Podsumowanie
Holoceñska kreda jeziorna i wapienna gytia sk³adaj¹ siê, ogólnie bior¹c, w po³owie z wody i w po³owie ze sk³adników sta³ych.
Woda jest zmineralizowana: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Fe2+i SO2-, Cl-, HCO
3- oraz wzbogacona w substancjê orga-niczn¹. Przeciêtnie bior¹c, mineralizacja oscyluje wokó³ 500 mg/dm3 lecz w skrajnych przypadkach przekracza 3500 mg/dm3.
Czêœci sta³e to, obok niskomagnezowego kalcytu i fito-genicznej substancji organicznej — g³ównych oprócz wody komponentów osadu — detrytyczny kwarc oraz auti-geniczny piryt i gips. Powi¹zanie si³ami miêdzycz¹stecz-kowego przyci¹gania czêœci p³ynnej z czêœciami sta³ymi sprawia, ¿e holoceñskie osady wapienne w stanie natural-nym s¹ ¿elem.
Traktowanie holoceñskich osadów wapiennych (kredy jeziornej i gytii wapiennej) jako bezwodnych ska³, analogicz-nie, jak starsze wiekiem, powinno przejœæ do historii. W pe³ni zasadny jest wniosek To³kanowicz (2000), o pilnej potrzebie podjêcia prac nad petrologiczn¹ klasyfikacj¹, z natury swej uwodnionych, wapiennych osadów czwartorzêdu.
Autor czuje siê w mi³ym obowi¹zku podziêkowania Pañstwu D. i A. Ordon oraz R. i P. Ordon za zezwolenie na korzystanie z dokumentacji z³ó¿ Tyczewo, Rusinowo i Grabowo, prawo wstê-pu do kopalni i nieocenion¹ pomoc w pobieraniu próbek spod wody.
Literatura
ALEXANDROWICZ S.W. & TCHÓRZEWSKA D. 1981 — Kreda jeziorna w osadach czwartorzêdowych Œrodkowego Pomorza. Zesz. Nauk. AGH, 834, Geol., 7: 59–69
Bilans zasobów kopalin i wód podziemnych w Polsce 2000 — Pañstw. Inst. Geol.
DOBAK P. & WYRWICKI R. 2000 — Hydroizolacyjne w³aœciwoœci kredy jeziornej. Prz. Geol., 48: 412–415.
ILNICKI P. 1978 — Zasady okreœlania przydatnoœci z³ó¿ gytii wapien-nej do produkcji nawozów wapiennych. Kreda jeziorna i gytie, z. 1. Pol. Tow. Przyj. Nauk o Ziemi. Gorzów Wlkp.
Instrukcja w sprawie zakresu i metodyki badañ jakoœci z³ó¿ kredy jeziornej oraz gytii wapiennej dla okreœlenia ich przydatnoœci do wap-nowania gleb 1979 — Centr. Zw. Kó³ek Rolniczych, Warszawa. KOCISZEWSKA–MUSIA£ G. 1988 — Surowce mineralne czwarto-rzêdu. Wyd. Geol.
KOZ£OWSKI S. (red.) 1981 — Katalog wêglanowych z³ó¿ surowców wi¹¿¹cych w Polsce. Wyd. Geol.
MARKS L. 1992 — Osady i formy rzeŸby jeziornej i bagiennej. [W:] Lindner L. (red.). Czwartorzêd. Wyd. PAE: 249–259.
PI¥TKOWSKI I. S. 1968 — Kreda jeziorna. Wszechœwiat, 2. RZEPECKI P. 1985 — Jeziorne osady wapienne Polski Pó³nocnej. Kwart. AGH., Geologia, 11: 5–78.
SWATOWSKI J. & WOJNICKI J.Z. 1979 — W³asnoœci fizyczne osa-dów jeziornych rejonu Miêdzyrzecza. [W:] Kreda jeziorna i gytie, Lub-niewice, Gorzów Wlkp.: 7–11.
SZCZEPKOWSKI B. 1978 — Kreda jeziorna. [W:] Koz³owski S. (red.), Surowce mineralne województwa olsztyñskiego. Wyd. Geol.: 79–93.
TO£KANOWICZ E. 2000 — O potrzebie opracowania klasyfikacji czwartorzêdowych kopalin wêglanowych. Prz. Geol., 48: 988–990. TCHÓRZEWSKA D. 1971 — Dokumentacja geologiczna z³o¿a kredy jeziornej Grabowo. Arch. Przeds. Geol. Kraków.
WYRWICKI R. 1988 — Derivatographic analysis of the Lacustrine sediments of the Orle Basin. Folia Quatern. 58: 75–93.
WYRWICKI R. 1994 — Okreœlanie sk³adu mineralnego gytii wapien-nej i kredy jeziorwapien-nej dla potrzeb dokumentowania. Górn. Odkryw., 36: 76–85.
WYRWICKI R. 1998a — Gips w œwietle derywatograficznej analizy ska³. Mat. VI Sem. nt. Metodyka rozpoznawania i dokumentacji z³ó¿ kopalin oraz geologiczna obs³ugi kopalñ. Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków: 165–179.
WYRWICKI R. 1998b — Okreœlanie sk³adu mineralnego gytii wapien-nej i kredy jeziorwapien-nej na potrzeby dokumentowania. Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków, Cz. II: 181–193.
WYRWICKI R. 2000a — Okreœlenia sk³adu mineralnego gytii wapien-nej i kredy jeziorwapien-nej dla potrzeb dokumentowania. Cz. III. Gips, piryt czy zdysocjowany w wodzie siarczan wapnia? Górn. Odkryw., 42: 184–197. WYRWICKI R. 2000b —Trzeciorzêdowa kreda jeziorna a czwartorzê-dowa — analiza porównawcza. Pol. Tow. Geol. UAM, Poznañ. Streszcz. referatów, t. IX: 86–94.
¯UREK-PYSZ U. 1983 — Mikrostruktury i mikrotekstury bigenicz-nych gruntów wêglanowych na tle ich w³aœciwoœci fizyczno-mecha-nicznych. Prz. Geol., 31: 485–490.
¯UREK-PYSZ U. 1990 — Mikrostrukturalne zmiany kredy jeziornej i gytii spowodowane konsolidacj¹ i œcinaniem. Mat. IX Kraj. Konf. Mech. Gruntów i fundam. Kraków: 267–272.
¯UREK-PYSZ U. 1998 — WskaŸniki litologiczne gytii w nawi¹zaniu do ich w³aœciwoœci geologiczno-in¿ynierskich. [W:] Liszkowski (red.), Wspó³cz. Probl. Geol. In¿. w Polsce. Poznañ: 173–180.
Skamienia³e szcz¹tki drzew lasu mioceñskiego
na Roztoczu (Polska SE i Ukraina NW)
Henryk Maruszczak*
Zsylifikowane szcz¹tki drzew na Roztoczu nale¿¹ g³ównie do rodzaju sekwoja, który by³ najodporniejszy na degradacjê. Wystêpuj¹ one wœród piasków œrodkowego badenu, akumulowanych w strefie NE brzegu Paratetydy (tzn. tak¿e dzisiejszych kotlin przedkarpackich). Sylifikacja tkanki drzewnej nastêpowa³a synsedymentacyjnie, w p³ytkich zatokach — z wodami alkalicznymi sprzyjaj¹cymi rozpuszczaniu krzemionki — morza badeñskiego, w klimacie podobnym do dzisiejszego œródziemnomorskiego. ród³em krzemionki móg³ byæ biogeniczny opal wystêpuj¹cy w opokach górnokredowych, buduj¹cych ówczesne, l¹dowe wzgórza roztoczañskie. Okazy ze z³o¿a pierwotnego zwykle s¹ s³abo zlityfikowane i czêsto ³atwo krusz¹ siê. Czêœciej spotyka siê okazy na z³o¿u wtórnym, wœród zboczowych utworów czwartorzêdowych; wykazuj¹ one oznaki wielofazowej rekrystalizacji krzemionki, dziêki czemu s¹ znacznie bardziej odporne na dzia³anie mechaniczne.Czêœæ spoœród tych ostatnich wykazuje oznaki eolizacji i wystêpowania „naskorupieñ”. WyraŸne naskorupienia — zabarwione ¿ó³tawo, brunatnawo, szaroczarno — maj¹ cechy polew pustynnych. Powstawa³y one zapewne przy koñcu miocenu, w okresie kryzysu messyñskiego; w tym czasie rozwija³y siê polewy pustynne na piaskowcach sarmackich, buduj¹cych ostañce najstarszej rzeŸby na Wy¿ynie Lubelskiej i Roztoczu. S³abo rozwiniête naskorupienia mog³y powstawaæ tak¿e w klimacie peryglacjalnym, w okresie zlodowaceñ plejstoceñskich.
S³owa kluczowe: osady œrodkowobadeñskie, pnie skamienia³e, sylifikacja pierwotna, wtórna rekrystalizacja krzemionki, warunki
sylifikacji, polewy pustynne, Polska SE, Ukraina NW
Henryk Maruszczak — Petrified wood from the Miocene forest in the Roztocze Ridge (SE Poland and NW Ukraine). Prz. Geol., 49: 532–537.
Summary. Petrified wood pieces of the Roztocze Ridge are mostly assigned to the sequoia genus featured by the strongest resistance to degradation. These pieces occur within middle Badenian sands which were accumulated in a NE coastal zone of the Para-Tethys (present border of Fore-Carpathian basins). Synsedimentary silification of wood tissues took place in shallow bays of the Badenian sea in climatic conditions similar to the present-day Mediterranean. Alkaline waters favored silica dissolution. The source of silica could have been a biogenic opal of Upper Cretaceous opokas forming contemporary hills of the Roztocze. Most of the specimens derived from primary deposits are poorly lithified and brittle. In turn, the specimens of secondary deposits are more frequent, and are found in Quaternary slope deposits. These specimens are considerably most resistant to mechanical damage and reveal multiphase recrystallization of silica. Some of them underwent eolian action and are covered by surficial coatings. Thicker coatings are yellowish, brownish, grey-black showing features of desert varnish. They were probably formed in the late Miocene, during the Messinian crisis. At that time desert varnish developed on Sarmatian sandstones forming residual hills of the oldest relief of the Lublin Upland and the Roztocze. Poorly developed coatings could have also been formed in periglacial climate conditions during the Pleistocene glaciations.
Key words: middle Badenian deposits, petrified wood, primary silification, secondary silica recrystallization, silification conditions,
desert varnish, SE Poland, NW Ukraine
Petryfikacja szcz¹tków flory mo¿e nastêpowaæ w ró¿-nych œrodowiskach sedymentacyjró¿-nych i geochemiczró¿-nych. Najbardziej znana i chyba najczêœciej wystêpuj¹ca odmia-na szcz¹tków drewodmia-na skamienia³ego powstaje w wyniku sylifikacji; okazy tego typu s¹ zreszt¹ chyba najmniej podatne na degradacjê. Takie w³aœnie okazy s¹ znane z terenu Roztocza (ryc. 1). Ju¿ D³ugosz w drugiej po³owie XV w., w swoich „Rocznikach ... Królestwa Polskiego” pisa³: „w borach miasteczka Potylicza i wsi Hrebenne i Prusie ... sosnowe drzewa maj¹ tak¹ naturê ... ¿e je¿eli jakaœ ich czêœæ ... odciêta zostanie ... przemienia siê po kil-ku latach w krzemieñ” (Samsonowicz, 1984, s. 34). Znacz-nie bardziej lakoniczZnacz-nie o tej D³ugoszowej „rzeczy osobliwej w Polsce” kilkaset lat póŸniej napisa³ Kluk (1802, s. 114): „drzewa skamienia³e maj¹ siê znajdowaæ w górze pod Raw¹ na Rusi”.
Przy koñcu XIX w. wystêpowanie skamienia³ego drewna wœród osadów trzeciorzêdowych po³udniowo-w-schodniej czêœci Roztocza by³o znane autorom Atlasu
Geo-logicznego Galicji. Najwiêcej konkretnych informacji na
ten temat odnotowa³ £omnicki (1887, 1897, 1898). Do tych informacji nie doda³ prawie nic nowego Kudrin (1966). W swojej bardzo cennej monografii neogenu Przedkarpacia zaliczy³ on warstwy ze skamienia³ym drewnem w okolicach Lwowa do tortonu dolnego (Kudrin, 1966, s. 68–69).
Na Roztoczu Zachodnim (Gorajskim) du¿y okaz skamienia³ego pnia drzewnego znaleziono w 1951 r. w osa-dach mioceñskich okolic Goraja (Areñ, 1956, s. 87). Zas³ugu-je on na specjalne odnotowanie, gdy¿ dotychczas Zas³ugu-jest to bodaj jedyny okaz, dla którego mamy udokumentowane i opubliko-wane wyniki porównawczych badañ paleobotanicznych. Na takiej podstawie Raniecka-Bobrowska (1951) okreœli³a jego przynale¿noœæ gatunkow¹: Taxodioxylon sequoianum Goth. Pomimo tego skamienia³e szcz¹tki drzew mioceñskich nie zosta³y uwzglêdnione w monografii geologicznej miocenu polskiej czêœci. Roztocza (Musia³, 1987).
O¿ywienie zainteresowañ skamienia³ym drewnem z Roztocza w latach osiemdziesi¹tych by³o spowodowane chyba g³ównie dzia³alnoœci¹ kolekcjonerów ró¿nych, regionalnych osobliwoœci przyrodniczych. Zainteresowa-nie wykazali przede wszystkim paleobotanicy, którzy w dniach 9–11.10.1990 r. zorganizowali w Suœcu na Rozto-czu Ogólnopolskie spotkanie paleobotaników. Zaproszono mnie na nie z referatem pt. Skrzemienia³e pnie drzew z
lasów neogeñskich w Polsce pd.-wsch. ze szczególnym uwzglêdnieniem obszaru Roztocza. Zwróci³em wówczas
uwagê, ¿e okazy skamienia³ego drewna wykazuj¹ oznaki wielofazowej czy wieloetapowej sylifikacji. Oprócz fazy zasadniczej, synsedymentacyjnej, wyró¿ni³em fazê epige-netyczn¹, dla której charakterystyczne by³o powstawanie naskorupieñ typu polew pustynnych; zagadnienie to sygna-lizowa³em zreszt¹ parê lat wczeœniej w publikacji zamiesz-czonej w miesiêczniku popularnonaukowym (Maruszczak, 1988, s. 21). W dyskusji nad moim referatem w 1990 r. W. Heflik zakwestionowa³ interpretacjê epigenetycznych „naskorupieñ” na okazach z okolic Siedlisk, sugeruj¹c ¿e s¹ to tylko oznaki zaawansowanej eolizacji. Dyskusjê tê zrefe-rowa³em wówczas B. Areniowi z PIG w Warszawie, prze-kazuj¹c do ewentualnych analiz okaz z okolic Siedlisk; wyniki wstêpnej ekspertyzy by³y sygnalizowane w opubli-kowanym komunikacie (Areñ, 1992).
0 50 km Lublin V iu st la Dnieste r S an B u g Lvov
R
o
z
t
o
c
z
e
1 2 3 4Ryc. 1. Roztocze na tle g³ównych jednostek morfostruktural-nych Polski SE i Ukrainy NW. Stanowiska omawiane w tekœcie: 1 — Goraj, 2 — Lipowiec, 3 — Siedliska, 4 — Gliniska ko³o ¯ó³kwi
Fig. 1. Situation of the Roztocze Ridge in relation to the main
morphostructural units of SE Poland and NW Ukraine. Sites described in the text: 1 — Goraj, 2 — Lipowiec, 3 — Siedliska, 4 — Gliniska near ¯ó³kiew
Omawiane stanowiska skamienia³ego drewna mioceñskiego na Roztoczu
Stanowisko Goraj (20 km na W od Zamoœcia).
Wymie-nione ju¿ stanowisko z Goraja, ze skrzemienia³ym pniem drzewnym badanym przez Arenia i Ranieck¹-Bobrowsk¹, znam wed³ug stanu z lat siedemdziesi¹tych. Nie wydaje mi siê, aby mo¿na by³o traktowaæ je jako „perspektywiczne”. Opracowany okaz Taxodioxylon sequoianum Goth. wystê-powa³ w kwarcowych piaskach mioceñskich (Areñ, 1992). Okazy skamienia³ego drewna w tych warunkach by³y zapewne nieliczne. Przegl¹dowe kartowanie geologiczne i geomorfologiczne wykaza³o, ¿e w okolicy tego stanowiska wystêpuj¹ one sporadycznie; w moich zbiorach mam tylko kilka okazów z terenu wsi Malinie Zagrody (2–3 km na N od Goraja) oraz Gródki (8 km na NNE od Goraja).
Stanowisko Lipowiec (15 km na WSW od Zamoœcia).
Na zboczu rozleg³ej, prze³omowej doliny gorajeckiej, przy drodze prowadz¹cej z Lipowca-Góry do Czarnystoku, ods³aniaj¹ siê osady piaszczyste badenu œrodkowego poni¿ej wapieni górnobadeñskich (Musia³, 1987, s. 53). Podczas budowy umocnionej nawierzchni tej drogi w 1987 r. osady te ods³oniêto w licznych miejscach. Przy jednej z takich odkrywek mgr S. Jachymek znalaz³ kilka okazów skamienia³ego drewna; przechowuje on je w swojej kolek-cji w Guciowie. Po zaznajomieniu siê z tymi okazami na miejscu oceni³em, ¿e zapewne pochodzi³y z warstwy pia-sków kwarcowych. Z opisanych przeze mnie odkrywek B. Brzyski z Krakowa pobra³ wówczas z przewarstwieñ piaszczysto-mu³kowych próbki do analiz paleobotanicz-nych (Brzyski, 1998, s. 8). Z okolic Lipowca nie s¹ mi zna-ne „powierzchniowe” znaleziska skamienia³ego drewna.
Stanowisko Siedliska (11 km na SSE od Tomaszowa
Lub.). Tak okreœli³em rozleg³y rejon powierzchniowego wystêpowania bardzo licznych okazów skamienia³ego drewna nie tylko w Siedliskach, ale tak¿e w s¹siednich wsiach Hrebenne i Prusie, wymienionych w „Rocznikach .... Królestwa Polskiego” J. D³ugosza. Wszystkie te trzy miejscowoœci po³o¿one s¹ bezpoœrednio przy granicy pañstwowej Polski i Ukrainy. Z rejonu tego pochodz¹ licz-ne okazy skrzemienia³ego drewna, zgromadzolicz-ne szczegól-nie w kolekcjach: S. Jachymka w prywatnym skanseszczegól-nie w Guciowie („Zagroda Guciowska”) w gminie Zwierzyniec, oraz znanego regionalisty zamojskiego Jana Sitka w Bon-dyrzu, gmina Adamów w powiecie zamojskim. Druga z tych kolekcji, licz¹ca kilka tysiêcy okazów, jest czêœciowo eksponowana w pomieszczeniu miejscowego Muzeum Œwiatowego Zwi¹zku ¯o³nierzy AK; by³a ona prezentowa-na z mojej inicjatywy w 1998 r., prezentowa-na dwu ogólnopolskich imprezach naukowych (IVZjazd Geomorfologów Polskich w czerwcu, oraz 69 Zjazd Polskiego Towarzystwa Geolo-gicznego we wrzeœniu). Chyba prawie wszystkie okazy zebrane z tego rejonu pochodz¹ ze z³o¿y wtórnych. Autor monografii miocenu polskiej czêœci Roztocza (Musia³, 1987) nie zanotowa³ tutaj skamienia³ego drewna w wystê-puj¹cych in situ warstwach mioceñskich.
Stanowisko Gliniska ko³o ¯ó³kwi (25 km na NNW od
Lwowa). Znany geolog lwowski £omnicki przy koñcu XIX w. stwierdzi³ wystêpowanie skamienia³ego drewna w kilku miejscowoœciach w po³udniowej czêœci Roztocza. Najsta-ranniej zbada³ stanowiska w Gliniskach. Zanotowa³ tam nie tylko okazy na z³o¿u pierwotnym w piaskach mioceñskich, ale tak¿e na z³o¿u wtórnym w sp¹gu lessu subaeralnego, gdzie znalaz³ m.in. skrzemienia³e drewno „og³adzone i nie-og³adzone” (£omnicki, 18887, s. 374). Z opisu tego autora
wynika, ¿e te okazy na z³o¿u wtórnym wystêpowa³y razem ze ¿wirami staroczwartorzêdowymi. Na stanowisku w Gli-niskach w 1989 r. zebra³em kilka okazów skamienia³ego drewna ze z³o¿a pierwotnego, z warstw piasków œrodkowo-badeñskich.
Zagadnienie sylifikacji szcz¹tków drzew
W skamienia³ych szcz¹tkach drzew mioceñskich z Roztocza s¹ oznaki sylifikacji pierwotnej (ryc. 2, 3), odby-waj¹cej siê zapewne synsedymentacyjnie, a tak¿e ró¿nych form póŸniejszej rekrystalizacji krzemionki zastêpuj¹cej tkankê drzewn¹ (ryc. 4–7).
Pierwotna sylifikacja szcz¹tków drzew. Nastêpowa³a
ona zapewne szybko i synsedymentacyjnie, zanim drewno uleg³o degradacji czy zbutwieniu. Zagrzebane wœród pia-sków dolnotortoñskich (=œrodkowobadeñskich), podlega³o ono jednak ró¿nym procesom biochemicznym. W ich rezul-tacie powstawa³y kwasy humusowe, powoduj¹ce miejsco-we (mikrosiedliskomiejsco-we) obni¿enie pH. W wodach p³ytkich i ciep³ych zatok morskich, w œrodowisku alkalicznym sprzy-jaj¹cym rozpuszczaniu krzemionki, nastêpowa³a wówczas zmiana relacji sk³adników utrzymuj¹cych siê w postaciach rozpuszczonych i sedymentuj¹cych. W szcz¹tkach drzew, przy obni¿eniu siê pH poni¿ej 7, infiltruj¹ca krzemionka koloidalna ulega³a krystalizacji, gdy wêglany pozostawa³y w postaci rozpuszczonej; te drugie „wypadaj¹” bowiem z roztworu przy pH powy¿ej 7–9 (Olsen, 1978, s. 113).
Sylifikacja drewna nastêpowa³a wiêc jakby selektyw-nie, w wyniku krystalizacji krzemionki i równoczesnego usuwania ze szcz¹tków drzew zwi¹zków mineralno-orga-nicznych w postaci rozpuszczonej. Szczegó³owe badania zsylifikowanych, licznych szcz¹tków mioceñskiego „lasu osieczowskiego” na Dolnym Œl¹sku, wykonane przez Ranieck¹-Bobrowsk¹ (1962), wykaza³y ¿e krzemionka wype³nia³a g³ównie puste przestrzenie. Autorka ta podkre-œli³a, ¿e „krzemionka nie przenika³a w b³ony komórek i dlatego ¿aden okaz nie oddaje budowy anatomicznej roœli-ny … (du¿e) okazy maj¹ce kszta³t szcz¹tków drewna, za dotkniêciem jednak rozsypywa³y siê … na drobne igie³ki bêd¹ce wewnêtrznymi odlewami cewek, zachowuj¹c nie tylko kszta³t komórek, ale nawet i zarysy por otoczko-wych” (Raniecka-Bobrowska, 1962, s. 87–88).
Stwierdzenia te s¹ zgodne z wynikami petrograficz-nych badañ drewna zsylifikowanego, wykonapetrograficz-nych przez Turnau-Morawsk¹ (1958). Wykaza³y one, ¿e „w procesie krystalizacji mineralnej zaznacza siê przede wszystkim tendencja do zachowania zgodnej orientacji optycznej … ziaren wype³niaj¹cych cewki s¹siednie i do przekszta³cania struktury tkanki drzewnej na strukturê ska³ krystalicznych … Tam, gdzie tkanka by³a Ÿle lub nierównomiernie zacho-wana, mineralizacja mog³a zachodziæ w kilku etapach; miejscami by³y warunki sprzyjaj¹ce tworzeniu siê ziarn kwarcu wyd³u¿onych zgodnie z osi¹ optyczn¹ … miejsca-mi tworzy³y siê ziarna allomorficzne” (Turnau-Morawska, 1958, s. 422). Na marginesie nale¿y podkreœliæ, ¿e chocia¿ badane przez tê autorkê okazy nie pochodzi³y z Roztocza, to przedstawione wnioski ilustruj¹ ogólne prawid³owoœci sylifikacji drewna. Takie prawid³owoœci pierwotnej sylifi-kacji rysuj¹ siê tak¿e w œwietle najnowszych polskich opracowañ mineralogicznych skamienia³ego drewna z warstw karboñskich w Polsce (Pitera, 1996), czy te¿ z warstw sarmackich w Mo³dawii (Pitera & Heflik, 2000). Wydaje siê wiêc, ¿e skamienia³e szcz¹tki drzew z warstw
œrodkowobadeñskich na Roztoczu nie dajê dostatecznej podstawy do okreœlenia ich przynale¿noœci gatunkowej. Dlatego te¿ Brzyski (1998, s. 8–9), który zamierza³ wyko-naæ analizy paleobotaniczne okazów skamienia³ego drewna, zgromadzonych w pierwszej po³owie lat dziewiêædzie-si¹tych, móg³ tylko ogólnikowo stwierdziæ, ¿e „wszystkie
nale¿¹ do drzew iglastych, najczêœciej reprezentowanych przez rodzaj sekwoja”.
Oznaki wtórnej rekrystalizacji krzemionki. Analiza
mikroskopowa szlifów, wykonana przez
Turnau-Mo-0 5 cm
Ryc. 2. Zsylifikowane drewno ze z³o¿a pierwotnego; Gliniska
ko³o ¯ó³kwi (Ukraina NW)
Fig. 2. Silicified wood from Gliniska primary deposit near
¯ó³kiew (NW Ukraine)
0 5 cm
Ryc. 3. Zsylifikowane drewno ze z³o¿a pierwotnego s³abo
zlityfi-kowane; Gliniska ko³o ¯ó³kwi (Ukraina NW)
Fig. 3. Silicified wood, somewhat lithified from Gliniska primary
deposit near ¯ó³kiew (NW Ukraine)
0 5 cm
Ryc. 4. Zsylifikowane drewno ze z³o¿y wtórnych ze s³abo
rozwi-niêt¹ polew¹; okolice Siedlisk i Hrebennego (Polska SE)
Fig. 4. Silicified wood with somewhat developed coating from
secondary deposits; Siedliska and Hrebenne environs (SE Poland)
0 5 cm
Ryc. 5. Zsylifikowane drewno ze z³o¿y wtórnych ze œrednio
roz-winiêt¹ polew¹; okolice Siedlisk i Hrebennego (Polska SE)
Fig. 5. Silicified wood with medium developed coating from
secondary deposits; Siedliska and Hrebenne environs (SE Poland)
0 10 cm
Ryc. 6. Zsylifikowane drewno ze z³o¿a wtórnego z polew¹
pustynn¹; okolice Siedlisk i Hrebennego (Polska SE)
Fig. 6. Silicified wood with desert varnish from secondary
depo-sits; Siedliska and Hrebenne environs (SE Poland)
0
5
cm
Ryc. 7. Zsylifikowane drewno ze z³o¿a wtórnego z polew¹
pustynn¹. Na ryc. 2–7 okazy z kolekcji autora i S. Jachymka z Guciowa; zdjêcia wykona³ A. Gibki (Zak³. Kartografii UMCS)
Fig. 7. Silicified wood with desert varnish, from secondary
depo-sit. Specimens in Figs. 2–7 from the author’s and S. Jachymek’s (from Guciów) collections; photos A. Gibki from the Department of Cartography, Maria Curie-Sk³odowska University
rawsk¹ (1958) wykaza³a, „¿e kwarc … krystalizowa³ w obrêbie tkanki ze stadium koloidalnego … stadium poœred-nie miêdzy opalem i kwarcem stanowi³ chalcedon”. Na podstawie analiz mineralogiczno-petrograficznych skrze-mienia³ego drewna z Siedlisk, Heflik (1996, s. 129) tak¿e stwierdzi³, ¿e „ka¿dy analizowany okaz wskazuje … ¿e kwarc jest produktem wy¿szego stadium przekrystalizo-wania (dojrzeprzekrystalizo-wania) chalcedonu … obydwa te minera³y nale¿¹ do produktów … przekrystalizowania bezpostacio-wej krzemionki (opalu)”. Drugi z wymienionych autorów podkreœli³, ¿e „trudno jest odpowiedzieæ, w jak odleg³ym czasie odbywa³a siê mineralizacja ¿ylna wzglêdem procesu zasadniczej sylifikacji … w trzeciorzêdzie. Mog³o to zacho-dziæ w czwartorzêdzie” (Heflik, 1996, s. 128–129). W skrzemienia³ym drewnie z warstw sarmackich w Mo³dawii wykazano, za pomoc¹ mikroskopu elektronowego, dwie ró¿nowiekowe generacje: starsz¹ — krystalizacji SiO2 w
wewnêtrznych tkankach drewna, oraz m³odsz¹ — w mikro-porach przecinaj¹cych pierwotn¹ tkankê w ró¿nych kierun-kach (Pitera & Heflik, 2000).
W niniejszym artykule chcia³bym zwróciæ przede wszystkim uwagê na procesy rekrystalizacji, które charak-teryzuj¹ okazy skamienia³ego drewna wystêpuj¹ce na Roz-toczu w z³o¿ach wtórnych (ryc. 4–7).
Badania mineralogiczne wykonane przez Wichrowsk¹ w PIG w Warszawie (Areñ, 1992) wykaza³y, ¿e w okazie wydobytym z piasków mioceñskich — tzn. z pierwotnego z³o¿a — w okolicy Goraja, „...tkanka drzewna jest silnie zsylifikowana. Bardzo zaawansowany proces rekrystaliza-cji mineralnej i wyraŸnie widoczne ziarna kwarcu silnie ze sob¹ spojone o doœæ wyrównanej wielkoœci (0,03–0,05 mm œrednicy)”. Natomiast przekazany przeze mnie pochodz¹cy z Siedlisk okaz ze szlifem eolicznym i polew¹ pustynn¹ repre-zentuje „drewno wysycone materia³em krzemionkowym, czêœciowo przekrystalizowanym. Materia³ mineralny jest nie-jednolity co do wielkoœci ziarn (0,03– 0,3 mm œrednicy) i spo-sobu wykszta³cenia; kwarc i lokalnie chalcedon impregnuj¹ dobrze zachowane fragmenty œcian typu w³óknistego i s³ojów przyrostowych” (Areñ, 1992). O takim zró¿nicowa-niu nie pisa³ Heflik (1996). Mo¿na wiêc s¹dziæ, ¿e autor ten raczej nie bada³ okazów pochodz¹cych z pierwotnego z³o¿a, tzn. wydobytych z piasków mioceñskich tak jak pieñ z Gora-ja. Postulowa³ bowiem „badanie fosylnego drewna na ewi-dentnie pierwotnym z³o¿u” (Heflik, 1996, s. 129).
Z mineralogiczno-petrograficznego punktu widzenia problem genezy szlifu eolicznego i polew pustynnych na okazach ze z³ó¿ wtórnych — a szczególnie tych pochodz¹cych z Siedlisk — jest wiêc ledwie zasygnalizo-wany w naszej literaturze. Dla jego rozwi¹zania niezbêdne by³yby specjalistyczne badania, np. za pomoc¹ mikrosko-pu elektronowego z odpowiednimi przystawkami mikro-analitycznymi.
Paleogeograficzne warunki rozwoju pierwotnej sylifikacji szcz¹tków drzew w œrodkowym badenie
W swojej interpretacji wyników mineralogiczno-petro-graficznych badañ skamienia³ego drewna z Roztocza, Heflik (1996, s. 129) sugerowa³, ¿e „znaczna czêœæ … krzemionki przechodzi do roztworu w œrodowisku alka-licznym. Rozpuszczanie i odprowadzanie jej z residuum zwietrzelinowego jest jednym z g³ównych objawów wie-trzenia laterytowego … Usuwanie krzemionki z krzemia-nów szczególnie intensywnie przebiega w klimacie
ciep³ym i wilgotnym w warunkach hipergenicznych. W takich … warunkach klimatycznych mia³a miejsce wegeta-cja drzew, z których pochodz¹ omawiane drewna, które z kolei by³y przedmiotem wzmo¿onej sylifikacji”. Tak naszkicowane warunki sylifikacji drewna mioceñskiego z Roztocza wydaj¹ siê byæ podobne jak okreœlone dla arau-karytów z górnokarboñskiej arkozy kwaczalskiej (Holcer & Pawlikowski, 1994; Pitera, 1996). W tej arkozie, na obrze¿u Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego, sylifikacja odbywa³a siê jednak przy du¿ym udziale procesów bioge-nicznych zwi¹zanych z uwêglaniem wielkich z³ó¿ pocho-dzenia roœlinnego. W œrodkowym badenie na Roztoczu sytuacja paleogeograficzna by³a zupe³nie inna.
Próba wi¹zania pierwotnej sylifikacji z wietrzeniem laterytowym jest raczej rozbie¿na z wynikami paleobotanicz-nych i paleozoologiczpaleobotanicz-nych badañ naszego miocenu. Lateryty-zacja jest w³aœciwa dla klimatu ciep³ego i wilgotnego obszarów miêdzyzwrotnikowych. Badania zaœ paleobotaniczne szcz¹tków roœlinnoœci badeñskiej w Polsce po³udniowej wskazuj¹ na kli-mat „umiarkowanie ciep³y, bardziej wilgotny w Karpatach i nieco suchszy na pó³nocnych wybrze¿ach Paratetydy” (Stu-chlik, 1984, s. 446). Wyniki badañ paleozoologicznych wska-zuj¹, ¿e w dolnym badenie klimat by³ podobny do œródziemnomorskiego, sprzyjaj¹cy intensywnemu parowaniu w p³ytkich zatokach morskich (G³azek & Szynkiewicz, 1987, s. 122–123). Mo¿na jeszcze dodaæ, ¿e z omawianego okresu nie s¹ znane œlady wystêpowania pokryw wietrzenia lateryto-wego w Polsce po³udniowej.
Wydaje siê wiêc, ¿e rozpuszczanie i migrowanie krze-mionki, w badenie œrodkowym na Roztoczu, nastêpowa³o tylko lokalnie w alkalicznych wodach p³ytkich zatok mor-skich w klimacie typu subtropikalnego. Wed³ug opinii Ranieckiej-Bobrowskiej (1951) szcz¹tki pnia zagrzebane-go w piaskach mioceñskich w okolicy Goraja, nale¿¹ do gatunku Taxodioxylon sequoianum Goth., najpospolitsze-go drewna w badeñskich pok³adach wêgla brunatnenajpospolitsze-go w Polsce œrodkowej.
Wyniki badañ paleobotanicznych i paleozoologicznych wskazuj¹ wiêc, ¿e w œrodkowym badenie na Roztoczu kli-mat by³ umiarkowanie ciep³y lub ewentualnie podobny do œródziemnomorskiego. W takich warunkach alkaliczne wody p³ytkich i ciep³ych zatok morskich przy pó³nocnym brzegu Paratetydy sprzyja³y uruchamianiu krzemionki. Pochodzi³a wiêc ona nie tyle z wietrzenia krzemianów, ale raczej z górnokredowych opok i gez opokowych, które na omawianym obszarze by³y dominuj¹cym tworzywem ówcze-snych wzgórz roztoczañskich. Opoki wyró¿niaj¹ siê wœród ska³ górnokredowych opalowym lepiszczem, które uodpornia je na dzia³ania fizyczne. Lepiszcze to jest jednak biogeniczne i stosunkowo ³atwo rozpuszcza siê w œrodowisku alkalicz-nym. Najnowsze badania wskazuj¹ w³aœnie, ¿e biogeniczny opal w wodzie morskiej jest doœæ mobilny; ze szcz¹tków organizmów sedymentowanych na dnie stosunkowo ³atwo mo¿e powracaæ do wody morskiej w postaci rozpuszczonej (Ragueneau i in., 2000; Rickert, 2000). Takie warunki pale-ogeograficzne i predyspozycje regionalno-geologiczne roz-woju sylifikacji w miocenie chyba dobrze t³umacz¹ lokalne wystêpowanie skamienia³ego drewna na Roztoczu. Trudno by³o wiêc wykorzystywaæ je jako wskaŸniki stratygraficzne przy badaniach geologicznych. Zapewne m.in. dlatego by³y one w ogóle pominiête w syntezuj¹cym opracowaniu mio-cenu polskiej czêœci Roztocza (Musia³, 1987).
Uwagi koñcowe
1. Sylifikacja szcz¹tków drzew w miocenie rozwija³a siê na Roztoczu w klimacie umiarkowanie ciep³ym, wzglêdnie w podobnym do œródziemnomorskiego. Wody p³ytkich zatok przy pó³nocnym brzegu Paratetydy mia³y odczyn alkaliczny; poœwiadczaj¹ to liczne z³o¿a mioceñskich wapieni litotamniowych oraz innych rafowych osadzonych na tym obszarze. Œrodowisko alkaliczne sprzyja³o rozpusz-czaniu i migracji krzemionki; jedno z istotnych jej Ÿróde³ zapew-ne stanowi³ biogeniczny opal tworz¹cy lepiszcze opok górnokredowych, buduj¹cych g³ówne formy rzeŸby ówczesnej strefy przybrze¿nej. Sylifikacja nastêpowa³a synsedymentacyj-nie, g³ównie w pok³adach kwarcowych piasków, w których by³y zagrzebane szcz¹tki drzew. Przy butwieniu tych szcz¹tków powstawa³y kwasy humusowe, powoduj¹ce „miejscowe” (mikrolokalne) obni¿enie pH, warunkuj¹ce wytr¹canie SiO2z
wody morskiej przesycaj¹cej pok³ady piaszczyste.
2. Okazy pierwotnej, œrodkowobadeñskiej sylifikacji zachowa³y siê tylko w warstwach, które nie podlega³y znaczniejszej degradacji. Liczne z takich okazów s¹ s³abo zlityfikowane i ma³o odporne na dzia³anie mechaniczne (ryc. 2, 3). Najbardziej znany w naszej literaturze przyk³ad reprezentuje skamienia³y, du¿y pieñ drzewny z Goraja. Znacznie skromniejsze okazy zebrano w Lipowcu oraz w Gliniskach k. ¯ó³kwi. W drugim z wymienionych stano-wisk s¹ chyba odkrywki dogodniejsze do sedymentologicz-nych badañ pok³adów zawieraj¹cych skrzemienia³e drewno; wydaje siê, ¿e geolodzy ukraiñscy nie zajmuj¹ siê obecnie takim zagadnieniem. Jest zadziwiaj¹ce, ¿e takich odkrywek nie zanotowano dotychczas na stanowisku w Siedliskach, wyró¿niaj¹cym siê najwiêkszym rozprzestrzenieniem oka-zów skamienia³ego drewna na z³o¿ach wtórnych.
3. Okazy skamienia³ego drewna wystêpuj¹ce na z³o¿u wtórnym w Siedliskach, wykazuj¹ ró¿ne oznaki rekrystali-zacji krzemionki pierwotnej, tzn. pochodz¹cej z fazy synse-dymentacyjnej. Zwykle s¹ one znacznie lepiej zlityfikowane, a wiêc bardziej odporne na degradacjê. Cha-rakteryzuj¹ siê tak¿e ró¿norodnoœci¹ form fizjograficznych, które pozwalaj¹ identyfikowaæ pierwotne drewno œwie¿e oraz zbutwia³e, a tak¿e obrobione mechanicznie („¿wiry drewniane”). Mo¿liwoœci rozwijania terenowych badañ w tym zakresie s¹ ograniczone, gdy¿ stanowisko w Siedliskach jest ju¿ silnie wyeksploatowane. Nale¿a³oby wiêc siêgaæ do okazów zgromadzonych w ró¿nych kolekcjach.
4. Spoœród okazów ze z³ó¿ wtórnych na szczególn¹ uwagê zas³uguj¹, moim zdaniem, te które wykazuj¹ oznaki eolizacji i wystêpowania naskorupieñ (ryc. 4–7). Dobrze roz-winiête naskorupienia — wystêpuj¹ce zreszt¹ niezbyt czêsto — maj¹ cechy polew czy lakierów pustynnych, zabarwio-nych ¿ó³tawo, brunatnawo i szaroczarno. Analiza warunków rozwoju rzeŸby Roztocza w okresie posarmackim zdaje siê wskazywaæ, ¿e takie polewy powstawa³y u schy³ku miocenu, w okresie tzw. kryzysu messyñskiego. Podjêcie specjalistycz-nych badañ takich naskorupieñ pozwoli³oby dok³adniej okre-œliæ nie tylko warunki paleogeograficzne, ale tak¿e okres ich
rozwoju. Wiadomo bowiem, ¿e wyniki szczegó³owych, mikrostrukturalnych badañ polew pustynnych daj¹ w tym zakresie bardzo interesuj¹ce wyniki (Oberlander, 1994).
Za ¿yczliw¹ pomoc w przygotowaniu artyku³u do druku ser-decznie dziêkujê: dr Marii Wilgat, dr El¿biecie Kardaszewskiej, dr Rados³awowi Dobrowolskiemu, mgr Andrzejowi Gibkiemu. Anonimowemu Recenzentowi dziêkujê za uwagi krytyczne, któ-re sk³oni³y mnie do wprowadzenia istotnych zmian w tekœcie.
Literatura
AREÑ B. 1956 — Trzeciorzêd. [In:] Regionalna geologia Polski. 2, Region lubelski. PWN: 70–90.
AREÑ B. 1992 — Taxodioxylon sequoianum Goth. Prz. Geol., 40: 743. BRZYSKI B. 1998 — W sprawie skamienia³ych drzew na Roztoczu. Chroñmy Przyrodê Ojczyst¹, 54: 7–13.
G£AZEK J. & SZYNKIEWICZ A. 1987 — Stratygrafia m³odotrzecio-rzêdowych i staroczwartom³odotrzecio-rzêdowych osadów krasowych oraz ich zna-czenie paleogeograficzne. [In:] Problemy m³odszego neogenu i eoplejstocenu w Polsce. Ossolineum, Wroc³aw: 113–130.
HEFLIK W. 1996 — Badania skamienia³ych pni drzewnych z Rozto-cza. Pr. Muz. Ziemi, 44: 127–130.
HOLCER Z. & PAWLIKOWSKI M. 1994 — Badania mineralogiczne skrzemionkowanych pni i arkozy kwaczalskiej. Arch. Miner., 50: 69–86. KLUK K. 1802 — O rzeczach kopalnych. T. 2. Druk. Ksiê¿y Pijarów, Warszawa.
KUDRIN L. N. 1966 — Stratigrafija, facii i eko³ogiczeskij analiz fau-ny paleogenowych i neogenowych ot³o¿enij Predkarpatija. Izd. Lwowsk. Uniwersiteta, Lwow.
£OMNICKI A. M. 1887 — Materia³y do geologii okolic ¯ó³kwi. Kosmos, 12: 361–402.
£OMNICKI A. M. 1897 — Atlas geologiczny Galicji. Tekst do zeszytu 10, cz. 1. Akad. Umiejêtnoœci. Kraków.
£omnicki A.M. 1898 — Atlas geologiczny Galicji. Tekst do zeszytu 10, cz. 2. Kraków.
MARUSZCZAK H. 1988 — Zlodowacenia a klimat Ziemi i rozwój cz³owieka. Problemy, 2: 17–24, 33.
MUSIA£ T. 1987 — Miocen Roztocza (Polska po³udniowo-wschod-nia). Biul. Geol. UW, 31: 5–149.
OBERLANDER T. M. 1994 — Rock varnish in deserts. [In:] Geomor-phology of desert environments. Abrahams A.D. & Parsons A.J. (eds.). Chapman & Hall, London: 106–119.
OLSEN C. R. 1978 — Cementation. [In:] The Encyclopedia of Sedi-mentology, Fairbridge R. W. & Bourgeois J. (eds.). Dowden, Hutchin-son & Ross Inc., Stroudsburg Pennsylvania: 110–114.
PITERA H. 1996 — Mineralogia skrzemienia³ych pni drzewnych z okolic Chrzanowa. Prz. Geol., 44: 689–691.
PITERA H. & HEFLIK W. 2000 — Wapieñ i drewno skrzemienia³e z kopalni Cobani w Mo³dawii. Wiad. Naft. Gaz., 5(25): 12–16. RAGUENEAU O., TRIGUER P., LEYNAERT A., ANDERSON R.F., BRZEZINSKI M.A. i in. 2000 — A review of the Si cycle in the modern ocean: recent progress and missing gaps in the application of biogenic opal as a paleoproductivity proxy. Global and Planetary Chan-ge, 26: 317–365.
RANIECKA-BOBROWSKA J. 1951 —Taxodioxylon sequoianum Goth. Próbka drewna skamienia³ego pochodz¹cego z Goraja pod Fram-polem. CAG Pañstw. Inst. Geol.
RANIECKA-BOBROWSKA J. 1962 —Trzeciorzêdowa flora z Osie-czowa nad Kwis¹ (Dolny Œl¹sk). Pr. Inst. Geol., 30: 81–223. RICKERT D. 2000 — Dissolution kinetics of biogenic silica in marine environments. Berichte zur Polarforschung, 351.
SAMSONOWICZ H. (red.) 1984 — Polska Jana D³ugosza. PWN. STUCHLIK L. 1980 — Chronostratygrafia neogenu Polski Po³udnio-wej (pó³nocna czêœæ Paratetydy Centralnej) na podstawie badañ pale-obotanicznych. Prz. Geol., 28: 443–448.
TURNAU-MORAWSKA M. 1950 — Spostrze¿enia dotycz¹ce sedymen-tacji i diagenezy sarmatu Wy¿yny Lubelskiej. Ann. UMCS, B4: 135–194. TURNAU-MORAWSKA M. 1958 — Zagadnienie mineralizacji drzew skamienia³ych. Rocz. Pol. Tow. Geol., 28: 409–426.
