Klastyczne utwory badeńskie Roztocza — przebieg sedymentacji w północnej marginalnej strefie basenu zapadliska przedkarpackiego

Klastyczne utwory badeñskie Roztocza — przebieg sedymentacji w pó³nocnej

marginalnej strefie basenu zapadliska przedkarpackiego

Anna Wysocka*

Badenian clastic deposits of the Roztocze Hills area — evolution of sedimentation on the northern outer ramp of the Carpathian Foredeep Basin. Prz. Geol., 54: 430–437.

S u m m a r y. The Carpathian Foredeep Basin is the northern compartment of a foreland basin system that sur-rounds the Carpathian orogenic belt. The Roztocze Hills area, during Badenian deposition, belonged to the north-ern part of the outer ramp of the Carpatian Foreland Basin. The sedimentary conditions of the clastic Badenian deposits of the Roztocze Hills are reconstructed, in the territories of Poland and Ukraine. The lithology and sedi-mentary structures of clastic rocks point to a high-energy, shallow-water, normal-marine environment connected with the offshore and open sea zone. The characteristic of the Badenian succession allows an interpretation of the environment and its change during sedimentation. Deposition during the Badenian in the Roztocze Hills area was strongly connected with the evolution of the Carpathian Foredeep. Initially sedimentation was mainly dependent on hydrodynamic factors and connected with the outer ramp conditions. However, during the Late Badenian, the influence of dia-strophic factors gradually increased and sedimentation was connected with outer foredeep conditions.

Key words: clastic sedimentation, sedimentary structures, sedimentary environment, Badenian, Roztocze Hills, Carpathian Foredeep

Praca przedstawia charakterystykê oraz interpretacjê œrodowisk sedymentacji klastycznych utworów badeñskich zarówno podewaporatowych, jak i nadewaporatowych, w marginalnej strefie basenu zapadliska przedkarpackiego, na obszarze Roztocza pomiêdzy Lwowem a Zwierzyñcem (ryc. 1).

W obrêbie basenów, powstaj¹cych przed czo³em

nasu-waj¹cych siê orogenów, charakterystyczne jest

wspó³wystêpowanie w trakcie ich rozwoju trzech typów basenów sedymentacyjnych (Mutti i in., 2003; ryc. 2):

1) basenów przykrawêdziowych — rozwiniêtych na sfa³dowanym i dŸwigaj¹cym siê orogenie, wype³nianych utworami aluwialnymi, deltowymi i mieszanymi;

2) basenu zapadliskowego (basen zapadliska

wew-nêtrznego i zewnêtrznego) — asymetrycznego,

wyd³u¿onego, rozwijaj¹cego siê przed czo³em nasu-waj¹cego siê orogenu, wype³nianego przez znacznej mi¹¿szoœci utwory pelagiczne i turbidytowe; oraz

3) basenu zwi¹zanego ze stref¹ marginaln¹ zapadliska zewnêtrznego — rozwiniêtego w obrêbie p³yty przedpola, poza obszarem intensywnej ekstensji, wype³nianego przez utwory p³ytkowodne. Rozwój sedymentacji w tych base-nach by³ wielokrotnie dyskutowany w pracach wielu auto-rów (m.in. Allen & Homewood, 1986; Allen i in., 1991; De Celles & Giles, 1996).

Klasycznym przyk³adem takiego uk³adu basenów sedymentacyjnych na przedpolu nasuwaj¹cego siê orogenu jest system basenów przedgórskich, rozwijaj¹cych siê przed czo³em nasuniêæ karpackich. Czêœci¹ tego systemu jest zapadlisko przedkarpackie, którego geneza, rozwój i styl depozycyjny od wielu lat s¹ dyskutowane w polskiej literaturze (m.in. Ney i in., 1974; Oszczypko & Œl¹czka, 1985, 1989; Oszczypko, 1996, 1999; Krzywiec, 1999, 2001; Peryt, 1999; Wysocka, 1999b, 2002; Dziadzio, 2000; Porêbski & Steel, 2003; Porêbski i in., 2003; Myœliwiec, 2004; Krzywiec i in., 2005; Oszczypko i in., 2005; Masta-lerz i in., 2006). W niniejszym artykule przedstawione

zostan¹ zagadnienia zwi¹zane z przebiegiem sedymentacji klastycznej w marginalnej pó³nocnej czêœci zapadliska przedkarpackiego, w strefie przejœcia pomiêdzy w³aœci-wym zapadliskiem zewnêtrznym, a jego stref¹ marginaln¹ (ryc. 2). Nale¿y podkreœliæ, ¿e jako utwory klastyczne, traktowane s¹ tutaj wszystkie ska³y, których szkielet ziar-nowy sk³ada siê z ziaren terygenicznych, intraklastów i/lub

ziaren organodetrytycznych. Taka klasyfikacja ska³

klastycznych pozwala na wspólne rozpatrywanie zagad-nieñ zwi¹zanych z transportem i depozycj¹ materia³u ziar-nowego, niezale¿nie od ich sk³adu mineralnego.

Budowa geologiczna

Obszar Roztocza le¿y w strefie o z³o¿onej budowie wg³êbnej. W pod³o¿u pokrywy osadowej Roztocza prze-biega granica pomiêdzy prekambryjsk¹ platform¹

wschod-nioeuropejsk¹ a m³odsz¹ platform¹ epiwaryscyjsk¹

(¯elichowski, 1974). Na silnie sfa³dowanych i zdysloko-wanych utworach paleozoicznych le¿¹ utwory pokrywy mezozoicznej. S¹ one s³abo sfa³dowane, tworz¹ rozleg³e, p³askie antykliny i synkliny (Cieœliñski & Rzechowski, 1993). Pod³o¿em utworów mioceñskich na Roztoczu s¹ ska³y górnej kredy, g³ównie piêtra mastrycht, o mi¹¿szoœci dochodz¹cej do 1000 m — gezy, opoki i opoki margliste (Cieœliñski & Rzechowski, 1993).

Od koñca kredy, poprzez paleogen na obszarze Rozto-cza trwa³y blokowe ruchy tektoniczne, które spowodowa³y

odnowienie starszych dyslokacji pod³o¿a.Na eocen

przy-pada nasilona dzia³alnoœæ tektoniczna. Przyk³adem mo¿e tu byæ m.in. rozwój rowu So³okiji, w którym mi¹¿szoœæ

morskich utworów eocenu wynosi 50 m (Buraczyñski,

1997).

Ostatni etap rozwoju strukturalnego Roztocza nast¹pi³ w neogenie i by³ zwi¹zany z tektoniczn¹ reakcj¹ tego obszaru na m³odoalpejskie ruchy orogeniczne w Karpa-tach. W zwi¹zku z nasuwaniem fliszowych p³aszczowin karpackich, na przedpolu Karpat, od egenburgu po sarmat, zacz¹³ formowaæ siê basen przedgórski (Oszczypko, 1996), wchodz¹cy w sk³ad Centralnej Paratetydy. Rozsze-rzaj¹cy siê ku pó³nocy zasiêg tego basenu spowodowa³ w

*Uniwersytet Warszawski, Wydzia³ Geologii, ul. ¯wirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa; Anna.Wysocka@uw.edu.pl

badenie wkroczenie transgresji na obszar Roztocza (Kudrin, 1966; Ney i in., 1974; Musia³, 1987).

Cechy litologiczne i petrograficzne

Dzisiejszy obszar Roztocza to tektonicznie wyniesiony

blok, oddzielony od zapadliska przedkarpackiego

systemem uskoków (ryc. 1). Obecnie na Roztoczu utwory badeñskie nie tworz¹ ci¹g³ej pokrywy; ich wystêpowanie ogranicza siê jedynie do najwy¿szych partii wzniesieñ. Najwiêksze mi¹¿szoœci, rzêdu kilkudziesiêciu metrów osi¹gaj¹ one na obszarze Roztocza w rejonie Lwowa.

Generalnie, profil utworów badeñskich Roztocza roz-poczyna siê transgresywnymi piaskami i piaskowcami kwarcowymi (ryc. 3), które najwiêksze mi¹¿szoœci i zasiêg wystêpowania maj¹ na Ukrainie. W wy¿szej czêœci obocz-nie przechodz¹ w margle i wapieobocz-nie litotamniowe (Boguc-ki i in., 1998a, b) i s¹ zaliczane do utworów podewaporatowych. Ponad nimi wystêpuje ci¹g³y poziom gipsów, wapieni ratyñskich lub gipsów i wapieni ratyñskich. Powy¿ej wystêpuj¹ ró¿norodne p³ytkomorskie utwory wêglanowe i terygeniczne (Musia³, 1987), zaliczane do utworów nadewaporatowych (ryc. 3). S¹ one zró¿nicowa-ne litologicznie na osady terygeniczzró¿nicowa-ne, biogeniczzró¿nicowa-ne a przede wszystkim terygeniczno-organodetrytyczne. Utwo-ry teUtwo-rygeniczne to g³ównie piaski i piaskowce kwarcowe z domieszkami redeponowanego glaukonitu, a tak¿e utwory

mu³owcowo-ilaste. Utwory biogeniczne to rozmaite muszlowce i utwory rafowe. Dominuj¹cym typem litolo-gicznym poziomu nadewaporatowego s¹ ska³y sk³adaj¹ce siê zarówno z autochtonicznych sk³adników organodetry-tycznych, jak i allochtonicznych sk³adników

terygenicz-nych. Sk³adniki organodetrytyczne to przewa¿nie

bioklasty, o ró¿nym stopniu rozdrobnienia, co wskazuje na zró¿nicowan¹ d³ugoœæ ich transportu i energiê czynników niszcz¹cych. Natomiast allochtoniczne ziarna terygenicz-ne by³y dostarczaterygenicz-ne do basenu z obszarów l¹dowych. W ich sk³ad wchodz¹ przede wszystkim kwarc oraz skalenie, sporadycznie wystêpuj¹ ziarna minera³ów ciê¿kich i mine-ra³ów nieprzeŸroczystych (Wysocka, 2002).

Gdyby klasyfikacjê utworów klastycznych oprzeæ jedynie na sk³adzie materia³u terygenicznego wystê-puj¹cego w szkielecie ziarnowym, to wszystkie odmiany ska³ klastycznych z Roztocza reprezentowa³y by arenity kwarcowe lub arenity subarkozowe. Wskazuje to na doj-rza³oœæ petrograficzn¹ materia³u terygenicznego oraz pozwala na stwierdzenie, ¿e obszarem Ÿród³owym dla tego materia³u by³o wnêtrze kratonu (Wysocka, 2002). Wniosek ten jest oczywisty z racji po³o¿enia Roztocza wzglêdem obszaru platformy wschodnioeuropejskiej. Otwartym pro-blemem pozostaje jednak pytanie, ile razy materia³ ten podlega³ redepozycji?

Poza materia³em terygenicznym utwory badeñskie

Roztocza zawieraj¹ klasty powsta³e bezpoœrednio

0 10 20km San Tanew Wieprz Tanew Sopot ZWIERZYNIEC ¯elebsko Józefów Nowiny Chlebowice Stradcz 50km 0 Lwów Tarnopol B Z A P A D L IS_{K O} P R_{Z E} D K A R PA_C K IE R_O Z T_O C Z E Warszawa P O L S K A P O L A N D Kraków A C Kraków K A R P A_{T Y} Huta Ró¿aniecka LWÓW U K R A I N A U K R A I N E S £ O W A C J A S L O V A K I A P O L S K A P O L A N D C A R P_{A T} H I_{A N} F_O R E D E E P C A R P A_{T H} I A_N S

R O

Z

_T

O

C

Z

E

marls and sandy limestones

piaski kwarcowo-glaukonitowe

quartz-glauconite sands

utwory zapadliska przedkarpackiego

Carpathian Foredeep deposits

wapienie rafowe

reef limestones

utwory badeñskie Roztocza

different Badenian deposits

rezydualne bloki piaskowców trzeciorzêdowych

residual blocks of Tertiary sandstones

g³ówne uskoki

main faults

ods³oniêcia

outcrops location

¬

Ryc. 1. Lokalizacja Roztocza oraz zapadliska przedkarpac-kiego na obszarze Polski i Ukrainy (A i B). Lokalizacja ods³oniêæ (C), które bêd¹ pre-zentowane podczas Polskiej Konferencji Sedymentologicz-nej — 20–21.06.2006, na tle mapy geologicznej Roztocza (wg Musia³, 1987;Buraczyñski, 1997 — nieco zmieniona) Fig. 1. Location of Roztocze and Carpathian Foredeep across the Polish–Ukrainian border (A and B). Simplified geological map of the Roztocze Hills area, indicated are localities which will be presented during Polish Geological Conference — 20–21.06.2006 (geological map after Musia³, 1987;Buraczyñski, 1997 — changed)

wewn¹trz basenu w trakcie trwania sedymentacji. W zale¿noœci od proporcji pomiêdzy ziarnami terygeniczny-mi, a wewn¹trzbasenowymi mo¿na wyró¿niæ cztery petro-graficzne odmiany ska³ klastycznych: arenity kwarcowe, arenity kwarcowo-wapienne, kalkarenity kwarcowe oraz biokalkarenity. W sk³adzie kalkarenitów kwarcowych i biokalkarenitów dominuj¹ szcz¹tki glonów, otwornic oraz mszywio³ów, podrzêdnie wystêpuj¹ równie¿ szcz¹tki szkar³upni, ma³¿y, œlimaków i wieloszczetów. Tak du¿e zró¿nicowanie klastycznych utworów badenu Roztocza oraz wystêpuj¹ce w ich obrêbie sk³adniki organodetrytycz-ne wskazuj¹ jednoznacznie na morskie, stosunkowo wyso-ko energetyczne, p³ytkie œrodowiswyso-ko, ze zmieniaj¹cym siê

w czasie tempem dostawy materia³u terygenicznego do zbiornika (Wysocka, 2002).

W zachodniej czêœci Roztocza wystêpuj¹ równie¿ utwory sarmackie. Charakteryzuj¹ siê one obecnoœci¹ utworów rafowych serpulowo-vermetusowych (Pisera, 1985) oraz serpulowo-mikrobialitowych (Jasionowski, 1996, 1998).

Cechy sedymentacyjne

W klastycznych utworach badeñskich Roztocza stwier-dzono wystêpowanie zró¿nicowanych zespo³ów struktur depozycyjnych. Dominuj¹ ró¿nej skali warstwowania przek¹tne (ryc. 4A), rynnowe (ryc. 4B) oraz

zmarszczko-B A S E N P R Z E D G Ó R S K I F O R E L A N D B A S I N BASENY PRZYKRAWÊDZIOWE WEDGE-TOP BASINS STREFA MARGINALNA OUTER RAMP

BASEN ZAPADLISKA WEWNÊTRZNEGO

INNER FOREDEEP BASIN

BASEN ZAPADLISKA ZEWNÊTRZNEGO

OUTER FOREDEEP BASIN

P£YTA PRZEDPOLA

FORELAND PLATE

Ryc. 2. Schemat g³ównych elementów strukturalnych i depozycyjnych w obrêbie basenów przedgórskich (na podstawie Mutti i in., 2003). Szary prostopad³oœcian wskazuje po³o¿enie Roztocza na tym schemacie

Fig. 2. Scheme showing the main structural and depositional elements of foreland basin (after Mutti et al., 2003). Grey box points to the probably locality of the Roztocze Hills area on this sheme

piaski kwarcowe quartz sands piaskowce kwarcowe quartz sandstones wapienie pelitowe micritic limestones

piaski kwarcowe, ilaste

clayey quartz sands

gipsy gypsum wapienie organodetrytyczne organodetritic limestones muszlowce coquina beds piaski kwarcowo-rodoidowe

quartz rhodolithe sands

margle

marls

wapienie organogeniczne, typu rafowego

reef limestones

wapienie serpulowo-mikrobialitowe

serpulid microbialite limestones warstwy beds dolny Lower œrodkowy Middle górny Upper chemiczne chemical erwiliowe Ervilia narajewskie Narayev mikolajewskie Mikolayev baranowskie Baraniv BADEN BADENIAN litologia lithology KARPAT (?) KARPATHIAN (?) SARMAT SARMATIAN MIOCEN MIOCENE Roztocze (czêœæ polska) wg Musia³, 1987

Roztocze (Polish part)

Roztocze (czêœæ ukraiñska) i Podole

wg Bogucki i in., 1998a

Roztocze (Ukrainian part) and Podilya

Ryc. 3. Podzia³y litostratygraficzne utworów mioceñskich polskiej i ukraiñskiej czêœci Roztocza

Fig. 3. Lithostratigraphic scheme of the Miocene deposits from the Polish and Ukrainian part of the Roztocze area

A E D C F B

Ryc. 4. Struktury sedymentacyjne utworów klastycznych Roztocza: A — zespó³ tabularnych warstwowañ przek¹tnych, Chlebowice, baden dolny; B — warstwowanie rynnowe, Pardysówka, baden górny; C — wype³nienie du¿ego kana³u powsta³ego w wyniku sp³ywu up³ynnionego osadu; masywne wapienie organodetrytyczne z intraklastami ilastymi facji kana³owej (a) oraz zmarszczkowo warstwo-wane wapienie organodetrytyczne facji poza kana³owej (b), Józefów, baden górny; D — utwory sp³ywu up³ynnionego osadu kwarco-wo-glaukonitowego wraz z synsedymentacyjnymi deformacjami fa³dowymi (a) oraz niezaburzone utwory poza stref¹ sp³ywu (b), Stradcz, baden dolny; E — powierzchnia piaskowca z dobrze zachowanymi œladami rycia je¿owców, Chlebowice, baden dolny; F — sil-nie zbioturbowane piaski z licznymi œladami rycia typu Ophiomorpha sp., Chlebowice, baden dolny

Fig. 4. Sedimentary structures of clastic deposits from the Roztocze Hills area: A — cosets of tabular cross-stratified quartz sands, Chle-bowice, Lower Badenian; B — trough cross-lamination in calcarenites, Pardysówka, Upper Badenian; C — large-scale channel-like structures (a) cut in ripple cross-stratified calcarenites (b), Józefów, Upper Badenian; D — large-scale channel like-form (a) cut in ripple cross-laminated quartz-glaukonite sands (b), note soft sediment deformation, Stradcz, Lower Badenian; E — sandstone surface with well preserved echinoid burrows, Chlebowice, Lower Badenian; F — strongly bioturbated sands with numerous burrows of callianassid decapods, Chlebowice, Lower Badenian

we. Rzadziej wystêpuje warstwowanie horyzontalne. Typ warstwowañ oraz ich nastêpstwo w profilach utworów Roztocza jest wskaŸnikiem wysokoenergetycznego œrodo-wiska o g³êbokoœci nie przekraczaj¹cej podstawy falowa-nia wiatrowego. Zmiana ich typu oraz skali wskazuje na zmieniaj¹c¹ siê prêdkoœæ przep³ywu wody oraz zmienne iloœci i frakcjê przemieszczanego po dnie materia³u kla-stycznego. W niektórych profilach wystêpuj¹ odcinki pozbawione ca³kowicie warstwowania, co zwykle wynika z homogenizacji osadu wskutek up³ynnienia lub intensyw-nego oddzia³ywania organizmów ¿eruj¹cych w osadzie.

Kolejn¹ charakterystyczn¹ grup¹ struktur depozycyj-nych s¹ struktury zwi¹zane ze sp³ywami grawitacyjnymi osadu. W przypadku form wielkoskalowych, wype³nio-nych bezstrukturalnym osadem, czêsto z p³askimi klastami (ryc. 4C), mechanizm ich powstania nale¿y wi¹zaæ z gwa³townym, masowym ruchem osadu, zgodnie z gradien-tem morfologicznym po po³ogich, zapr¹dowych stokach

du¿ych form akumulacyjnych, uruchamianym pod

wp³ywem przeci¹¿enia stoków przez szybko gromadz¹ce siê osady lub/i przez wstrz¹sy tektoniczne (Wysocka, 2002).

W utworach piaszczystych, zwi¹zanych ze sp³ywami grawitacyjnymi up³ynnionego osadu, stwierdzono obec-noœæ ró¿nej skali plastycznych deformacji (ryc. 4D). Ze wzglêdu na: erozyjne œcinanie deformacji przez nadleg³e ³awice, wystêpowanie u³awicenia zaburzonego wœród utworów niezaburzonych, du¿¹ zmiennoœæ deformacji oraz obecnoœæ w zdeformowanych partiach osadu p³askich klastów ilastych mo¿na stwierdziæ, ¿e zaburzenia te s¹ rodzaju syn- lub prawie synsedymentacyjnego. Deformacje te s¹ zwi¹zane z ruchem up³ynnionego osadu oraz z ucieczk¹ wody z osadu (Collinson, 1994). Trudno jest wskazaæ jednoznaczny mechanizm powoduj¹cy te procesy. W skali regionalnej mog¹ byæ to wstrz¹sy sejsmiczne, w skali lokalnej mechanizmami spustowymi mo¿e byæ ³ama-nie siê fal, gwa³towna sedymentacja, zmiany ciœ³ama-nienia s³upa wody zwi¹zane, np. z falami sztormowymi, jak rów-nie¿ ruch wód gruntowych (Owen, 1987).

Odrêbn¹ grupê struktur sedymentacyjnych w klastycz-nych utworach badeñskich Roztocza stanowi¹ œlady dzia³alnoœci ¿yciowej organizmów. Dominuj¹ wœród nich œlady ¿erowania oraz œlady ucieczki, pozostawione przez je¿owce (ryc. 4E), raki (ryc. 4F), wieloszczety, kraby oraz ma³¿e. Obserwowane zespo³y skamienia³oœci œladowych s¹ charakterystyczne dla p³ytkowodnej strefy litoralnej o stosunkowo du¿ym tempie depozycji osadu (Radwañski & Wysocka, 2001; Wysocka, 2002). W wielu odcinkach pro-fili stopieñ zbioturbowania osadu jest tak du¿y, ¿e dopro-wadza do ca³kowitego zatarcia pierwotnych struktur sedymentacyjnych.

Przebieg sedymentacji utworów klastycznych na obszarze Roztocza

Ze wzglêdu na erozyjne usuniêcie utworów mioceñskich na pó³noc od obszaru Roztocza, nie ma mo¿liwoœci bezpo-œredniego odtworzenia przebiegu i zmian linii brzegowej podczas sedymentacji klastycznych utworów mioceñskich w pó³nocnej marginalnej strefie basenu zapadliska przed-karpackiego. Jednak na podstawie nastêpstwa struktur depozycyjnych i biogenicznych w opisywanych utworach

mo¿na stwierdziæ, ¿e hipotetyczny brzeg we wczesnym badenie znajdowa³ siê w bezpoœredniej bliskoœci, na pó³noc od obszaru Roztocza.

We wczesnym badenie obszar ten by³ stref¹ p³ytko-wodnej sedymentacji klastycznej, cechuj¹c¹ siê sta³¹ i intensywn¹ dostaw¹ materia³u terygenicznego. Materia³ ten, to przede wszystkim ziarna kwarcu o frakcji piaskowej i dobrej selekcji. Fakt ten œwiadczy o tym, ¿e znajduj¹cy siê na pó³nocy i pó³nocnym-wschodzie l¹d by³ obszarem

wyrównanym pozbawionym znacznych deniwelacji,

pokrytym w znacznej mierze przez zwietrzeliny piasz-czyste. Obszarem Ÿród³owym tego materia³u by³o prawdo-podobnie Podole, gdzie materia³ z wietrzenia ska³ krysta-licznych wielokrotnie w historii geologicznej podlega³ uruchamianiu i sk³adaniu na wtórnych z³o¿ach. Wynikiem tych procesów jest jego wysoka dojrza³oœæ mineralna i teksturalna. Poza materia³em terygenicznym, w strefach dogodnych dla rozwoju krasnorostów, w zbiorniku znajdo-wa³ siê równie¿ w niewielkich iloœciach materia³ organoge-niczny. By³y to g³ównie ró¿nej wielkoœci i kszta³tu rodoidy, tkwi¹ce w piaszczystej lub marglistej masie wype³niaj¹cej. Strefy akumulacji terygenicznej, organodetrytycznej i organogenicznej istnia³y obok siebie w tym samym czasie, co w zapisie kopalnym odzwierciedla siê obocznoœci¹ facjaln¹ tych utworów. G³êbokoœæ zbiornika nie prze-kracza³a podstawy falowania wiatrowego. W takim œrodo-wisku o przebiegu sedymentacji decyduj¹ g³ównie zmiany warunków hydrodynamicznych. Zmiany te wywo³ywane s¹ falowaniem wiatrowym, powoduj¹cym powstawanie pr¹dów zarówno przybrze¿nych, jak i powrotnych. Nasile-nie oddzia³ywania na osad tych pr¹dów, a co za tym idzie transportu wzd³u¿ brzegowego, nastêpowa³o zapewne w okresach sztormów. Generalnie transport materia³u w tej strefie odbywa³ siê w kierunku po³udniowym (Wysocka, 2002).

Dziêki intensywnej dostawie materia³u terygenicznego oraz zró¿nicowanemu uk³adowi pr¹dów morskich, w strefie brzegowej we wczesnym badenie, poza polami drobnych zmarszczek, istnia³y du¿e formy akumulacyjne maj¹ce budowê megazmarszczek, przemieszczaj¹cych siê odsy-pów, czy te¿ wielkoskalowych pokryw akumulacyjnych (ryc. 5A). Dno zbiornika by³o stosunkowo wyrównane i nachylone pod niewielkim k¹tem ku po³udniowi. Pomimo tego, w odleg³oœci kilku kilometrów od brzegu, w strefie p³ytkiego otwartego morza, tworzy³y siê wyraŸne stoki pokryw akumulacyjnych (ryc. 5A). Na po³udniowych sto-kach tych form w wyniku du¿ego tempa depozycji mate-ria³u terygenicznego powtarza³y siê ruchy masowe up³ynnionego osadu (Wysocka, 1998, 2002). Dodatkowym czynnikiem powoduj¹cym ruchy masowe mog³y byæ wstrz¹sy sejsmiczne (Wysocka, 2002), wywo³ane synsedy-mentacyjnymi ruchami tektonicznymi pod³o¿a, np. w

obrê-bie wereszycko-stawczañskiego rowu tektonicznego

(Palijenko, 1993).

Okres sedymentacji utworów chemogenicznych w tej czêœci marginalnej strefy basenu zapadliska przedkar-packiego zosta³ poprzedzony pewn¹ zmian¹ rodzaju depozycji. W czêœci profili utworów podewaporatowych, na obszarze ukraiñskiej czêœci Roztocza, powy¿ej osadów terygenicznych pojawiaj¹ siê utwory organogeniczne i organodetrytyczne (ryc. 3). S¹ to wapienie i margle lito-tamniowe, czêsto silnie piaszczyste. Ich obecnoœæ w

profi-delta delta

megazmarszczka dunes

osady sztormowe storm lag deposits

A

B

zaroœla glonowe coralline algae patches

OTWARTE MORZE OPEN SEA ROZTOCZE ROZTOCZE HILLSAREA ROZTOCZE ROZTOCZE HILLSAREA osuwisko slump-scours hipotetyczne kierunki przep³ywu pr¹dów sztormowych

hypothetical storm current flow paths

utwory dolno- i górnobadeñskie

Lower and Middle Badenian deposits

kana³ sztormowy storm surge channels

STREF_OUTERA MARGINALNARAMP

B A SE N Z E WN Ê T R Z NE G O Z A PA D L I S KA O UT E R FO R E DE E P BA S I N PRZYBRZE¯E OFFSHORE osuwisko slump-scours

Ryc. 5. Modele œrodowiska sedymentacji klastycznej na obszarze Roztocza we wczesnym (A) i póŸnym (B) badenie (wg Wysocka, 2002)

lach wskazuje na bujniejszy rozwój krasnorostów, zwi¹zany zapewne ze spadkiem tempa akumulacji mate-ria³u terygenicznego. Mog³o byæ to zwi¹zane ze spadkiem energii œrodowiska, niewielkim pog³êbieniem i/lub przesu-niêciem linii brzegowej ku pó³nocy, a co za tym idzie

rów-nie¿ przesuniêciem strefy intensywnej akumulacji

materia³u terygenicznego. Niestety, ze wzglêdu na erozyj-ne usuniêcie utworów dolnobadeñskich z obszarów le¿¹cych na pó³noc od Roztocza, nie jest mo¿liwe odczyta-nie zmian po³o¿enia linii brzegowej w trakcie rozwoju transgresji we wczesnym badenie.

Budowa i mi¹¿szoœæ utworów podewaporatowych Roztocza oraz utworów deponowanych w basenie zew-nêtrznym zapadliska przedkarpackiego s¹ zbli¿one (por. m.in. Ney i in., 1974; Kenig & Wysocka, 1996; Wysocka, 1999a; Dziadzio, 2000). Œwiadczy to, o braku w tym okresie depozycji zró¿nicowania facjalnego zbiornika, zbli¿onym tempie subsydencji oraz o braku wyraŸnego oddzia³ywania uskoków ekstensyjnych wystêpuj¹cych w pod³o¿u tej czêœci zapadliska.

Kolejny etap sedymentacji utworów klastycznych Roz-tocza rozpoczyna siê po zakoñczeniu sedymentacji ewapo-ratowej. Pocz¹tkowo na obszarze tym panowa³y warunki bêd¹ce kontynuacj¹ warunków sedymentacji wczesnoba-deñskiej (ryc. 3). W p³ytkomorskim œrodowisku groma-dzi³y siê osady piaszczyste. Lokalnie, powierzchniê dna porasta³y krasnorosty, które tworzy³y swoiste budowle wêglanowe typu kopców rafowych. W strefach wy¿ej ener-getycznych, przemieszczanie po dnie rodoidów wraz z materia³em kwarcowym doprowadza³o do powstania osa-dów o zró¿nicowanych cechach. Niew¹tpliwie uk³ad tych form by³ zmienny w czasie. Zale¿a³ on od kierunków pr¹dów generowanych falowaniem oraz powtarzaj¹cych siê okresowo wzburzeñ sztormowych (Wysocka, 2002).

W miarê up³ywu czasu zmniejsza siê w basenie iloœæ materia³u terygenicznego na rzecz materia³u wewn¹trz-basenowego. Œwiadczy to o przesuniêciu strefy sedymen-tacji terygenicznej dalej na pó³noc, poza obszar Roztocza. Prawdopodobnie w tym czasie na dnie zbiornika zaczyna kszta³towaæ siê uk³ad form dna, wymuszany stopniowym rozwojem w pod³o¿u ekstensyjnych uskoków o uk³adzie schodowym, których skrzyd³a zrzucone ulega³y antyte-tycznej rotacji (Jaroszewski, 1977; ryc. 5B). Pocz¹tkowo oddzia³ywanie tych uskoków mia³o ma³y wp³yw na prze-bieg sedymentacji. W strefie tej nadal trwa³a p³ytkowodna pe³nomorska sedymentacja materia³u organodetrytyczne-go, pochodz¹cego z niszczenia budowli organicznych. Strefa bujnego rozwoju organizmów znajdowa³a siê poza obszarem badañ, a obszar Roztocza by³ jedynie stref¹ tranzytow¹ dla przemieszczanego przez pr¹dy materia³u.

W póŸnym badenie, na pierwszy plan wysuwa siê oddzia³ywanie ruchów tektonicznych pod³o¿a na budowê i rozk³ad stref sedymentacji. Na Roztoczu, w najwy¿szej czêœci profili utworów górnobadeñskich, mo¿na obserwo-waæ zespo³y warstwowañ skoœnych o skali kilkunastome-trowej, prograduj¹ce ku po³udniowi. Du¿e mi¹¿szoœci zespo³ów skoœnych i sta³e kierunki nachylenia warstwo-wañ, bliskie k¹towi naturalnego zsypu, mog¹ oznaczaæ ist-nienie sta³ych linii formowania siê takich pokryw akumulacyjnych (por. Rutkowski, 1965, 1976; £aptaœ 1992; Roniewicz & Wysocka, 2001; Wysocka, 2002; ryc. 5B). Linie te by³y wywo³ane istnieniem w pod³o¿u systemu

uskoków schodowych o kierunku równole¿nikowym. Poniewa¿ bloki ograniczone listrycznymi powierzchniami uskokowym cechowa³y siê antytetyczn¹ rotacj¹ (Jaroszew-ski, 1977), pomimo istnienia grzbietów rozwiniêtych na liniach uskoków ca³y obszar badañ pozostawa³ w obrêbie p³ytkomorskiej sedymentacji (ryc. 5B), a najwiêksz¹ mi¹¿szoœæ osi¹ga³y osady gromadz¹ce siê w najbardziej obni¿anej strefie zrotowanych bloków pod³o¿a. Znaczny k¹t nachylenia stoków oraz du¿e tempo depozycji osadów

powodowa³y okresowe uruchamianie materia³u na

sk³onach, rozwiniêtych w strefie linii uskokowych pokryw akumulacyjnych. Jednak istnienie kolejnych zrotowanych bloków pod³o¿a uniemo¿liwia³o przemieszczanie wiêk-szych iloœci materia³u na znaczne odleg³oœci. Taki uk³ad stref sedymentacji, uwarunkowany istnieniem w pod³o¿u synsedymentacyjnie aktywnych stref tektonicznych, spo-wodowa³ znaczne zró¿nicowanie facjalne i mi¹¿szoœciowe osadów gromadz¹cych siê w tej p³ytkowodnej marginalnej strefie basenu zapadliska przedkarpackiego. Model ten wyjaœnia równie¿ brak znacznych iloœci materia³u organo-detrytycznego w przyleg³ej do Roztocza czêœci zapadliska przedkarpackiego.

Taki uk³ad stref sedymentacji istnia³ równie¿ na pocz¹tku sarmatu. Przejœcie pomiêdzy utworami górnego badenu a sarmatu jest ci¹g³e, a granica baden/sarmat znajduje siê w obrêbie p³ytkowodnych utworów organode-trytycznych. Zmiana œrodowiska sedymentacji i przebudo-wa strukturalna tej czêœci basenu nast¹pi³a w trakcie sedymentacji utworów sarmatu (m.in. Jaroszewski, 1977;

Jasionowski, 1998; Wysocka,2002), wówczas nast¹pi³ etap

najintensywniejszej subsydencji i wype³niania basenu zapadliska przedkarpackiego (m.in. Ney i in., 1974; Oszczypko & Œl¹czka, 1985, 1989; Oszczypko, 1996, 1999; Krzywiec, 1999, 2001; Peryt, 1999; Dziadzio, 2000; Wysocka, 2002; Porêbski i in., 2003; Myœliwiec, 2004; Oszczypko i in., 2005; Mastalerz i in., 2006). Natomiast obszar Roztocza uleg³ wzglêdnemu wyniesieniu, wczeœniej zdeponowane utwory by³y erodowane, staj¹c siê tym samym Ÿród³em dla czêœci materia³u dostarczanego z pó³nocy do basenu zapadliska przedkarpackiego.

Wnioski

Przebieg sedymentacji w badenie w pó³nocnej, margi-nalnej strefie zapadliska przedkarpackiego pocz¹tkowo by³ uzale¿niony od czynników hydrodynamicznych. We wczesnym badenie Roztocze znajdowa³o siê w obrêbie pó³nocnej strefy marginalnej basenu zapadliska przedkar-packiego. Pozostawa³ pod sta³ym wp³ywem oddzia³ywania l¹du i by³ stref¹ akumulacji materia³u terygenicznego w p³ytkim morzu o g³êbokoœci do kilkunastu metrów (ryc. 5A). Uk³ad form dna zale¿a³ przede wszystkim od iloœci dostarczanego z l¹du materia³u oraz kierunku pr¹dów generowanych falowaniem wiatrowym. W póŸnym bade-nie zarówno ze wzglêdu na dalszy rozwój transgresji, jak i nasilenie ruchów tektonicznych pod³o¿a, rozk³ad stref sedymentacji na obszarze Roztocza by³ zmienny w czasie i zale¿a³ zarówno od czynników hydrodynamicznych, jak i diastroficznych. Depozycja odbywa³a siê w obrêbie p³ytkiego, otwartego morza, na obszarze pomiêdzy w³aœci-wym basenem zapadliska wewnêtrznego, a jego stref¹ mar-ginaln¹ (ryc. 2, 5B). Na dnie istnia³y strefy akumulacji

organogenicznej oraz organodetrytycznej. Ich rozk³ad zale¿a³ przede wszystkim od uk³adu oraz wielkoœci rotacji bloków pod³o¿a (ryc. 5B).

Literatura

ALLEN P.A. & HOMEWOOD P.N. 1986 — Foreland basins. IAS Sp. Publ., 8.

ALLEN P.A., CRAMPTON S.L. & SINCLAIR H.D.1991 — The incep-tion and early evoluincep-tion of the North Alpine Foreland Basin, Switzer-land. Basin Research, 3: 143–163.

BOGUCKI A., GERASIMOW L., WO£OSZYN P. & WYSOCKA A. 1998a — Budowa geologiczna Roztocza Ukraiñskiego. Przew. LXIX Zjazdu Pol.Tow. Geol.: 245–256.

BOGUCKI A., GERASIMOW L., WO£OSZYN P. & WYSOCKA A. 1998b — Roztocze Rawsko-Lwowskie. Problemy litologiczno-straty-graficzne mastrychtu, warunki sedymentacji i przestrzenna zmiennoœæ cech litologicznych osadów miocenu. Przewodnik Zjazdu Pol.Tow. Geol.; 257–265.

BURACZYÑSKI J. 1997 — Roztocze: budowa – rzeŸba–krajobraz. Zak³ad Geografii Regionalnej UMCS; 188.

CIEŒLIÑSKI S. & RZECHOWSKI J.1993 — Mapa geologiczna pod³o¿a czwartorzêdu Roztocza miêdzy Tomaszowem Lubelskim a Hrebennem. [W:] M. Harasimiuk, J. Krawczujk & J. Rzechowski (red.) — Tektoni-ka Roztocza i jej aspekty sedymentologiczne, hydrogeologiczne i geo-morfologiczno-krajobrazowe: 39–47.

COLLINSON J.1994 — Sedimentary deformational structures. [W:] A. Maltman (red.), The Geological Deformation of Sediments; 95–127. DE CELLES P.G. & GILES K.A.1996 — Foreland basin systems. Basin Research, 8: 105–124.

DZIADZIO P.2000 — Sekwencje depozycyjne w utworach badenu i sarmatu w SE czêœci zapadliska przedkarpackiego. Prz. Geol., 48: 1124–1138.

JAROSZEWSKI W.1977 — Sedimentary evidence for Miocene tecto-nic activity in the central Roztocze. Prz. Geol., 8–9; 418–427. JASIONOWSKI M. 1996 — Sarmatian serpulid — microbialite biul-dups in Roztocze (SE Poland): unusual joint – venture. Prz. Geol., 44: 1044–1048.

JASIONOWSKI M. 1998 — Sedymentacja i diageneza sarmackich wapieni Roztocza. Praca doktorska. Archiwum PIG (niepublikowana). CAG 700/99.

KENIG K. & WYSOCKA A. 1996 — Sands and calcite cement-bodies (the Baranów Beds) from Œwiniary, eastern margin of the Holy Cross Mts. Geol. Quart., 40: 203–230.

KRZYWIEC P.1999 — Mioceñska ewolucja tektoniczna wschodniej czêœci zapadliska przedkarpackiego (Przemyœl–Lubaczów) w œwietle interpretacji danych sejsmicznych. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 168: 249–276.

KRZYWIEC P.2001 — Contrasting tectonic and sedimentary history of the central and eastern parts of the Polish Carpathian foredeep basin — results of seismic data interpretation. Marine and Petroleum Geol., 18: 13–38.

KRZYWIEC P., ALEKSANDROWSKI P., RYZNER-SIUPIK B., PAPIER-NIK B., SIUPIK J., MASTALERZ K., WYSOCKA A. & KASIÑSKI J. 2005 — Struktura geologiczna i geneza mioceñskiego zrêbu Ryszko-wej Woli w rejonie Sieniawy–Rudki (wschodnia czêœæ zapadliska przedkarpackiego) — wyniki interpretacji danych sejsmiki 3D. Prz. Geol., 53: 656–663.

KUDRIN L.N.1966 — Stratygrafija, facji i ekologiceskij analiz fauny paleogenowych i neogenowych ot³o¿enij Predkarpatia. Izdavocznik Lvivskovo Universiteta, Lviv: 1–173.

£APTAŒ A. 1992 — Giant–scale cross–bedded Miocene biocalcareni-tes in the northern margin of the Carpathian Foredeep. An. Soc. Geol. Pol., 62: 149–167.

MASTALERZ K., WYSOCKA A., KRZYWIEC P., KASIÑSKI J., ALEK-SANDROWSKI P., PAPIERNIK B., RYZNER-SIUPIK B. & SIUPIK J. 2006 — Sukcesja osadowa miocenu w rejonie zrêbu Ryszkowej Woli (obszar Sieniawa–Rudka), zapadlisko przedkarpackie: wyniki facjalnej i stratygraficznej interpretacji danych wiertniczych oraz sejsmiki 3D. Prz. Geol., 333–342.

MUTTI E., TINTERRI R., BENEVELLI G., DI BIASE D. & CAVANNA G. 2003 — Deltaic, mixed and turbidite sedimentation of ancient fore-land basins. Marine and Petroleum Geol., 20: 733–755.

MUSIA£ T. 1987 — Miocene of Roztocze (south–eastern Poland). Bull. Geol., 31: 5–149.

MYŒLIWIEC M.2004 — Mioceñskie ska³y zbiornikowe zapadliska przedkarpackiego. Prz. Geol., 52: 581–592.

NEY R., BURZEWSKI W., BACHLEDA T., GÓRECKI W., JAKÓBCZAK K. & S£UPCZYÑSKI K.1974 — Zarys paleogeografii i rozwoju litolo-giczno-facjalnego utworów miocenu zapadliska przedkarpackiego. Pr. Geol. Komisji Nauk Geol. PAN, Oddzia³ w Krakowie, 82: 1–59. OSZCZYPKO N.1996 — Mioceñska dynamika polskiej czêœci zapadli-ska przedkarpackiego. Prz. Geol., 44: 1007–1018.

OSZCZYPKO N. 1999— Przebieg mioceñskiej subsydencji w polskiej czêœci zapadliska przedkarpackiego. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 168: 209–230.

OSZCZYPKO N. & ŒL¥CZKA A. 1985 — An attempt to palinspastic reconstruction of Neogene basins in the Carpathian Foredeep. Ann. Soc. Geol. Pol., 55: 55–76.

OSZCZYPKO N. & ŒL¥CZKA A. 1989 — The evolution of the Miocene basin in the Polish Outer Carpathians and their foreland. Geol. Carpathica, 40: 23–36.

OSZCZYPKO N, KRZYWIEC P., POPADYUK I. & PERYT T. 2005— Carpathian Foredeep Basin (Poland and Ukraine) — its sedimentary, structural and geodynamic evolution. [W]: Picha F., Golonka J. (red.), The Carpathians and Their Foreland: Geology and Hydrocarbon Reso-urces, AAPG Memoir 84 (w druku).

OWEN G.1987 — Deformation processes in unconsolidated sands. [W:] M.E. Jones & R.M.F. Preston (red.), Deformation of Sediments and sedimentary Rocks, Geol. Soc. Sp. Publ., 29: 11–24.

PALIJENKO W.1993 — Pozycja morfostrukturalna i neotektoniczna po³udniowej czêœci Roztocza. [W:] M. Harasimiuk, J. Krawczuk & J. Rzechowski (red.), Tektonika Roztocza i jej aspekty sedymentologicz-ne i geomorfologiczno-krajobrazowe: 95–98.

PERYT T.M.1999 — Analiza Basenu Trzeciorzêdowego Przedkarpa-cia. Pr. PIG, 168: 313.

PISERA A.1985 — Paleoecology and lithogenesis of the Middle Miocen (Badenian) algal-vermetid reefs from the Roztocze Hills, south–eastern Poland. Acta Geol. Pol., 35: 89–155.

PORÊBSKI S.J. & STEEL R.2003 — Shelf margin deltas: their strati-graphic significance and relation to deepwater sands. Earth–Science Rev., 62: 283–326.

PORÊBSKI S.J., PIETSCH K., HODIAK R. & STEEL R.J. 2003— Origin and sequential development of Badenian–Sarmatian clinoforms in the Carpathian foreland basin (SE Poland). Geol. Carpathica, 54: 119–136. RADWAÑSKI A. & WYSOCKA A. 2001— Mass aggregation of Middle Miocene spine-coated echinoids Echinocardium and their integrated eco-taphonomy. Acta Geol. Pol., 51: 295–316.

RONIEWICZ P. & WYSOCKAA. 2001 — Uwagi o mioceñskiej sedy-mentacji pomiêdzy Szyd³owem a Smerdyn¹, po³udniowo-wschodnie obrze¿enie Gór Œwiêtokrzyskich. Prz. Geol., 49: 639–642.

RUTKOWSKI J.1965 — O przek¹tnym warstwowaniu utworów sarma-tu w rejonie Staszowa. Sprawozdania z Posiedzeñ PAN, 525–528. RUTKOWSKI J.1976 — Detrytyczne osady sarmatu na po³udniowym obrze¿eniu Gór Œwiêtokrzyskich. Pr. Geol. PAN, 100: 1–71. WYSOCKA A.1998 — Sedimentary structures of the Middle Miocene clastic deposits of the Polish and Ukrainian Roztocze. [W:] J. Canaveras & M. Angeles Garcia del Cura (red.), 15th International Sedimentolo-gical. Congres Abstracts, Publication of University of Alicante; 830–831.

WYSOCKA A.1999a — Depositional and tectonic controls on Early Badenian clastic sedimentation in the Sandomierz–Tarnobrzeg area (Baranów Beds, northern Carpathian Foredeep). Geol. Quart., 43: 383–390.

WYSOCKA A. 1999b — Sedymentacja klastycznych utworów badeñskich wschodniej czêœci Roztocza, pomiêdzy Zwierzyñcem a Lwowem. Praca doktorska. Archiwum IGP (niepublikowana).

WYSOCKA A. 2002— Clastic Badenian deposits and sedimentary environments of the Roztocze Hills across the Polish–Ukrainian border. Acta Geol. Pol., 52: 535–563.

¯ELICHOWSKI A.M.1974 — Obszar Radomsko-Lubelski. [W:] Budo-wa geologiczna Polski, IV. Tektonika cz. 1., Wyd. Geol., 113–128.

Praca wp³ynê³a do redakcji 11.01.2006 r. Akceptowano do druku 20.03.2006 r.