ków naukowych oraz zakrojone na szerok¹ skalê badania w ramach miêdzynarodowych projektów, takich jak EUROPROBE, TESZ i PACE. Do najistotniejszych i ci¹gle kontrowersyjnych problemów geologii tej czêœci orogenu waryscyjskiego nale¿y zaliczyæ m.in.:
pozycjê i znaczenie zespo³ów ofiolitowych (Œlê¿a, Nowa Ruda i in.), kompleksów melan¿owych i ska³ typu ³upków glaukofanowych (Góry Kaczawskie)
pozycjê i znaczenie ska³ metamorficznych ultra-wy-sokich ciœnieñ i temperatur (eklogity i granulity — Góry Sowie, Masyw Œnie¿nika)
charakter i rolê g³ównych stref uskokowych, o prze-biegu równoleg³ym do SW krawêdzi p³yty wschodnioeuro-pejskiej, takich jak g³ówny uskok œródsudecki.
Jeœli przyj¹æ, ¿e jednym z celów badawczych wiercenia ma byæ poznanie g³êbszych elementów skorupy ziemskiej, to otwór nale¿a³oby zlokalizowaæ tam, gdzie g³êbsze partie skorupy (ska³y krystaliczne, a w szczególnoœci zmetamor-fizowane pod³o¿e) s¹ blisko powierzchni Ziemi. Pod tym wzglêdem optymalnym wydaje siê byæ obszar sudecki. Uwzglêdniaj¹c aktualny stopieñ rozpoznania i rozumienia przypowierzchniowej geologii (a tak¿e nieco g³êbsze roz-ciêcie erozyjne), Sudety — w czêœci górskiej — zdaj¹ siê byæ optymalnym terenem dla lokalizacji otworu, lepszym ni¿ blok przedsudecki.
Plan g³êbokiego wiercenia w regionie sudeckim powi-nien zak³adaæ m.in. d¹¿enie do ustalenia przebiegu i natury g³ównych granic tektonicznych oraz relacji pomiêdzy s¹siaduj¹cymi wzd³u¿ nich jednostkami geologicznymi, a tak¿e do okreœlenia, co znajduje siê w pod³o¿u tych jedno-stek. Dlatego celowe wydaje siê rozwa¿enie lokalizacji ewentualnego otworu w pobli¿u (w odleg³oœci 1–2 km?) takich granic. Jest oczywiste, ¿e w fazie prac przygoto-wawczych projektu, nale¿a³oby przeprowadziæ wnikliw¹ analizê ró¿nych opcji, szczegó³ow¹ analizê dostêpnych danych, uzupe³niaj¹ce prace geologiczne i geofizyczne w
wytypowanym obszarze. Ponadto, rozpoczêcie g³ównego wiercenia powinno poprzedziæ, tak jak w przypadku pro-jektu Kontinentales Tiefbohrprogramm de Bundesrepublik Deutschland (KTB), wykonanie otworu „pilotowego”, o g³êbokoœci 2–3 km.
Wœród kluczowych problemów geologii tej czêœci waryscydów, dla wyjaœnienia których g³êbokie wiercenie mia³oby zasadnicze znaczenie, znajduj¹ siê m.in.:
pozycja bloku gnejsowego Gór Sowich i jego stosu-nek do otoczenia, zw³aszcza do s¹siaduj¹cych zespo³ów ofiolitowych, które potencjalnie mog¹ wyznaczaæ wa¿ny w skali ca³ego orogenu szew tektoniczny, oraz
przebieg, charakter i znaczenie g³ównego uskoku œródsudeckiego — ponadregionalnej strefy dyslokacyjnej, nale¿¹cej do systemu stref uskokowych równoleg³ych do SW krawêdzi platformy wschodnioeuropejskiej.
Maj¹c na wzglêdzie powy¿sze uwarunkowania, nale-¿a³oby rozwa¿yæ m.in. nastêpuj¹ce mo¿liwe lokalizacje g³êbokiego otworu:
Góry Sowie — naro¿nik SW bloku gnejsowego (rejon na NW od Srebrnej Góry) albo naro¿nik NW Gór Sowich (rejon Dzieæmorowice–Wa³brzych)
strefa g³ównego uskoku œródsudeckiego, u zbiegu kilku wa¿nych jednostek geologicznych: Gór Kaczaw-skich, bloku karkonosko-izerskiego i depresji œródsudec-kiej (rejon Janowice Wlk.–Ciechanowice–Kaczorów).
Zlokalizowanie projektu g³êbokiego wiercenia w Sudetach — na pó³nocno-wschodnim obrze¿u Masywu Czeskiego — daje mo¿liwoœæ bezpoœredniego nawi¹zania do wyników i doœwiadczeñ uzyskanych przy realizacji pro-jektu KTB. Dodatkowym atutem jest du¿e zainteresowanie oœrodków geologicznych w ró¿nych krajach problematyk¹ skomplikowanej budowy i kontrowersyjnej ewolucji wary-syscydów Europy, le¿¹ce u podstaw ju¿ istniej¹cych miê-dzynarodowych kontaktów naukowych i daj¹ce bazê do pog³êbienia i rozwoju takiej wspó³pracy.
Propozycja lokalizacji g³êbokiego wiercenia w rejonie Karpat wewnêtrznych
Jerzy Lefeld*
W odpowiedzi na zaproszenie autorów artyku³u —
ICDP a wiercenia badawcze w Polsce: zaproszenie do dys-kusji (Lewandowski i in., 2001) pragnê przedstawiæ moje
propozycje co do lokalizacji przysz³ych, g³êbokich wier-ceñ badawczych we wschodniej czêœci zachodnich Karpat wewnêtrznych. Mo¿na rozpatrywaæ jedynie projekty wier-ceñ g³êbszych ni¿ 6000 m, poniewa¿ wyniki wierwier-ceñ p³ytszych ok. 4–5 tys. m w obliczu ju¿ wykonanych otwo-rów na Podhalu s¹ nietrudne do przewidzenia i nie wnios¹ wiele nowego do obrazu wg³êbnej budowy tej czêœci Kar-pat wewnêtrznych.
Celem takiego g³êbokiego wiercenia powinno byæ osi¹gniêcie struktur le¿¹cych pod nadk³adem jednostek reglowych.
Wiercenie takie powinno przebiæ serie reglowe podœ-cie³aj¹ce paleogen Podhala i wejœæ w pod³o¿e, albo wier-chowe lub te¿ w okrywê osadow¹ hipotetycznego masywu
Andrusova (Birkenmajer, 1988). Z dotychczasowych danych o budowie pod³o¿a paleogenu podhalañskiego wynika, ¿e mo¿na siê pod nim spodziewaæ istnienia kilku jednostek reglowych o charakterze mniejszych lub wiêk-szych ³usek (Wieczorek & Barbacki, 1997). Jednostki takie siêgaj¹ ku pó³nocy najprawdopodobniej do strefy dysloka-cyjnej po³udniowego uskoku przypieniñskiego, czyli nie-mal do kontaktu fliszu Podhala z pasem ska³kowym. W pobli¿u linii najczêœciej analizowanego przekroju Kra-ków–Zakopane (Sikora, 1980; Birkenmajer, 1985; Lefeld & Jankowski, 1985; Wieczorek & Barbacki, 1997 i in.) ist-nieje kilka wierceñ, natomiast obszar na wschód od tej linii, poza otworem Bukowina Tatrzañska PIG–1 (Chowa-niec i in., 1992) jest ma³o poznany. To ostatnie wiercenie dotar³o do g³êbokoœci 3780 m, i moim zdaniem, nie prze-bi³o sp¹gu jednostek reglowych, tym samym nie osiagnê³o serii wierchowych.
Jeszcze dalej ku wschodowi w strukturze Pieniñskiego Pasa Ska³kowego w jego po³udniowej czêœci wystêpuje Ska³ka Haligowiecka zawieraj¹ca seriê o tej samej nazwie 169 Przegl¹d Geologiczny, vol. 50, nr 2, 2002
*Instytut Nauk Geologicznych, Polska Akademia Nauk, ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa
a stanowi¹c¹ niew¹tpliw¹ sekwencjê ska³kow¹ (Birkenma-jer, 1959) lub przejœciow¹ do sekwencji masywu Andru-sova (Birkenmajer, 1988). Ju¿ sama jej obecnoœæ w tamtym rejonie stwarza okazjê do rozpatrzenia pod³o¿a centralno-karpackiego paleogenu pod k¹tem kontaktu serii ska³kowych z jednostkami pod³o¿a po³o¿onymi dalej ku po³udniowi. Szczególn¹ cech¹ tej serii jest obecnoœæ w jej sk³adzie dolnej jury, le¿¹cej z niezgodnoœci¹ k¹tow¹ na wêglanowym triasie (Kotañski, 1963). Mo¿na wyraziæ przypuszczenie, ¿e to pod³o¿e triasowe mo¿e siê przed³u¿aæ ku po³udniowi w pod³o¿u fliszu (abstrahuj¹c od istniej¹cych tam stref dyslokacji nieci¹g³ych), np. do mezozoicznej okrywy masywu Andrusova. Raczej tylko teoretycznie, mo¿na siê spodziewaæ ponad jednostkami reglowymi niewielkiej mi¹¿szoœci osadów kredy typu gozawskiego. Ods³oniêcia kredy tego typu istniej¹ na wschodnim krañcu Ni¿nych Tatr (Sumiac) i — byæ mo¿e, w polskiej czêœci Tatr Wschodnich (Birkenmajer, 2000).
Nie mo¿na te¿ wykluczyæ istnienia w tamtym rejonie pod jednostkami reglowymi, jakichœ nasuniêtych serii typu wierchowego. W takim przypadku po³udniowa granica Pasa Ska³kowego musi byæ tam bardzo skomplikowana a wiêc trudna do interpretacji. Jednak w przypadku nawier-cenia jakichœ serii zbli¿onych do serii haligowieckiej mie-libyœmy tam do czynienia byæ mo¿e z okryw¹ mezozoiczn¹ masywu Andrusova. W przypadku potrzeby sprawdzenia tej granicy ewentualne wiercenie powinno byæ umieszczo-ne bezpoœrednio na po³udnie od Ska³ki Haligowieckiej, czyli ju¿ na terenie S³owacji (ryc. 1).
Na po³udniowo-wschodnim krañcu Tatr Wysokich przebiega uskok zwany po³udniowotatrzañskim, który wynosi strukturê Tatr ok. 2 tys. m ponad otaczaj¹c¹ Kotlinê Spisk¹. Uskok ten biegnie dalej ku NE, gdzie na pograni-czu Podhala i Spisza wyniós³ ku powierzchni tzw. strukturê Ru¿bachów–Dru¿baków (Mahel, 1963) i gdzie ods³aniaj¹ siê mezozoiczne serie reglowe, stanowi¹ce najprawdopodob-niej przed³u¿enie p³aszczowiny cz¹stkowej Tatr Bielskich z Tatr (Lefeld, 1999). Tym samym mo¿na za³o¿yæ, ¿e ta jednostka reglowa istnieje pod paleogenem Podhala pomiêdzy Tatrami Bielskimi a struktur¹ Dru¿baków. Byæ mo¿e siêga ona nawet dalej ku pó³nocy, choæ bezpoœred-nich danych na ten temat na razie brak. Struktura Dru¿ba-ków znajduje siê na skrzydle wisz¹cym uskoku po³udniowo-tatrzañskiego (ryc. 2), podczas gdy skrzyd³o zrzucone (strona SE) jest pokryte znacznej mi¹¿szoœci fli-szem centralno-paleogeñskim. Rozpatruj¹c mo¿liwoœci lokalizacji wiercenia badawczego w tamtym rejonie nale-¿a³oby go umieœciæ w³aœnie na skrzydle wisz¹cym, aby unikn¹æ przewiercania znacznych mi¹¿szoœci tego fliszu. Pod tym wzglêdem optymalne lokalizacje mog¹ byæ wska-zane na po³udnie od wsi Haligovce, czy w okolicach wsi Velka Lesna (ryc. 1, 2) W tym drugim przypadku szansa na przewiercenie jakiœ serii ska³kowych maleje, mo¿na natomiast napotkaæ serie reglowe oraz ni¿ej — mezozoik typu wierchowego lub wrêcz os³onê osadow¹ masywu Andrusova. W sumie wiercenie takie powinno przebiæ serie skalne o mi¹¿szoœci ok. 7–8 tys. m i mog³oby byæ zatrzymane dopiero w pod³o¿u typu wierchowego.
Gdyby wchodzi³o w grê umieszczenie takiego wiercenia tylko po stronie polskiej, to jedyn¹ lokalizacj¹ s¹ okolice wsi Kacwin, jako le¿¹cej niedaleko od omawianego wy¿ej rejonu.
170
Przegl¹d Geologiczny, vol. 50, nr 2, 2002
p ³ a s z c z o w i n a m a g u r s k a p a s s k a ³ k o w y P o d h a l e
S
p
i
s
z
T a t r y N i ¿ n e T a t r y R u b a c hy B r a n i s k o 0 10 20 km A A' p³aszczowina magurska pas ska³kowy serie reglowe serie wierchowe krystalinik H granica pañstwa ska³ki haligowieckie H WARSZAWA 2 0° 50° proponowane lokalizacje wierceniaRyc. 1. Schematyczna mapka pó³nocnej partii zachodnich Karpat wewnêtrznych na pograniczu Podhala i Spisza
1 1 1 2 2 3 3 4 km 0 0 (km) Magura Szczawnica Haligowce
NW
SE
A p a s s k a ³ k o w y P o d h a l e Rubachy Spisz A'Ryc. 2. Schematyczny przekrój geologiczny poprzez pas ska³kowy i wschodnie Podhale. Strza³ka wskazuje proponowane miejsce przysz³ego wiercenia badawczego
Inn¹, raczej tylko teoretyczn¹, mo¿liwoœci¹ by³oby umieszczenie takiego wiercenia bezpoœrednio na trzonie krystalicznym Tatr Wysokich, np. na wschodnim sk³onie elewacji Koszystej, na Polanie Palenica Bia³czañska. Jest to jednak niemo¿liwe, ze wzglêdu na przepisy ochrony przyrody obowi¹zuj¹ce w Tatrzañskim Parku Narodowym.
Literatura
BIRKENMAJER K. 1959 — Znaczenie Ska³ki Haligowieckiej dla geo-logii pieniñskiego pasa ska³kowego. Rocz. Pol. Tow. Geol., 29: 73–88. BIRKENMAJER K. 1974 — Carpathian Mountains. [W:] Mesozoic–Ceno-zoic Orogenic Belts. — Data for Orogenic Studies. (A. M. Spencer ed.). Geol. Soc. Spec. Publ., No 4. The Geological Society. Edinburgh–London. BIRKENMAJER K. 1985 — Carpatho-Balkan Geological Association, XIII Congress (Kraków, 1985). Guide to Excursion 2: Main geotraver-se of the Polish Carpathians (Kraków–Zakopane): 5–13; 31–36. War-szawa.
BIRKENMAJER K. 1988 — Exotic Andrusov Ridge: its role in pla-te-tectonic evolution of the West Carpathian Foldbelt. Stud. Geol. Pol., 91: 7–37.
BIRKENMAJER K. 2000 — Gosau–type Conglomerate in the Rusi-nowa Polana Area, Polish Tatra Mts: its Relation to the Lower Subtatric Nappe. Bull. Pol. Ac. Sci., Earth Sci., 48: 17–133.
CHOWANIEC J., JAWOR E. & POPRAWA D. 1992 — Dokumentacja wynikowa otworu Bukowina Tatrzañska PIG–1. CAG 1741/97. KOTAÑSKI Z. 1963 — O triasie Ska³ki Haligowieckiej i pozycji pale-ogeograficznej serii haligowieckiej. Acta Geol. Pol., 13: 295–313. LEFELD J. & JANKOWSKI J. 1985 — Model of deep structure of the Polish Inner Carpathians. Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sci., A16, 175: 71–99.
LEWANDOWSKI M., ¯ELANIEWICZ A., MAZUR S., ALEKSANDROWSKI P., JAROSIÑSKI M. & SKOMPSKI S. 2001 — ICDP a wiercenia badawcze w Polsce: zaproszenie do dyskusji. Prz. Geol., 49: 46–51.
MAHEL M. 1963 — Stratigrafia mezozoika ruzbasskeho ostrova. Geol. Pr. — Zpravy 30. Bratislava.
SIKORA W. 1980 — Przekrój geologiczny Kraków–Zakopane. Wyd. Geol.
WIECZOREK J. & BARBACKI A. 1997 — Przekrój geologiczny przez nieckê podhalañsk¹ i jej pod³o¿e na podstawie danych sejsmicz-nych i wiertniczych; implikacje dla geotermii. Prz. Geol., 45: 715–720.
Wiercenia badawcze ICDP a problematyka czwartorzêdu w Polsce
Teresa Madeyska*, Jerzy Nawrocki**
Jednym z problemów rozwi¹zywanych w ramach ICDP jest rekonstrukcja przebiegu zmian paleoklimatycz-nych w czwartorzêdzie. W tym celu do badañ s¹ typowane przede wszystkim du¿e jeziora (jak Bajka³, Titicaca i Mala-wi), w których osady gromadzi³y siê w d³ugich odcinkach czasowych i charakteryzuj¹ siê ci¹g³¹ sedymentacj¹. Tylko w takich miejscach istnieje w obrêbie kontynentów mo¿li-woœæ zachowania siê ci¹g³ego zapisu zmian klimatycz-nych.
Poza ICDP, realizowanych jest lub by³o wiele mniej-szych miêdzynarodowych programów dotycz¹cych zmian klimatu w czwartorzêdzie. W wielu tych programach czyn-ny udzia³ brali lub bior¹ naukowcy polscy, w kilku byli ini-cjatorami i pe³nili rolê wiod¹c¹.
W polskim czwartorzêdzie profile osadów jeziornych obejmuj¹ na ogó³ jeden cykl interglacjalny, rzadkie s¹ sta-nowiska z ci¹g³ym zapisem zmian klimatycznych d³u¿szych odcinków czasowych. Wynika to oczywiœcie z dzia³alnoœci l¹dolodów. W miarê ci¹g³e serie osadów reprezentuj¹ce czwartorzêd istniej¹ jedynie w lessach po³udniowej Polski i s¹siedniej Zachodniej Ukrainy. Cha-rakter sedymentu, jakim jest less nie daje jednak takiej gwarancji ci¹g³oœci sedymentacji, jak¹ mog¹ daæ osady jeziorne. Profile lessowe z glebami kopalnymi i seriami struktur kriogenicznych s¹ w wielu miejscach ods³oniête, dostêpne do szczegó³owych badañ. Ods³oniêcia umo¿li-wiaj¹ œledzenie zmian w poziomie i obserwowanie nie-ci¹g³oœci sedymentacyjnych, daj¹ wiêc pod tym wzglêdem wiêksze mo¿liwoœci badawcze ni¿ wiercenia.
Rola polskich badaczy w realizacji programu ICDP w zakresie rekonstrukcji czwartorzêdowych zmian klima-tycznych mo¿e polegaæ na w³¹czaniu siê do zespo³ów opra-cowuj¹cych wiercenia w jeziorach o d³ugiej sekwencji osadowej. Mo¿liwoœci s¹ du¿e.
Szkieletem wszystkich rekonstrukcji paleoklimatycz-nych musi byæ chronostratygrafia. Du¿¹ role odegraæ tu mo¿e paleomagnetyzm. Podstawowe elementy magne-to-chronostratygrafii, to:
dobrze datowane granice chronozon paleomagne-tycznych, zw³aszcza granicy Brunhes/Matuyama
dobrze datowane wycieczki paleomagnetyczne (Bla-ke, Laschamp)
zmiany wiekowe pola geomagnetycznego zmiany natê¿enia pola geomagnetycznego.
Dodatkowo mog¹ byæ wykorzystane czu³e na zmiany klimatu parametry petromagnetyczne, np. podatnoœæ magnetyczna.
Stosowane i rozwijane s¹ w Polsce datowania metoda-mi 14C (Zak³ad Zastosowañ Radioizotopów Pol. Œl, Muzeum Arch.-Etn.w £odzi, Poznañskie Laboratorium Radiowêglowe), metodami opartymi na zjawisku lumine-scencji (Politechnika Œl¹ska, UMCS) uranowo-torow¹ (ING PAN), a tak¿e dendrochronologia (m.in. AGH), jest wprowadzana metoda elektronowego rezonansu parama-gnetycznego (Inst. Fizyki UAM).
Wa¿n¹ dla rekonstrukcji paleoklimatycznych metod¹ jest okreœlanie stosunków iloœciowych stabilnych izoto-pów pierwiastków lekkich, szczególnie tlenu, ale te¿ wêgla i siarki. W Polsce istnieje ju¿ kilka laboratoriów, w których s¹ prowadzone badania stosunków izotopów stabilnych tych pierwiastków w ró¿nych typach osadów, m.in. jezior-nych. W ma³ym stopniu s¹ wykorzystywane analizy geo-chemiczne osadów jeziornych, a tak¿e zmiany sk³adu 171 Przegl¹d Geologiczny, vol. 50, nr 2, 2002
*Instytut Nauk Geologicznych PAN, ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa; tmadeysk@twarda.pan.pl
**Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa; jnaw@pgi.waw.pl
