Tom (Volume) XXX — 1960 Zeszyt (Fascicule) 2 Kraków 1960
STEFAN ALEXANDROWICZ, STANISŁAW SIEDLECKI
OSADY PSTREGO PIASKOWCA W OKOLICACH RYBNIKA
(6 fig.)
Bunter deposits in the vicin ity of Rybnik Upper Silesia
(6 Fig.)
S t r e s z c z e n i e . W p racy przedstaw iono nowe m ateriały geologiczne doty
czące rozw oju i zasięgu osadów dolnego tria su w południow ej części Zagłębia Górnośląskiego. W okolicach R ybnika stw ierdzono obecność lądow ych utw orów niiiższago pstrego piaskow ca w ykształcanych jako p stre iły i piaski. Ponad nimi leżą m aigle i dolomity re tu zaw ierające ch arak tery sty czn ą faunę. Można sądzić, że rozprzestrzenienie tych osadów k u południow i i południow em u zachodowi było w iększe niż dotychczas przyjm ow ano. Jednocześnie wykazano, że w południow ej części Zagłębia Górnośląskiego osady triasow e leżą bezpośrednio n a karbonie, n a tom iast utw ory penmskie w ty m obszairze n ie w ystępują. W św ietle b ad ań nad osadam i triasow ym i m ożna stwierdzić, że przynajm niej n iek tó re większe obniżenia pow ierzchni k arb o n u (m. i. tzw . „bruzda Zaw ady”) są zapadliskam i tektonicznym i.
WSTĘP
W południowej części Zagłębia Górnośląskiego, w okolicach Lędzin, Bierunia, Mikołowa i Orzesza osady triasowe zachowały się jako małe płaty spoczywające niezgodnie na różnych ogniwach statygraficznych górnego karbonu. Stanowią one resztki ciągłej pokrywy triasowej, której pierw otny zasięg na południe nie został dotychczas określony. Na podsta
wie analizy charakteru osadów i miąższości poszczególnych ogniw stra tygraficznych triasu, P. A s s m a n n (1933) doszedł do wniosku, że po
łudniowa granica basenu sedymentacyjnego, w którym (w zachodniej części dzisiejszego Zagłębia Górnośląskiego) powstawały lądowe osady niższego pstrego piaskowca, prawdopodobnie nie przekraczała linii Bia
— 170 —
ła — Głogówek — Rybnik. Dalej na południe miał leżeć obszar dostar
czający m ateriału klastycznego.
W latach 1958— 1959 w czasie prowadzenia prac nad stratygrafią miocenu okolic Rybnika natrafiono na nowe profile osadów pstrego pia
skowca, będące najdalej na południe w ysuniętym i stanowiskami lądo
wych i morskich utw orów dolnego triasu Zagłębia Górnośląskiego. Po
dział stratygraficzny tych utworów oparto na schemacie stosowanym przez P. A s s m a n n a (1933) i St. S i e d l e c k i e g o (1948, 1952, 1953), którzy wyróżnili klastyczne osady lądowe jako niższy pstry piaskowiec oraz osady morskie (dolomity, margle i wapienie z fauną: Myophoria costata, Beneckeia tenuis) jako ret.
Pragniem y podziękować mgrowi L. R e m b a l s k i e m u i mgrowi Z. Z n a ń s k i e m u za pomoc w pracach terenowych, mgrowi W. H e f - l i k o w i i mgrowi L. S t o c h o w i za w ykonanie i interpretację analiz termicznych oraz m gr M. K r y s o w s k i e j za oznaczenie zespołów m i
nerałów ciężkich.
PRO FILE STRATYGRAFICZNE UTWORÓW TRIASOWYCH
Osady pstrego piaskowca leżą w okolicach Rybnika na sfałdowanych utworach górnego karbonu i są p rzykryte grubą (250—330 m) serią iłów mioceńskich. Dzięki stosunkowo dużej ilości profilów wiertniczych w y
konanych przez Biuro Dokumentacji Geologicznej Przem ysłu Węglowego można było stwierdzić, że osady pstrego piaskowca w ystępują tu jako małe, oderwane od siebie płaty, o bardzo ograniczonym zasiągu pozio
mym (fig. 1).
Postępując na SW od Bujakowa i Mokrego, gdzie utw ory triasowe odsłaniają się na powierzchni, spotykamy pod miocenem płat osadów dolnego triasu w okolicach Czerwionki, Stanowic i Leszczyn. Je st on zbudowany z ilasto-piaszczystych osadów lądowych, na których leżą do
lomity z fauną morską. Podobny profil tych osadów stwierdzony został nieco dalej na zachód, w okolicach Książenic (ok. 7 km na N od Rybnika).
W najbliższych okolicach Rybnika (Paruszowice), na różnych ogni
wach stratygraficznych górnego karbonu leżą lądowe utw ory dolnego triasu wykształcone jako piaski i iły. W południowej a także w północ
nej części tego płatu ponad iłami pojawiają się dolomity z fauną morską.
Duży -płat osadów pstrego piaskowca w ystępuje w okolicach Chwa- łęcic i Jejkowic (ok. 5 km na W od Rybnika), przy czym stwierdzono tu obecność osadów lądowych oraz morskich utworów7 dolomitycznych z fauną. Takie same osady w ystępują nieco dalej na zachód, w okolicach Suminy.
Osady dolnego triasu w okolicach Rybnika zostały wyróżnione w 9 profilach (fig. 2). Następstwo w arstw podajemy w kolejności od dołu do góry, przy czym we wszystkich profilach w podłożu osadów pstrego piaskowca w ystępują piaskowce i łupki górnego karbonu. Na nierównej przedtrzeciorzędowej powierzchni utworów karbońskich i triasowych leżą niezgodnie szare iły m argliste zawierające mikrofaunę charakterystyczną dla spągowej części górnego opolu (górna część dolnego tortonu).
F ig . 1. M a p k a g e o lo g ic z n a o d k r y t a (b e z u t w o r ó w t r z e c i o r z ę d o w y c h ) o k o l ic R y b n i k a i O r z e s z a ( c z ę ś c io w o wig S t . D o k t o r o w i c z - H r e b n i c k i e g o ) . 1 — 5 — g ó r n y k a r b o n , w a r s t w y b r z e ż n e ; 6 — g ó r n y k a r b o n w a r s t w y s i o d ł o w e ; 7 — 10 — g ó r n y k a r b o n w a r s t w y ł ę k o w e ; 11 — n i ż s z y p s t r y p i a s k o w i e c ; 12 — r e t ; 13 — p r o f i l e s t r a t y g r a f i c z n e o p i s a n e w t e k ś c i e ; 14 — n a s u n i ę c i a : o r ł o w s k i e i m i c h a ł o w i c k i e ; 15 —
u s k o k i ; 16 — w y s o k o ś ć s p ą g u r e t u w z g l ę d e m p o z i o m u m o r z a
E r r a t a : S p ą g r e t u w m i e j s c o w o ś c i S u m i n a le ż y n a g ł ę b o k o ś c i — 180 m ( w z g l ę d e m p o z i o m u m o r z a )
F i g . 1. G e o l o g ic a l M a p o f t h e A r e a o f R y b n i k a n d O r z e s z e , p a r t l y a f t e r S t . D o k t o r o w i c z - H r e b n i c k . i . 1 — 5 — U p p e r C a r b o n i f e r o u s — N a m u r i a n A ;
U p p e r C a r b o n i f e r o u s —• N a m u r i a n B ; 7 — 10 — U p p e r C a r b o n i f e r o u s — N a m u r i a n C, W e s tf a lia n ^ A , B , C; 11 — L o w e r B u n t e r S a n d s t o n e ; 12 — R o r t ; 13 — S t r a t i g r a p h i c a l s e c tio n s d e s c r i b e d in t h e t e x t ; 14 — O r ł o w a a n d M i c h a ł k o w i c e o v e r t h r u s t s ; 15 — F a u l t ; 16 — A l t i t u d e o f t h e b a s e o f R o t h a b o v e o r u n d e r t h e s e a l e v e l A l t i t u d e o f t h e b a s e o f R o t h in S u m i n a r e a d — 180 M ( n o t — 30)
Czerwionka
I — 171 —
CD PC
12
11
10
9 : 8
wii 7 ii ~
tt
T L
o © II00 II o<
i! a
a0 1 o V) a a_
zr>
1 0
a.
Z P N 0 0
• N
nr IT
" ~rir
Z r
Pr o f i l e
Ksiqzenice VIII
Chwałęcice IZ
11 =
- - —-It- JT|I
II II
11 n
12:
H10-
VII
Pa ruszowice a
1 2:
11
„1 0: T nrrJH
7:
6
5 '
<1
3
Ak
lf~ir
00 110 a
-di—-—
~n TT
IX
]ejk ow ice
10 T '
5
n 11
ti 11
n I T 11
II 1II
II II
I I II
o o 1100 lToa
Z T 3 !i
O . O O p .
— № m
— S
Fig. 2. Profile stratygraficzne osadów pstrego piaskow ca z okolic R ybnika, a — dolom ity w apniste; b — dolom ity oolitowe; c — dolom ity m argliste; d — m argle dolomityczne; e — iły czerw one i zielone z w kładkam i piasku; f — piaski z w k ła d
kam i żwirów
Fig. 2. Stratigraphical sections of the Low er D unter in the vicinity of Rybnik, a — calcareous dolom ites; b — oolitic dolomites; c — m arly dolomites; d — d o- lom itic m arls; e — red and green clays w ith intercalations of sandstones; f — sands
w ith gravel inclusions
P rofil I (Czerwionika)
1. 4,50 m Piaski drobnoziarniste żółtawobiałe, z domieszką substan
cji kaolinowej.
2. 11,90 m Iły czerwone i pstre (żółtawe, zielone) miejscami nieco piaszczyste, zawierające dość liczne blaszki miki.
3. 1,80 m Piaski drobnoziarniste żółte, miejscami średnioziarniste, zawierające blaszki muskowitu.
4. 6,80 m Iły czerwone z wkładkam i iłów zielonych i pstrych oraz z kilkom a cienkimi w arstewkam i piasku.
5. 0,30 m Iły zielonawoszare, plastyczne z blaszkami biotytu i m u
skowitu.
6. 3,90 m Margle dolomityczne zielonawożółte o dość w yraźnie za
znaczonej oddzielności poziomej. W górnej części w arstw y w ystępuje cienka w kładka drobnoziarnistego piasku.
7. 5,20 m Dolomity m argliste z cienkimi wkładkami m argli dolomi- tycznych. Wyraźnie widoczne poziome smugowanie. W nie
których ławicach domieszka piasku kwarcowego i blaszek miki.
8. 2,30 m Dolomity wapniste z bardzo liczną fauną małży:
Myophoria costata Z e n k ... liczna
Hoernesia socialis S c h 1 o t h .. . bardzo liczna 9. 0,40 m Dolomit oolitowy ze szczątkami fauny.
10. 4,50 m Dolomity margliste, żółtawoszare i zielonkawe, poziomo smugowane.
11. 1,80 m Dolomit wapnisty, żółtawobiały, zwięzły z licznymi jam - kam i i porami. Bogata fauna:
Myophoria costata Z e n k. . .. kilka okazów Hoernesia socialis S c h 1 o t h . .. liczna Beneckeia tenuis v. S e e b . . . . ułam ek Gastropoda f. indet... nieliczne.
12. 1,00 m Dolomity margliste, żółtawoszare, dość zwięzłe z cienkimi wkładkam i białych dolomitów w apnistych o zadziorowym
przełamie.
P rofil II (Leszczyny)
1. 4,20 m Piaski drobno- i średnioziarniste barw y żółtej i białawo- szarej. Miejscami w ystępuje znaczna domieszka substancji ilastej a także otoczaki kwarców.
2. 2,80 m Iły zielonawoszare i czerwone, nieco piaszczyste, odzna
czające się brakiem uwarstwienia.
3. 1,20 m Iły piaszczyste przechodzące w drobnoziarniste piaski z do
mieszką substancji kaolinowej.
4. 4,80 m Iły zielone, plastyczne, zawierające na powierzchniach od
dzielności liczne blaszki miki (muskowit i biotyt).
— 173 —
P rofil III (Książenice)
1. 6,80 m Piaski drobno- i średnioziarniste z w kładką żw iru k w ar
cowego. Jako spoiwo pojawia się m ała domieszka pyłu kaolinowego.
2. 0,80 m Iły zielone z cienkimi wkładkami piasku. W yraźne prze
kątne warstwowanie.
3. 2,80 m Iły czerwone, nieco piaszczyste z muskowitem.
4. 1,00 m Piaski białe, drobnoziarniste z domieszką kaolinitu.
5. 12,10 m Iły czerwone i pstre (zielone i żółte), miejscami nieco piaszczyste z miką. Kilka cienkich wkładek pylastych piasków.
6. 0,90 m Iły zielone, plastyczne, poziomo warstwowane.
7. 4,80 m Margle dolomityczne żółtawoszare i oliwkowożółtawe, m a
ło zwięzłe o płytkowej oddzielności. Miejscami nagrom a
dzenia m uskow itu i biotytu.
8. 0,80 m Dolomity m argliste żółte o tabliczkowej oddzielności:
Myophoria costata Z e n k . . .. 1 okaz
9. 0,70 m Dolomity wapniste, białe, zwięzłe, nieco porowate, z fauną:
Hoernesia socialis S c h 1 o t h . . . liczna Myophoria costata Z e n k ... kilka okazów.
10. 2,10 m Dolomity m argliste żółtawoszare z wkładkam i marglL W m arglach obecne liczne blaszki biotytu i m uskow itu a także ziarna kwarcu.
11. 0,10 m Dolomity wapniste, białe, zwięzłe. Są one porowate, a miejscami „jam kow ate”. Liczna fauna, zwykle słabo zachowana:
Hoernesia socialis S c h 1 o t h. bardzo liczna, Myophoria costata Z e n k ... liczna,
Beneckeia tenuis v. S e e b . . . . ułamek, Gastropoda f. indet... liczne.
12. 2,40 m Dolomity margliste, żółtawoszare, poziomo warstw ow ane.
P rofil IV (Paruszowioe-Kamień)
1. 9,60 m Iły czerwone, miejscami piaszczyste, zawierające cienkie wkładki białych piasków z domieszką kaolinitu. Liczny muskowit.
2. 2,10 m Piaski białe i żółte, drobnoziarniste, miejscami ilaste. Kilka cienkich w kładek zielonych iłów.
3. 1,20 m Iły zielone, plastyczne z domieszką m uskowitu i biotytu.
4. 12,00 m Iły czerwone i pstre, miejscami nieco piaszczyste.
P rofil V (Paruszowice)
1. 3,20 m Drobnoziarniste piaski z w kładką drobnego żw iru i z dwo
m a wkładkam i szarozielonych iłów piaszczystych.
2. 3,40 m Iły czerwone zawierające liczny muskowit i biotyt. Miej
scami dość w yraźnie zaznaczone warstwowanie.
3. 0,80 m Iły zielone, plastyczne z miką.
4. 8,60 m Iły czerwone, miejscami plamiste (zielone i żółte) z nie
licznymi, cienkimi wkładkami piasków bardzo drobno
ziarnistych.
Profil V I (Paruszowice)
Piaski drobno- i średnioziarniste z m ałym i otoczakami kwarcu.
Iły czerwone, nieco piaszczyste, zawierające blaszki miki.
Piaski białe, bardzo drobnoziarniste (pylaste) z domieszką kaolinitu. Pojaw iają się tu dwie cienkie wkładki iłów zie
lonych.
Iły czerwone (plamiste) z cienkimi wkładkam i iłów pia
szczystych i piasków pylastych.
P rofil V II (Paruszowice)
Piaski drobno- i średnioziarniste z wkładką żwirów kw ar
cowych i z cienką w kładką zielonych iłów piaszczystych.
Widoczne przekątne warstwowanie.
Iły czerwone, miejscami pstre (zielone i żółte), często dość silnie piaszczyste i zawierające liczne blaszki miki (głównie muskowit).
Iły zielone, plastyczne, zawierające liczne cienkie wkładki bardzo drobnoziarnistych piasków z domieszką substancji kaolinowej.
Iły czerwone, miejscami pstre. W niektórych miejscach pojaw iają się cienkie w arstewki białych pylastych piasków.
Margle dolomityczne żółte i zielonawe, mało zwięzłe o dość w yraźnie zaznaczonym poziomym uwarstwieniu.
Szarozielone, plastyczne iły zawierające blaszki musko
witu.
Dolomity m argliste żółtawoszare, miejscami silnie poro
wate. Liczne blaszki muskowitu. W stropie pojawia się w arstew ka dolomitu wapnistego ze szczątkami fauny.
Dolomit oolitowy, żółtawoszary.
Dolomity margliste, jasnożółte, miejscami łupkowate.
Dolomity wapniste, żółtawobiałe, zwięzłe. W stropie po
jawia się w arstew ka zlepieńca śródformacyjnego. Licznie w ystępuje fauna:
Hoernesia socialis S c h 1 o t h . . .. bardzo liczna, Gervileia cf. mytiloides S c h 1 o t h. 1 okaz, Myophoria costata Z e n k ... liczna,
Beneckeia tenuis v. S e e b ... 1 okaz.
Dolomity margliste, żółtawoszare, z kilkoma cienkimi wkładkam i margli. Nieliczna fauna:
Myophoria costata Z e n k . . . . 1 ułamek.
1. 1 , 0 0 m
2 . 15,20 m 3. 0,30 m
4. 3,50 m
1. 3,80 m
2 . 3,40 m
3. 1 , 0 0 m
4. 17,80 m 5. 0,90 m
6 . 0,90 m 7. 0,70 m
8 . 0 , 1 0 m
9. 0,40 m
1 0 . 0,50 m
1 1. 1,30 m
— 1 7 5 —
12. 0,20 m Dolomity wapniste, białe z liczną fauną:
Hoernesia socialis S c h 1 o t h . . . liczna, Myophoria costata Z e n k. . .. kilka okazów.
P rofil VIII (Chwałęcice)
1. 2,00 m Piaski drobnoziarniste białe z cienką w kładką drobnego żwirku.
2. 23,30 m Iły czerwone, miejscami pstre (z plamami zielonawymi i żółtymi), po części wyraźnie warstwowane. Niektóre warstewki silnie piaszczyste i bardzo bogate w muskowit a także w biotyt. Cienkie wkładki białego drobnoziarni
stego piasku.
3. 1,60 m Iły zielonkawoszare z drobną domieszką piasku. Dużo muskowitu.
4. 1,10 m Piasek bardzo drobnoziarnisty (pył kwarcowy), białawo- szary, z w yraźną domieszką kaolinitu.
5. 1,00 m Margle dolomityczne, miejscami o oddzielności łupkowej, miękkie, nieco piaszczyste, barw y szarozielonawej.
6 . 3,00 m Dolomity m argliste i m argle dolomityczne, jasne, żółta- woszare lub zielonaw'e, miejscami z jamkarni i porami do 0,5 cm średnicy. W dolnej części silnie zapiaszczone.
Dość częste blaszki muskowitu.
7. 0,30 m Dolomit oolityczny żółtawobiały, z dość liczną fauną (skorupki silnie pokruszone).
Myophoria costata Z e n k ... liczna.
8. 3,60 m Dolomity m argliste z cienkimi wkładkami m argli dolomi- tycznych. Barwa dolomitu jest jasno-szaro-żółtawa m iej
scami zielonawa lub żółta, niektóre warstewki, „jamko- w ate” (o dużych dziurkach do 1 cm średnicy). Często po
jaw iają się domieszki muskowitu, zwłaszcza w fugach między ławicami. Niektóre ławice z domieszką piasku drobnoziarnistego.
9. 0,30 m Dolomity m argliste jasnożółte z drobnymi wkładkami oolitycznymi, miejscami łupkowate.
10. 0,30 m Dolomit w apnisty biały, dość zwięzły, z fauną:
Myophoria costata Z e n k . . . . liczna, Gastropoda f. indet... liczne.
11. 1,70 m Dolomity m argliste żółte, miejscami zielonkawe z wkład
kami oolitycznymi i cienką w arstew ką zlepieńca śródfor- macyjnego.
12. 0,20 m Dolomit w apnisty żółtawobiały, twardy. Nieliczna fauna:
Hoernesia socialis S c h 1 o t h . .. . kilka okazów.
P rofil IX (Jejkowice)
1. 8,20 m Piaski przeważnie drobnoziarniste, sypkie.
2. 1,50 m Piaskowiec zailony, jasnoszary, lub pstry, o spoiwie ila-
i R o c z n i k P T G t. X X X /2
5. 2 , 0 0 m
6. 0,30 m 7. 0,30 m
8 . 0,50 m 9. 0,50 m
1 0 . 2 , 0 0 m
1 1. 5,50 m
stym częściowo kalcytowym (reaguje z HC1), z niewielką domieszką kaolinitu. Cienkie w kładki czerwonych pia
szczystych iłów, zawierających liczne blaszki muskowitu.
i biotytu.
3. 4,50 m Iły czerwone lub pstre z niewielką domieszką piasku.
4. 1,50 m Piaskowce ilaste, po części iły bardzo silnie piaszczyste, czerwone z białawoszarymi plamami. Osad częściowo dość spoisty, częściowo luźny, stanowiący mieszaninę piasków drobno- i średnioziarnistych z pstrym i iłami. Widoczne przekątne warstwowanie.
Iły czerwone i pstre, zawierające blaszki muskowitu.
Piaskowiec białoszary, bardzo drobnoziarnisty, z w yraź
ną domieszką kaolinitu.
Ił żółtawozielony, miękki o słabo zaznaczonej oddzielności łupkowej.
Piaskowiec białoszary, drobnoziarnisty, słabo spojony w ę
glanem w apnia (reaguje z HC1).
Pstre, czerwonozielone iły piaszczyste z w yraźną domie
szką muskowitu i biotytu.
Margle dolomityczne zielonkawożółte, z wkładkam i dolo
m itu oolitycznego.
Dolomity m argliste i m argle dolomityczne, przeważnie jasnożółte, miejscami łupiące się płytkowo. Ślady nie- oznaczalnej fauny.
Podział stratygraficzny opisanych osadów dolnego triasu opiera się na przesłankach litologicznych i faunistycznych. Zgodnie ze schematem stratygraficznym stosowanym w Zagłębiu Górnośląskim (P. A s s m a n n 1933, St. S i e d l e c k i i W. Ż a b i ń s k i 1953) wyróżniam y w okoli
cach Rybnika:
1. Niższy p stry piaskowiec — piaski z wkładkami żwirów, piaski i pia
skowce z domieszką substancji kaolinowej, iły czerwone i zielone, niekiedy piaszczyste z miką.
2. Ret Margle dolomityczne, dolomity m argliste i wapniste, z w kład
kami dolomitów oolitowych i zlepieńców śródformacyjnych, zawierające charakterystyczną faunę morską.
Lądowe osady niższego pstrego piaskowca w rejonie Rybnika są w ykształ
cone analogicznie jak w okolicach Chrzanowa, Szczakowej, Grodźca i w innych miejscach w Zagłębiu Górnośląskim (P. A s s m a n n 1933, St. D o k t o i r o w i c z - H r e b n i c k i 1935, St. S i e d l e c k i 1952, 1953, K. Ł y d k a 1956). Nie udało się natom iast przeprowadzić bardziej szcze
gółowego podziału tych osadów według kryteriów stosowanych przez K. Ł y d k ę (1956) na obszarach położonych dalej na północny wschód.
Używana przez nas nazwa „niższy pstry piaskowiec” odpowiada w pro
wadzonemu przez P. A s s m a n n a (1933, str. 737 i następne) pojęciu
„der Altere B untsandstein”. Określenie takie autor ten zastosował do dość dobrze już wówczas poznanej serii piasków, żwirów, czasem piaskow
ców" oraz czerwonych i pstrych iłów, podścielających z reguły morskie osady retu, a spoczywających niezgodnie na rozmaitych młodopaleozoicz- nych skałach obszaru śląsko-krakowskiego. Fakt braku skamieniałości
— 177 —
w osadach niższego pstrego piaskowca utrudnia ustalenie ich dokładnego wieku. Wielokrotnie natom iast dostrzeżone zjawisko zazębiania się sedy- m entów klastycznych i węglanowych na granicy między niższym pstrym piaskowcem a retem zdaje się wskazywać na bliski wzajem ny związek tych utworów. Stąd też osady niższego pstrego piaskowca we wcześniej
szych swych pracach. P. A s s m a n n (1913, 1926) uznał za dolną część re tu i nadał im nazwę „w arstw ze Swierklańca” („Neudecker-Schichten”).
Stosowane więc przez nas określenie niższy pstry piaskowiec odpowiada zarazem pojęciu w arstw ze Swierklańca.
Dotychczasowe badania nie pozwoliły na niewątpliwe rozstrzygnięcie, czy omawiane osady reprezentują tylko ret „niższy”, tzn. nieco starszy od paleontologicznie udowodnionego, czy też obejmują być może częścio
wo naw et starsze ogniwa pstrego piaskowca (środkowy p stry piaskowiec).
Podobnie jak P. A s s m a n n zagadnienie to pozostawiamy na razie nie rozwiązane. Podkreślić jednak powinniśmy w ybitnie charakterystyczne cechy litologiczne i paleogeograficzne omawianych sedymentów. Stano
wią one bowiem utw ór reprezentujący swoisty cykl sedym entacyjny, w y
różniający się w ybitnie zarówno od skał swego nadkładu, jak i podłoża.
W literaturze geologicznej nawret ostatnich czasów (H. S e n k o w i - c z o w a — 1959, str. 902) powtarza się nadal poglądy, oparte o daw
niejsze mylne pojęcia stratygraficzne lub o błędne rozpoznanie m ateria
łów wiertniczych, że omawiany tu kompleks osadów klastycznych jest w obszarze śląsko-krakowskim bardzo zbliżony do niżejległego permu.
Stwierdzić przede wszystkim należy, że utw ory perm u podścielają nasz trias tylko na stosunkowo niewielkiej części obszaru śląsko-krakowskiego.
Perm, dziś już dostatecznie dobrze tu znany i opisany, reprezentow any jest przy tym jedynie przez zlepieńce myślachowiekie i skały magmowe (lawy, tufy i tufity), nie wykazujące niem al żadnego podobieństwa do rozważanych osadów pstrego piaskowca. Arkoza kwaczalska zaś, z którą dawni autorzy mylili niekiedy interesujące nas utwory, jest dziś zaliczana do karbonu. Stanowi ona zresztą osad najzupełniej różny od osadów niższego pstrego piaskowca. Zagadnienia te dostatecznie zostały w yjaś
nione w pracach St. S i e d l e c k i e g o (1951, 1953) i K. Ł y d k i (1956).
Częściowo powrócimy do nich w dalszym ciągu niniejszego opracowania.
Określenie wieku osadów retu w okolicach Rybnika nie budzi w ątpli
wości ze względu na obecność skamieniałości: Myophoria costata Z e n k.
i Beneckeia tenuis v. S e e b. G atunki te (zwłaszcza Beneckeia tenuis v. S e e b.) spotyka się w Zagłębiu Górnośląskim na ogół w niższej części retu (por. St. S i e d l e c k i 1952) i taki właśnie wiek należy przypisać dolomitom stwierdzonym w przedstawionych profilach. Najwyższych og
niw stratygraficznych re tu (wapienie z fauną, wapienie jamiste, w arstw y lingulowe) w okolicach Rybnika nie ma; przypuszczalnie zostały one usu
nięte przez erozję.
CHARAKTERYSTYKA OSADÓW
Omawiane osady pstrego piaskowca okolic Rybnika zostały poddane badaniom litologicznym i petrograficznym. W w yniku tych badań w y
różniono i scharakteryzowano szereg utworów klastycznych i dolomi- t.yczno-marglistych.
4*
1. U t w o r y p i a s z c z y s t o - ż w i r o w e
W okolicach Rybnika gruboklastyczne osady dolnego triasu odgrywają podrzędną rolę. Stosunkowo najlepiej są one rozwinięte w dolnej części profilów III, VII i VIII. Są to piaski i żwiry z wkładkam i piaszczystych iłów. W jednej z próbek rdzeniowych można było obserwować przekątne warstwowanie piasku (fig. 3 a).
P d
Fig. 3. N iektóre typy osadów pstrego piaskow ca z okolic Rybnika, a — piask i p rz e k ątn ie w arstw ow ane, niższy p stry piaskowiec; b — czerw one iły z soczewkami piasku, niższy pstry piaskowiec; c — w kładka oolitów w dolom itach, ret; d — zle-
pieniec śródform acyjny, ret
Fig. 3. Types of the L ow er B u n ter deposits in the vicinity of R ybnik, a — cross- -bedded sands, Low er B u n ter; b — red clays w ith -sand lenses, L ow er B u n ter;
c — inclusions of oolites iin the dolomites of Roth; d — in trafo rm atio n al conglo
m erates
W skład frakcji piaszczystej wchodzi głównie m ateriał kwarcowy.
Ziarnka kw arcu są zwykle dobrze obtoczone, jedynie drobniejsze frakcje ziarn w ykazują słaby stopień obtoczenia. Obok kwarcu sporadycznie w y
stępują ziarna skaleni, zwykle dość silnie zwietrzałe. Na ogół w yraźna jest domieszka kaolinitu zarówno w luźnych piaskach, jak piaskowcach.
Niektóre ławice piaskowców odznaczają się obecnością kalcytowego spoiwa.
Żwiry odznaczają się dość dużą różnorodnością otoczaków oraz różnym stopniem ich obtoczenia. Przew ażają otoczaki o wielkości 8—20 mm, niektóre z nich dochodzą do 30 mm średnicy. Ilościowo dom inują oto
czaki kwarców, pozostałe składniki w ystępują nielicznie. Skład litolo
giczny żwirów (profil VII, w arstw a 1) przedstawia się następująco (w procentach):
— 179 —
Kwarce bezbarwne lub mleczne 62 0/ 0' Rogowce ciemnoszare i czarne . 9 %
Piaskowce kwarcytowe szare 6 %
Piaskowce arkozowe 6 0//J
Łupek syderytyczny 5 %
K w arcyt biały . . . 4 %
Rogowce żółte i brunatne . 4 0/
/ 0
Krzemienie białe i żółtawe 2 %
Kwarce dymne i różowe . . 2 %
Na uwagę zasługuje fakt, że w skład omawianych żwirów wchodzą głównie otoczaki bardzo odpornych skał krzemionkowych. Odznaczają się one dobrym stopniem obtoczenia, co może wskazywać na daleki tra n sport m ateriału skalnego lub na kilkakrotne jego przerabianie. Znacznie słabiej obtoczone są piaskowce arkozowe i fragm enty łupków syderytycz- nych. Są to prawdopodobnie otoczaki skał górnokarbońskich, które nie przeszły zbyt dalekiego transportu.
Ogólny charakter omawianych utworów zdaje się wskazywać na to, że m amy tu do czynienia z osadami wód płynących (osady rzeczne).
W skład ich wchodzi głównie m ateriał bardzo odporny, a zarazem dobrze obtoczony, co może się wiązać ze słabym nasileniem czynników erozyj
nych w najbliższym obrzeżeniu basenu sedymentacyjnego. Utwory górno- karbońskie, stanowiące bezpośrednie podłoże pstrego piaskowca, zazna
czyły się w osadzie bardzo słabo, jako nieznaczna domieszka otoczaków piaskowców" arkozowych i łupków. Analiza gruboklastycznych osadów dolnego triasu prowadzi więc do wniosku zgodnego z wypowiadanymi już poglądami (St. S i e d l e c k i i W. Ż a b i ń s k i 1953), że w okresie poprzedzającym transgresję morską retu cały obszar Zagłębia Górnoślą
skiego był w bardzo znacznym stopniu speneplenizowany i nie podlegał silniejszym czynnikom erozyjnym.
2. I ł y c z e r w o n e i z i e l o n e
Osady ilaste obejmują większe odcinki profilów niższego pstrego pia
skowca okolic Rybnika. Są to iły dość zwięzłe, na mokro plastyczne i ła
two lasujące się. Z kwasem solnym nie reagują ani na zimno, ani na gorąco. Barwa iłów jest różna: najczęściej są one czerwone lub czerwo- nobrunatne. Wśród iłów czerwonych pojawiają się przewarstwienia, so
czewki i skupienia iłów szarozielonych. W niektórych miejscach szaro
zielone iły osiągają większe miąższości i można je wyróżnić jako samo
dzielne przewarstwienia.
Iły są przeważnie nieco piaszczyste. Ziarna kwarcu, a także pojedyncze większe otoczaki kwarcu lub skał krzemionkowych są zwykle nieregular
nie rozmieszczone wśród iłów. W niektórych miejscach licznie w ystępują miki: muskowit oraz biotyt. Osad ilasty jest często nie warstwowany, nie
kiedy można jednak wyróżnić poziome warstwowanie. Polega ono na tym, że wśród czerwonych lub zielonych iłów w ystępują cienkie, wyklinowu- jące się soczewki drobnoziarnistego piasku, w którym obok ziaren kwarcu można wyróżnić niezbyt liczne skalenie i częstsze blaszki muskowitu, a nawet biotytu (fig. 3 b). Soczewki i cienkie przewarstwienia m ateriału
piaszczystego w ykazują poziome ułożenie. Grubość tych przew arstwień w aha się w granicach 1 — 1 0 mm.
Inne rodzaje w arstw ow ania w ystępują w grubszych w kładkach pia
szczystych, które pojawiają się wśród iłów szarozielonych. Są to wkładki dobrze przesortowanych, drobnoziarnistych piasków kwarcowych. Piaski te w ykazują w yraźnie zaznaczone przekątne w arstw ow anie {fig. 3 a), przy czym kąt pochylenia warstewek piasku jest niewielki i w aha się w granicach 1 0—2 0°.
W czerwonych i zielonych iłach piaszczystych w ystępują bogate zespo
ły m inerałów ciężkich. Charakterystyczną cechą tych zespołów jest sto
sunkowo duża ilość granatów; w jednej z próbek licznie reprezentow any był baryt. Składy procentowe zespołów oznaczonych przez m gr M. K ry- sowską z czerwonych iłów z profilu VII (próbka R - ll) oraz z zielonych
iłów z profilu III (próbka R-21) przedstawiono na tabeli 1.
T a b e l a 1
Rodzaj m inerału p róbka R 11 próbka R 21
min. nieprzeźroczyste 14,6 % 14,6 %
g ra n a t 34,6 57,2
cyrkon 7,9 5,6
apatyt 0,3 7,6
ru ty l 4,0 3,6
chloryt 0,3 4,6
tu rm alin — 1,3
staurolit — 0,3
m uskow it — 3,6
biotyt — 1,6
baryt 38,3 --
Obecność podobnych zespołów minerałów ciężkich stwierdził K. Ł y d - k a (1956) w iłach i piaskach dolnotriasowych w płn-wschodniej części Zagłębia Górnośląskiego. Autor te n wyróżnił wspomniane osady, jako tzw.
„poziom B”, i wyraził sąd, że powstały one w środowisku przejściowym (kontynentalno-morskim) w okresie bezpośrednio poprzedzającym morską transgresję retu. Podobieństwo zespołów m ineralnych polega na dużej ilości granatów, natom iast w okolicach Rybnika mniej licznie w ystępują:
cyrkon, staurolit i turm alin.
Celem określenia składu mineralogicznego czerwonych i zielonych iłów, próbki tych skał przekazano mgrowi W. H e f l i k o w i , który w y
konał analizy termiczne. Zdaniem m gra L. S t o c h a , uzyskane krzywe (fig. 4) wskazują, że m am y tu do czynienia z iłami, których głównym składnikiem są m inerały z grupy illitu. Na uwagę zasługuje fakt, że iły czerwone pod względem składu m inerałów ilastych nie różnią się od iłów zielonych.
Ilość substancji węglanowej (wapiennej lub dolomitycznej) jest w oma
wianych iłach bardzo nieznaczna. Z przeprowadzonych analiz wynika, że zawartość C aC 03 w próbkach czerwonych i zielonych iłów w aha się średnio w granicach 0,8— 1,5%. Nie stwierdzono natom iast obecności iłów marglistych, które z tego samego poziomu stratygraficznego opisywał
— 181 —
K. Ł y d k a (1956) z północnej i wschodniej części Zagłębia Górnoślą
skiego.
Przedstawione obserwacje zdają się wskazywać, że czerwone i zielone iły, iły piaszczyste i iły z wkładkami piasków osadziły się w środowisku lądowym, częściowo przy udziale wód płynących o niewielkiej szybkości
0 ° 2 0 0° 4 0 0 ° 6 0 0 ° 8 0 0 ° iOOO°
Fig. 4. K rzyw e analiz term icznych różnicowych iłów niższego pstrego piaskow ca z okolic Rybnika, a — p rofil V II, Paruszowice, w arstw a 3, iły ziielone; b — profil III, Książenice, w arstw a 5, iły czerwone; c — p rofil V II, Paruszow ice, w arstw a 2,
iły czerwone
Fig. 4. D ifferential analysis curves of th e L ow er B u n ter clays, a — section VII, Paruszowice, la y er 3, g reen 'days; b — section III Książnice, la y er 5, red clays,
c — section VII, Paruszowice, lay er 2, red clays
prądu (rodzaje warstwowań). Nie jest wykluczone, że zgodnie z poglą
dam i K. Ł y d k i (1956) część tych osadów można by uznać za utwory przejściowe, powstałe w środowisku kontynentalno-m orskim w okresie stopniowo i powoli postępującej transgresji morskiej retu.
3. M a r g i e d o l o m i t y c z n e
Utwory te w ystępują bezpośrednio ponad czerwonymi i zielonymi iłami, a w profilu VII przekładają się z nimi. Są to skały niezbyt zwięzłe, łatw e do rozszlamowania, o dość w yraźnie zaznaczonym poziomym uw ar
stwieniu. Na nierównych przełamach w ystępują miejscami bardzo nie
liczne drobne ziarna kw arcu o wielkości 0,1—0,5 mm. Taki sam m ate
riał piaszczysty pojawiła się w formie kilku cienkich (1 — 2 mm) poziomo ułożonych przewarstwień. Ziarnom kwarcu towarzyszą blaszki miki.
Barwa m argli jest żółtawa i oliwkowa, miejscami szarozielona. Nie stw ier
dzono w nich obecności makro- i mikrofauny.
Z analiz chemicznych wynika, że ilość m ateriału klastyeznego (sub
stancja ilasta wraz z domieszkami piaszczystymi) równoważy się z ilością substancji węglanowej. Skład m argli jest następujący:
subst. dolomityczna (CaC0 3 • MgCOa) 40 — 48 % subst. wapienna (CaCOa) . . . 7 — 10 % subst. nierozpuszczalna w HC1 . 43 — 52 % Z próbki omawianych margli dolomitycznych (profil VII, w arstw a 5) mgr M. K r y s o w s k a oznaczyła zespół m inerałów ciężkich, którego
skład przedstaw ia się następująco (w procentach):
min. nieprzeźroczyste 52,6 °ó
granat 21,4
cyrkon 6 , 6
biotyt 5,3
rutyl 0 , 6
epidot 0 , 6
turm alin 0,3
baryt 1 2 , 6
Przedstawiony zespół jest podobny do zespołów cytowanych z niżej leżących iłów piaszczystych. W stosunku do równowiekowych osadów z Rogoźnika i z Miękini, z których m inerały ciężkie oznaczył K. Ł y d k a (1956), w okolicach Rybnika zwraca uwagę większa ilość granatów i mniej liczne występowanie cyrkonu i turm alinu.
Opisane margle są osadem morskim utworzonym w początkowej fazie transgresji retu. Litologicznie różnią się cne w yraźnie od niżej leżących iłów, wykazując przy tym ścisły związek z nadległą serią dolomityczną.
Brak grubszych domieszek klastycznych jest zrozumiały, jeśli się przyj
mie, że transgresja morska retu wkraczała na zrównany, płaski obszar pokryty ilastymi lądowymi osadami niższego pstrego piaskowca. Poja
wianie się wkładek zielonych iłów niewapnistych wśród utworów m ar- glisto-dolomityeznych może wskazywać na oscylacje morza w pierwszym okresie transgresji (por. S t . S i e d l e c k i i W. Ż a b i ń s k i 1953, K.
Ł y d k a 1956). Zespoły minerałów ciężkich wskazują przy tym, że m a
teriał klastyczny dostarczany do morskich osadów retu pochodził z tego samego źródła co m ateriał wchodzący w skład ilastych utworów niższego pstrego piaskowca. Nie jest wykluczone, że w niektórych miejscach iły i iły piaszczyste, stanowiące podłoże m argli dolomitycznych i dolomitów retu, były lokalnie rozmywane i dostarczały drobnego m ateriału klastycz- nego do osadów morskich w początkowym stadium transgresji.
4. D o l o m i t y m a r g l i s t e
W górnych częściach niektórych cytowanych profilów w ystępują osady dolomityczne zawierające wdększą lub mniejszą domieszkę substancji ilastej. Największe rozpowszechnienie posiadają dolomity margliste. Są one dość zwięzłe, poziomo uławicone o nierównych przełamach. Barwa skały jest jasna i żółta lub żółtawoszara; dość często pojawiają się po
ziomo ułożone w arstew ki zabarwione związkami żelaza na żółtobrunatny
kolor. W uzyskanych próbkach zwraca uwagę niemal zupełny brak fauny;
szczątki małży pojawiają się sporadycznie. Wśród dolomitów m arglistych w ystępują miejscami wkładki m argli dolomitycznych zawierających bla
szki miki.
W szlifach mikroskopowych dolomit przedstawia się jako skała o stru kturze drohnokrystalicznej. Dominującym składnikiem skały są drobne kryształki dolomitu, wielkości 0,01 — 0,04 m (średnio 0,02 mm), nie wykazujące idiomorficznych (romboedrycznych) postaci. Substancja ilasta w ystępuje w formie drobnych skupień oraz grupuje się między kryształ
kam i dolomitu. Składnikiem akcesorycznym są detrytyczne ziarna kw arcu wielkości 0,03 — 0,08 mm o ostrokrawędzistych zarysach. W niektórych miejscach pojawiają się żółtobrunatne naloty limonityczne.
W składzie chemicznym omawianych skał obserwujemy zmienne ilości substancji nierozpuszczalnej w HC1, na którą składają się głównie m ine
rały ilaste oraz detrytyczny kwarc (13—29%). Substancja w apienna (CaCO.>.
nie związane w dolomicie) w ystępuje podrzędnie i jedynie w próbkach bardziej m arglistych obserwujemy wzrost jej zawartości. Dla zobrazowa
nia składu chemicznego dolomitów m arglistych przedstawiam y w yniki 3 analiz próbek tych skał pochodzących z profilu III (tabela 2).
— 183 —
T a b e l a 2
próbki R 14 R 17 R 19
CaCC>3. MgCC>3 74,6 % 54,5 % 66,8 %
CaCOs 11,7 % 16,6 % 11,9 %
nierozpuszczalne w HC1 13,7 % 28,9 % 21,3 %
Przejście od margli dolomitycznych do dolomitów m arglistych jest stopniowe. Polega ono na zmniejszaniu się ilości domieszek terrygenicz- nych, które są tu reprezentowane niemal wyłącznie przez substancję ila
stą. Omawiane skały powstawały zapewne przez w ytrącanie się węgla
nów w apnia i magnezu z wody morskiej, bez współudziału fauny bento- nicznej. Następstwo utworów obserwowane w cytowanych profilach (mar- gle dolomityczne przechodzące ku górze w dolomity margliste) zdaje się wskazywać na to, że jedynie w pierwszej fazie powstawania dolomitycz
nych osadów retu większą rolę odgrywały domieszki terrygeniczne (nie
m al wyłącznie substancja ilasta). W następnym okresie ilość m ateriału ilastego i piaszczystego znoszonego do basenu sedymentacyjnego była bardzo niewielka, co można wiązać bądź z oddaleniem się linii brzegowej, bądź z zanikiem procesów erozyjnych na speneplenizowanym lądzie.
5. D o l o m i t y w a p n i s t e
Wśród opisanych dolomitów m arglistych pojawiają się różnej gru
bości (20 — 150 cm) wkładki żółtawobiałych lub żółtawoszarych zwięzłych dolomitów o budowie zbitej lub wyraźnie porowatej i jam istej. Drobne pory i jam ki w dolomicie wypełnione są często substancją żelazistą. Na
świeżych przełamach zauważyć można czasem niezbyt wyraźne w arstw o
w an ie skały. Polega ono na pojawianiu się cienkich, nieciągłych w arste
w ek barw y szarozielonej, odznaczających się wzrostem margiistości.
W niektórych miejscach masowo pojawia się fauna małży (Myophoria, Hoernesia), występująca niekiedy w formie ławic.
Analizy chemiczne wykazują, że głównym składnikiem omawianej skały jest dolomit. Domieszki terrygeniczne odgrywają bardzo m ałą rolę, natom iast ilość substancji wapiennej kwalifikuje omawiane dolomity jako „w apniste” . Skład chemiczny tych dolomitów przedstawiono na przykładzie próbek pochodzących z profilu VII (tabela 3).
T a b e l a 3
próbki R 5 R 7
C aC O s. MgCOs 77,6 % 80,1 %
C aC 0 3 14,7 % 12,1 %
nierozpuszczalne w HC1 7,7 % 7,8 %
Na podstawie badań mikroskopowych można wyróżnić dwie odmiany dolomitów wapnistych. Odmiana pierwsza odznacza się nielicznym w y
stępowaniem szczątków organicznych. Skała jest zbudowana z bardzo drobnych kryształków dolomitu, wielkości 0,01 — 0,03 mm, które nie w ykazują idiomorficznych postaci. W niektórych miejscach w ystępują skupienia większych kryształków dolomitu (0,03 — 0,05 mm), wśród któ
rych w ystępują bardzo drobne kryształki autygenicznego kwarcu. Roz
mieszczenie tych agregatów dolomity czno-kwarcowych w skale jest nie
regularne; można sądzić, że wiążą się one z procesami rekrystalizacji.
M ateriał terrygeniczny jest reprezentow any przez drobne, ostrokrawędzi- ste lub bardzo słabo obtoczone ziarna kw arcu wielkości 0,04 — 0,20 mm.
Na kilku ziarnach obserwowano faliste znikanie światła. Substancja ilasta w ystępuje podrzędnie w formie m ałych skupień.
Druga odmiana dolomitów wapnistych przedstawia się w obrazie m i
kroskopowym jako dolomit z bardzo licznymi szczątkami organicznymi.
Są to głównie ułamki skorupek małżów nieregularnie rozrzucone w skale lub ułożone równolegle (jedna skorupka na drugiej). Licznie w ystępują również szczątki szkarłupni o charakterystycznej siateczkowej budowie, z których część może należeć do jeżowców (płytki). Znaleziono także przekrój przez człon liliowca. Sporadycznie pojawiają się otwornice (Am- modiscus, Lagena) oraz zęby ryb. Szczątki organiczne tkw ią w drobno- krystalicznym dolomicie, który wykazuje te same cechy co dolomit w ap- nisty „odmiany pierw szej”.
Pojawianie się wkładek dolomitów wapnistych wiąże się z rozwojem fauny bentonicznej, która w profilach w ystępuje jako kilka wkładek:
widocznie tylko w niektórych okresach czasu istniały w arunki sprzyja
jące jej rozwojowi. Fauna ta m a charakter endemiczny, bowiem w skład jej wchodzą zasadniczo 2 gatunki małży (Myophoria costata i Hoernesia socialis), reprezentow ane przez dużą ilość osobników. Na uwagę zasługuje fakt znalezienia szczątków liliowców, które nie były dotychczas noto
w ane z osadów retu Zagłębia Górnośląskiego.
— 185 —
6. D o l o m i t y o o l i t o w e
W niektórych profilach retu okolic Rybnika w ystępują w kładki osa
dów oolitowych (profile I, VII, VIII i IX).
W profilu VII, bezpośrednio ponad dolną ławicą dolomitu wapnistego z fau n ą pojawia się cienka (7 cm) wkładka żółtego dolomitu oolitowego.
N a świeżym przełamie skały widoczne są drobne oolity tkwiące w do
lomicie o strukturze zbitej i o nierównym przełamie. Na wypolerowanej powierzchni skały można stwierdzić, że stosunek ilościowy oolitów do dolomitycznego „spoiwa” wynosi średnio 1 :1 . Oolity nie są zupełnie równom iernie rozmieszczone; w jednych miejscach ułożone są bardzo gę
sto i stykają się z sobą, w innych miejscach tkw ią luźno w pelitycznej masie skalnej. Kształt oolitów jest różny; przeważają drobne kulki lub owaloidy o zarysie zbliżonym do kuli. Znacznie rzadziej w ystępują for
m y o większym wydłużeniu. Jąd ra oolitów w ykazują na wypolerowanej powierzchni barw ę jaśniejszą niż obwódki. Wielkość oolitów w aha się w granicach 0,2— 0,7 mm.
W szlifach mikroskopowych w yraźnie zaznacza się koncentryczna bu
dowa oolitów. Polega ona na stopniowym narastaniu cienkich
(0 ,0 1—0 , 0 2 mm) obwódek zbudowanych z bardzo drobnokrystalicznego
dolomitu. W jądrach oolitów w ystępuje żółta substancja dolomityezno-że- lazista, a znacznie rzadziej drobne ziarenka detrytycznego kwarcu. Prze
strzenie między oolitami są wypełnione drobnokrystalicznym dolomitem, przy czym w niektórych miejscach pojawiają się agregaty zbudowane z kryształków dolomitu i autygenicznego kwarcu.
Górna powierzchnia ławicy dolomitu wapnistego, leżącego bezpo
średnio pod dolomitem oolitowym jest nierówna i wykazuje ślady roz
m yw ania (fig. 3 c). Wszystkie nierówności są wypełnione m ateriałem ooli
towym. Ku górze ilość oolitów bardzo szybko się zmniejsza, a ponad omawianą w kładką dolomitu oolitowego leży dolomit marglisty. Można z tego wnioskować, że w arunki sprzyjające powstawaniu oolitów trw ały krótko. Po osadzeniu się ławicy dolomitu wapnistego z fauną nastąpiło rozmycie górnej powierzchni tej ławicy wywołane bądź działalnością prądu, bądź okresowym obniżeniem się podstawy falowania, a następnie utw orzyła się cienka w arstew ka zbudowana z m ałych oolitów dolomi- tycznych. Powstawały one zapewne w płytkim basenie sedym entacyj
nym przy bardzo słabym dopływie m ateriału terrygenicznego. Proces tworzenia się oolitów został przerw any w związku ze znacznym wzrostem marglistości osadu.
W górnej części profilu VII, wśród ławicy dolomitu wapnistego za
wierającego szczątki małżów, pojawia się cienka w kładka dolomitu o strukturze zlepieńca śródformacyjnego. Skład chemiczny tej skały zu
pełnie nie odbiega od składu dolomitów w apnistych:
7. Z l e p i e ń c e ś r ó d f o r m a c y j n e
CaCOs • M gC 03 CaCO;{ . . .
części nierozpuszczalne w HC1 .
77,9%, 12,3%, 9,8%.
9,8^
Na świeżym przełamie zlepieniec przedstawia się jako skała zwięzła barw y żółtawoszarej. Otoczaki wyróżniają się od spoiwa ciemniejszą barwą i równym i powierzchniami przełamowymi. Bardzo nielicznie w y
stępują szczątki fauny (Hoernesia).
Na wypolerowanych powierzchniach skały otoczaki są bardzo w y
raźnie widoczne. Średnice ich w ahają się w granicach 1 — 8 mm; stopień obtoczenia jest różny (fig. 3 d). Otoczaki ułożone są zupełnie bezładnie i nie stykają się ze sobą. Dolomityczne spoiwo zlepieńca jest w niektó
rych miejscach dość silnie porowate.
W szlifach mikroskopowych można stwierdzić, że zarówTno otoczaki, jak i spoiwo są zbudowane z drobnokrystalicznego dolomitu, przy czym kryształki dolomitu występujące w spoiwie są nieco większe (0,01—0,03 mm) niż kryształki wchodzące w skład otoczaków (0,01 mm).
Otoczaki są zwykle niezbyt wyraźnie odgraniczone od spoiwa. W nie
których przypadkach dookoła otoczaka pojawia się żółtobrunatna obwód
ka limonityczna. Na brzegach innych otoczaków obserwowano nagrom a
dzenia bardzo drobnych, ostrokrawędzistych ziarn kw arcu wielkości 0,02—0,08 mm). Pojedyncze, małe ziarna kw arcu w ystępują również w spoiwie skały.
Analogiczna w arstew ka zlepieńca w ystępuje w profilu VIII wraz z wkładką dolomitów oolitowych.
Obecność zlepieńca śródformacyjnego w profilu dolomitów re tu okolic Rybnika świadczy o niespokojnych w arunkach sedymentacyjnych. Oma
wiana w arstew ka powstała zapewne w skutek lokalnego rozmycia utw o
rów dolomitycznych po ich częściowym zdiagenezowaniu. Niektóre frag
m enty dolomitów mogły ulec obtoczeniu w skutek wleczenia po dnie.
Wskazują na to nagromadzenia drobnych ziarn kw arcu tworzące „piasz
czyste otoczki” wokół otoczaków. Transport redeponowanego m ateriału odbywał się zapewne na niewielkiej przestrzeni, przy czym nie doszło do przesegregowania otoczaków i spoiwa pod względem ich wielkości. Zna
czna część rozmywanych utworów dolomitycznych, odznaczająca się słab
szym stopniem zdiagenezowania uległa zupełnemu rozdrobnieniu i weszła w skład spoiwa.
ZARYS PALEOGEOGRAFII
Lądowe i morskie osady dolnego triasu Zagłębia Górnośląskiego od
znaczają się dużą jednolitością swojego wykształcenia. Porównując pro
file tych osadów z okolic Rybnika z profilam i z okolic Chrzanowa i Chełm
ka, Strzemieszyc i Dąbrowy Górniczej czy Mierzęcic, Swierklańca i Tar
nowskich Gór możemy stwierdzić, że w wymienionych rejonach pano
wały w pstrym piaskowcu zupełnie podobne w arunki sedymentacyjne.
W czasie tworzenia się osadów niższego pstrego piaskowca na całym obszarze, który był w znacznym stopniu zrównany, powstawały utw ory lądowe osadzone przynajm niej częściowo przez wody o małej sile tra n sportu. W okolicach położonych dalej ku wschodowi osady piaszczyste od
gryw ają większą rolę niż w zachodniej części Zagłębia. Ja k wynika z badań K. Ł y d k i (1956), niektóre wkładki czerwonych iłów osadziły się w środowisku morskim lub w środowisku przejściowym pomiędzy
— 187 -
morskim a lądowym, co można wiązać z powoli postępującą od zachodu lub północnego zachodu transgresją retu, która stopniowo zalewała płaski obszar zasypywany lądowymi osadami klastycznyrni.
W w yniku transgresji morskiej nastąpiła zmiana charakteru osadów i pojawiła się morska fauna mięczaków. Dolomityczne i dolomityczno- -m argliste utw ory re tu powstawały zapewne w płytkim zbiorniku m or
skim o stosunkowo znacznym stopniu zasolenia. Świadczą o tym wkładki gipsów pojawiające się w dolnych częściach profilów retu m. in. w oko
licach Tarnowskich Gór, Siewierza, Okradzionowa i Głazówki. We wschod
niej i w południowej części Zagłębia Górnośląskiego nie doszło w praw dzie do w ytrącania się gipsów, ale stosunkowo znaczne stężenie jonów Ca i Mg w wodzie morskiej sprzyjało tw orzeniu się syngenetycznych osadów dolomitycznych i dolomityczno-marglistych.
Spokojna sedym entacja w stosunkowo płytkim morzu była okresowo zaburzana przez obniżanie się podstawy falowania. Dochodziło w tedy do powstawania zlepieńców śródformacyjnych, które można obserwować za
równo w okolicach Rybnika, jak i na obszarach położonych dalej na północ i północny wschód (Chełmek, Chrzanów, Dąbrowa Górnicza).
P. A s s m a n n (1933) poświęcił nieco więcej uwagi tego rodzaju zle
pieńcom przypuszczając, że m ogą one stanowić wśród osadów retu typ sedym entu dość znacznie rozprzestrzenianego i mającego znaczenie przy próbach wyróżniania litologicznych horyzontów przewodnich w recie.
Pogląd ten nie znalazł potwierdzenia w w ynikach badań innych autorów.
Duże stężenie jonów Ca i Mg w wodzie morskiej sprzyjało również powstawaniu oolitów dolomitycznych, w ystępujących jako w kładki wśród dolomitów w apnistych i m arglistych w okolicach Rybnika, w Czułowie koło Tych i w wielu innych miejscach.
W wyższej części retu pojawiają się w Zagłębiu Górnośląskim osady wapienne, których obecność w okolicach Rybnika nie została stwierdzo
na. Można przypuszczać, że wraz z młodszymi osadami triasu zostały one usunięte przez erozję przed tortonem.
Przedstawione obserwacje zdają się wskazywać na to, że południowy zasięg morza dolnotriasowego był większy niż dotychczas przyjmowano (P. A s s m a n n 1933). Nie jest wykluczone, że obszar, na którym osa
dzały się lądowe i morskie osady pstrego piaskowca, obejmcwał również najdalej na południe w ysuniętą część Zagłębia Górnośląskiego: okolice Cieszyna i Ostrawy, a naw et rejon zbudowany z utworów kulm u (Głub
czyce, Opawa).
Postępując dalej w kierunku zachodnim, napotykam y szczątki lądo
wych osadów dolnego triasu w niecce śródsudeckiej na terytorium Cze
chosłowacji. Utwory te, opisane ostatnio przez M. M a l k o v s k i e g o (1953, 1954) wykazują duże analogie do osadów niższego pstrego piaskow
ca Zagłębia Górnośląskiego. Są to bogate w kaolinit piaski, piaski ze żwirami, piaskowce i zlepieńce, przeważnie o barwach białych lub różo
w a wych, niekiedy czerwonych. W zlepieńcach, zwłaszcza bliżej skrajów lokalnego basenu sedymentacyjnego trafiają się okruchy krystalicznych skał podłoża. Przeważające w całości sedymentów mało zwięzłe piaskow
ce złożone są głównie z ziarn kwarcu i zawierają zawsze w yraźną do
mieszkę kaolinitu. Zwykle są one drobnoziarniste, a niekiedy spojone w ławice tzw. „piaskowców deskowatych*!.
Wzajemny stosunek lądowych osadów dolnego triasu Zagłębia Górno
śląskiego i niecki śródsudeckiej pozostaje nie wyjaśniony; w arto jednak zwrócić uwagę na fakt, że w osadach tych nie stwierdza się większej ilości fragmentów skalnych z bezpośredniego podłoża, które by przeszły jedynie krótki transport. W ydaje się więc, że o ile omawiane osady powstawały w różnych basenach sedymentacyjnych, to baseny te były oddzielone jedynie stosunkowo płaskimi i mało w ydatnym i wyniesie
niami.
W późniejszych okresach utw ory triasowe były intensyw nie niszczone przez działanie czynników erozyjnych, dzięki czemu na dużych obsza
rach zupełnie nie stw ierdzam y ich obecności. Zostały one usunięte przed transgresją morza tortońskiego i zachowały się jedynie w niewielu m iej
scach pod pokrywą iłów mioceńskich. W rejonach, gdzie starsze skały wychodzą na powierzchnię, szanse zachowania się szczątków osadów dolnego triasu są jeszcze mniejsze (np. obszar zbudowany z kulm u na Morawach).
Fig. 5. M apka miąższości osadów niższego pstrego piaskow ca w Zagłębiu G órno
śląskim. 1 — w apienie i dolomity (dewon — dolny karbon); 2 — obszary pozba
w ione osadów niższego pstrego piaskowca; 3 — linie rów nych miąższości osadów niższego pstrego piaskow ca (miąższość podana w m etrach); 4 — linia południow o- -zachodniego zasięgu lądow ych utw orów dolnego perm u; 5 — linia: B iała — Gło
gówek — Rybnik; przyjm ow ana przez P. A s s m a n n a (1933) jako południow a granica zasięgu osadów miżsizegO' pstrego piaskow ca w Zagłębiu G órnośląskim Fig. 5. Isopach Map. o f the Dower B u n ter in th e U pper-Silesian Basin. 1 — L im e
stones and dolom ites (Devonian — Low er Carboniferous); 2 — areas devoid of L o
w er B u n ter deposits; 3 — isopach lines (thicknes in m eters); 4 — southern b o u n dary lin e of th e n o n -m arin e deposits of the Low er Perm ian; 5 — B oundary line
„Biała — Głogówek — R ybnik” accepted by A s s m a n n (1933) as a southern lim it of th e L o w er B u n ter deposits in th e U pper-Silesian Basin
— 189 —
Aby zilustrować prawdopodobne rozprzestrzenienie osadów piaszczy
sto-) iastych pstrego piaskowca na terenie Górnego Śląska, podajemy m ap
kę jego do dziś poznanego zasięgu i miąższości, opartą o dawniejsze dane zaczerpnięte z literatury geologicznej oraz w znacznej mierze o fakty ostatnio uzyskane (fig. 5).
W opisach zwłaszcza dawniejszych wierceń istnieją duże niedokład
ności utrudniające dziś rozpoznanie osadów niższego pstrego piaskowca.
Mapkę naszą traktow ać więc musimy jako dającą obraz jedynie przy
bliżony. Jej rozpatrzenie pozwala jednak na sformułowanie kilku niew ąt
pliwych wniosków:
1. Basen sedym entacyjny pstrego piaskowca ograniczony był we wschodniej peryferii obszaru śląsko-krakowskiego antyklinalnym i w y n ie sieniami dewonu i dolnego karbonu, tworzącymi w sumie w ał określany przez niektórych autorów m ianem „grzbietu dębnicko-siewierskiego’'.
Części tego grzbietu pokrywała swymi osadami stopniowo rozprzestrze
niająca się transgresja triasowa. Dzięki tem u obserwujemy przekracza
jące ułożenie różnych ogniw stratygraficznych morskich osadów triasu na dewonie lub na dolnym karbonie w obrębie wspomnianego wału. Moż
liwe jest, że w niektórych okolicach (np. w samym Dębniku) w ypiętrze
nia dewońsko-karbońskie były przez cały lub przez praw ie cały okres triasowy wynurzone. Z zasady zaś na wszystkich większych elementach tektonicznych wału dębnicko-siewierskiego brak jest osadów niższego pstrego piaskowca.
2. Interesujące nas utw ory pojaw iają się jednak już w bliskim są
siedztwie wymienionych w ypiętrzeń dewońskich, po ich stronie zachod
niej i południowo-zachodniej. Jak widać z mapki, miąższość niższego pstrego piaskowca w zrasta przy tym stopniowo w kierunku W i NW.
Zjawisko to charakteryzują następujące obserwacje: w okolicach Krze
szowic (Miękinia, Czerna) brak jest osadów niższego pstrego piaskowca (St. S i e d l e c k i 1953, K. Ł y d k a 1956, St. A 1 e x a n d r o w i c z 1957).
W najniższej części morskich osadów retu zaznaczają się tu tylko w kład
ki piaszczyste. Na szczycie antykliny dębnickiej kelowej spoczywa na dewonie bez pośrednictwa osadów triasowych. W Kluczach i w rejonie Siewierza dolomity diploporowe środkowego wapienia muszlowego spo
czywają transgresyw nie na dewonie. W Zawierciu utw ory dewońskie przykryw a bezpośrednio kajper. W okolicach Chrzanowa lub na zachód od Olkusza spotykamy już niższy pstry piaskowiec rozwinięty w jego typowym dla obszaru śląsko-krakowskiego wykształceniu. Osiąga on tu (Zagórze, Kościelec, Trzebionka, Alwernia, Bukowno) miąższości w aha
jące się około 5 do 8 m. Z okolic Bytomia i Wesołej cytowane są (P. A s s- m a n n 1933) miąższości rzędu 12 do 23 m, z okolic Gliwic rzędu 20—25 m, z rejonu Grodźca podaje St. D o k t o r o w i c z - H r e b n i c k i (1935) rząd wielkości 25 do 35 m. Z Łabęd cytuje P. A s s m a n n (1933) 32,8 m; z Opola 39 m. Stwierdzone obecnie przez nas miąższości niższego pstrego piaskowca w okolicach Rybnika (25—28 m) bliskie są więc prze
ciętnym właściwym dla środkowej lub zachodniej części Zagłębia Gór
nośląskiego.
3. Zwraca uwagę fakt, że wykreślone na mapce (fig. 5) linie jedna
kowych miąższości interesujących nas osadów przebiegają niezgodnie względem linii granicznej przyjmowanej niegdyś przez P. A s s m a n n a
