T o m X X V z e s z y t 2 1955
S. KLIMEK
W YSTĘPOW ANIE DOLOM ITÓW W W APIENIU WĘGLO
W Y M N A PÓ ŁNOCNO-W SCHODNIM SKRZYDLE AN TY - KLINY DĘBNIKA
(i fig.)
Доломиты в известняках каменноугольного периода на северо- восточном крыле антиклинали в Дембнике (Краковский район)
(1 фиг.)
The Occurence of D o lo m ites in Coal L im e sto n e in th e N o rth E astern lim b of D ę b n ik A n tic lin e (C racow A r e a )
(1 ?ig.)
S t r e s z c z e n i e : A u to r p o d a je w iadom ość o w y stę p o w a n iu dolom itów pocho d ze
n ia e p ig en ety czn eg o w śró d w a p ie n i d o ln o -k a rb o ń sk ic h w o k o licy D ęb n ik a koło K rakow a.
P ro ces d o lo m ity zacji łączy się tu z d ziałaln o ścią ro ztw o ró w h y d ro te rm a ln y c h zw iąza
n y c h z g ó rn o-k arb o ńsk im i lub doln o-p erm skim i intru zjam i p o rfiro w y m i w g rzb iecie d ę b nickim .
1. W STĘP
W 1952 r. w czasie jed n ej z w ycieczek teren o w y ch , odbytej ra zem z kol. K o s z a r s k i m w okolice paleozoiczńego g rzb ietu D ębnika koło K rzeszow ic, stw ierdziliśm y w R okiczanym Dole (praw obrzeżny p a ró w uchodzący do doliny R acław ki pom iędzy D ubiem i Paczołtow icam i) w y stęp o w an ie g ruboław icow ych sk ał dolom itycznych. Z p o b ieżn y ch je d n a k o bserw acji teren o w y ch początkow o trudno było dociec, ja k ie ogniw o straty g raficzn e rep re z e n tu ją n ap o tk an e w p aro w ie utw ory. W najbliższym bow iem sąsiedztw ie dolom itów zaobserw ow ano skom plikow ane stosunki geologiczne, b ęd ące w ynikiem licznych dyslo k acji oraz tektonicznego k o n ta k tu w arstw środkow ego i górnego d ew o n u ze skałam i w ap ien ia w ę
glow ego. D opiero w w y n ik u późniejszych b ad ań teren o w y ch okazało się, że dolom ity Rokiczanego D o łu1 w w iększości n ależą do p ię tra turnejskie- go w ap ien ia w ęglow ego.
1 K ró tk a w zm ian k a o zn alezien iu u tw o ró w dolom ityczn ych w R okiczanym Dole z o s ta ła p o d a n a w jed n y m z nie o p u b lik o w an y ch sp raw o zd ań dla M uzeum Ziem i w roku
1952.
Na tej sam ej w ycieczce znaleźliśm y rów nież drobne w ystęp o w an ia d o lom itów w śród utw o ró w w ap ien n y ch na w schodnim brzegu R acław ki, n a przeciw ujścia R okiczanego Dołu. Tym razem przynależność dolom itów do dolnego k arbonu nie budziła żadnych w ątp liw o ści.1
Późniejsze bad an ia teren o w e prow adzone przez C. P e s z a t a n a ob
szarze położonym bardziej na w schód, głów nie po lew ej stronie Racławki pow yżej Dubia, doprow adziły do w y k ry cia dalszych stanow isk dolom i
tów w obrębie w ap ien ia w ęglow ego. O pracow aniem ty c h dolom itów, szczegónie od strony petrograficznej d geochem icznej, zajął się C. P e- s z a t.
N ieco później w trak cie badań teren o w y ch nad dew onem Dębnika, k tó re prow adziliśm y w spólnie z L. K o s z a r s k i m , stw ierdziliśm y po praw ej stronie R acław ki w w apiennych u tw o rach dolnego k arbonu sze
reg now ych w y stępow ań dolom itów na przestrzeni pom iędzy ujściem p otoku Zbrza a parow em R okiczany Dół.
Praca niniejsza, m ająca ch a ra k te r tym czasow y, p o d aje nie notow ane dotychczas w literatu rze w y stęp o w an ie dolom itów w w apieniu w ę g lo wym; ujm uje zagadnienie tylko ogólnie, głów nie od strony geologicznej.
Szczegółow e w yniki badań nad dolno-karbońskim i dolom itam i w raz z a n a lizam i chem icznym i, obserw acjam i petrograficznym i itd., zostaną podane nieco później, po całkow itym opracow aniu m ateriału.
Panu p ro f. A. G a w ł o w i i koledze m grow i L. K o s z a r s k d e m u w y rażam na tym m iejscu szczere podziękow anie za życzliw ą w ym ianę zdań oraz rad y i w skazów ki dotyczące zagadnień om aw ianych w niniejszej pracy.
2. W ARUNKI W YSTĘPOW A NIA DO LOM ITÓ W DOLNO-KARBOŃSKICH N A TLE BUDOWY GEOLOGICZNEJ ANTYKLINY DĘBNIKA
Dla należytego zrozum ienia procesów , k tó re doprow adziły do dolo- m ityzacji pew nych p artii w apienia w ęglow ego, należy kilka słów p o św ię
cić geologii, a zw łaszcza tek to n ice grzbietu Dębnika,
A n ty k lin a D ębnika uk azu jąca w sw ym jąd rze sk ały środkow ego de- w onu (na pow ierzchni tylko żyw et) ogranicza p ery fery czn ie od w schodu G órno-śląskie Z agłębie W ęglow e, stanow iąc zarazem jed en z w iększych w ary scy jsk ich elem entów tekto n iczn y ch tego obszaru.
N ajstarszy m ogniw em stratygraficznym , uk azu jący m się tu n a p o w ierzchni, są czarne, g ru bokrystaliczne i gruboław icow e dolom ity ze Zbrzy z bo g atą fauną przew odnią (A m phipora ramosa P h i 11. i Stringoce- phalus burtini D e f r. (3). W yżej leżą cienkopłytow e, rów nież czarne, do
lom ity lam inow ane z soczew kam i dolom itów k o ralo w y ch (3). M łodsze ogniw a dew onu (żyw et w yższy, fran, famen) i dolnego k arbonu sk ład ają się głów nie z w apieni oraz w m niejszej ilości ze skał m arglisto-w a- piennych.
Szczegółow e b ad an ia środkow o-dew ońskiej ser/ii dolom itów w D ębniku oraz Dubiu, przeprow adzone w ostatn ich latach przez L. K oszarskiego
1 Parów R okiczanego Dołu ja k też i inne nazw y uży te w n in ie jsz e j p ra c y są znane w litera tu rz e geologicznej. Ich lo k aliz a c ją m ożna znaleźć w p ra c a c h S. Z a r ą c z n e g o
(10, 11), J. J a r o s z a (2), F. R u t k o w s k i e g o (8) i S . S i e d l e c k i e g o (9).
i autora, d ostarczyły szeregu danych w sk azu jący ch na to, że dolom ity te osadziły się na drodze syngenetycznej, aczkolw iek spotyka się także w tej serii dość znaczne objaw y dolom ityzacji w tórnej. 1
Zgodnie z obserw acjam i F. R u t k o w s k i e g o (8), na obszarze anty- k liny i w najbliższym jej sąsiedztw ie daje się w yraźnie stw ierdzić istn ie
nie co najm niej dw óch g en eracji w ielkich dyslokacji. M łodsza g en eracja to uskoki p o ju rajsk ie obcinające południow e i w schodnie skrzydło głów nego w ypiętrzenia dew onu, dzięki czem u różne jego ogniw a s tra ty g ra ficzne dochodzą do styku z górną jurą. G enerację starszą n ato m iast r e prezen tu ją liczne dyslokacje p rzed ju rajsk ie 2. N ajw iększa z nich, p rz e b ieg ająca wzdłuż osi grzbietu „Zam czysko", o k ieru n k u zbliżonym do N W —SE, zrzuca północno-w schodnią część antykliny, doprow adzając dolom ity oraz w apienie żyw etu, a częściow o tak że u tw o ry franu, do b ez
pośredniego k o n ta k tu z w apieniem w ęglow ym .
Przem ieszczenia w arstw w yw ołane m cham i w aryscyjskim i d o p ro w a
dziły w sztyw nych skałach paleozoicznych do p o w stan ia licznych d y slo kacji, zluźnień, drobniejszych spękań oraz stref in ten sy w n y ch zbrekcjo- wań. Te deform acje starszej g en eracji zostały w y k o rzy stan e następ n ie w w ielu w yp ad k ach przez intruzje porfirow e (Fig. 1).' Szczegółow e b a d a nia nad żyłow ym i skałam i intruzyw nym i w grzbiecie dębnickim p rzep ro w adził ostatnio S. K o z ł o w s k i , k tó ry opracow ał znane do ro k u 1952 p u n k ty ich w ystęp o w an ia na tym obszarze oraz podał do w iadom ości i opisał cztery now e: Siedlec II, Siedlec III, Zam czysko, S zklarka koło p strą g a m i (4, 5). Dwa dalsze stanow iska w y stęp o w an ia porfirów stw ier
dzone zostały w roku 1955. Są to: Dubie II w y k ry te przez au to ra n in ie j
szego opracow ania oraz Siedlec IV, stanow isko znalezione przez L. K o- s z a r s k i e g o i au to ra na jed n ej ze w spólnych w ycieczek teren o w y ch (Fig. 1).
In tru zje porfirow e, w y stęp u jące w u tw o rach paleozoicznych głów nie bądź w form ie pionow ych żył p rzecin ający ch niezgodnie w arstw y (dajki), bądź też jak o żyły pokładow e (sille), w y w ołały w najbliższych skałach o ta
czających znaczne zm iany h y d ro term aln e (5). Im rów nież należy zaw dzię
czać pośrednio p ro cesy w tórnej dolom ityzacji w w apieniu w ęglow ym , co om ów ione zostanie w dalszej części tekstu.
N a obszarze pom iędzy potokam i R acław ką i Zbrzą doiom ityzacji u le g ły w n iek tó ry ch m iejscach całe kom pleksy ław ic w apieni p ię tra tu rn ej- skiego, które będąc w bliskim sąsiedztw ie z dolom itam i dew onu, często w prow adzały w błąd daw niejszych badaczy paleozoiku krakow skiego.
S. Z a r ę c z n y w yraził pogląd, w yraźnie znacząc to na sw ojej m apie, że u tw ory w y stęp u jące n a praw ym zboczu R acław ki należą do śro d k o wego dew onu (11). Jed n ak że trzeb a tu zaznaczyć, że zagadkow a obecność w apieni i dolom itów środkow o-dew ońskich w łom ie Pisarskim zw ró
ciła już uw agę tego badacza, toteż w y jaśn ien ie stosunków geologicznych
1 Z ag adn ien ia doty czące zarów no s tra ty g ra fii dew onu, ja k i g enezy dolom itów śro d k o w o -d ew oń sk ich zo sta n ą om ów ione obszernie w osobnej p ra c y p rzy g o to w y w a n ej do d ru ku w Rocz. P. T. Geol. przez L. K o s z a r s k i e g o i a u to ra pt.: S tra ty g ra fia śro dk ow eg o dew onu a n ty k lin y D ębnika na tle rozw oju clewonu w regio n ach sąsiednich.
2 D y slo kacje p rz e d ju ra jsk ie w rejo n ie D ębnika, k tó re ogólnie n ależy od nieść do o ro genezy w a ry sc y jsk ie j, p o w sta ły w w y n ik u co n a jm n ie j dw u faz ru ch ó w tek to n iczn y ch . Problem ten zostanie om ów iony na innym m iejscu.
w w yżej w spom nianym łom ie uw ażał on za jedno z n ajp iln iejszy ch zadań w przyszłych p racach n ad dew onem krakow skim (10). J. J a r o s z p ro w a dzi g ranicę pom iędzy dew onem i karbonem doliną R acław ki, zaliczając sk ały całego praw ego jej zbocza n a odcinku pom iędzy Zbrzą i Rokiczanym Dołem do górnego dew onu (2, tabl. I, II). F. R u t k o w s k i dolno-karboń- skie w apienie dolom ityczne i dolom ity praw ego zbocza R acław ki, o d sła
niające się w pobliżu w y lo tu p o to k u Zbrzy, w łączył do środkow ego d e w onu (eifel), dochodząc przez to do b łęd n y ch w niosków tek to n iczn y ch na tym odcinku (8).
3. OPIS ODSŁONIĘĆ
Poniżej p o d aję k ró tk i opis k ilku najw ażn iejszy ch stan o w isk w y stę p o w ania dolom itów karb o ń sk ich z praw ego zbocza doliny R acław ki. In te re su jący p rzy k ład w tó rn ej dolom ityzacji w ap ien ia w ęglow ego m ożna ob
serw ow ać na praw ym b rzegu R acław ki w m iejscu oddalonym o około 300 m w k ieru n k u północno-zachodnim od ujścia Zbrzy w punkcie, gdzie R acław ka podcina strom e p raw e sw oje zbocze, naprzeciw w y lo tu D oliny Ż arskiej (odkr. nr. 10). N a p rzestrzen i 20 m o d słan iają się tu gruboław ico- w e dolom ity i w apienie dolom ityczne. Przez śro d ek o dkryw ki w ysokiej na około 6 m, m niej w ięcej p ro sto p ad le do biegu w arstw przechodzi d o brze w idoczny u sk o k m ający sw e przedłużenie w k ieru n k u na stanow isko porfiru „Zam czysko" oraz w k ieru n k u przeciw nym na dolinę Żarską, po drugiej stro n ie R acław ki (Fig. 1). W odsłonięciu ty m zarów no w profilu pionow ym , ja k też i poprzecznym d aje się w yraźnie stw ierdzić duża z a leżność dolom ityzacji od w y stęp u jąceg o tu u skoku i sp ęk ań ciosow ych.
N iektóre bow iem ław ice w pobliżu płaszczyzny uskokow ej są typow ym dolom item ; w m iarę je d n a k o ddalania się od szczeliny usk o k u w k ieru n k u przeciw nym przechodzą stopniow o poprzez dolom it w ap n isty , a n a stę p nie w apień dolom ityczny w ty pow e sk ały w ap ien ia w ęglow ego. D ługość
„stref" 1 przejścio w y ch od dolom itu do w apienia, je s t z reg u ły inna dla każdej ław icy. O gólnie, na ścianie o dkryw ki w yróżnić m ożna k ilk a „stref"
dolom ityzacji, u k ład ający ch się m niej w ięcej rów nolegle w sto su n k u do głów nej dyslokacji. N ajw iększe w zbogacenie w m agnez w y k azu ją „ stre fy" bezpośrednio sty k a ją c e się po obu stro n ach z płaszczyzną uskoku.
„Strefy" dalsze n ato m iast cech u je m niejsza zaw artość Mg. W ten sposób w m iarę oddalania się od głów nej dyslo k acji m ożna w y raźn ie stw ierdzić stopniow e przejście dolom itu w czysty w apień w ęglow y. G ranice „stref"
są niereg u larn e, biegną w postaci linii krzyw ych, co po zo staje w zw iązku z różnym stopniem zaaw an so w an ia p ro cesu dolom ityzacji w poszczegól
nych ław icach.
D olom ity są grubokrystaliczne, b arw y ciem nej lub też ciem noszarej z odcieniem kaw ow ym i n a pierw szy rzu t oka n iew iele różnią się od n o r
m alnych w apieni w ęglow ych. Je d y n ie in n y sposób ich w ietrzen ia (roz
p ad ają się na m ałe n iereg u larn e fragm enty) zdradza, że m am y do czynie
nia ze skałą odm iennego typu.
1 P odan e tu ta j p o jęc ie „ stre f“ odnosi się ty lk o do w zajem nego sto su n k u zaw arto ści M g i Ca w p ew n y c h p a rtia c h sk ały . Ściślej rzecz biorąc, m am y tu w łaściw ie je d n ą dużą strefę dolom ityzacji bo g atszą w M gO w pobliżu u sk o k u i z a n ik a ją c ą stopniow o w m iarę o d d alan ia się od tej płaszczyzny.
A
В D ---E • GFig. 1. M apa rozm ieszczenia intru'zji porfirow ych oraz stan o w isk w y stę p o w a n ia dolo
m itów w w a p ien iu w ęglow ym n a obszarze a n ty k lin y D ębnika koło K rzeszow ic. S tano
w isk a po rfiru 2, 3, 7, 8 w g S. K ozłow skiego A — ju ra , В — k a rb o n (w apień w ęglow y), С — dew on, D — uskoki p rze d ju ra jsk ie , E — u skok i p o ju ra jsk ie , F — sta n o w isk a do lo
m itów w w a p ien iu w ęglow ym , G —■ sta n o w isk a porfiru.
S tanow iska porfiru: 1. Siedlec, 2. Siedlec II, 3. Siedlec III, 4. Siedlec IV, 5. Dubie, 6. D ubie II, 7. Zam czysko, 8. S zklarka koło p strą g a m i, 9. S zk larka koło g ranicy.
S tan ow iska dolom itów w w a p ien iu w ęglow ym : 10. O d k ry w k a nad R acław ką, 11. Łom
P isarski, 12. R okiczany Dół. ,
Ф иг. 1. К а р т а р а зм е щ е н и я п о р ф и р и т о в ы х и н тр у зи ей , а т а к ж е м ес то н ах о ж д е н и й долом итов в и з в е с т н я к а х кам ен н оугол ьн ого п ер и о д а в п р е д е л а х Д ем б н и ка в б л и зи К ж е ш о в и ц . М е сто н а х о ж д ен и я п о р ф и р и то в 2, 3, 7, 8. А — ю ра, В — и з в е с т н я к и кам ен н о у го л ьн о го периода, С — девон, D — дою рски е сбросы , Е — послею рские сб росы , F — м ес т о н ах о ж д е н и я долом итов в и з в е с т н я к а х кам ен н оугол ьн ого п ери од а,
G — м ес т о н ах о ж д е н и я п о р ф и р и то в .
М е ст о н а х о ж д ен и я п о р ф и р и то в : 1. С едлец, 2. О едлец II, 3. С едлец I I I , 4. С едлец IV, 5. Дубе, 6. Дубе II, 7. Р а з в а л и н а за м к а, 8. Р е ч к а Ш к л я р к а в б л и зи с а д к а д л я р а з
в е д е н и я ф о р ел е й , 9. Ре.чка Ш к л я р к а в б л и зи гран и ц ы .
М е ст о н а х о ж д ен и я долом итов в и з в е с т н я к а х кам ен н оугол ьн ого пери од а: 10. О т к р ы т ы е в ы р а б о т к и -на р е ч к е Р а ц л а в к е . 11. Лом П и сарски . 12. Р о к и ч а н ы Дол.
Fig. 1. The m ap of d istrib u tio n of porfirę in tru sio n s and positio ns of occu rren ce of dolom ites in th e coal lim estone w ith in th e D ębnik n e a r K rzeszow ice an tic lin e (porfirę p o sitio n s, 2, 3, 7, 8, according to S. K ozłow ski (A. — Ju ra ssic ; В — C arboniferous) coal lim esto n e; С — D evonian; D — p re -Ju ra ssic faults; E — p o st-Ju ra ssic fau lts; F — d o lo m ite positions in the coal lim estone; G — porfirę positions.
Porfirę positions: 1. Siedlec; 2. Siedlec И; 3. Siedlec III; 4. Siedlec IV; 5. D ubie;
6. D ubie II; 7. Zam czysko; 8. S zklarka (near th e trout-farm ); 9. S zk lark a (near th e b o r
der). D olom ite positio n s in th e coal lim estone: 10. Shaft on R acław ka; 11. Łom P isarski;
12. R okiczany Dół.
J a k już w spom niano, R u t k o w s k i zaliczył om ów ione pow yżej do
lom ity i w apienie dolom ityczne do dew onu; typow e zaś sk ały w ap ien ia w ęglow ego w y stęp u jące w tym m iejscu (pom iędzy odk ry w k ą z dolom ita
mi nad R acław ką i Zbrzą) uw aża za w kładki w apienne w śród środkow o- dew ońskich (w edług niego eifelskich) dolom itów ze Zbrzy. A u to r ten, z n a j
dując następ n ie nieco dalej w górę poto k u okruchy w ap ien ia w ęglow ego, w yznacza stąd głów ną dyslo k ację w ary scy jsk ą północno-w schodniego skrzydła anty k lin y , prow adząc ją n astęp n ie strom ym zboczem R acław ki w k ieru n k u na łom P isarski (8). R zeczyw isty n atom iast usk o k d a ją c y się dokładnie śledzić w terenie, przechodzi dopiero dalej na S w odległości około 200 m od opisanej odkryw ki, w p u n k cie w y stęp o w an ia porfiru Du- bie II. Biegnie on początkow o osią grzbietu, w yraźnie zaznaczającego się w morfologii, pom iędzy Zbrzą i Racław ką. W odległości kilkudziesięciu m e
tró w dalej linia uskoku przechodzi nieznacznie na zbocze eksponow ane ku północo^północno-w schodow i i biegnie nim aż poza stanow isko porfiru
„Zam czysko". O dtąd dochodzi już grzbietem do czapy ju ra jsk ie j p o k ry w a jącej szczytow e p a rtie w zgórza „Zam czysko" i znika pod utw oram i ju ry bru n atn ej, w yraźnie om ijając karbońską odkryw kę łom u Pisarskiego (Fig. 1).
W spom niany na początku parów R okiczanego Dołu stanow i dalszy p rzykład istnienia znacznych objaw ów dolom ityzacji w tó rn ej w skałach w apienia w ęglow ego (odkr. nr 12). W dolnym i środkow ym biegu p aro w u na przestrzeni ok. 150 m w dnie i na obu jego zboczach u k azu ją się dolo
m ity gruboław icow e z nielicznym i w kładkam i w apieni dolom itycznych.
C ały kom pleks liczy k ilkadziesiąt m etrów miąższości. Barwa dolom itów je st przew ażnie jasn o szara do żółtokrem ow ej z różnym i odcieniam i. Ła
w ice dolom itu w dalszych odcinkach sw ojego biegu przechodzą sto p n io wo w ciem ne, bitum iczne w apienie w ęglow e. Ja sn e b arw y św iadczą tu rów nież o zm ianach h y d ro term aln y ch w obrębie serii skał w ap ien n y ch dolnego karbonu. Być może, że część ty ch dolom itów osadziła ię na d ro dze syngenetycznej.
O prócz opisanych stan o w isk pom iędzy ujściem doliny Zbrzy i R oki
czanego Dołu zaobserw ow ano jeszcze na tym obszarze cały szereg m n iej
szych lub gorzej odsłoniętych w y stępow ań ep ig en ety czn y ch dolom itów karbońskich.
J a k już w yżej nadm ieniono, duże objaw y dolom ityzacji w tó rn ej w w a
pieniu w ęglow ym zanotow ał rów nież C. P e s z a t po przeciw nej stronie R acław ki, głów nie w Dolinie Ż arskiej 1. D olom ity w Dolinie Ż arskiej to w arzyszą p rzedłużającem u się tu uskokow i (om ów iony pow yżej uskok Zam czysko — odkryw ka nad Racław ką).
N iew ielkie ob jaw y dolom ityzacji epigenetycznej, w y stęp u jące w p o dobnych w aru n k ach geologicznych (dolom ity zw iązane z uskokam i i sp ę
kaniam i), zostały stw ierdzone rów nież w w ap ien n y ch u tw o rach dew oń- skich, m łodszych od dolom itów ze Zbrzy. N a razie je d n a k zagadnienia tego nie będę bliżej om aw iał, poniew aż dolom ity te nie zostały jeszcze do
statecznie zbadane.
1 N ie o p u b lik o w an a praca d y plom ow a z ro k u 1953 złożona w arch iw u m Z ak ład u G eo
logii U. J. w K rakow ie.
4. GENEZA DOLOM ITYZACJI
G łów ny proces w tórnej dolom ityzacji w apienia w ęglow ego (a częścio
wo także w apieni dew ońskich) odbył się najpraw dopodobniej w czasie je d n e j lub kilku faz perm okarbońskiej lub dolno-perm skiej działalności w ulkanicznej na obszarze krakow skim w jej stadiach (geofazach) hydro- term alnych. W y d aje się najbardziej praw dopodobne, że zasadniczym źródłem m agnezu stały się pobliskie pierw o tn e dolom ity środkow ego dew onu, gdzie m igrujące w ody term alne, uruchom ione przez w dzierające się intruzje, ługow ały i przenosiły zw iązki m agnezu, w y d zielając je n a stęp n ie m etasom atycznie w sąsiednich skałach w apiennych dolnego kar- bonu. Co praw da, h ydroterm alnego pochodzenia pilolity i p alig o rsk ity w p orfirach i m elafirach okolic Krzeszowic (6, 7) m ogłyby rów nież w sk a zyw ać na w ędrów kę m agnezu z głębi w raz z w odam i term alnym i. Ilości ty c h m inerałów są jednakow oż nieznaczne, ta k że dolom ityzacja w om a
w ianym obszarze m iała raczej za źródło m agnez w sy n g en ety czn y ch dolo
m itach żyw eckich. W ęd ró w k ę roztw orów ułatw iły znacznie uskoki i zluź- nien ia w arstw ; w najbliższym sąsiedztw ie szczelin i sam ych szczelinach roztw o ry te n ap o ty k ały odpow iednie w arunki do w ydzielania dolom itu m etasom atycznego 1
N ależy tu taj podkreślić, że oprócz dolom itów ep igenetycznych stw ier
dzono także w utw o rach w apienia w ęglow ego okolic D ębnika obecność dolom itów najpraw dopodobniej pierw otnego pochodzenia. N a praw ym zboczu R acław ki poniżej czapy ju ra jsk ie j „Zam czyska" zn ajd u je się duże odsłonięcie sztuczne, znane w literatu rze p od nazw ą łom u P isarskiego (odkr. nr 11). Łom ten, dziś już n ieczynny i u k ry ty w zaroślach, b y ł niegdyś przedm iotem intensyw nej ek sp lo atacji ciem nych oraz czarn y ch w apieni w ęglow ych, odpow iednich do obróbki k am ieniarskiej i polerow ania. Dłu
gość odsłonięcia w ynosi w przybliżeniu około 50 m., w ysokość zaś 7 m.
W dolnej części łom u u k azu ją się grube ław ice w apieni w ęglow ych leżą
ce p raw ie płasko, z kilkustopniow ym zaledw ie nachyleniem w kieru n k u na w schód. W ścianie odkryw ki na w ysokości p aru m etrów w idoczna jest jaśn iejsza ław ica dolom itu (ok. 0 , 8 m.), k tórej spąg i strop w y raźn ie odcina się od ciem nych w apieni w ęglow ych. Ław ica ta je st bardzo c h a ra k te ry styczna i do pew nego stopnia przew odnia, gdyż d aje się dokładnie p rz e śledzić na całej rozciągłości w arstw w odkryw ce. Dzięki niej można o k re ś
lić dokładnie zrzuty drobnych uskoków w idocznych na ścianach łomu.
N a podstaw ie stw ierdzenia w łom ie P isarskiego rzekom ego dużego u skoku w aryscyjskiego R utkow ski zaliczył w schodnią jego część do w a
p ienia w ęglow ego, zachodnią zaś, gdzie w y stęp u je w yraźnie ław ica dolo
m itu, do dew onu (8). D okładne je d n a k o bserw acje sy tu acji geologicznej w odkryw ce nie potw ierdziły istnienia tak znacznej dyslokacji. Je d y n ie na ścianie północno-zachodniej m ożna obserw ow ać drobny usk o k o bardzo nieznacznym zrzucie w ynoszącym zaledw ie 90 cm. Przeciw istn ien iu w ary- scy jsk iej d yslokacji św iadczy rów nież w spom niana w yżej „przew odnia"
ław ica dolom itu w yraźnie zaznaczająca się na całej długości odkryw ki.
1 Prof. A. G aw eł (1) n a p o d sta w ie w y nik ów b a d a ń O. Bara p rzy jm u je, że do w y d z ie len ia się dolom itu zaró w n o pierw o tneg o , ja k i m etasom atyczn ego p o trzeb n e je s t n ie znaczn e nad ciśn ien ie C O2 w odpow iednim roztw orze dolom ityzującym .
W stropow ej p artii łom u ponad dolom item leżą także w apienie w ęglow e.
C ałkow ita zatem przynależność skał w łom ie Pisarskim do ogniw dolnego k arb o n u nie budzi żadnych w ątpliw ości.
W y d a je się, że p ro ces tw orzenia się dolom itu om aw ianej ław icy w ło mie Pisarskim odbył się na drodze syngenetycznej. D ow ody n a pierw o tn e w ydzielenie się dolom itu (przed skonsolidow aniem skały) w idzę w dobrze zachow anych d elik atn y ch stru k tu ra c h sed y m en tacy jn y ch w p o staci d ro bniu tk ich lam in, w idocznych głów nie w spągow ej części ław icy. Prócz tego na całej rozciągłości sąsiednich ław ic w ap ien n y ch — zarów no spągo
w ej, ja k ,i stropow ej — nie obserw uje się żadnego w yraźnego w zbogacenia w m agnez.
Z aw artość MgO w ław icy dolom itycznej z łom u P isarskiego w edług R utkow skiego w ynosi około 13%. P ragnę tu taj podkreślić, że dolom ity w apienia w ęglow ego w y k azu ją znacznie m niejszą zaw arto ść M gO w p o ró w naniu z dolom itam i żyw etu. W ty c h ostatn ich bow iem ilość M gO w y nosi średnio 2 0%.
5. ZESTAW IENIE SPOSTRZEZEN I W N IO SK Ó W
N a p odstaw ie d otychczasow ych badań stw ierdzone w teren ie zjaw iska geologiczne dadzą się u jąć w k ilk u n astęp u jący ch p u n ktach:
1. W iększość dolom itów w w ap ien iu w ęglow ym p o w stała w drodze w tó r
nej (m etasom atycznej) p rzy w spółudziale w ód (roztworów) term alnych.
M igracja ty ch roztw orów w iąże się g enetycznie ściśle z in tru zjam i p o r
firow ym i w y stęp u jący m i licznie n a obszarze w y p iętrzen ia D ębnika.
2. G łów nym źródłem do starczający m m agnezu dla roztw orów dolom ity- zu jący ch b y ła najpraw dopodobniej seria żyw eckich sy n g en ety czn y ch dolom itów ze Zbrzy. K rążące w niej roztw o ry w zbogacane b y ły w m a
gnez w strefach silnie sp ęk an y ch tektonicznie i in tru d o w an y ch przez porfiry.
3. Jeżeli chodzi o sto su n ek dolom ityzacji do stadiów rozw ojow ych intru- zji, m usim y tu taj p rzy jąć geofazę (stadium) h y d ro term aln ą, pointru- zywną.
4. W iek dolom ityzacji w tórnej należy odnieść do o k resu działalności w u l
kanicznej, k tó ra doprow adziła do p o w stan ia in tru zji porfirow ych w grzbiecie dębnickim . K rakow skie sk ały m agm ow e zaliczone zostały przez w iększość d aw niejszych badaczy, a obecnie i S. S i e d l e c k i e g o (9), do dolnego perm u. T en o statn i au to r w iąże je z saalsk ą fazą te k to n ic z n ą. 1
5. D olom ity ep igenetyczne rozw inęły się strefam i, głów nie w zdłuż sta ry ch uskoków i sp ęk ań p o d k reślając, n iejed n o k ro tn ie bardzo silnie, n iek tó re w a ry scy jsk ie założenia tektoniczne. S trefy dolom ityzacji m etasom atycznej p rzeb ieg ające niezgodnie w pop rzek w arstw nie leżą w jed n y m poziom ie, lecz w y stę p u ją w różnych ogniw ach s tra ty g ra ficznych w apienia w ęglow ego.
1 In tru z je p orfirow e w grzbiecie d ęb n ick im n a p o d sta w ie o sta tn io przep ro w ad zo n y ch b ad a ń uw aża S. K o z ł o w s k i za ko m ag m atyczne z in n y m i intru zam i p o r fir o w y mi n a obszarze k rako w skim , dla k tó ry c h p rzy jm u je w iek g ó rn o -k a rb o ń sk i (faza a s tu ry js k a /5/).
6. O prócz objaw ów dolom ityzacji w tórnej stw ierdzono w w apieniu w ę glow ym w y stęp o w an ie dolom itów najpraw dopodobniej syngenetycz- nych (łom Pisarski). O b jaw y zw iązane z tw orzeniem się ty c h dolo
m itów zaobserw ow ano dotychczas tylko w małej skali.
W św ietle w yżej przytoczonych faktów w idać w yraźnie, że dolom ity- zu jące ro ztw o ry h y d ro term aln e spow odow ały pow ażne przeobrażenia m etasom atyczne w dolno-karbońskiej serii skał w ap ien n y ch na w sch o d nim obrzeżeniu G órno-śląskiego Z agłębia W ęglow ego.
K raków, 1955 r.
W Y K A Z LITERATURY
1. G a w e ł A. (1949), D o lom ityzacja w w a p ie n ia c h ju ra jsk ic h okolic K rak o w a (Dolo- m itisatio n des ca lc a ire s ju ra s s iq u e s des e n v iro n s de C racovie). — Rocz. P. T. Geol.
t. XV III K ra k ó w .
2. J a r o s z J. (1926), O b ecn y s ta n b a d a ń n a d s tra ty g ra fią dew o nu i doln eg o k a rb o n u w o k ręg u k rak o w sk im (Der g e g e n w ä rtig e Z u stan d d e r F o rsch u n g en über die S tra tig ra p h ie des D evons u n d des U n te rk a rb o n s in d er U m gebung v on K rakau). — Rocz. P. T. Geol., t. III K raków .
3. K l i m e k S., K o s z a r s k i L. (1955), S tra ty g ra fia D ębnik a w p o ró w n a n iu z dewo- nem obszaró w sąsied n ich (S tra tig rap h y of D ębnik— C racow reg io n — in com pari- sion w ith th e D evonian of n eig h b o u rin g areas). S treszczen ie re fe ra tó w P. T. Geol., Pizegl. Geol. 8, W arszaw a.
4. K o z ł o w s k i S. (1953), N ow e zn alezisk a p o rfiru. Przegl. Geol. 8, W arszaw a.
5. K o z ł o w s k i S. (1955), In tru z je p o rfiro w e w grzbiecie dębnick im (P orphyrie In tru sions in th e D ębnik Ridge.). M a te ria ły do geolo gii obszaru ślą sk o -k rak o w sk ieg o . C o n trib u tio n s to th e g eo lo g y of th e S ilesian an d C ra c o v ia n Regions). Biul. 1. G.
(Bull. Inst. Geol. Pol.) 97, t. I., W arszaw a.
6. R o z e n Z. (1909), D aw ne law y W . Ks. K rakow skiego. R o zp raw y W y d z. M atem . Przyr. A k a d . Um., T. XLIX, K raków .
7. R o z e n Z. (1913), P ilolit z M iękini. R o zp ra w y W y d z . M atem . Przyr. A k a d . Urn., t. 13A. K raków .
8. R u t k o w s k i F. (1928), O budow ie paleozoicznego g rzb ietu d ę b n ick ieg o i (On the stru c tu re of th e p alaeo zo ic dom e of D ębnik n e a r Cracow ). —■ Spr. P. 1. Geol. (Bull.
S erv. Geol. Pol), t. IV, z. 3—4, W arszaw a.
9. S i e d l e c k i S. (1954), U tw o ry paleo zoiczne okolic K rako w a (Palaeozoic form ations of the C racov region). Biul. I. Geol. Pol. (Bull. Inst. Geol.) 73, W arszaw a.
10. Z a r ę c z n y S. (1889), S tud ia geologiczno w k rak o w sk im o kręgu. Cz. I. Dewon.
Spraw. Kom . Fizj. 23, K raków ,
11. Z a r ę c z n y S. (1894), A tlas g eo lo g iczny G alicji. T ek st do zesz. III. 4 ark . m apy geolog. 1:75 000. Kom. Fizj. A k a d . Um., K raków .
Р Е З Ю М Е
С о д е р ж а н и е : А вто р со о б щ ает све д е н и е о н а л и ч и и д олом и тов эп и ге н е ти ческого п р о и с х о ж д е н и я ср ед и и зв е с т н я к о в н и ж н е г о к ам ен н о у го л ьн о го п ер и о д а в окр естн о сти Д ем бники в б л и з и гор. К р а к о в а . П роц есс д о л о м и ти зац и и с в я з а н с д е яте л ь н о с тью г и д р о т е р м а л ь н ы х р а ство р о в с в я з а н н ы х с го р н о к ам ен н о у го л ьн ы м и и л и ж е с н и ж н е п е р м с к и м и п о р ф и р и т о в ы м и и н т р у зи я м и в дем б н и ц ком хребте.
В 1952 году во врем я одной экскурсии в соседние местности — в которой кроме меня принимал участие товарищ Л. К ош арский ■— экскурсии направленной в окрестности палеозойского хребта Дембник вблизи гор. К ж еш овице (Краковский район) — м ы наш ли толстые слои доломитовых горных пород в Рокичанском У глублении (право-
, . R o c z n i k P o l . T o w . G e o l o g . " 9
береж ный овраг, направленны й в долину речки Р ац лавки м еж ду мест
ностями Дубе и Пачолтовице), которых стратиграф ическая позиция не была известна. В то ж е время — на противоположной стороне речки Рацлавки, напротив Рокичанского У глубления — мы откры ли доломи
ты среди типических известняков каменноуголнього периода. Прове
денными потом исследованиями этой территории доказано, что доло
миты Рокичанского У глубления принадлеж ат главным образом к тур- нейскому ярусу.
Спустя несколько времени Ц. П е ш а т наш ел в Ж арской долине новые местонахождения доломитов в известняках каменноугольного периода.
Л. К о ш а р с к и й и автор при исследовании территории краков
ских девонских отложений констатировали наличие многочисленных пунктов местонахождения доломитов в известняках нижнего каменно
угольного периода, на правом береговом склоне реки Р ацлавки меж ду местностью Збж а и Рокичанским Углублением.
Это наше сообщение имеет предварительный характер.
Автор обсуждает проблему геологической структуры Дембницкого хребта, в котором происходили процессы доломитизации некоторых партий известняков каменноугольного периода.
Дембницкая антиклиналь, содерж ащ ая в недрах своих среднедевон
ские горные породы, образует периферийную восточную границу Гор
носилезского Каменноугольного Бассейна.
В недрах антиклинали видны черны е битуминозные доломиты, со
держ ащ ие богатую руководящ ую ф аун у (A m phipora ramosa P h i l i , и Stringocephalus B u rtin i D e f г.). Вместе с располож енными повыш е ляминованными доломитами (3) они принадлеж ат к ж ивецком у ярусу и — по исследованиям Л. Кошарского и автора — они образовались синтенетически. Б олее молодые звена девонских и каменноугольных отложений состоят по преимуществу из известняков.
Согласно с наблюдениями Ф. Р у т к о в с к о г о (8) возможно устано'- вить на протяж ении антиклинали существование по крайней мере двух поколений огромных дислокационных движений. Более молодое поколение это сбросы, образованные до юрского периода; старшее поколение представлено в виде многочисленных дислокационных дви
жений, происходивших позднее юрского периода.
Перемещения слоев, вы званны е варисцийскими движ ениями, были причиной вознокновения в тверды х палеозойских горных породах — многочисленных дислокаций, ослабления связи, незначительны х тре
щин, а такж е и зон интенсивного образования брекчий. Эти деф орм а
ции, возникш ие давно, были во многих случаях использованы порф и- ритовыми интрузиями, которые описал подробно С. К о з л о в с к и й , (4, 5). Недавно Л. К о ш а р с к и й и автор наш ли новые два место
рож дения порфиритов на территории дембницкой антиклинали (Фиг. 1).
П орфиритовые интрузии, наблюдаемые в палеозойских образова- ниях в виде вертикально располож енны х (по английски dike) или в виде горизонтальных ж и л (англ. sill) были причиной значительны х гидротермальных изменений (5) в соседних горных породах. Они ж е являю тся посредственной причиной процессов вторичной доломитиза
ции в известняках каменноугольного периода.
На пространстве меж ду ручьям и Рац лавка и Збж а в некоторых пунктах были подвергнуты доломитизации целые комплексы извест
няков, принадлеж ащ их к турнейскому ярусу; известняки эти, располо
ж енны е по соседству с девонскими доломитами, бы вали нередко при
чиной ошибочных обозначений, находящ ихся в отчетах известны х исследователей краковских палеозойских отложений (Заренчны — 10, 11), Я. Я р о ш (2), Ф. Р у т к о в с к и й (8).
Подробные сведения, которые мы получили при исследовании доло
митов находящ ихся среди ниж них отложений каменноугольного перио
да, мы сообщим несколько позже, т. е. тогда, когда будет вполне за кончено научное исследование собранных материалов.
На основании проведенных до сих пор исследований возможно охарактеризовать наблюдаемые там геологические явления в н иж есле
дую щ их нескольких пунктах.
1. Больш инство доломитов, находящ ихся в известняках каменно
угольного периода, образовалось метосоматически при содействии тер
м альны х растворов. М играции этих растворов сильно связаны генети
чески с порфиритовыми интрузиями, которые можно наблюдать в изо
билии на пространстве хребта Дембники.
2. Главным источником магния д ля растворов, в которых происхо
д и т доломитизация, была по всей вероятности серия ж ивецких синге
нетических доломитов в местности Збж а. Ц иркулирую щ ие в ней рас
творы обогащались магнием в тектонических разломах, содержащ их вклю чения порфиритов.
3. Что касается отношений м еж ду процессом доломитизации и ста
диями развития интрузии, то надо полагать, что гидротермальная ф аза наступила после интрузии.
4. Вторичная доломитизация происходила в период вулканической деятельности, последствием которой было образование порф иритовы х интрузий в дембницкем хребте. К раковские магматические породы — по мнению большинства давнейш их исследователей, а из ны неш них и по С. С е д л е ц к о м у — были зачислены к нижнепермским отло
жениям. Упомянутый автор причисляет эти породы к заальской ф азе 1.
5. Эпигенетические доломиты, образованные и располож енные зо
нально, по преимуществу вдоль сбросов и трещин, указы ваю щ их ■— неоднократно очень вы разительно — н а некоторые основные вари- сцийские тектонические явления. Зоны метасоматической доломити
зации, пробегающие дискордантно поперек пластов, располож ены не н а одном и том ж е уровне, но они находятся в различны х стратигра
ф ических группах известняков каменноугольного периода.
6. Кроме выш еописанных явлений постгенетической доломитизации констатировано нахож дение в известняках каменноугольного периода так ж е и доломитов сингенетических по всем признакам (каменоломня П исарская). Я вления связанны е с образованием этих доломитов можно было наблюдать до сих пор только в немногочисленных случаях.
1 С. К о з л о в с к и й — о с н о в ы в а я с ь н а н ед ав н о п р о и зв е д е н н ы х и с с л е д о в а н и я х п о л агает, что п о р ф и р и т о в ы е ош ртузи и в д ем бн и ц ком х р е б т е о б р а зо в а н ы и з той ж е м ал ьм ы , что и п о р ф и р и т о в ы е и н тр у зи и в о к р естн о стя х К р а к о в а , ко т о р ы е он з а ч и с л я е т к вер х н и м кам ен н о у го л ьн ы м о тл о ж е н и я м (а с т у р и й с к а я ф а з а ).
и*
SUMMARY
A b s t r a c t : The a u th o r inform s ab o u t th e occu rren ce of e p ig e n e tic a l dolom ites am ong th e Low er C arbo n ifero us lim esto n es in th e en v iro n s of D ębnik n e a r Cracow .
The dolom itization p ro ce ss in com bined h e re w ith th e actio n of h y d ro th e rm a l so lu tions co n n ected w ith the U pper C a rb o n ife ro u s o r Low er Perm ian po rfirę in tru sio n s in the D ębnik dom e.
In M ay 1952 during a trip in the environs of th e Paleozoic D ębnik dom e n e a r K rzeszow ice (Cracow area), w e found to g eth er w ith Mr. L. K o s z a r - s k i, in R okiczany Dół (right rav in e joining R aeław ka V alley b etw een Dubie and Paczołtow ice) thick-bedded dolom ite rocks of unknow n straty - graphic position. A t th e sam e tim e on th e opposite side of R aeław ka, against the R okiczany Dół rav in e w e d iscovered dolom ites am ong th e ty pical coal lim estone rocks.
Some tim e later C. P e s z a t d iscovered in the Żar V alley new positions of dolom ites in coal lim estones.
A fu rth er series of dolom ite findings in th e Lower C arboniferous lim e
stone rocks is discovered by L. K o s z a r s k i and th e au th o r during re g io nal in v estig atio n of th e C racow D evonian on th e rig h t slope of R aeław ka, betw een Zbrza and R okiczany Dół.
This w o rk is a tem p o rary one. The au th o r discusses here th e geologi
cal stru ctu re of the D ębnik dom e in w hich th e dolom itization processes of some coal lim estone sections to o k place.
The D ębnik anticline, show ing in its core th e M iddle D evonian rocks, bo rd ers th e U pper Silesian coal basin p erip h erally from th e east.
W ith in th e anticline core occur th e b lack bitum inous dolom ites w ith rich index fauna (A m phipora ramosa P h i 11. and Stringocephalus b u itin i D e f r.). T ogether w ith the hig h er situ ated lam in ated dolom ites (3) th e y belong to th e G ivetian stage, and, as L. K o s z a r s k i and th e au th o r show ed, th e y w ere sy n g en etically deposited. The y o u n g er D evonian and Lower C arboniferous units consist m ainly of lim estones.
In accordance w ith F. R u t k o w s k i ' s observ atio n s (8) it is. possible to find w ithin th e an ticline th e ex isten ce of at least tw o g en eratio n s of g reat dislocations. The y o u n g er g en eratio n consists of p o st-Ju rassis faults.
The older one is rep resen ted by num erous p re-Ju rassic dislocations.
The tran slo catio n s of stra ta due to th e V ariscian m ovem ents caused th e form ation of num erous dislocations, strippings off, slight fractu res and zones of in ten siv e b rectiatio n in th e solid Paleozoic rocks. T hese defor
m ations of older g en eratio n w ere, in m any cases, u sed b y p orfirę in tru sions, w hich w ere d escrib ed in d etail b y S . K o z ł o w s k i (4, 5). R ecently L. K o s z a r s k i and th e a u th o r h a v e found tw o n ew p orfirę positions in th e area of th e D ębnik anticline (Fig. 1).
P orfirę in trusions occurring w ithin th e Paleozoic form ations as th e dikes or sills caused considerable h y d ro th erm al changes in th e ad jacen t rocks (5).
The processes of seco n d ary dolom itization in th e coal lim estone are also p a rtia lly due to them .
In th e area betw een th e R aeław ka an d Zbrza stream s, in som e places th e w hole com plexes of th e T ournesian stage lim estone beds h ad u ndergone th e dolom itization process, w hich, being in close neighbourhood to th e
D evonian dolom ites, had often m istak en th e w ell know n in v estig ato rs of th e C racow Paleozoic (S. Z a r ę c z n y (10, 11), J. J a r o s z (2), F. R u t k o w s k i (8)).
O n th e basis of th e exam inations m ade thus far, th e geological p h en o m ena in th e area can be sum m arized in th e follow ing items:
1. The m ajor p a rt of th e dolom ites in th e coal lim estones w as form ed in th e secondary (m etasom atic) w ay, w ith th e cooperation, of th e therm al w aters (solutions). The m igration of th ese solutions is g en etically clo
sely connected w ith th e p o rfirę intrusions, occurring n u m erously in th e area of the D ębnik o v erth ru st.
2. T he m ain m agnesium supplying source for th e dolom itizing solutions w as pro b ab ly th e G ivetian series of syn g en etic dolom ites of Zbrza.
The solutions p resen ts in it w ere enriched w ith m agnesium in th e zones stro n g ly fractu red tecto n ically and in tru d ed by th e porfires.
3. As far as th e relatio n of dolom itization to th e developm ent stages of th e intrusion is concerned w e m ust accep t h ere th e h y d ro th erm al post- intru sio n al stadium .
4. The age o fthe seco n d ary dolom ization should be ra la te d to th e p eriod of th e volcanic activity, w hich caused th e form ation of p orfirę in tru sions in th e D ębnik dome. The C racow m agm a rocks w ere considered b y th e m ajo rity of older in v estig ato rs and recen tly by S. S i e d l e c k i (9) as th e Lower Perm ian. The last au th o r connects them w ith th e Saa- lian tectonic stage *.
5. T he epigenetical dolom ites w ere developed in zones, chiefly along old faults and fractu res stressing in m any cases v e ry stro n g ly som e Va- riscian tectonic foundations. The zones of m etasom atic dolom itization running across th e stra ta are not situ ated in one level but occur in v a rious stratig rap h ical units of th e coal lim estone.
6. Beside th e secondary dolom itization in th e coal lim estone th e p ro b ab ly syn g en etic dolom ites w ere found. T he phenom ena co nnected w ith th e form ation of th ese dolom ites w ere o b serv ed thus far only in th e sm all scale.
1 A ccording to th is re c e n t in v e stig a tio n S. K o z ł o w s k i con sid ers th e po rfirę in tru sio n s in th e D ębnik dom e as co-m agm atic w ith o th e r p o rfirę in tru sio n s in th e C racow a re a , th e age of w h ich he co n sid ers to be the U pper C arb on ifero u s (A sturian sta g e (5)).
