Rekonstrukcja procesów wczesnodiagenetycznych w morskich ska³ach okruchowych
na przyk³adzie ³upków kroœnieñskich (Karpaty zewnêtrzne)
Andrzej Barczuk*, Maciej J. Bojanowski*
£upki kroœnieñskie z jednostki grybowskiej, ods³aniaj¹cej siê w oknie tektonicznym Œwi¹tkowej Wielkiej, s¹ wapnist¹ ska³¹ ilasto-mu³kow¹ o barwie od popielatej do czarnej. Zosta³y zdeponowane w wyniku dzia³ania pr¹dów zawiesinowych oraz sedymentacji hemipelagicznej. Na dnie zbiornika pano-wa³y warunki natlenienia lub suboksyczne. W przypowierzch-niowej warstwie osadu dochodzi³o do bardzo intensywnego utleniania materii organicznej przy udziale O2. Proces ten
by³ katalizatorem reakcji chemicznych, które spowodo-wa³y korozjê sk³adników kalcytowych i wytr¹canie siê tlenków i wodorotlenków Fe. Strefa natleniona by³a cien-ka, a zawartoœæ materii organicznej i tempo sedymentacji na tyle du¿e, ¿e pewna czêœæ materii organicznej uniknê³a utlenienia i zosta³a pogrzebana do ni¿ej le¿¹cej, anoksycz-nej strefy redukcji siarczanów (RS).
W strefie RS materia organiczna równie¿ ulega³a utle-nianiu, ale przy udziale jonów siarczanowych. Redukcja siarczanów oraz rozpuszczanie tlenków i wodorotlenków Fe umo¿liwi³y krystalizacjê framboidów siarczków ¿elaza w najwy¿szej czêœci strefy RS. Te reakcje znacz¹co pod-nios³y stê¿enie jonów HCO3
–
w roztworach porowych (zob. Curtis & Coleman, 1986), co umo¿liwi³o krystaliza-cjê dolomitu. Cement ten powsta³ w œrodowisku tak g³êbo-kim, aby stê¿enie inhibituj¹cych krystalizacjê dolomitu jonów SO4
2–
by³o znikome (Compton, 1988), ale na tyle p³ytkim, aby roztwory porowe nie zosta³y pozbawione dyfunduj¹cego z wody morskiej Mg2+. Kryszta³y autoge-nicznego dolomitu w badanych ³upkach kroœnieñskich
wykazuj¹ czêsto budowê pasow¹, która wynika ze spadku zawartoœci Mg i wzrostu zawartoœci Fe w roztworach poro-wych w czasie ich krystalizacji. Taka zmiana chemizmu roztworów wynika³a ze stopniowego pogrzebania osadu. Obni¿enie zawartoœci Mg zosta³o spowodowane os³abie-niem kontaktu z wod¹ morsk¹, a przyczynami podwy¿sze-nia zawartoœci Fe by³o wyhamowanie krystalizacji siarczków Fe i zwiêkszenie udzia³u roztworów pochodz¹cych z g³êbszych stref diagenetycznych. Taki warstwowy uk³ad stref diage-netycznych by³ prawdopodobnie zaburzony z uwagi na niejednorodne rozmieszczenie g³ównego katalizatora reak-cji w œrodowisku diagenetycznym — materii organicznej. W miejscach jej wiêkszego nagromadzenia w strefie natle-nionej wytworzy³y siê mikroœrodowiska, w których zacho-dzi³y procesy charakterystyczne dla strefy RS (zob. Morse & McKenzie, 1990) i krystalizowa³y framboidalne siarczki Fe.
W basenie sedymentacyjnym mog³o jednak lokalnie dochodziæ do okresowej anoksji. Œwiadcz¹ o tym znacznie podwy¿szona zawartoœæ wêgla organicznego, obecnoœæ wy³¹cznie niewielkich i równych framboidów pirytu (Wignall & Newton, 1998) oraz brak œladów korozji sk³adników kalcytowych w tych horyzontach.
Literatura
COMPTON J.S. 1988 — Degree of supersaturation and precipitation of organogenic dolomite. Geology, 16: 318–321.
CURTIS C.D. & COLEMAN M.L. 1986 — Controls on the precipita-tion of early diagenetic calcite, dolomite and siderite concreprecipita-tions in complex depositional sequences. SEPM Spec. Publ., 38: 23–33. MORSE J.W. & MCKENZIE F.T. — Geochemistry of Sedimentary Carbonates. Dev. Sedimentology, 48.
WIGNALL P.B. & NEWTON R. 1998 — Pyrite framboid diameter as a measure of oxygen deficiency in ancient mudrocks. Amer. J. Sci., 298: 537–552.
Charakterystyka litologiczno-facjalna
osadów karbonu górnego i czerwonego sp¹gowca Pomorza Zachodniego
Arkadiusz Buniak*
Na obszarze Pomorza Zachodniego poszukiwaniawêglowodorów rozpoczêto na pocz¹tku lat 60. XX w. Utwory górnego karbonu po raz pierwszy nawiercono w otworze Sarbinowo-1. Odkrycie przemys³owego nagroma-dzenia gazu ziemnego w z³o¿u Gorzys³aw potwierdzi³o per-spektywicznoœæ utworów klastycznych karbonu. W 1963 r. w otworze Œwidwin-3 po raz pierwszy nawiercono utwory czerwonego sp¹gowca. W latach 1990. w piaszczystych osadach czerwonego sp¹gowca odkryto z³o¿e gazu ziem-nego Ciechnowo. Jest to z³o¿e gazu ziemziem-nego na Ni¿u Pol-skim wystêpuj¹ce najg³êbiej w utworach czerwonego sp¹gowca.
Wystêpowanie kompleksów górnokarboñskich na Pomo-rzu Zachodnim jest ograniczone do trzech obszarów: Sarbi-nowa, Kamienia Pomorskiego-Trzebiatowa (³¹cznie z ak-wenem morskim na pó³nocy, w obrêbie polskiej czêœci Ba³tyku) oraz rejonu Œwidwina-Szubina.
Utwory górnokarboñskie le¿¹ niezgodnie na utworach dewonu lub dolnego karbonu. W stropie zalegaj¹ osady czerwonego sp¹gowca lub cechsztynu. Ogólnie, mi¹¿szoœæ utworów górnego karbonu wzrasta od 144,0 m w otworze Sarbinowo-1 na wschodzie do 633,0 m w otworze Strze¿e-wo-1 na zachodzie.
Na obszarze Pomorza Zachodniego w dolnym karbonie wydzielono trzy jednostki litostratygraficzne (¯elichow-ski, 1987): formacjê Wolina (westfal A–D?), formacjê Regi (westfal C–D), formacjê Dziwny (westfal D, ste-fan–autun?).
282
Przegl¹d Geologiczny, vol. 55, nr 4, 2007
*Wydzia³ Geologii, Uniwersytet Warszawski, al. ¯wirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa; a.barczuk@uw.edu.pl, mcbo-jan@uw.edu.pl