21. R o u x M. - Echinoderm Studies, 1987 vol. 2 s. 1-53.
22. R ó ż k o w s k a M. - Acta Palaont. Pol., 1969 nr1s.5-187.
23. S a n d b e r g C.A., Z i e g l e r W., D re e -s e n R., B u t l e r J.L. - Cour. Forsch.-Inst. Sen ck., 1988 vol. l 02 s. 263 - 307.
24. S o r a u f J.E., P e d d er A.E.H. - Can. J. Earth Sci., 1986 vol. 23 nr 9 s. 1265- 1287. 25. S z u l c z e w s ki M. - Acta Geol. Pol., 1971
nr1s.1-129.
26. S z u l c z e w s k i M. - Przew. 53 Zjazdu Pol. Tow. Geol., 1981 s. 68-82.
27. S z u l c z e w s k i M. - Ann. Soc. Geol. Bel-gique, 1986 vol. 109 nr l s. 263-265.
28. W a Ił i s e r O.H. - Cour. Forsch.-Inst. Senck., 1985 vol. 75 s. 401-408.
29. W r z o ł e k T. - Can. Soc. Petrol. Geol. Memoir, 1988 vol. 14 pt. 3 s. 413-423.
SUMMARY
The Frasnian Famennian boundary represents one of the most important mass extinction events in the Phane-rozoic, manifesting itself mostly by the worldwide declin e o f stromatoporoid-eorał reefs. The current paleontologie and stratigraphic research in the Holy Cross Mts., Po-land, reveals variable patterns of taxonomic diversity of particular fossil groups (figs. 1-4). During the Frasnian the decline o f stromatoporaids is evident while the rugose corals show the opposite trend (fig. 1). At the F/F boundary the crisis is marked by a total disappearance of stromatoporoids, corals (fig. l) and crinoids (fig. 3), and termination of numerous important lineages of bra-chiopods, e.g. reef-associated atrypids and pentamerids (fig. 2). The coelenterate-dominated reef biotas of the Holy Cross Mts. collapsed prior to the F/F boundary, that is not later than the linguij'ormis Zone. Only small
cyanophycean (thrombolitic?) buildups developed locally in the early Famennian in this area. Stepwise patternsof extinction and subsequent recovery are well-recorded in the part of considerably affected shelf areas. The pela-gic-ridge ecosystem of the Famennian type was intro-duced not earlier than in the crepida Zone along with stabilization of environmental conditions on the shelf.
Translated by authors
PE310ME
C rpamn:~eH cppaH- <PaMeH CBH3aHO O.IJ:HO H3 CaMbiX 60JibiiiHX B cppaHep030e MaCCOBbiX BbiMHpaHHił, IIpOSI-BJIHIOIUeecSI rrpe)l(.n:e Bcero B yrra.nxe pa3BHTHSI pacrrpo-CTpaHeHHbiX BO BCeM MHpe CTpOMaTOIIOpOH.[(O-KOpaJI-JlOBbiX pHcpOB. llpOBO.IJ:HMbie B HaCTOmi(ee BpeMSI B
CBeHTOKIIIHCKHX ropax rraneoHTOJIOrHqecKHe H
cTpaTH-rpa<PHqecKHe HCCJie.IJ:OBaHHSI BbiKa3aJIH pa3Hble TpeH.IJ:bl .[(H<PcpepeHUHaUHJł .[(mi OT.IJ:eJibHbiX rpyrrrr (pHC. 1- 4). Yrra.noK xoporno BH.[(eH B cnyqae cTpoMaTorropoH.n:e:H <PpaHa, HO IIpOTHBOIIOJlO)I(HOe pacrrpe.n:eneHHe BbiKa3bi-BaiOT Kopannhi Rugosa (pHc. l). KpH3HC Ha6nro.naeTcSI TaK)I(e B <PayHe 6paXHOIIO.IJ: (pHC. 2) H KpHHOH.IJ:eH (pHC. 3).
MHorHe Ba)I(Hhie 3BOJIIOUHOHHhie JIHHHH (Harrp. CB51-3aHHbie C pHcpaMH aTpHIIH.[(bl H IIeHTaMepH.[(bl) KO~H
JIHC B6JIH3H KpoBJIH cppaHa HJIH B paHHeM cpaMeHe. Pa3-BHTHe pH<i>OBbiX 6HOUeH030B, OBJia.IJ:eHHbiX KHIIIeqHOIIO-JlOCTHbiMH rrpeKpaTHJIOCb B CBeHTOKIIIHCKOM paHOHe rrepe.n: rpaHHUeił cppaHa H <PaMeHa (He rro:f)l(e qeM B rre-pHo.n: Linguiformis H TOJibKO rrpHcyTcTBHe He6onhiiiHX
IIOCTpOeK CHHe3eJIHbiX BO.IJ:OpOCJieH (TpOM60JIHTOB?) MO)I(HO IIpHHHMaTb MeCTHO .IJ:Jl51 paHHero cpaMeHa 3TOfO paHOHa. llocTeiieHHbiH xapaKTep BbiMHpaHH51 H
BOC-CTaHOBJieHH51 <PayHbl 51BJI51eTC51 HeCOMHeHHbiM .[(Jl51 :noij qacTH CHJlbHO HapyiiieHHOfO rnenb<t>a, a <PaMeHCKOfO THIIa 3KOCHCTeMa rrenarHqecl(OfO xpe6Ta OKOHqaTeJibHO ccpopMHpoBanacb He paHhiiie qeM B rrepHo.n: crepida, KOf.IJ:a CTa6ąJIH3HpOBaJIHCb YCJIOBH51 cpe.[(bl Ha IIIeJih<i>e. MICHAŁ SZULCZEWSKI
Uniwersytet Warszawski
ŚWIATOWE
I REGIONALNE ZDARZENIA
W ZAPISIE STRATYGRAFICZNYM POGRANICZA FRANU
I
FAMEND
GÓR ŚWIĘTOKRZYSKICH
Pogranicze franu i famenu od dawna budzi szczególne zainteresowanie, gdyż wiąże się z nimjeden z najgłębszych kryzysów biosfery na przestrzeni całego fanerozoiku. Bardziej wnikliwe studia wskazują jednak, że na dewon przypada blisko dwadzieścia światowych zdarzeń bio-logicznych o rozmaitej wyrazistości, a post-frański kryzys jest w istocie ostatnim aktem wielostopniowego wymie-rania (cf. 7, 35), choć nie ustają też jego katastroficzne interpretacje (13, 23). Zdarzenia biologiczne z reguły są powiązane ze zmianami facjalnymi, ale sukcesja facjalna bywa też podstawą nawiązań do suponowanych ruchów eustatycznych światowego oceanu. Pojawiło się też kilka prób takiego spojrzenia na polski, a w szczególności na
świętokrzyski dewon (18, 19, 29, 15).
Wydają się one jednak być odległe od wyczerpania problemu i niekiedy jednostronnie eksponują znaczenie czynnika eustatycznego. Z tych też przyczyn niniejsze
UKD 551.834.5(438.132:23) opracowanie wstępne dotyczy dość szerokiego przedziału stratygraficznego i stara się brać pod uwagę panujące w nim stosunki stratygraficzne, facjalne, uwarunkowania tektoniczne, a ze skamieniałości głównie konodonty. Te ostatnie traktowane są jako podstawa zarówno korelacji stratygraficznej, jak i analizy biofacjalnej. Standardowa stratygrafia konodontowa przechodzi obecnie nie dokoń
czone jeszcze gruntowe przeobrażenia i stąd biorą się widoczne w pracy trudności z rozgraniczeniem poziomów
triangularis.
Sposób rozwiązywania problemu nie ma charakteru stratygrafii zdarzeniowej, _zmierzającej- do opartej na zdarzeniach korelacji niezafeznej.od biostratygrafii (cf l, 12), lecz jest próbą oceny stopnia synchroniczności
zdarzeń metodą biostratygraficzną. Inne podejście do tej kwestii byłoby tutaj regresem metodologicznym wobec możliwości korelacji opartej na konodontach.
Rozpa-trywanymi zdarzeniami są głównie ostre granice wer-tykalnych zmian lito- i biofacjalnych. Mieszczą się one w definicji Gr e tenera ( 6) "rzadkich zdarzeń".
POGRĄŻENIE
PŁYTKOWODNEJ PLATFORMY WĘGLANOWEJ
Płytkowodna platforma węglanowa w dewonie świę tokrzyskim jest utworzona z rozmaitych odmian wapieni stromatoporowo-koralowcowych, od ciał biostromal-nych i biohermowych, poprzez wapienie ziarniste do płytkowodnych facji cienkoławicowych, bliskich niemiec-kiego flinzu. Zasięg geograficzny platformy ulęgał we franieograniczaniu nie w sposób ciągły, lecz epizodyczny.
W
środkowej dobie asymmetricus prawdopodobnie naj-bardziej zwęził się areał platformy i zniknęły budowle organiczne typu biohermowego (30). Ponownezmniej-.; szenie jej powierzchni nastąpiło we wczesnej dobie gigas,
kiedy szeroko rozprzestrzeniły się w jej stropie wapienie pelagiczne (Kadzielnia, Wietrznia). Dłużej trwająca sedy-mentacja wapieni stromatoporowo-koraloweowych jest znana z Bolechowie i Miedzianki. W Bolechowieach koralowce wskazują na wyższą część franu (Różkowska vide 26, Wrzołek vide 15), a na Miedziance powyżej
wapieni z koralowcami leżą wapienie krynoidowe pozio-mu linguiformis. Sedymentacja wapieni ziarnistych prze-trwała do fameńskich poziomów triangularis na Psich Górkach (24), ale stromatoporoidy nikną tam w górnej ~partii poziomów gigas. Wbrew wcześniejszym
przypusz-czeniom (3) ich zasięg stratygraficzny w Górach Święto krzyskich nie jest więc ewenementem europejskim. G. Racki (18, 19) zwrócił uwagę na objawy - wywołanej zdarzeniami eustatycznymi - cykliczności w wykształ ceniu wapieni stromatoporowo-koralowych, jednak zwę żenie się ich powierzchni we franie wiąże się w niemniej-szym stopniu z blokową dezintegracją platformy i związa ną z J!ią ekspansją głębszego zbiornika. Dezintegracja
frańskich platform węglanowych znana jest szeroko także
spoza Burameryki (9, 36) i może mieć wraz ze zjawiskami eustatycznymi wpływ na kryzys frański. Oba zjawiska mogą mieć przy tym wspólną przyczynę w procesach tektoniki globalnej.
STOSUNKI STRATYGRAFICZNE W SKONDENSOWANEJ STRATYGRAFICZNIE
POKRYWIE PLATFORMY WĘGLANOWEJ
~! -~ ~.... J · ,. ~· 'i •,J ~... • ..
W centralnie usytuowanym obszarze kieleckim płyt
kowodna platforma węglanowa jest przykryta przez
skondensowaną stratygraficznie pokrywę skał
osadzo-~-nych w środowiskach sedymentacji bardziej głębokowo
dnej. Redukcja miąższości wynika tu nie tylko z samej kondensacji, ale także z nagminnego występowania luk stratygraficznych usytuowanych przede wszystkim w spągu sekwencji· skondensowanej. Następstwo facji i zdarzeń odpowiada tu przypadkowi zatapiania platformy podczas podwyższania się względnego poziomu morza, za którym zdecydowanie nie nadąża przyrost osadów (8). Luki i kondensacja odpowiadają charakterystycznej dla tego przypadku "fazie początkowej" lub "wstępnemu
okresowi zwłoki", dzielącym zatopienie platformy od
zapoczątkowania ponownie intensywnej, ale już pelagicz-nej sedymentacji węglanowej. Drobiazgowe badania stra-tygraficzne wskazują, że chociaż takie ogólne następstwo
facji i zdarzeń jest powszechne, to jednak umiejscowienie i zakres stratygraficzny luk, sekwencji skondensowanych i ich podrzędnych odmian facjalnych wykazuje wybitną niestałość, większe uporządkowanie stosunków
straty-graficznych panuje natomiast wewnątrz podrzędnych obszarów, odpowiadających północnemu skrajowi regio-nu kieleckiego (południowe skrzydło synkliny kieleckiej) i odrębnie jego bardziej południowej części.
W strefie południowej (Miedzianka, wzgórza gałęzic kie, wiercenie Bolechowice, Jabłonna) jest skondensowa-ny cały reprezentowany w profilach famen i niższy turnej, a wyjątkowo nawet najwyższy fran (Miedzianka). Spą gowa luka stratygraficzna ma zasięg wybitnie zmienny. W różnych miejscach wzgórz gałęziekich zamykają ją poziomy: górny marginifera, górny trachytera, a nawet turnejski poziom anchoralis (cf 26). Na Miedziance (ryc. 6) sekwencja skondensowana zaczyna się już poz.
linguiformis, a w Jabłonnej nieco niżej niż sądzono (39), bo dolnym poziomem Palmatolepis triangularis. W obu tych stanowiskach jej granica spągowa wyraża się ostrą zmianą facji, ale jest brak paleontologicznych podstaw do wykrycia ewentualnej luki. Na Miedziance na granicy franu z famenem brakuje natomiast dolnego poziomu
triangularis.
. Sekwencja skondensowana strefy południowej jest zróżnicowana na dwa typy facjalne, obejmujące wapienie krynoidowe i wapienie głowonogowe. Wapienie krynoi-dowe występują nie wszędzie i z reguły poniżej w.apieni głowonogowych. W ten sposób całość sekwencji upodab-nia się do znanego z innych obszarów łańcucha facji: wapienie biohermowe itp. -wapienie krynoidowe - wa-pienie głowonogowe, jednak bez wapieni gruzłowych w dalszej jego części zakończonej sedymentacją ilastą (c
f
31, 32, 34, 37). Zasięg stratygraficzny wapieni krynoido-wych w różnych profilach, a także w żyłach neptunicz-nych jest niestały. Najwcześniej pojawiają się w poziomie
linguiformis (Miedzianka), najszerzej są rozpowszech-nione.w poziomach od crepida po marginifera, a najwyżej sięgają przynajmniej dolnego poziomu expansa.
W południowym skrzydle synkliny kieleckiej konden-sacji podlega wyższa część franu i tylko dolna famenu, podczas gdy wyższy famen jest już reprezentowany głównie przez miąższą sekwencję łupkowo-marglistą. Zazwyczaj sekwencja skondensowana zaczyna się dol-nym poziomem gigas (Kadzielnia, Wietrznia) wraz z po-jawieniem się wapieni pelagicznych, a maksymalnie sięga górnego poziomu rhomboidea (Kadzielnia). Lokalnie na Wietrzni (ryc. l) silną kondensację wykazuje także prze-dział od górnej części dolnego poziomu asymmetricus do spągu dolnego poziomu gigas, skomprymowany do oko-ło 50 cm miąższości. Wzór rozkładu luk stratygraficz-nych, reprezentowanych przez osady fragmentów sek-wencji oraz stopnia kondensacji jest bardzo niestały i zmienia się na przestrzeni kilkudziesięciu metrów, a nawet wręcz raptownie i to niekiedy w wyraźnym związku z synsedymentacyjną tektoniką blokową (ryc. l). Lokalnie na Kadzielni i Wietrzni luki stratygraficzne obejmują około 10 poziomów konodontowych, co spra-wia, że zapis skalny odpowiada niekiedy zaledwie kilku procentom czasu odpowiadającego całkowitemu prze-działowi skondensowanemu. Wzrost stopnia kondensacji i zasięgu przestrzennego luk ku pograniczu franu z fame-nem powoduje, że poziom linguiformis jest znany tylko lokalnie z Wietrzni (ryc. l, blok D; ryc. 4), dolny poziom
triangularis w facji pelagicznej nie został nigdzie znalezio-ny, a wyższe poziomy, po spąg środkowego crepĘda zarówno na Kadzielni, jak i na Wietrzni są cienkie i wykształcone na ograniczonej przestrzeni. Facja skon-densowanych stratygraficznie wapieni krynoidowych w strefie tej nie występuje, z wyjątkiem Dalni (25), w której zrekonstruowany profil ma więcej wspólnego ze
D o "O o.
u-u
m
~ (.)~~
łł
~l~
,f
l
~
fu>~ 1 ~ 2l
>
>
:::
·
:
;j3
~4 .[8]5
"' ~6§ 7
§ 8
~gE1o
Ryc. l. Stosunki stratygraficzne w górnym dewonie Wietrzni
związane z synsedymentacyjną tektoniką blokową
Pionowa szrafura między liniami korelacyjnymi oznacza nieek-wiwalentne fragmenty sekwencji standardowych poziomów ko-nodontowych. Objaśnienie zbiorcze do wszystkich rycin; litery przy poziomach konodontowych: L - dolny, M - środkowy, U -górny; nazwy rodzajowe konodontów: PA- Palmatolepis
i Mesotaxis, PO - Polygnathus, A - Ancyrodellai Ancyrogna-thus nie rozdzielone, PE - Pelekysgnathus, ICR - Icriodus;
objaśnienia szrafur oznaczających litologię: l - zlepieńce śród
formacyjne złożone z płaskich otoczaków, 2 - inne kalcyrudyty, 3 - kalkarenity, 4 - wapienie krynoidowe, 5 - muszlowce ramienionogowe (głowonogowe), 6 - wapienie stromatoporo-wo-koralowcowe, 7-wapienie mikrytowe (głowonogowe) 8
-wapienie i łupki, 9 wapienie gruzłowe, l O - łupki i wapienie silnie zbudinażowane
strefą południową. Wyjątkową pozycję zajmuje profil Psich Górek (24), gdzie ciągła sedymentacja w facji wapieni ziarnistych przetrwała od franu przynajmniej do górnego poziomu triangularis.
Skondensowane wapienie pelagiczne niższego franu w strefie północnego skraju regionu kieleckiego przy-krywa wszędzie miąższa sekwencja łupkowo-marglista wyższego f amen u. Ta sama jednostka litostratygraficzna przykrywa też warstwy kostomłockie w niedalekich Ślu chowicach, leżących już w regionie facjalnym łysogórs
kim s.l. Jej spąg jest zawsze ostro zarysowany i wyraża kolejną szybką zmianę w transgresywnym następstwie
facji. Jednakże i ta zmiana facji objawia nadspodziewanie
duży diachronizm na niewielkiej przestrzeni jej występo
wania, gdyż przebiega w rozmaitej pozycji w przedziale aż
siedmiu poziomów stratygraficznych (ryc. 2). Jest ona usytuowana zawsze powyżej granicy franu z famenem i leży najniżej w Zagórzu w środkowym poziomie trian-gularis (lub niżej ?), a najwyżej na Kadzielni w górnym poziomie rhomboidea.
ZAPIS ZDARZEŃ
W FACJACH BASENOWYCH
Na pograniczu franu z famenem facje basenowe
sąsiadują na północy i na południu z zajmującym wyższą
topografteznie pozycję regionem kieleckim.
Przeważają-Fig. J. The effect oj the synsedimentary block faulting on the stratigraphic relationships in the Upper Devonian ofthe Wietrznia
quarry
Verticallines indicate nonequivalent parts of the sequences in terms of the standard conodont zonation. Explanations of all figures; letters at konodonts horizots: L - Lower, M - Middle,
U - U p per; nam es o f conodont gen era: PA - Palmatolepis and
Mesoraxis, PO - Polygnathus, A - Ancyrodella and Ancyro-gnathus undivided, PE - Pelekysgnathus, ICR - Icriodus; symbols indicating lithology: l - fiat pebbles conglomerates, 2 - other calcirudites, ~ - calcarenites, 4 - crinoidal limes-tones, S - brachiopod limestones, 6 - stromatoporoid-eorał
limestones, 7 - micritic (cephalopod) limestones, 8 - limestones with shale intercalations, 9 - nodular limestones, 10 - shales
with discontinuous limestone layers
~
UJ ~ Y: <X:z
<X: u UJ 0:: o ~ N z _J 0:: N -o o UJ -o 0:: (.9 (.9 N I (.9 ,._ UJ N o u <X: UJ Vi _j <X: ::::> 3= _J N a... ::::> :.:::: -l/l un
morginitera r-e-u1l
___, r -rhomboidea ~t
~
l
L u ~:--~ crep1da M1--n
L ~~-*
t
tnangulans f - -l
L. linguiformisRyc. 2. Pozycja stratygraficzna spągufameńskiej formacji łupków
i wapieni marglistych na tle standardowego podziału konodon-towego
Czarne strzałki odnoszą się do najwyższych stratygraficznie
datowań podłoża tej formacji, a białe do najniższych datowańjej
samej;
Objaśnienia na ryc. l
Fig. 2. Stratigraphic posilżon oj the base oj the Famennian marly shales and limestones against the standard conodont zonalian White arrows indicate the lowermost dating within this for-mation, and the black arrows - the uppermost dating of its
ca część franu w łysogórskim rejonie facjalnym jest
wykształcona jako warstwy kostomłockic (27). Granica
franu z famenem biegnie w ich przystropowej partii i jest
dostępna w Kostomlotach i Śluchowicach (24, 27, 28).
Najwyższa partiawarstw kostomłockich, odpowiadająca
przynajmniej poziomowi triangularis, wyróżnia się
kon-densacją stratygraficzną, niekompletnością sekwencji
po-ziomów (Śluchowice) oraz obecnością, a miejscami nawet
dominacją (Śluchowice) zlepieńców śródformacyjnych
złożonych z wielkich płaskich intraklastów (ang. flat
pebbles conglomerates). W Śluchowicach
charakterys-tyczne są przy tym znaczne zmiany oboczne wykształ
cenia przystropowej partii warstw kostomłockich,
wyni-kające głównie z bardzo nieregularnego rozwoju zlepień
ców śródformacyjnych. Liczba epizodów ich depozycji
zmienia się na przestrzeni kilkudziesięciu metrów od zera
do sześciu (ryc. 3). W spąguniektórych ławic zlepieńców
widoczne są efekty znacznej erozji śródformacyjnej,
ma-jącej zapewne wpływ ma nieregularność wykształcenia tej
części profilu.
We wschodniej części Gór Świętokrzyskich i w
okoli-cach Kowali na południu przejście od franu do famenu
odbywa się wśród naprzemianległych wapieni
marglis-tych i łupków. W okolicach Kowali na pograniczu pięter
nie dostrzeżono zakłóceń w przebiegu sedymentacji (24),
podobnie jak w otworze Janczyce (16, 15). Jednakże ściśle
na pograniczu franu z famenem w Płucka<;:h koło Lagowa
pojawia się lokalnie tylko obserwowana wkładka
czar-nych, bitumicznych wapieni o charakterystyce i pozycji
A B c
Ryc. 3. Korelacja profilów stratygraficznych pogranicza franu i famenu w kamieniołomie Śluchowice
Objaśnienia na ryc. l
Fig. 3. Stratigraphżc c.orrelation oj some colurnnar sections across the Frasnian-Famennian boundary oj the Śluchowice quarry, demonstrating impersistency oj t he separa te layers oj fiat pebbles
conglomerate
Explanations of symbols on fig. l
stratygraficznej odpowiadającej górnemu wapieniowi
Kellwasser. Wyróżniają się one z tła zawierającej je
formacji obecnością amonitów (10, 11) i obfitością
kono-dontów (cf 38). Współwystępowanie Palmatolepis
lin-guiformis, P. praetriangularis i P. triangularis wskazuje, że
w przeciwieństwie do niemieckich Kellwasserkalke (2, 23)
wapień z Płucek zawiera nie tylko konodonty poziomu
linguiformis, ale także dolnego triangularis. Odmienność
ta może być spowodowana wymieszaniem elementów
różnowiekowych (cf 24, str. 35) lub skrajną redukcją
miąższości tych poziomów.
EWOLUCJA BIOFACJI KONODONTOWYCH Facjalna segregacja konodontów jest ostatnio
wyko-rzystywana jako ważna podstawa rozpoznawania wzglę
dnych i eustatycznych zmian poziomu morza w dewonie oraz do interpretacji o charakterze "stratygrafii
zdarze-niowej" (4, 21, 23). Istnieje powszechne przekonanie, że
spośród konodontów występujących na pograniczu franu
i famenu rodzaj /criodus jest wskaźnikiem środowiska
płytkowodnego, choć nie najpłytszego, a Palmatolepis
najbardziej głębokowodnego. Ch. Sandberg et al. (23)
uważają, że na początku famenu środowisko rodzaju
Polygnathus usytuowane było odmiennie niż zwykle się
przyjmuje, gdyż było płytsze od zajmowanego przez
/criodus. Przedstawione tutaj przykłady z Gór Święto
krzyskich dają wgląd w przemiany biofacji
konodon-towych w sporej części franu i famenu. Szerszy przedział
stratygraficzny franu obejmuje diagram z Wietrzni (ryc.
4), a pozostałe ilustrują przede wszystkim węższe
po-granicze pięter (ryc. 5, 6).
W e franie Wietrzni ukazuje się następstwo kilku
zjawisk zauważonych przez Ch. Sandberga, R. Dreesena
50 100%
Ryc. 4. Diagram ilustrujący zmiany proporcji rodzajów konodon-tów platformowych na tle schematycznego profilu litologicznego i standardowego podziału konodontowego we franie i niższym
farnenie na Wietrzni (profil D z ryc. 1/)
Objaśnienia na ryc. l
Fig. 4. Sżmplified lithology and conodont biofacies oj the Frasnian and the !ower Famennian oj the Wietrznia quarry ( colurnnar
section D from fig. l)
i W. Zieglera (22) w kamieniołomie Lion w Ardenach i wiązanych ze zmianami eustatycznymi (ryc. 4). Jest to dominacja Polygnathus w silnie skondensowanym
prze-dziale poniżej spągu dolnego poziomu gigas, potem skok
frekwencji palmatolepidów w tym poziomie i
utrzymywa-nie się biofacji palmatolepidowo-polygnathidowej,
kore-lujące się z "transgresją Palmatolepis semichatovae" oraz
spłycenie w górnej dobie gigas lub nieco wcześniej,
wyrażające się we wzroście zawartości ikriodidów do 29% i maksimum frekwencji Ancyrognathus triangularis
(8%), stwierdzonym w tej pozycji także w Lion.
Późniejsze etapy przemian biofacji (ryc. 4, 6) znajdują
odpowiedniki w sekwencji zdarzeń rozpoznanych
znacz-nie szerzej przez Ch. Sandberga et al. (23). Pierwszym
z nich jest nagły skok ilości palmatolepidów (ryc. 4),
prawie na pewno korelujący się z pogłębieniem w począt
kach doby linguiformis i sedymentacją górnego wapienia
Kellwasser. Po nim następuje maksimum frekwencji
ikriodidów, trwające od poziomu linguiformis do górnego
poziomu triangularis, stwierdzone w rozmaitych facjach
w Psich Górkach, na Wietrzni, Miedziance, w Śluchowi
cach i wapieniach z Płucek (ryc. 4- 6). To regresywne
zjawisko, mające poprzedzać bezpośrednio ~nagłe
wymie-ranie ~na ścisłym pograniczu pięter, stwierdzono w wielu
stanowiskach z Burameryki (5, 4, 21, 23), a także i w Polsce
(14). Nieznanym zjawiskiem jest natomiast kulminacja
Pelekysgnathus poniżej, a zwłaszcza powyżej maksimum
ikriodidowego (ryc. 4, 6). Wskazuje ona, że późnofrańskie
i wczesnofameńskie pelekysgnathusy ( P. planus) zajmo-wały środowisko znacznie bardziej głębokowodne, niż
sugerowane w stosunku do pelekysgnathidów
późno-50 100% PSI E GÓRKI . .. ... ·.:· t-:
:.
:
_
·
-:·.':
;
··· o o o o o o o o -; o Ul o o o o o o Ol o o o ·m 0 0 :::jRyc. 5. Diagram ilustrujący zmiany proporcji rodzajów
konodon-tów platformowych na tle schematycznego profilu litologicznego
i standardowego podziału konodontowego z pogranicza franu
i famenu w Śluchowicach (profil B z ryc. 3) i na Psich Górkach
Objaśnienia na ryc. l
Fig. 5. Simplified lżthology and conodont biofacies across the
Frasnian- Famennian boundary o f t he Śluchowice quarry ( eolum
-nar section B from Fig. 3) and Psie Górki
Explanations of symbols on fig. l
fameńskich, uważanych za eufotyczne, nektobentoniczne
i bardziej płytkowodne od Icriodus (20, 21). Skok ilości
palmatolepidów w środkowym poziomie crepida do 97%
zawartości elementów platformowych, obserwowany na
Miedziance (ryc. 6), przypomina ich maksimum w tym
samym poziomie w wierceniu Havelange (4). Koreluje się
on z początkiem kolejnej fazy transgresji na krzywej
zmian eustatycznych Johnsona i Sandberga (vide 23), ale wykluczenie przypadkowej koincydencji wymaga
dal-szych potwierdzeń tego zjawiska.
WNIOSKI
Przedstawiony obraz stosunków stratygraficznych
wskazuje, że zdarzenia powodujące główne zmiany
facjal-ne, takie jak zanik wapieni
stromatoporowo-koralow-cowych, późniejsza niedepozycja, pojawienie się i zanik
odmian facjalnych sekwencji skondensowanej i wreszcie
ostateczne pogrążenie progów podmorskich nie tylko nie
koreluje się w oczywisty sposób ze zdarzeniami
eustatycz-nymi, ale nawet w obrębie Gór Świętokrzyskich wykazuje
wybitny diachronizm. Nie ma w tym nic dziwnego, gdyż
wyrażone w cechach facjalnych zmiany batymetryczne
nie oddają w prosty sposób eustatycznych zmian
pozio-mu morza, lecz względne jego zmiany, będące sumą
eustatyki, subsydencji i akumulacji osadów (33, 17, 8, 12).
Transgresywne następstwo w górnym dewonie świę
tokrzyskim jest więc wynikiem sumowania się długo
trwałego transgresywnego trendu eustatycznego i
sub-sydencji, nie równoważonych przez sedymentację. Istnieją
dowody bezpośrednie (Wietrznia, Kadzielnia) i pośrednie,
że przestrzenny rozkład subsydencji był silnie zróżnico
wany w czasie i przestrzeni, a zasadniczy czynnik jego
komplikacji stanowiła synsedymentacyjna tektonika
blo-kowa. Przy północnym skraju regionu kieleckiego wyraża
się ona w klawiszowej strukturze blokowej małej skali,
W l ET RZ N lA- A PA ci u..
,,
/ l l ' l l'l
l ,'pE l MIEDZIANKA 50 100% o 50 100%Ryc. 6. Diagram ilustrujący zmiany proporcji rodzajów
konodon-tów platformowych na tle schematycznego profilu litologicznego
i standardowego podziału konodontowego z pogranicza franu
i famenu na Wietrzni ( pr(Jjil A z ryc. l) i na Miedziance
Objaśnienia na ryc. l
Fig. 6. Simplified lithology and conodont biofacies across the
Frasnian- Famennian boundary o f the Wietrznia quarry ( eolum-nar section A on Fig. l) and Miedzianka
powodującej nadzwyczajną zmienność oboczną stosun-ków stratygraficznych w sekwencji skondensowanej. W Gałęzieach wyrazem aktywności tektonicznej jest nawet niewielka podfameńska niezgodność kątowa (26),
będąca zapewne wynikiem lokalnej rotacji bloku tek-tonicznego. Raptowność zmian facjalnych i miąższoś
ciowych przy północnej i południowej krawędzi regionu kieleckiego wskazuje, że uskoki synsedymentacyjne o znacznie większej amplitudzie są także odpowiedzialne za jego wyodrębnienie w górnym dewonie. Świadczą o tym zwłaszcza nagłe zmiany wykształcenia franu w oko-licach przełomu Rutki przez pasmo Góry Zamkowej (27) i famenu u stóp Dalni (26). Podobne tektoniczne przy-czyny musi też mieć odmienność famenu północnej i połu-dniowej strefy regionu kieleckiego. Na tym -de zaskakuje zbieżność szczegółów ewolucji biofacji kono-dontowych z jej przebiegiem w innych obszarach Eura-meryki, wyjaśnianym zjawiskami eustatycznymi (23). Tłu maczyć ją może stabilność bloków tektonicznych po epizodzie tektoniki dysjunktywnej.
Całość przedstawionych obserwacji nie potwierdza postulowanej przez Narkiewicza (15) prawidłowości
zmian (względnego - M.Sz.) poziomu morza w połu
dniowej Polsce. Wyjątkiem jest transgresja we wczesnej dobie gigas, zdająca się rzeczywiście mieć,--eharakter
eustatyczny, lecz nie korelująca się z łupkami M-atagne, których sedymentacja rozpoczęła się później. Regresja
w niższej części tej doby nie ma na razie oparcia w
profi-lach świętokrzyskich i wspiera się jedynie na pojawieniu
się kalcyrudytów w okolicach Kluczy. Sam autor daje jednak przy innej okazji wyraz świadomości, że zjawisko takie może być wynikiem tyle spłycenia, co też wzrostu gradientu morfologicznego dna. Ograniczony zasięg ma
też sugerowane spłycenie w środkowej dobie crepida.
W Górach Świętokrzyskich możnaby raczej dopatrywać
się pogłębienia (Miedzianka, Wietrznia), korelującego się zresztą ze znacznym skokiem transgresji eustatycznej (Johnson i Sandberg vide 23) i najbardziej pełnomorskim
epizodem fameńskim w Belgii (4), poprzedzającym
sedy-mentację "psamitów z Condroz", zaczynającą się dopiero ze spągiem dolnego poziomu rhomboidea. Spostrzeżenia
Narkiewicza ( op. cit.) nie odnoszą się ściśle do granicy franu z famenem w jej obecnej pożycji w spągu dolnego poziomu triangularis, a jedyne dokładnie umiejscowione zjawisko z ich szerszego pogranicza, tj. pogłębienie w oko-licach Kluczy, koreluje się z późniejszą fazą transgresji w środkowej dobie triangularis (23).
W Górach Świętokrzyskich na granicę franu z fame-nem nie przypadają zwroty w ustabilizowanych na dłuż
szy czas warunkach facjalnych, z wyjątkiem częstych
przypadków, kiedy mieści się ona w obrębie szerokiej luki stratygraficznej i niejasnego przypadku Jabłonnej. Grani-ca ta biegnie w obrębie wapieni ziarnistych (Psie Górki,
Kostomłoty, Śluchowice), skondensowanych wapieni krynoidowych z głowonogami (Miedzianka) i wapieni
głowonogowych (Kadzielnia, Wietrznia). W facjach utworów skondensowanych stratygraficznie towarzyszą
jej jednak wąskie luki stratygraficzne o charakterze "ukrytych hiatusów", a w facji basenowej lokalnie
poja-wiające się wapienie analogicznie do wapienia Kellwasser
(Płucki). Wartość korelacyjna szczególnych zlepieńców śródformacyjnych z pogranicza pięter, w świetle stosun-ków panujących w Śluchowicach nie odpowiada sugero-wanej przez Ch. Sandberga et al. (23). Postulowany przez nich przebieg zmian eustatycznych na pograniczu franu z famenem znajduje potwierdzenie w zmianach biofacji konodontowych w dewonie świętokrzyskim, ale
stosun-kowo szeroki zakres stratygraficzny występowania wielu zjawisk charakterystycznych dla tego pogranicza nie przemawia za interpretacjami prawdziwie katastroficz-nymi, zwłaszcza odwołujących się do zjawisk kosmicz-nych.
LITERATURA
l. A i g n e r T. - Lecture Notes in :E th Sciences, 1985 vol. l s. 342- 346.
2. B u g g i s c h W. - Abh. Hess. L. - A. Boden-forsch., 1972 vol. 62, s. 1-68.
3. B u r c h e t t e T.P. - SEPM Spec. Publ., 1981 vol. 30 s. 85-142.
4. D r e e s e n R. - Buli. Soc. Belge Geol., 1984 vol. 93 nr 1-2 s. 197-211.
5. Dr e e s e n R., H o u 11 e b er g h s E. - Ann. Soc. Geol. Belg., 1980 vol. 103 nr l s. 111-141. 6. G re t e n e r P. - [In:] W.A. Berggren, J.A. Van
Couvering (Red.). Catastrophes and Earth History. Princeton Univ. Press, 1984 s. 77-89.
7. K a u f f m a n E. G., W a l l i s e r O.H. - Epi-sodes, 1988 vol. 11 nr 4.
8. K e n d a 11 Ch.G., S c h l a g er W. - Marine Geology, 1981 vol. 44 nr 1-2 s. 181-212.
9. K re b s W. - [In:] M.R. House, C.T. Scrutton, M. G. Basett (Red.). The Devonian System. Spec. Pap. Palaeont., 1979 vol. 23 s. 125-139.
10. M ak o w ski H. - Palaeontologia Polonica, 1962 v~l. 12 s. 1-92.
11. M akowski H. - Acta Geol. Pol., 1971 nr l s. 131-136.
12. Me. G h e e G.R. Jr., B a y e r U. - Lecture Notes in Earth Sciences, 1985 vol. l s. 98-112. 13. M c L a r e n D.J. - Geol. Soc. Am Spec. Paper,
1982 vol. 190 s. 477-484.
14. M a t y j a H. - Cour. Forsch.-Inst. Senck., 1988 vol. 102 s. 1-247.
15. N ark i e w i c z M. - Kwart. Geol., 1987 nr 4 s. 581-598.
16. N a r k i e w i c z M., O l k o w i c z P a p -rock a J. - Kwart. Geol., 1983 nr 2 s. 225-256. 17. P i t m a n W.C. III - Geol. Soc. Am. Bull., 1978
vol. 83 nr 9 s. 1389-1403.
18. R a c k i G. - Prz. Geol., 1985 nr 5 s. 267-270. 19. Rac ki G. - Lecture Notes in Earth Sciences,
1986 vol. 8 s. 203-212.
20. S a n d b e r g C.A. - Geol. Ass. Can. Spec. Paper, 1976 vol. 15 s. 171-186.
21. S a n d b er g C.A., D re e s e n R. - Geol. Soc. Am. Spec. Paper, 1984 vol. 196 s. 143-178. 22. S a n d b e r g C.A., D r e e s e n R., Z i e g
-l e r W. - Cour. Forsch.-Inst. Senck., 1988 vo-l. 102, 30-33.
23. S a n d b e r g Ch., Z i e g l e r W. - Cour. Forsch.-Inst. Senck., 1988 vol. 102 s. 263-307. 24. S z u l c z e w s k i M. - Acta Geol. Pol., 1971 nr
l s. 1-128.
25. S z u l c z e w s k i M. - Acta Geol. Pol., 1973 nr ls.15-59.
26. S z u l c z e w s k i M. - Acta Geol. Pol., 1978 nr 3 s. 283-298.
27. S z u l c z e w s k i M. - Przew. 53 Zjazdu Pol. Tow. Geol., 1981 s. 68-82.
28. S z u l c z e w s k i M. - Przew. 53 Zjazdu Pol. Tow. Geol., 1981 s. 222-225.
29. S z u l c z e w ski M. - Ann. Soc. Geol. Belg., 1986 vol. 109 nr l s. 263-265.
30. S z u l c z e w s k i M., R a c k i G. - Acta Geol. Pol. 1981 nr 3-4 s. 147-162.
31. T u c k e r M.E. - lnt. Assoc. Sedimentol. Spec. Publ., 1974 vol. l s. 71-92.
32. V a i G.B. - Lethaia, 1980 vol. 13 nr l s. 79-91. 33. V a i l P.R., M i t c h u m R.M. Jr., T h o
m-s o n S. III - Am. Am-sm-soc. Petrol. Geol. Memoirm-s, 1977 vol. 26 s. 83-97.
34. W a II i s e r O.H. - Geologie en Mijnbouw, 1981 vol. 60 nr l s. 89-96.
35. W a II i s e r O.H., L o t t m a n J., S c h i n -d l e r E. - Cour. Forsch.-Inst. Senck., 1988 vol. 102 s. 190-193.
36. W e n d t J. - Geology, 1985 vol. 13 nr 11 s. 815-818.
37. W e n d t J., A i g n e r T., N e u g e b a u e r J. - Sedimentology, 1984 vol. 31 nr 5 s. 601-625. 38. W o l ska Z. - Acta Palaeont. Pol., 1967 nr 4 s.
363-434.
39. Żak o w a H., S z u l c z e w ski M., C h l e-b o w s k i R. - Biul. Inst. Geol., 1983 nr 343 s. 5-134.
SUMMARY
The Upper Devonian of the Holy Cross Mts is a deepening upward sequence. The successive facies turnovers are mostly abrupt, especially within the relati-vely elevated central region, but they do not correlate even over a short distance. Synsedimentary block faulting ( e.g. Fig. 1), resulting in the stepwise disintegration of the carbonate platform, is mainly responsible for these con-siderable differences o f the stratigraphic record. This is in a contradiction to the previously proposed regularity of some relative sea level changes over the southern Poland. Usually there is no marked facies turnover at the Frasnian- Famennian boundary, in places where i t does · not fali into a wide stratigraphic gaps. However, narrow gaps within the condensed crinoid and cephalopod limes-tones are situated in this position, and the limeslimes-tones analogous to the Kellwasserkalk locally occur within the basinal facies (Płucki). Fiat pebbles conglomerates are also common near this boundary, but they occur a relati-vely large stratigraphic interval, and individuallayers are very impersistent (Fig. 3).
The succession of conodont biofacies (Figs 4- 6) is however very similar to that explained by the eustatic sea
level changes and known from the Frasnian of the Ardennes, and widely recognized across the Fras-nian- Famennian boundary. The pelekysgnathid peaks belo w and above the icriodid maximum across the F /F boundary suggest, that the late Frasnian and the early Famennian pelekysgnathids occupied a deeper environ-ment than did contemporaneous icriodids, and than it was previously supposed.
Translated by the authar
PE3IOME
Bepxmrli ,n:eBOH CBeHTOKliiHCKHX rop .siBmieTc.si TpaHcrpeccHBHO:li ceKBeH:o;He:li. Olfepe.LJ:Hhie H3MeHeHH.si npenMyll(eCTBeHHO BHe3aiTHhre, oco6eHHO B npe,n:enax OTHOCHTeJihHO npHITO.LJ:H.siTOrO l(eHTpaJihHOrO pa:lioHa, HO OHH He KOppeJIHpyiOTC.si ,n:a)J(e Ha He60JihliiHX paccTO.siHH.siX. ITpwmHo:li: 3TOH ,n:mpcpepeH:o;Ha:O:HH B CTpaTHrpacpHlfeCKOH 3aiTHCH 6biJia CHHCe.LJ:HMeHTa-:O:HOHHa.si 6JIOKOBa.si TeKTOHHKa (pHC. l), KOTOpa.si Bbi3BaJia ITOCTeneHHYIO .n;e3HHTerpa:QHIO Kap6oHaTHOH ITJiaTcpOpMhi. 3TO He COOTBeTCTByeT paHhliie llpHHH-MaeMOH peryn.sipHOCTH HeKOTOphiX OTHOCHTeJihHhiX H3MeHeHlłH ypOBH.si MOp.si B lO)J(HOH llOJihliie.
Ha rpaHH:o;e cppaHa H cpaMeHa o6hilfHO HeT
OTlfeTJIH-BhiX cpa:o;HaJihHhiX H3MeHeHHH B TeX MeCTaX, r,n:e 3Ta rpaHHU:a He HaXO.LJ:HTC.si B npe,n:eJiaX liiMpOKOrO CTpaTH-rpacpHlfeCKOrO npo6ena. Ho B 3TOM ropH30HTe BCTpelfa-IOTC.si Y3Kłle npo6eJihi B npe.n:enax KOH,n:eHcnpoBaHHhiX KpHHOH,n:ax H rOJIOBOHOrHX H3BeCTH.siKOB, a H3BeCTH.siKH aHanorHlfHhie Keni>BaccepKaJihKY BCTpeqaiOTC.si MeCTHO
B-6acce:li:HOBhiX <Pau:n.s~x (ITnyU:KH). B6JIH3H 3TOH
rpaHH-U:hi HaXO.LJ:.siTC.si lfaCTO KOHrJIOMepaThl, CJIO)J(eHHhie ITJIO-CKHMH BaJiyHaMH; HO OHH OXBaThiBaiOT OTHOCHTeJihHO 60JihiiiOH CTpaTHrpaqmlfeCKOH HH"repBaJI, a OT)J;eJihHhie cnoH OlfeHh npephiBHCThi (pnc. 3). Hacne,n:cTBO KOHO.LJ:OH-TOBhiX 6nocpaU:HH (pHC. 4- 6) OlfeHh 6JIH3KO K HaCJie,n:-CTBY H3BecTHOMY H3 cppaHa Ap.n;eHoB, H3YlfeHHoMy liiH-poKo Ha rpaHHu:e cppana H cpaMeHa H o6.siCH.sieMoMy eBcTaTHlfeCKHMH H3MeHeHH.siMH ypoBH.si MOp.si. YBeJIH-qeHHoe KOJIHlfeCTBO neJieKHCrHaTH.LJ: Bhiliie H HH)J(e
HKpHo.n;ycoBoro MaKcHMyMa Ha rpaHH:Qe cppaHa H cpaMe-Ha yKa3hiBaeT cpaMe-Ha TO, lfTO ll03.LJ:HOcppaHCKHe H
paHHe-cpaMeHCKHe neneKHCrHaTH.LJ:hi 3aHHMaJIH 6onee rny6o-KYIO cpe,n:y lfeM COBpeMeHHhie HM HKpHO.LJ:YCbl, H 6onee
rny6oKyiO, lfeM 3TO npHHHMaJIOCh .LJ:O CHX nop.
MICHAŁ GRUSZCZYŃSKI, STANISŁAW HAŁAS, ANTONI HOFFMAN, KRZYSZTOF MAŁKOWSKI Zakład Paleobiologii PAN, Uniwersytet im. M. Curie-Skłodowskiej
INTERPRETACJA
IZOTOPOWEGO ZAPISU
ZDARZEŃNA GRANICY PERMU I
TRIASU
Uzyskany na podstawie brachiopodów z górnoperm-skiej formacji Kapp Starostin na Spitsbergenie, zapis stosunków izotopowych węgla i tlenu w wodzie morskiej przy granicy permu i triasu (l) wskazuje, że nastąpiła wówczas zmiana chemizmu wód oceanicznych, która przerosła - na ile można sądzić na podstawie dostępnych dziś danych geochemicznych - wszystkie inne . ~akie
UKD 546.02:551.736/.761.022.2
wydarzenia podczas całego fanerozoiku. Węgiel rozpusz-czony w oceanie był już w późnym permie bardzo wzbogacony w ciężki izotop 13C, ale pod koniec tego
okresu to wzbogacenie najpierw znacząco wzrosło, a na-stępnie ilość ciężkiego izotopu dramatycznie spadła aż do wyraźnego zubożenia· węgla oceanicznego w ten izotop (b13C przyjmuje wyraźnie ujemne wartości - ryc.).
