i piaskowców kwarcowych ze zmienn¹ zawartoœci¹ spoiwa kaolinitowego. Kontakt z ni¿ej leg³¹ seri¹ brunatn¹ jest bardzo wyraŸny. Sk³ad mineralny ska³ kompleksu jest znacznie ubo¿szy. Materia³ detry-tyczny jest lepiej przemyty i wykazuje lepsze
wysorto-wanie. Kwarcom towarzysz¹ akcesorycznie
glaukonity, skalenie, ³yszczyki i okruchy ska³ krze-mionkowych. W roli spoiwa gniazdowo obecny jest kaolinit oraz agregaty mikrokrystalicznej krzemionki.
Wystêpowanie górnego kompleksu utworów oli-gocenu stwierdzono w rdzeniach z odwiertów Jedlinki 2, Potok Górny 4 i 5, Biszcza 5, Ksiê¿pol 12, Wola Ró¿aniecka 10 i 11, Luchów 3 i £ukowa 4 (ryc. 3, 4). W odwiercie Jedlinki 2 (1061–1051 m) kompleks górny jest zbudowany z luŸnych, partiami zbrylonych, drobnoziarnistych piasków kwarcowo-kaolinitowych w kolorach od bladozielonkawego do niemal bia³ego. Piaski wykazuj¹ bardzo dobre wysortowanie. W czêœciach bardziej zwiêz³ych jest widoczna laminacja przek¹tna.
Górny kompleks serii utworów oligocenu jest
z³o¿ony z utworów litofacji jasnych piaskowców kwar-cowych, tak¿e w odwiercie Wola Ró¿aniecka 10. Zespo³y dinocyst, sk³ad mineralny oraz struktury sedy-mentacyjne wskazuj¹, ¿e utwory te reprezentuj¹ rów-nie¿ osad morski, lecz deponowany w œrodowisku o wy¿szej energii ni¿ ni¿ej leg³e utwory litofacji brunat-nej. Obserwuje siê zmniejszenie ziarna i warstwowania p³askie, ale równie¿ wiêksz¹ „czystoœæ” sk³adu. Brak jest domieszek pelitowych, co na pomiarach geofizyki wiertniczej daje tzw. sekwencjê cleaning up (ryc. 2, 3).
Podobnie bardziej dojrza³e mineralogicznie i
teksturalnie s¹ piaskowce kompleksu górnego w odwiercie Wola Ró¿aniecka 11 (1081–1069 m). Ska³y osadowe s¹ tutaj lepiej przemyte i pozbawione frakcji ilasto-py³owej oraz materia³u wêglistego. W sk³adzie s¹ obecne wy³¹cznie kwarc i ubogie spoiwo kaolinito-we.
W odwiercie Wola Ró¿aniecka 14 w interwale 1143–1150,6 m (rdzeñ z g³êbokoœci 1143–1152 m) stwierdzono w górnej czêœci (1143–1146 m) popiela-to-seledynowe piaskowce mu³owcowate i mu³owce pylaste z widocznymi œladami bioturbacji. Ku do³owi pojawia siê wiêcej materia³u grubookruchowego. W odcinku 1146–1150 m wystêpuj¹ monomiktyczne ¿wi-rowce z piaszczyst¹ matriks o zabarwieniu zielonka-wym. Jedynym materia³em detrytycznym s¹ okruchy i rumosz kwarcytowy o ostrokrawêdzistych kszta³tach i wielkoœci do 8 cm. Ostatnie 60 cm to bezpoœrednia strefa kontaktu spêkanych osadów kambru œrodkowe-go z nadleg³¹ seri¹ oliœrodkowe-goceñsk¹.
Ze ska³ami osadowymi Jedlinek i Woli Ró¿aniec-kiej mo¿na skorelowaæ równie¿ bia³e i zielonkawe pia-ski kwarcowe z odwiertów Potok Górny 4 i 5 le¿¹ce pod warstwami baranowskimi (ryc. 4). Ich mi¹¿szoœci wynosz¹ odpowiednio 33 i 30 m. Piaskowce z Potoka
1050 1060 1070 1080 1090 KAMBR ŒRODKOWY MIDDLE CAMBRIAN OLIGOCEN OLIGOCENE BADEN ŒRODKOWY MIDDLE BADENIAN STRA TYGRAFIA STRA TIGRAPHY G£ÊBOKOŒÆ [m] DEPTH [m]
RDZENIE CORES LITOLOGIA LITHOLOGY UZIARNIENIE STRUKTUR
Y SEDYMENT ACYJNE GRAIN SIZE SEDIMENT AR Y
STRUCTURES SKAMIENIA£OŒCI FOSSILS
PROFILOW ANIE GAMMA GAMMA RA Y i m bdrp drp œrdzp grbzp BADEN DOLNY LOWER BADENIAN anhydryty anhydrites margle piaszczyste sandy marls piaskowce bia³e white sandstones piaskowce brunatne brown sandstones mu³owce i piaskowce
mudstones and sandstones
brekcja breccia Litologia Lithology gl CaCo3 lamiancja p³aska planar lamination lamiancja przek¹tna cross-lamination laminacja soczewkowa lenticular lamination œlady rycia uwêglona flora borrows coalfied plants
otwornice, przekroje ma³¿y
Foraminifera, Mollusca
glaukonit, spoiwo wêglanowe
glauconite, carbonate cement
KOMPLEKS BRUNA TNY BROWN COMPLEX KOMPLEKS BIA£ Y WHITE COMPLEX CaCo3 gl
Ryc. 2. Profil sedymentologiczny oligocenu z odwiertu Wola
Ró¿aniec-ka 10
Fig. 2. Sedymentological profiles of the Oligocene sediments from
Górnego 5 mimo niskiego stopnia konsolidacji maj¹ dobrze zachowane struktury sedymentacyjne — warstwo-wania p³askie, przek¹tne w du¿ej skali i klinowe. Cechy te œwiadcz¹ o wysokoenergetycznym mechanizmie depozy-cji zwi¹zanym ze spektrum subfadepozy-cji wybrze¿a pla¿owego. Seriê piasków i piaskowców le¿¹c¹ na kwarcytach i mu³owcach kambru œrodkowego przewiercono (956–948,8 m) równie¿ w odwiercie Biszcza 5 (ryc. 4). Utwory te wyraŸnie oddzielaj¹ siê od luŸnych, nadleg³ych piasków kwarcowych warstw baranowskich, które zawieraj¹ dolno-badeñsk¹ faunê otwornicow¹ i s¹ pozbawione spoiwa ilastego. Utwory z odwiertu Biszcza 5 s¹ podobne lito-logicznie i pod wzglêdem sk³adu mineralnego (kwarc, spoiwo ilaste) do wy¿szych, jasnych ogniw
udokumento-wanych utworów oligocenu w otworach Jedlinki 2 i Wola Ró¿aniecka 10.
Litofacja jasnych piasków i piaskowców oligocenu jest znana równie¿ z wielu odwiertów rejonu Ksiê¿pola (Ksiê¿pol 11, 12 i 18). Na jurajskim b¹dŸ kambryjskim pod³o¿u wystêpuje tutaj seria (od 19 do 25 m) s³abo zwiêz³ych rozsypliwych piaskowców i piasków kwarco-wych. Piaski te s¹ przykryte przez morskie utwory margli baranowskich dolnego badenu.
W odwiercie Ksiê¿pol 12 wiek piaskowców utworów oligoceñskich udokumentowano palinologicznie. Utwory oligocenu przewiercono pod warstwami baranowskimi na g³êbokoœci 918–943 m (ryc. 4). Spektrum uzyskane z próbki piaskowca mu³owcowego by³o ubogie, a sporomorfy Profilowania geofizyczne: : Logs profilowanie gamma Gamma Ray profilowanie neutronowe Neutron profilowania oporonoœci Resistivity
oligocen - piaskowce brunatne
Oligocene brown sandstones
eocen
Eocene
oligocen - wêgiel brunatny
Oligocene lignites
oligocen - utwory fitogeniczne
Oligocene phytogenic sediments
baden œrodkowy
Middle Badenian
oligocen - bia³e piaskowce
Oligocene white sandstones
baden dolny
Lower Badenian
miejsce pobrania rdzenia
cores
pod³o¿e mezozoiczno-paleozoiczne
Mesozoic & Paleozoic basement
dokumentacja paleontologiczna utworów oligocenu
Oligocene microfossils
WOLA RÓ¯ANIECKA-10 WOLA RÓ¯ANIECKA-11
LUCHÓW-3 £UKOWA-4 -850 -860 -870 -880 -890 -900 -910 -920 -930 -940 MD [m] TVDSS [m] MD [m] MD [m] MD [m] 1020 1030 1040 1050 1060 1070 1080 1090 1020 1030 1040 1050 1060 1070 1080 1090 1210 1220 1230 1240 1250 1260 1270 1280 760 770 780 790 800 810 820 830 840 6,2 km 9,4 km 1,4 km SSE NWN SWW NEE
Ryc. 3. Korelacja serii ewaporatowej i warstw baranowskich oraz ni¿ejleg³ych utworów oligocenu na podstawie pomiarów geofizyki
wiertniczej i rdzeni
Fig. 3. The correlation of the evaporate series and Baranów Beds and underlying Oligocene sediments based on wells logs and cores
6,4 km 9,2 km 1,5 km SW NE SE NE NWW SEE MD [m] MD [m] MD [m] MD[m] Profilowania geofizyczne: : Logs profilowanie gamma Gamma Ray profilowanie neutronowe Neutron profilowania oporonoœci Resistivity baden œrodkowy Middle Badenian oligocen Oligocene baden dolny Lower Badenian
miejsce pobrania rdzenia
cores
pod³o¿e mezozoiczno-paleozoiczne
Mesozoic & Paleozoic basement
dokumentacja paleontologiczna utworów oligocenu
Oligocene microfossils
baden górny
Upper Badenian
POTOK GÓRNY-4 POTOK GÓRNY-5 BISZCZA-5 KSIʯPOL-12
-850 -860 -870 -880 -890 -900 -910 -920 -930 -940 -950 1060 1070 1080 1090 1100 1110 1120 1130 1140 1150 1160 -960 1080 1090 1100 1110 1120 1130 1140 1150 1160 900 910 920 930 940 950 960 870 880 890 900 910 920 930 940 950 960 TVDSS [m]
Ryc. 4. Korelacja serii ewaporatowej i warstw baranowskich oraz ni¿ejleg³ych utworów oligocenu i eocenu na podstawie pomiarów
geo-fizyki wiertniczej i rdzeni
Fig. 4. The correlation of the evaporate series and Baranów Beds and underlying Eocene and Oligocene sediments based on wells logs and
zniszczone. Wœród nagonasiennych dominuj¹cy by³ udzia³ Pinuspollenites, ok. 30% spektrum. Okrytonasienne nato-miast najliczniej reprezentowa³y: Castaneoideaepollis ovifor-mis, C. Tricolporopollenites exactus, Engelhardtioipollenites quietus, Platanipollis opelensis i in. Najwiêksze znacznie mia³y zatem taksony ciep³olubne, sk³adniki mezofilnego lasu. G³ówn¹ podstaw¹ do wydzieleñ wiekowych stanowi³ obecny w próbce morski fitoplankton,
wœród którego wystêpowanie
Cordosphaeridium inodes,
Mem-branophoridium aspinatum i
innych wskazuje na dolnooligo-ceñski wiek zespo³u, co ma te¿ potwierdzenie w ubogim zespole sporomorf. Palinoklasty zawarte
w próbce, wystêpowanie
br¹zowych tkanek drewna,
nab³onków, a zw³aszcza obecnoœæ chitynowych oœródek otwornic i pojedynczych ziaren glaukonitu wskazuje na morskie, niezbyt odleg³e od brzegu œrodowisko sedymentacji osadów (S³odkowska, 1999).
Ska³y mog¹ce byæ odpo-wiednikiem litofacji
piaskow-ców górnego kompleksu
stwierdzono równie¿ w odwier-cie £ukowa 4. Popielate i zielone piaski oraz s³abo zwiêz³e pia-skowce kwarcowe (803–806,3 m) przykrywaj¹ tutaj opisane wy¿ej ska³y litofacji piaszczy-sto-mu³owcowej z wêglem bru-natnym (ryc. 3). Najpierw s¹ to ok. 1-metrowej mi¹¿szoœci
pia-skowce zielone z wyraŸnie
zaznaczonymi strukturami
poziomego warstwowania. Pia-skowce s¹ monomineralne, kwar-cowe, z domieszk¹ minera³ów ilastych illitu i kaolinitu, które nadaj¹ skale zielonkaw¹ barwê. Wy¿szy odcinek profilu to
pia-skowce szare i brunatnawe,
s³abo zwiêz³e, porowate, bez-strukturalne, o mi¹¿szoœci 2,10 m.
Piaskowce oligoceñskie jako ska³y zbiornikowe dla gazu ziemnego
Piaskowce oligocenu s¹ ska³¹ zbiornikow¹ o bardzo dobrych w³aœciwoœciach. W odwiercie Luchów 3 odkryto akumulacjê gazu ziemnego o du¿ej wydajnoœci, ale nieprzemys³owych zaso-bach (ryc. 5). Gaz ziemny jest nietypowy, zawiera bowiem zwiêkszon¹ iloœæ azotu i du¿¹ domieszkê helu (Myœliwiec, 2004). Odkrycie tej ma³ej aku-mulacji oraz wyj¹tkowo dobre w³aœciwoœci zbior-nikowe powoduj¹, ¿e ska³y te nale¿y braæ pod uwagê w trakcie poszukiwañ z³ó¿ gazu ziemnego.
O dobrych w³aœciwoœciach zbiornikowych oli-gocenu decyduje przede wszystkim bardzo dobre wysortowanie i przemycie osadu. Frakcja ila-sto-py³owa i materia³ wêglisty, które ograniczaj¹ porowatoœæ i przepuszczalnoœæ zosta³y usuniête. Ska³y s¹ równie¿ s³abo zdiagenezowane i zawie-raj¹ ma³¹ iloœæ kaolinitowego spoiwa.
W³aœciwoœci zbiornikowe oligoceñskich
piasków i piaskowców s¹ wyj¹tkowo dobre: œrednia poro-watoœæ z 55 próbek wynosi 26%, przy czym a¿ 42 z nich wykazuje porowatoœæ powy¿ej 25%, a 28 porowatoœæ powy¿ej 30%. Œrednia przepuszczalnoœæ wynosi 1250 mD, przy czym niektóre próbki wykazuj¹ przepuszczalnoœæ nawet 6000 mD. Wêglanowoœæ jest znikoma i zazwyczaj nie przekracza 3%. 1220 1260 5 10 15 20 1240 25
piaski i piaskowce facji wybrze¿a (pla¿a, bariera, laguna) Sands and sandstones of shoreline facies (beach, barrier, lagoon) ŒRODOWISKO SEDYMENTACYJNE DEPOSITIONAL ENVIRONMENT POROWATOŒÆ NASYCENIE GAZEM POROSITY GAS SATURATION PROFILOWANIE GAMMA GAMMA RAY PROFILOWANIE NEUTRONOWE NEUTRON G£ÊBOKOŒÆ [m] DEPTH [m] Mb3 Mb2 Mb1 OLIGOCEN OLIGOCENE 30 STRA TYGRAFIA STRA TIGRAPHY KAMBR CAMBRIAN
anhydryty i brekcje anhydrytowe (facja siarczanowa) anhydrite and anhydrite breccia (sulfate facies) osady turbidytowe równi basenowej basin plain turbidities
piaskowce glaukonitowe przybrze¿a i nerytyku littoral and neritic glauconitic sandstones
Ryc. 5. Przyk³ad pomiarów geofizyki wiertniczej z interwa³u utworów oligo -cenu nasyconego gazem ziemnym w odwiercie Luchów 3
Fig. 5. Logs from the Luchów 3 well with the partially gas saturated Oligoce -ne sediments 100km KRAKÓW LUBLIN WARSZAWA GDAÑSK SZCZECIN POZNAÑ WROC£AW RZESZÓW
utwory eocenu Ni¿u Polskiego
Eocene deposits in the Polish Lowland
utwory oligocenu Ni¿u Polskiego
Oligocene deposits in the Polish Lowland
utwory eocenu rejonu Tarnogrodu
Eocene deposits of the Tarnogród area
utwory oligocenu rejonu Tarnogrodu
Oligocene deposits of the Tarnogród area
utwory miocenu zapadliska przedkarpackiego
Miocene deposits of the Carpathian Foredeep
stwierdzone wiertniczo paleogeñskie wype³nienia paleodolin zapadliska przedkarpackiego
Paleogene infill of the paleovalleys penetreted by wells
Karpaty
Carpathians
Ryc. 6. Wystêpowanie utworów oligocenu i eocenu w rejonie Tarnogrodu na tle zasiegu tych
utworów na obszarze Polski. Zasiêg na obszarze Ni¿u wg Piwockiego (2004), zasiêg utworów paleogenu na obszarze zapadliska przedkarpackiego wg Oszczypko i in. (2005)
Fig. 6. The position of the Eocene and Oligocene sedimentary rocks of the Tarnogród area.
The spreading of Eocene and Oligocene on the area of Poland (outside of Carpatians) accor-ding (Piwocki, 2004), the location of Paleogene on the area of Carpathian Foredeep acc. to Oszczypko et al. (2005)
5km odwiert gazowy z oligocenem udokumentowanym paleontologicznie
gas well with Oligocene age sediments proved by microfossils odwiert negatywny z oligocenem udokumentowanym paleontologicznie dry well with Oligocene age sediments proved by microfossils odwiert gazowy z oligocenem na podstawie pomiarów geofizyki otworowej gas well with Oligocene sediments; age based on log data
odwiert negatywny z oligocenem na podstawie pomiarów geofizyki otworowej dry wells with Oligocene sediments; age based on log data
linia korelacji correlation line
uskoki w pod³o¿u utworów kenozoicznych faults in the basement of the Cenozoic deposits zasiêg utworów oligocenu
the limits of the Oligocene deposits
ADAMÓWKA-2 B-2 8 B-3 10 B-4 B-5 7 BISZCZA-1 BRZYSKA WOLA-1 5 BYSTRE-1 13 BYSTRE-2 12 CEWKÓW-1 DD-1 DD-2 DD-3 DD-4 JASTRZÊBIEC-1 JEDLINKI-1 25 26 K-10 24 25 25 K-14KK-14 K-15 6 K-18 20 K-3 K-4 45 K-5 K-6 29 K-7 K-8 28 KRZESZÓW-1 KSIʯPOL-1 12 LIPINY GÓRNE-1 28 LIPINY-1 15 LIPINY-2 15 L-1 18 L-2 8 LUCHÓW-3 17 £UKOWA-1 18 £-2 8 £-3 9 £-5 MARKOWICE-1 16 MARKOWICE-2 NOWA WIEŒ-1 10 NW-2 POTOK GÓRNY-1 36 PG-3 19 33 PG-5 30 SZARAJÓWKA-2 8 SZARAJÓWKA-5 T-17 6 T-2 10 T-4 15 T-5 13 T-6 T-7 14 T-8 T-8A T-9 11 T-1 U-17 U-18 WO-15 WO-2 WO-4 WO-5 WO-9 WOLA OBSZAÑSKA-1 WR-1 15 17 WR-11 23 WR-12 8 WR-14 7 WR-2 14 WR-4 WR-6 WR-7 WR-8 22 WR-9 32 10 15 5 20 25 30 10 15 20 25 30
Ryc. 7. Mapa mi¹¿szoœci serii utworów oligocenu w rejonie Tarnogrodu. Sieæ dyslokacji w pod³o¿u utworów kenozoicznych Fig.7. The thickness map of the Oligocene sediments of the Tarnogród area. Faults in the basement of the Cenozoic deposits
5km odwiert gazowy z oligocenem udokumentowanym paleontologicznie
gas well with Oligocene age sediments proved by microfossils odwiert negatywny z oligocenem udokumentowanym paleontologicznie dry well with Oligocene age sediments proved by microfossils odwiert gazowy z oligocenem na podstawie pomiarów geofizyki otworowej gas well with Oligocene sediments; age based on log data
odwiert negatywny z oligocenem na podstawie pomiarów geofizyki otworowej dry wells with Oligocene sediments; age based on log data
linia korelacji correlation line
uskoki w pod³o¿u utworów kenozoicznych faults in the basement of the Cenozoic deposits zasiêg utworów oligocenu
the limits of the Oligocene deposits
ADAMÓWKA-2 B-2 B-3 B-4 B-5 7 BISZCZA-1 BRZYSKA WOLA-1 BYSTRE-1 BYSTRE-2 CEWKÓW-1 DD-1 DD-2 DD-3 DD-4 JASTRZÊBIEC-1 JEDLINKI-1 K-10 K-14 K-14K K-15 K-18 K-3 K-4 K-5 K-6 K-7 K-8 KRZESZÓW-1 KSIʯPOL-1 LIPINY GÓRNE-1 LIPINY-1 LIPINY-2 L-1 L-2 LUCHÓW-3 £UKOWA-1 £-2 £-3 £-5 MARKOWICE-1 MARKOWICE-2 NOWA WIEŒ-1 NW-2 POTOK GÓRNY-1 PG-3 PG-5 SZARAJÓWKA-2 SZARAJÓWKA-5 T-17 T-2 T-4 T-5 T-6 T-7 T-8 T-8A T-9 T-1 U-17 U-18 WO-15 WO-2 WO-4 WO-5 WO-9 WOLA OBSZAÑSKA-1 WR-1 WR-11 WR-12 WR-14 WR-2 WR-4 WR-6 WR-7 WR-8 WR-9 -600 -700 -800 -900 -1000 -1100 -1200 -500
Ryc. 8. Mapa strukturalna sp¹gu utworów oligocenu w rejonie Tarnogrodu. Sieæ dyslokacji w pod³o¿u utworów kenozoicznych Fig. 8. The depth map of the base of Oligocene sediments of the Tarnogród area. Faults in the basement of the Cenozoic deposits
Zasiêg i mi¹¿szoœæ pokrywy oligocenu oraz implikacje dla geologii regionalnej
Utwory eocenu, jak i oligocenu szeroko rozprze-strzenione s¹ zarówno w Karpatach, jak i na obszarze Ni¿u Polskiego. W Karpatach stanowi¹ wa¿n¹ czêœæ utworów
fliszowych. Od strony pó³nocnej, w najbli¿szym
s¹siedztwie zapadliska przedkarpackiego s¹ znane z Lubelszczyzny (ryc. 6). Wiêkszoœæ uznawanych do nie-dawna za oligoceñskie piasków i glin glaukonitowych z doliny So³okiji, po dok³adnych badaniach paleontologicz-nych okaza³a siê wieku górnoeoceñskiego (Buraczyñski, 1998). Profil tych utworów jest dwudzielny litofacjalnie: czêœæ dolna o mi¹¿szoœci 20–40 m to margliste mu³ki i mu³owce glaukonitowo-kwarcowe, z cienkimi wk³adkami piasków i mu³ków piaszczystych i wapieni marglistych; czêœæ górna o mi¹¿szoœci ok. 20 m to zupe³nie bezwapien-ne, Ÿle wysortowane piaski glaukonitowo-kwarcowe (Buraczyñski, 1998). Utwory te s¹ rezultatem epikonty-nentalnego zalewu morskiego, który rozwija³ siê w œrodko-wym eocenie. Morze wkracza³o od wschodu z obszaru Ukrainy, nieco póŸniej zalew obj¹³ Polskê pó³nocn¹, ³¹cz¹c siê z ch³odnymi wodami oceanicznymi poprzez obszar Danii (Piwocki, 2004). Eoceñski zbiornik pe³nomorski basenu wschodnioeuropejskiego mia³ g³êbokoœæ do 100, maksymalnie 150 m (Piwocki, 2004).
Kolejna transgresja na prze³omie eocenu i oligocenu posuwa³a siê od zachodu. Da³a seriê osadów oligoceñskich szeroko rozprzestrzenionych na obszarze Ni¿u Polskiego. Prawdopodobnie wystêpuj¹ one równie¿ na LubelszczyŸnie ko³o Che³ma i w rejonie Lubartowa (Piwocki, 2004). Basen oligoceñski od basenu ukraiñskiego i bia³oruskiego oddzielony by³ stref¹ p³ycizn i wysp (Piwocki, 2004). Na terenie Ukrainy utwory oligocenu to piaski kwarco-wo-glaukonitowe oraz szare piaski i mu³ki z wk³adkami wêgla brunatnego (Piwocki, 2004). Pod koniec oligocenu morze definitywnie opuœci³o obszar Polski ni¿owej.
Opisane utwory eocenu i oligocenu rejonu Tarnogrodu s¹ najbardziej na po³udnie wysuniêtym stanowiskiem tej ich czêœci, która powsta³a na obszarze Polski Ni¿owej i platformy wschodnioeuropejskiej. Mi¹¿szoœæ zachowanej pokrywy utworów eocenu i oligocenu w rejonie Tarnogro-du waha siê od ponad 40 m do zera (ryc. 7). Jej obecny zasiêg jest niew¹tpliwie rezultatem erozji.
Pokrywa utworów eocenu i oligocenu z rejonu Tarno-grodu mog³a powstawaæ w zbli¿onym okresie, co wspo-mniane na wstêpie wype³nienia paleodolin formacji z Zawoi, Albigowej, Rac³awówki i Czudca, ale jej pozycja paleogeograficzna by³a odmienna. W przeciwieñstwie do po³o¿onych bardziej na po³udnie serii grubookruchowych, serie klastyczne i fitogeniczne oligocenu pó³nocno-wschod-niej czêœci zapadliska powstawa³y na obszarze platformy. Utwory te s¹ obecnie po³o¿one w ró¿nych odwiertach na ró¿nych wysokoœciach strukturalnych, co jest konse-kwencj¹ ich przemieszczeñ pionowych wzd³u¿ dyslokacji w czasie póŸniejszych ruchów tektonicznych (ryc. 8). Sp¹g zachowanych fragmentów pokrywy utworów oligocenu zwi¹zanych z brzegiem morskim i przybrze¿em le¿y dzisiaj na g³êbokoœci od (–490) m w czêœci pó³nocnej obszaru wystêpo-wania (rejon £ukowa–Markowice–Szarajówka) do (–1040) m w czêœci po³udniowej (rejon Luchów–Potok Górny).
Dzisiejsza pozycja strukturalna utworów oligoceñskich rejonu Tarnogrodu jest nastêpstwem systematycznego obni¿ania pod³o¿a zapadliska wzd³u¿ systemu pod³u¿nych dyslokacji NW–SE stopniowo w kierunku po³udnio-wo-wschodnim. Bezpoœredni¹ przyczyn¹ powstania, a w³aœciwie odnowienia tych dyslokacji w sarmacie by³o
ugiêcie fleksuralne platformy, które nastêpowa³o pod wp³ywem nasuwaj¹cych siê od po³udnia Karpat (Krzywiec & Jochym, 1997). Fakt przecinania przez dyslokacje serii ewaporatów œwiadczy o tym, ¿e g³ówny okres ich aktyw-noœci przypada po osadzeniu formacji z Krzy¿anowic, w okresie górnego badenu i sarmatu. Procesy tworzenia zapadliska, obni¿enie pod³o¿a platformowego i transgresja wczesnobadeñska spowodowa³y przerwanie procesów erozji utworów pokrywy eocenu i oligocenu i ich „zakon-serwowanie” pod pokryw¹ warstw baranowskich.
Prócz ekstensji ugiêciowej nacisk nasuwanego oro-genu karpackiego spowodowa³ powstanie w pod³o¿u zapa-dliska naprê¿eñ typu kompresyjnego. Œladem po nich s¹ reaktywowane w wyniku nacisku fliszu karpackiego skie-rowanego skoœnie w stosunku do kierunku starszych eks-tensyjnych dyslokacji bruzdy œródpolskiej uskoki ze sk³adow¹ przesuwcz¹ (Krzywiec & Jochym, 1997). Obraz mi¹¿szoœciowy utworów oligocenu (ryc. 7) wydaje siê potwierdzaæ istnienie ruchu przesuwczego wzd³u¿ dyslo-kacji rozdzielaj¹cych bloki pod³o¿a.
Literatura
ALEXANDROWICZ S.W., GARLICKI A. & RUTKOWSKI J. 1982 — Podstawowe jednostki litostratygraficzne miocenu zapadliska przed-karpackiego. Kwart. Geol., 26: 470–471.
BURACZYÑSKI J. 1998 — Eocen Roztocza. Budowa Geologiczna Roz-tocza (100-lecie badañ polskich geologów). Pañstw. Inst.Geol.: 51–63. CZERNICKI J. 1977 — Warunki geologiczno-strukturalne pu³apek i parametry z³ó¿ gazu ziemnego w miocenie autochtonicznym w strefie nasuniêcia Karpat miêdzy Rzeszowem a Przemyœlem. Wyd. Geol.: 1–68. CZERNICKI J. & SZAFRAN S. 1978 — O niezidentyfikowanych wie-kowo zlepieñcach w sp¹gu utworów miocenu autochtonicznego po³udniowo-wschodniej czêœci zapadliska przedkarpackiego. Spraw. z Posiedz. Komisji Nauk. PAN, Oddzia³ w Krakowie, 22: 45–47. GEDL P. 2000 — Charakterystyka palinologiczna miocenu w rejonie Biszcza–Ksiê¿pol (zapadlisko przedkarpackie). Raporty niepublikowa-ny. Archiwum PGNiG S.A. w Jaœle.
KASIÑSKI J. & PIWOCKI M. 1994 — Neogene coal-forming sedi-mentation in the Carpathian Foredeep, Southern Poland. Geol. Quart., 38: 527–552.
KRZYWIEC P. & JOCHYM P. 1997 — Charakterystyka mioceñskiej strefy subdukcji Karpat Polskich na podstawie wyników modelowañ ugiêcia litosfery. Prz. Geol., 45: 785–792.
MORYC W. 1995 — L¹dowe utwory paleogenu na obszarze przedgó-rza Karpat. Nafta–Gaz, 5: 182–193.
MYŒLIWIEC M. 2004 — Mioceñskie ska³y zbiornikowe zapadliska przedkarpackiego. Prz.Geol., 52: 581–592.
OSZCZYPKO N. 1996 — Mioceñska dynamika polskiej czêœci zapa-dliska przedkarpackiego. Prz. Geol., 44: 1007–1018.
OSZCZYPKO N. & OSZCZYPKO-CLOWES M. 2003 — The Aquita-nian marine deposits in the basement of Polish Western Carpathians and its paleogeographical and paleotectonic implications. Acta Geol. Pol., 53: 101–122.
OSZCZYPKO N., KRZYWIEC P., POPADYUK I. & PERYT T. — 2005 — Carpathian Foredeep Basin (Poland and Ukraine): Its Sedi-mentary, Structural, and Geodynamic Evolution, in J. Golonka and F. J. Picha (eds) —The Carpathians and their foreland: Geology and hydro-carbon resources: AAPG Memoir, 84: 293–350, (w druku).
PIWOCKI M. 2004 — Ni¿ Polski i jego po³udniowe obrze¿enie, [W:] Peryt T. M., Piwocki M. — Budowa geologiczna Polski, T. 1 Stratygra-fia, cz. 3a Kenozoik, Paleogen, Neogen: 22–71.
S£ODKOWSKA B. 1999 — Wyniki badañ palinologicznych osadów trzeciorzêdowych przeprowadzonych w profilach Rudka 10 i Ksiê¿pol 12. Arch. PGNiG S.A. Jas³o.
S£ODKOWSKA B. 2003 — Wyniki badañ palinologicznych osadów trzeciorzêdowych z profilu £ukowa 4 (powiat Bi³goraj). Arch. PGNiG S.A. Jas³o.
SZAFRAN S. 1980 — Rozwój facjalny i uk³ad przestrzenny oraz gazo-noœnoœæ utworów miocenu autochtonicznego we wschodniej czêœci zapadliska przedkarpackiego na podstawie korelacji profilowañ geofi-zycznych. Pr. Geol. PAN, 120: 1–43.
ŒMIST P. 2004 — O wystêpowaniu utworów oligocenu w pó³nocno-w-schodniej czêœci zapadliska przedkarpackiego. 75 Zjazd Nauk. Pol. Tow. Geol., Iwonicz Zdrój, 142.
Praca wp³ynê³a do redakcji 29.12.2005 r. Akceptowano do druku 26.05.2006 r.
