Litostratygrafia czerwonego spągowca w Wielkopolsce

Kwartalnik Geologiczny, t. 31, or 4. 1987 r., str. 643-672

PaweJ Henryk KARNKOWSKI

Litostratygrafia czerwonego sp<!gowca w Wielkopolsce

Na tIe zr6znicowania litologicznego utwor6w czerwonego sp~gowca w Wielkopolsce zaproponowano, w mysl Zasad polskiej klasyfikacji ... (1975), wyr6zniac jednostki fonnalne: formacje, ogniwa, podgrupy i grupe;. Panadta om6wiono niekt6re wyr6znione niefarmalnie alloformacje (P.H. Karnkowski. 1987).

WST~P

Po ukazaniu silO Zasad polskie} klasyfikac}i ... (1975) rozpocz,/Y silO proby formalizowania litostratygrafii czerwonego sNgowca. Podsumowaniem tych dzia- Ian wraz z

przegl~dem

wczesniejszych pOdzialow Oraz propozycjami formalnego podzialu czerwonego sNgowca

s~

prace J. Pokorskiego (1981) i autora (P.H.

Karnkowski, 1981). Oprocz tego ukazaly silO propozycje P.W . Ancupowa i in.

(1981), J. Milewicza (1985) i J. Tomasika (1985). Na podstawie tych prac autor przeprowadzil

przegl~d

dotychczasowych wydzielen (P.R. Karnkowski, 1987) i zaproponowal, aby w podziale czerwonego sNgowca stosowac dwie kategorie stratygraficzne: litostratygrafi, i allostratygrafi,. Takie podejscie, zdaniem autora, umozliwi wszechstronny podzial czerwonego sNgowca na podstawie jednoznacz- nych i stosunkowo latwych do wyznaczenia jednostek na obszarze Polski.

W opracowaniu zdecydowano silO sformalizowac litostratygrafi, czerwonego

sp~gowca

na terenie Wie lkopolski. Obszar ten zostal w latach 70-tych spenetro- wany licznymi gl,bokimi otworami wiertniczymi

dokumentuj~cymi

utwory pOdcechsztynskie. Ma on korzystne polozenie jako obszar typowy, poniewaz

wyst,puj~

na nim zarowno skaly wulkaniczne, jak i osadowe, a wsrod tych ostat- nich litosomy zlepiencow, piaskowcow i ilowcow. Proponowany podzial lito- stratygraficzny mozna ekstrapolowac na inne cz,Sci basenu czerwonego

sp~gowca

pod warunkiem wyroznienia hipostratotypow. Opracowany rownoczesnie i nie-

zaleznie podzial J. Pokorskiego (1981, w przygotowaniu do druku) dla Polski

polnocno-zachodniej rna charakter przewaznie allostratygraficzny. Obydwa po-

dzialy

mog~

silO wzajemnie uzupelniac.

644 Pawel Henryk Karnkowski

KRYTERIA PODZIALU LITOSTRATYGRAFICZNEGO CZERWONEGO SPf\GOWCA

Duia zmiennosc litologiczna utworow czerwonego Sp(!gowca, znaczne zroi:-

nicowanie

mi~iszosci

(od kilku do przeszlo 1000 m) oraz fragmentaryczne

wyst~po­

wanie poszczegolnych formacji lub ogniw spowodowalo taki wybor jednostek, aby byly jednoznaczne i latwe do wyznaczania . Omowienie zasad wyroiniania jednostek znajduje

si~

w artykule autora (P.R. Karnkowski, 1987), w ktorym wykazano

potrzeb~

stosowania w podziale czerwonego sNgowca rowniei kry- teriow allostratygraficznych.

Tabela 1 Schemat litostratygraficmy czerwonego sPllgowca w Wielkopolsce

[

"",,"'"

III'IELXOPOLSKA

;"l-~~ ~l rso LEC~" I / - -l

_ _ ---I t ____

----.J

17~- L _---..I ,

~UPA

I

. !~ONECO

roRMACJA. lLOWCOW Z PlU I F<lRMACJA. FlASKO'iCOW Z SlE)(1Ef!EX/ FORMACJA ZL£P1EH ... OII' Z XSl0\2

/ 1(L.KP •

., \GOWCA

!

, ,

1

1 1

_~.: :L rZU~-1

^{I z POOOCY 1}

i

lH ___ t: =~J

^{_ m _ _}

- ~::i_~ ____ ^{! _ _ I~ ~:r t i~1J}

W

uj~ciu

litostratygraficznym autor

nawi~zuje

do swych wczeSniejszych wy- dzielen (P.R. Karnkowski , 1977) i proponuje wyroiniai: (tab. 1) :

formacj~

Dolska -

mi~dzy

sfaldowanym dolnokarboIiskim podloiem a wulkanitami;

formacj~

wulka- nitow z Wyrzeki - w ktorej strop ostatniego i sNg pierwszego

wyst~pienia

wulka- nitow

wyznaczaj~

granice formacji ;

formacj~

zlepieIicow z

Ksi~ia

Wlkp. - glow- nie skaly gruboklastyczne

pochodz~ce

z niszczenia walu wolsztyIiskiego;

formacj~

piaskowcow z Siekierek -

0 dominuj~cym

udziale piaskowcow - i

formacj~

ilowcow z Pily -

0

dominuj&cym udziale skal ilasto-mulowcowych (formacja ta nie jest opracowywana w niniejszym artykule). SNg ostatnich trzech formacji

stanowi~

skaly wulkaniczne lub starsze, a strop-Iupek miedzionosny lub wapieIi podstawowy cechsztynu. W

obr~bie

formacji piaskowcow z Siekierek i formacji ilowcow z Pily wyroiniono dwa ogniwa: zlepieIicow z Polwicy (w

cz~sci

dolnej) Oraz zlepieIicow soleckich (mniej

wi~cej

w

cZ~Sci

srodkowej) - tab.

1.

Tak zapro- ponowane formacje i ogniwa

daj~ si~

rowniei stosunkowo latwo wyr6iniai: na podstawie pomiarow geofizyki wiertniczej .

OTWORY WIERTNICZE I OBSZARY TYPOWE PRZEDSTAWIAJf\CE

FORMALNE JEDNOSTKI LITOSTRATYGRAFICZNE

Dla przedstawienia formalnych jednostek litostratygraficznych wybrano 23

profile otworow wiertniczych (fig. 1, tab. 2). Tak duZa liczba profili podyktowana

jest zmiennosci& litologii i mi&iszosci poszczegolnych formacji oraz

cz~sto

ich

Litostratygrafia czerwonego sPilgowca w Wielkopolsce

...-') 1 ~2

1::.':":'.1' t-c::;:.j, 'ills

L-/ ~ ' .. - - ~

Fig. 1. Lokalizacja terenu hadan Location of the investigated area

~km

WUlISnio

o

645

A - mapa facji schylku czerwonego spqgowca na obszarze Polski: I - zasi~g utwor6w czerwonego sNgowca; 2 - gruz i twir; 3 - piaski; 4 - muly i ily; 5 - obszar badan (8); 8 - lokalizacja i kolejnosc wiercen wykorzystanych przy koreiacji utwor6w czerwonego spqgowca na obszarze Wieikopolski: 1- 23 - Otwory wiennicze, ktorych nazwy podano w tab. 2; korelacja poszczegolnycb cillg6w przedstawiona na fig. 2 - 5

A - facial map of the Upper Rotliegendes formation in Poland: 1 - range of the Rotliegendes formations; 2 - debris and gravel; 3 - sands; 4 - muds and clays; 5 - investigated area (8); B - location and sequence of boreholes uscd in the Rotliegendes formation correlation in Wielkopolska: /- 2.1 - borehole nomenclature is given in Tab. 2;

correlation of particular sequences is given in Figs. 2- 5

fragmentarycznym

wyst~powaniem.

W zwiqzku z tym autor proponuje dla pO- szczeg61nych formacji jako element dokumentujqcy nie jeden profil, lecz kilka -

wyst~pujqcych

na obszarze typowym (stratotyp zbiorowy). Pozwoli to lepiej scha-

ra.kte:rvzowac wyr6znione jednostki zarowno w pionie, jak i w poziomie.

Aby maksymalnie uproscic odczytanie tresci dotyczqcej spraw formalnych zwiqzanych z metrykq kaidego otworu dane te zestawiono w tab. 2.

Najprzydatniejsze do opracowywania profili czerwonego spqgowca Sq pomiary geofizyczne gamma i neutron gamma. Wlasnie tych sondowat] uiywa

si~

powszech- nie we wszystkich dotychczasowych publikacjach zawierajqcych profile geofizycz- ne czerwonego Spqgowca (J. Sokolowski, 1967; P.H. Karnkowski, 1977; J. Pokorski,

1978a, b;

M. Kielt i in., 1978; J . Tomasik, 1985). W niniejszym opracowaniu r6w- niei uiyto pomiar6w radiometrycznych; na profilach (fig. 2-5) mOina latwo dostrzec ich przydatnosc do wyznaczania granic poszczeg61nych formacji lub ogniw.

Poniewai w

obr~bie

kaidej formacji istnieje pewne zr6inicowanie lito10giczne, trudno dac prost,! i jednoZnaCZllq

definicj~

krzywych geofizycznych dokumentujq- cych danq

jednostk~

litostratygraficznq. Moina jednak og61nie powiedziec, ie podloie dolnokarbonskie, skaly wulkaniczne, zlepience, zloione w przewaiajqcej

cz~sci

ze skal wulkanicznych Oraz 'skaly ilaste charakteryzujq

si~

podwyiszonym

!lem naturalnym gamma, a nawet anomaliami radioaktywnymi. W niniejszym opra-

cowaniu krzywe PG i PNG narysowane Sq w zestawieniu normalnym. Ola charak-

terystyki skal czerwonego Spqgowca stosuje

si~ metod~

por6wnania krzywej PG

z krzywq PNG w uloieniu odwr6conym. (M . Kielt i in., 1978). Analizujqc wyniki

tego por6wnania moina stwierdzic, ie dolnokarbonskie podloie i skaly wulkanicz-

ne charakteryzujq

si~

r6wnoleglosci q krzywych PG i PNG, przy uloieniu odwr6co-

nym (zwierciadlane odbicie krzywych na niniejszych przykladach). 01a piaskowc6w

646

Pawel Henryk Karnkowski

natomiast przy analogicznym porownaniu stwierdza si, ogolny brak wspolzalez- nosci.

OPIS FORMALNYCH JEDNOSTEK L1TOSTRATYGRAFICZNYCH

FORMACJA DOLSKA (fm)

N a z w a. Geograficzny czlon nazwy formacji pochodzi od Otworu wiertni- czego Dolsk 1.

De fin i c j a. Formacj, Dolska stanowi,! (w dolnej cz,sci) szare, srednio- i drobnoziarniste piaskowce z wkladkami mulowcow Oraz (w gornej cz,sci) czerwono- brunatne ilowce i mulowce z podrz,dn,! ilosci,! piaskowcow i zlepiericow.

o b s z art y pow y. Typowy obszar wyst,powania formacji Dolska doku- mentuj'! profile otworow wiertniczych: Dolsk 1 , Wyrzeka 1, Donatowo I, Kaleje 5 Oraz Grodzisk 4 (fig. 2, 6). Doln,! granic, formacji Dolska stanowi powierzchnia sfaldowanego kulmu dolnokarboriskiego (A. Zelichowski,

1964a, b;

K. Korejwo, 1969; H. Krawczyriska-Grocholska, W. Grocholski,

1976a;

T. Gorecka, 1978;

H. Krawczyriska-Grocholska, 1978 , 1979) lub jeszcze starsze podloze (H. Krawczyri- ska-Grocholska, 1976; M. Chorowska, 1978; J. Klapciriski i in ., 1978). Gorn,!

granic, formacji Dolska wyznacza sP'!g skal wulkanicznych. W'!tpliwosci i trudnos- ci zwi,!zane z okreSleniem tej granicy w przypadku braku wulkanit6w zostaly opi- sane i wyjasnione w poprzedniej pracy autora (P.H. Karnkowski, 1987).

Zmiana zabarwienia osadu W obr(!bie formacji Dolska z szarego oa czerwonobrunatne nast(!puje z reguly stopniowo. Wsr6d szarych piaskowc6w lub mulowcow zaczynajll si(! pojawiac wkladki ezerwa- nobrunatnych ilowc6w i w koncu cary osad przyjrnuje barw(! czerwonobrunatnll. Dwudzielnosc (oa podstawie barwy osadu) formacji Doiska doskonale daje si(! zastosowac w podziaJe allostratygraficznym (P.H. Karnkowski, 1987). Moglaby cna bye dzielona na dwie alloformacje: dolnll - odpow~adaj!lCll

osadom szarym i czarnym (aUoformacja Kaczawy) Oraz gorlUl - osadom czerwonobrunatnym (allo.

formacja Kwisy). Strop alloformacji Kaczawy bylby wyznaczany W sMgu najniis7.t:j wkladki osad6w czerwonobrunatnych. W tym przypadku zmiana barwy osadu jest odbiciem gl6wnie zmian paleokli·

matycznych. Om6wienie pozostalych cech formacji Doiska ~dzie przeprowadzone przy podziale alio.

stratygraficznym.

All 0 for mac j a Kaczawy. Szare j czarne osady alloformacji Kaczawy wyst~pujll gl6wnie we wschodniej Wielkopolsce (fig. 6). Ze wszystkich uzyskanych dotychczas profili tej alloformacji wy·

daje si~, i:e najpelniej prezentowany jest profil otworu Donatowo 1 (P.H. Karnkowski, K. Rdzanek, 1982). Na podstawie rdzeni maina powiedziec, ie srodowisko sedymentacji alloformacji Kaczawy bylo l<J:dowe (rzeczne i/lub jeziorne). Istotny wplyw na barw~ skal miala dui:a ilost materii roslinnej, kt6ra powodowaJa powstawanie warunk6w redukcyjnych.

A Ii 0 for mac j a K w i s y. Alloformacja Kwisy zbudowana jest gl6wnie z mulowcow i ilow·

cow z domieszk<J: drobnoziamistych piaskowcow. Tylko podrz~dnie wyst~pujQ, zlepience i brekcje.

Spoiwo tych wszystkich osadow rna barw~ intensywnie czerwonobrunatnll. W osadach gruboklastycz·

nych podstawowym materialem S(j, otoczaki Jub gruz pocho'dzllCY z dolnokarbonskiego podloZa. Brekcje lub zlepience S(j, jednak sporadyczne i nie przekraczajll kilku procent milliszo.sci alloformacji.

W rejonie KaJej (Kaleje 2 i Kaleje 5) pod wulkanitami stwierdzono zlepience zloione z dobrze ob·

toczonych okruch6w dolnokarbonskiego podloia. Zaliczono je do najoii:szej c~sci formacji Dolska (P.H. Karnkowski. 1977). W swietle nowych danych (Lagiewniki I). wedlug kt6rych brekcje wyst~pujll

w srodkowej cz~ci alloformacji Kwisy, taka propozycja staje si~ dyskusyjna. Z tego W2gl~du aut or

zrezygnowal z wydzielania ogniwa zlepiencow z KaJej jako jednostki litostratygraficznej.

Charakter osad6w alloformacji Kwisy wskazuje na srodowiska Illdowe. przede wszystkim jeziorne,

Wysokosc Rok Otwory wiertnicze Miejscowosc

wien::enia m n.p.m.

Kowalew 1 Taczanow 151,0 1975

Kl,ka 14 Bielejewo 98,0 1977

Ksi~ Wlkp. 3 Brzostownia 100,0 1979

Solee 2 Gogolewo 68,5 1975

Polwica 1 Polwica 80,0 1974

Wrzesnia IG 1 Psary Male 110,0 1976

Dolsk 1 Lubiech6wko 107,5 1975

Wyrzeka 1 Morka 82,5 1975

Donatowo I Turew 87,5 1971

Kaleje 5 Zaniemysi 73,4 1975

KaJeje 4 Jeziory Wielkie 77,0 1975

K6rnik 1 Borowiec 70,0 1975

Siekierki W. 3 Zalesowo 90,0 19,4

Poznan GN' 1 Pozmui-Lawica 82,5 1974

Mlodasko 4 Sieroslaw 92,5 1975

Brzoza 1 Brzoza 93,5 1978

Kamieniec 1 Kamieniec 75,0 1979

Lagiewniki 1 Lagiewniki 73,0 1976

Grodzisk 4 Cykowo 76,0 1976

Stocin 2 Bi.ila Wies 106,0 1978

Pniewy 1 Buszewo 100,5 1973

Ohrzycko 3 Piotrk6wko 74,0 1976

Ohrzycko 1 Szamotuly 72,2 1973

Zestawienie danych 0 utworach wiertniczych wvkorzystanych w artykule

Koncowa gl~b. Formacja Formacja Formacja Formacja Ogniwo Ogniwo

wulkanitow ziepiencow piaskowc6w zlepiencow zlepienc6w (m)

2980,0 3322,5 3520,0 3510,0 3920,0 5904,2 2709,0 2975,0 3057,0 3500,0 )590,0 4586,0 4156,0 3652,0 3856,0 3801,7 3100,0 2896,0 3403,0 3407,0 3690,7 4256,0 4381,0

Dolska

z Wyrz.::ki z Ksil}i:a Wlkp. z S:cklerek z Polwicy soleckich

-

^{-- - 2764-2925 2880-2925}

-

3268-3322

- -

2948 -3268 3244-3268 2980-3050

)402-3502 3230-3402 2825-3230

- - -

-

-

^{- 3072 - )480 3388-3480 3113-3221}

- - -

^{3318-3876 3739-3876 3424-3496}

- -

^{- 4024-4889 4762-4889 -}

2553-2682 2518-2553 -

- - -

2931- 2975 2582-2931 -

-

^{- -}

2743-3057 2575-2743 -

- - -

3453 - 3432 3432- 3393 - 3393-3135 3393-))82 3197 - 3235

-

-

^{- 3230-3523} 3453 -3523 3306-3343

4556-4586

- -

^{3492 --,)556 - -}

- -

-

^{3650-4085 -}

-

- - - 3393-3640 -

-

- 3815- 3846

- -

^{3330- 3815 3760-3815}

^-

- 3521- 3669

-

^{3215-3521 -}

-

- 3048- 3072 2680-3048

-

^{- -}

2809-2894 - 2676-2809

-

^-

-

3150-3380 - 2786-3150

-

^{- -}

3134-2295

-

^2820-3lJ4

-

^-

-

-

^{3669- 3691} 3583 - 3669

-

^-

-

-

4246- 4256

-

^{4191-4246 4230-4246 -}

- 4342-4381 - 4244-4342 4276-4342 -

PGNiG - Polskie Gornictwo Naftowe i Gazownictwo, PPNiG - Przedsi~biorstwo Poszukiwan Nafty i Gazu, ZPNiG Z.G. - Zaklad Poszukiwan Nafty i Gazu w Zielonej Gorze

Miejsce przechowywani ..

Inwestor Wykonawca

dokumentacji geol.-geor. rdzeni wiertniczych

PGNiG PPNiG Krakow Geonafta W-wa PPNiG Krakow

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Wolomin Geonafta W-wa PPNiG WolOmin

PGNiG PPNiG Pila Oeonafta W-wa PPNiG Pila

Inst. Geol. PPG W-wa ^~·rth. Inst. Geol. Magazyn w Leszczach

PGNiG PPNiG Wolomin Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Wolomin Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W -wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W -wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG ZPNi9 Z_G_ GeoDafta W-wa ZPNiG Z.G_

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pita

PGNiG ZPNiG Z.G_ Geonafta W-wa ZPNiG Z_G_

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W -wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pila Geonafta W-wa PPNiG Pila

PGNiG PPNiG Pita Geonafta W-wa PPNiG Pila

2 IOOLSK 11

~~

:1117

m3]'

'K -'js

a" .. .:.-.

~L ~

at..:.:..::....:

'~J

~.2

~I

IKOWAlEw-Tt

PG

c,

FOMACJA _

FORMACJA PIASKOWCOW Z SlEKrEREK

IWVRZEKA II IDONATOWO 11

...f!L- ~

I ,

I I I

I

D -?J

: FORMACJA

I

,

• OOLSKA

,

I I I I I

;<

w N

~ >

~

~ ~

u ~

~

~ ~

21°'1::1

1<>1

, .

- - - -- -- -- -- - ________ _ _ ____ .J

~

lI<lEKA H,I

---, , _, ,

i

, _, ,

\

, ,

I

, ,

\ I I

,

\

I

,

I

,

I

\

I I I I

IKALEJE 51

PO fllll.-

rT f

^{0 ~ ~} 0

•

~

~

0:

'l u

~ ~

~ 0

~

i

w.. ^T

fJ@Ai:wu<rJl

~

\ I I

,

I I

\ ,

\ I

, ,

\

, ,

Fig. 3. Korelacja karotazowa utwor6w czerwonego sPllgowca rejonu Kowalewa - Polwicy - Wrzesni Logging correlation of the Rotliegendes formations in the Kowalew- polwice- Wrzesnia region Objdnienia jak na fig. 2

EXplanations as given in Fig.

jKALEJE LI

--l'lL- etIG.-

Fig. 2. Korelacja karotaiowa utwor6w czerwonego SPtlgowca w rejonie Dolska _ Kalej6w Logging correlation of the Rotliegendes formations in the DOlsk - Kaleje region

I - pitlskowie.: i lupki karbonu dolnego; 2 - formacja Dolska: a - mulowce i ilowce. b _ zlepience 0 wyrainej imbrykacji; 3 - bJ8Sne i oboj~tne wulkanity: a - skaly wyJewne, b - lufy; 4 - zlepience i brekcje; 5 _ piaskowce:

a - okruchy mulowc6w w obr~bie piaskowc6w, b - warstwowanie zaznaczone w obr~bie odcink6w rdzeniowanych;

6 - mulowce i i/owce; 7 - osady cechsztynu: a - lupek miedzionosny, b _ wapien

I - sandstones and schists of Lower Carboniferous: 2 - the Dolsk Formation: a _ mudstones and claystones, b _ conglomerates with visible imbrication: 3 - acid and neutral volcanites: a - extrusive rocks. b _ tuJTs: 4 _ conglo- merates and breccias: 5 - sandstones: a - mudstone debris in sandstones. b - bedding in cored sections; 6- mudstones and claystones; 7 - the Zechstein sediments: a - copper-bearing schist. b _ limestone

®illJl

PNG _

..ffi..-

~

lPOLW1CA-U PG

FORMACJA PIASKOWCOW Z SI£KIEREK

SOLECKICH

rwRZ]SRiAJ[]

PNG

f¥6R"NfiQ)

[SIe:-KIERKI W

3 1

^[POZNAN GN 11 !Mt.ODASKO 1.1 [BRZOZA II [I<AMIENIEt"lI

PG ^pNG PG _~ PG fliIL... ^PG ~ PG ~

~

'"

'"

'"

" ^'"

in

N

~ ~ u

Q: ... . J ;::

w ·· ..

i: ; :. . :.::

~ } II ^{f f} i

J7OOL.1 g

~ ~

³⁶⁰⁰

::·i~·. ^.\ i _\ . l1 ' _{3~\ !}

\

\

\

\

\

\ \

\

DOLSKA

\

\

\

, ,

\

\

,

\ \

[lAGIEWNIKI 1'1GRODZISK "

PG

>700

c,

~

[SlOCIN 21 .fl&.-

[PNIEWY 11

PG PNG PG

"

"

'"

0 ~

Fig. 4. Koralacja karota.zowa utworow czerwonego sPllgowca rejonu Kornika-Brzozy-Kamienca Logging correlation of the Rotliegendes formations in the Kornik - Brzoza - Kamieniec region Objasnienia jak na fig. 2

Explanations as given in Fig. 2

[OBRZYCKO J)

PNG _EL--~

WULKANITOW

z

WYRZEKI

[OBRZYCKO I)

Fig. 5. KoreJacja karotaiowa utworow czerwonego sPllgowca rejonu Lagiewnik - Pniew6w - Obrzycka Logging correlation of the Rotliegendes formations in Lagiewniki-Pniewy-Obrzycko region Objasnienia jak na fig. 2

Explanations as given in Fig. 2

Litostratygrafia czerwonego Sp'l&owca w Wielkopolsce

647

podw;dnie rzeczne. Z rodzaju facji oraz wspolczesnego rozmieszczenia zachowanyeh fragmentow tej alloformacji (fig. 6) wynika, Ze pierwotnie utwory te musialy pokrywac znacznie wi(:kszy obszar. Prawdo- podobnie osadzaly si(: w rozleglym jeziorze lub jezioraeh, ktorych brzegi i zasi(:gi trudno okreslic. Row- niez nie sposob powiedziec dokladniej 0 irodlach materialu drobnoklastycznego. Material gruboklas- tyezny, w przypadku brekcji w profilu Lagiewniki 1, pochodzi najprawdopodobniej z walu wolsztyn- skiego, gdyt w materiale okruchowym oprocz otoczak6w dolnokarbonskiego podloZa znajduj'l si(:

kawalki jasnych kwarcytow, bardzo przypominaj'lce te, ktore notowane ~ w obr(:bie metamorfiku poludniowej Wielkopolski. Wyst(:powanie skal grubookruchowych w profilu alloformacji Kwisy moze swiadczyc 0 pewnym lokainym niepokoju tektonieznym (trz(:sienia ziemi1). Ruchy tektoniczne wyra- iaj'l si~ nie tylko lokalnymi niezgodnosciami, ale rowniei zmian'l charakteru sedymentacji z drobno- klastycznej Da gruboklastyczDCl. Przeciwko genezie autocyklicznej przemawiajil zbyt duie millZszosci, rozleglosc facji mulowcowo-i1astej oraz sporadyczne pojawianie si(: sern grubookruchowych w mi'li- szych kompleksach ilowc6w i mulowc6w.

Asp e k t Y reg ion a I n e. Wystl'powanie osadow formacji Dolska nie ogranicza sil' tylko do Wielkopolski. Mozna j'l rowniez bez trudu wyroznic w polud- niowej cZl'sci monokliny przedsudeckiej lub w niecce polnocnosudeckiej (J. Mile- wicz, 1985). Pewne trudnoSci w ustaleniu dolnej granicy formacji Dolska (czy1i dolnej granicy czerwonego spqgowca) wystl'Puj'l w obszarach

0

wyksztalconej formacji wl'glonosnej. Dotyczy to niecki srodsudeckiej , Pomorza Zachodniego 1ub polnocno-zachodniego obrzezenia Gornosl'lskiego Zagll'bia Wl'glowego. W tym przypadku autor proponuje, aby ostatnie przewarstwienie (nawet kilkumilimet- rowe) wl'gla wyznaczalo strop formacji wl'glonosnej, a zarazem spqg czerwonego Sp'lgowca. Wowczas profil formacji Dolska dla obszaru Polski rozpoczynalby sil' osadami szarymi i czarnymi (alloformacja Kaczawy) i stopniowo zmienial barwl' na czerwonobrunatn'l. Stopniow'l zmianl' barwy osadu mozna rowniez obserwowac na Pomorzu Zachodnim (J. Ryba, 1979) , w niecce srodsudeckiej (K. Dziedzic, 1961) i w licznych profilach dolnej cz,Sci czerwonego spqgowca Europy Zachodniej (H. Falke, 1976).

K

0

reI a c j a i wi e k. W obrl'bie formacji Do1ska stwierdzono szcz'ltki roslinne Oraz mikrospory tylko w osadach szarych i czarnych . Oznaczenia palinolo- giczne wskazuj'l na najwyzszy karbon (westfal C/D - stefan - T. Gorecka, 1978;

stefan - P.H. Karnkowski, K. Rdzanek, 1982). W poludniowej cZl'sci monokliny przedsudeckiej w osadach zaliczonych do formacji Dolska (alloformacja Kaczawy) rowniez stwierdzono utwory najwyzszego karbonu (A . Zelichowski,

1964a, b;

H. Krawczynska-Grocholska, W. Grocholski,

1976b;

T. Gorecka i in.,

1977a, b;

J. Jerzykiewicz, 1977) . W osadach czerwonobrunatnych (alloformacja Kwisy) nie udalo sil' dotychczas dokonac zadnych oznaczen biostratygraficznych.

Na pozostalym obszarze Polski oprocz mikroflory wyst,puj'l szcz'ltki makro- flory. Wykonane na ich podstawie oznaczenia wskazuj'l na najwyzszy karbon (Pomorze Zachodnie, J. Ryba, 1979) lub dolny perm (T. Gorecka , 1969, 1970;

J. Lipiarski, 1971; J. Jerzykiewicz, 1973, 1975). W innych europejskich basenach sedymentacyjnych oznaczenia paleontologiczne wskazuj'l na najwyzszy karbon i dolny perm (D. Andreas i in., 1975 - nieck a Meisdorfu, niecka Ilfeldu, niecka Mansfeldu ; F. Deubel, 1960 - Las Turynski; G. Katzung, 1968 - niecka Halle;

G. Drozdewski, 1969; H. Falke, 1974 - obnizenie Saar-Nahe; R . Feys , Ch.

Greber, 1972 - Zagll'bie Autun). Oprocz zmiany zabarwienia osadow w obrl'bie

formacji Dolska Oraz innych jednostek odpowiadaj'lcych tej formacji na obszarze

Europy mozna zaobserwowac rowniez efekty niepokojow tektonicznych ; w naj-

wyzszym karbonie i dolnym permie w niektorych profilach notuje sil' niezgodnosci

tektoniczne, luki sedymentacyjne lub przynajmniej zmianl' typu sedymentacji

z drobnoklastycznej na gruboklastyczn'l. Korelacja tych zjawisk w swietle dlmych

648 Pawel Henryk Karnkowski

Ij[ll]2 ^1I[~4

^.s

~, f~P

Fig. 6. Mapa wsp6tczesnego rozmieszczenia formacji Dolska w Wielkopolsce Map of recent occurrence of the Doisk Formation in Wielkopolska

10 I'> 201lm

I , 1

1 - skaly starsze ad formacji Doiska: 1 - epimclamorficznc skaly do]nego paleozoiku, 2 - skaty dolnego karbonu; II - formacja Dolska: 3 - alloformacja Kaczawy (osady szare i czarne), 4 - alloformacja Kwisy (osady czerwono- brunatne): 5 - otwory wiertnicze

I - rocks older than the Doisk Formations: ! - the LOwer Palaeozoic epimclamorphic rocks, 2 - the Lower Carbo- niferous rocks; II - the Oolsk Formations: 3 - the Kaczawa Alloformation (gray and black sediments), 4 - the Kwisa Alloforrnation (red-brown sediments); 5 - boreholes

stratygrafieznych jako rownoezasowyeh zjawisk tektonieznyeh nie jest moiliwa do

przyj~eia,

moina jedynie stwierdzic, i.e w najwyiszym karbonie i dolnym permie zaznaezyl

si~

silny niepokoj tektoniezny, ktory w r6inym ezasie i z r6inym skut·

kiem manifestowal

si~

rodzajem sedymentaeji,

erozj~

lub w ogole brakiem osadow.

FORMACJA WULKANIT6w Z WYRZEKI (fm)

N a z w a. Geografiezny ezlon nazwy formaeji poehodzi od otworu wiertnieze- go Wyrzeka P.

D e fin i e j a.

Formaej~

wulkanitow z Wyrzeki stanowi kompleks

oboj~tnyeh

kwasnyeh skal wulkanieznyeh i ich tufow.

I Proponowana obecnie nazwa - formacja wulkanit6w z Wyrzeki - wywodzi sit: z wczeSniejszych propozycji autora (P.H. Karnkowski, 1977, 1981).

Litostratygrafia czerwonego sPllgowca w Wielkopolsce

Wolszlyn

•

rr"" ^,.0-'

.Pnic'ol 1

Koscian

,.

rrn g, tI±i'

^{'4 005}

POZNAN

~~"j

⁵

K~

aniemyst 1

yrze iI

ilOotsk

.Goslyo

Fig. 7. Mapa rozmieszczenia formacji wulkanit6w z Wyrzeki Map of the Wyrzeka Volcanite Formation

Wrzesnia

•

649

I - potfiry kwarcowe; 2 - trachybazalty; 3 - oboj¢tne i kwaime skaly wutkaniczne; otwory wiertnicze: 4 - na- wiercaj:)De wulkanity. 5 - przewiercajllce wulkanity

I - quartz porphyries: 1 - Itachybasalts; 3 - neutral and acide volcanic rOcks; borehOles: 4 - drilled volcanites.

5 - rebated volcanites

W dotychczasowych opracowaniach zespol skal wulkanicznych wyr6:Zniany byl jako kompleks eruptywny (K. Dziedzic, 1961; S. Kozlowski, W. Parachoniak. 1967; J. Sokolowski, 1967; J. Milewicz, 1976) lub formacja eruptywna (A. Maliszewska, J. Pokorski, 1978), ktora p6lniej otrzymala nazw~

wielkopolska formacja wulkanogeniczna (J. Pokorski, 1981). W obr~bie tej fonnacji wyrMniono ogniwo obrzyckie (J. Pokorski, 1976; A. Maliszewska, J. Pokorski, 1978), kt6re w istocie odpowiada nie skalom piroklastycznym, lecz tufogenicznym (P.B. Karnkowski, 1987). L<iczenie skat wulkanicznych, piro^o klastycznych i tufogenicznych w jednl\ jednostk~ stratygraficznQ: mozna spotkac jui: wczesniej w litera- turze polskiej. Na przyklad J. Milewicz (1976) poderuptywne ziepience, kompleks eruptywny i nad- legle z1epience oraz mulowce lllczy w jeden cykl sedymentacyjno-diastroficzny. Podobnie jest w przy- padku wielkopoiskiej formacji wulkanogenicznej (J. Pokorski, 1981); lego typu jednosrki, w krorych kryterium wyrozniania Sl! cykle diastroficzno-sedymentacyjne, nadaj'l si~ do wyodn;bniania w kategorii allostratygraficznej. Propozycje w tej sprawie zostaly przedstawione przez autora w osobnym artykule (P.H. Karnkowski, 1987).

650

^Pawel Henryk Karnkowski

o b s z a r t y pow y. Typowy obszar formacji wulkanit6w z Wyrzeki leZy na wsch6d od strefy dyslokacyjnej Poznania - Olesnicy (rejon Wyrzeki, Kalej-

Ksi~a

Wlkp.).

Wyst~puj~

tutaj gl6wnie

oboj~lne

skaly wulkaniczne i ich lufy (trachybazally) . Na zach6d od tej strefy nOlowane

s~

gl6wnie kwasne skaly wulka- niczne i ich tufy (porfiry kwarcowe) - fig. 7.

T rae h y b a z a 1 t y. Oboj~tne skaly w1;J.lkaniczne udokumentowane S<l kilkoma otworami wiert- niczymi; Jake stratotypy wybrano: Donatowo 1, Wyrzeka I, Ksilli Wlkp. 3, Dolsk 1 oral KaJeje 5 (fig. 2, 3). Wulkanity te nie twor2~ ci~glej pokrywy, lecz wyst~puj"l W oddzielnie zachowanych platach.

Nalezy jednak Slldzic, ie pierwotnie tworzyry one ciqghl pokryw~ lawowll. za czym przemawia nie tylko duze podobieitstwo skladu i budowy wewn~trznej skal wylewnych, lecz r6wniez skaly zmienione termicz- nie, wyst~pujClce obecnie bez przykrycia wulkanit6w (np. Seem 1). Wiy:ksza cztt:sc omawianych wulkani- tow notowana jest w rejonie Wyrzeki - Ksillza Wlkp. MhlZSZOSC skat wyJewnych w otworze Wyrzeka I wynosi 368 m i we wszystkich kierunkach od tego otworu maleje (fig. 8). Drugim obszarem jest region KaJej-Zaniemysla, gdzie maksymalna mi<p:szosc wulkanit6w nie przekracza 100 m. GI6wnli cechll odr6zniajllCll te dwa obszary jest wyst~powanie w obr~bie skat wylewnych rejonu Kalej poziom6w brekcji i zlepienc6w, zlozonych wyhlcznie z okruch6w niiej leillcych skal wulkanicznych; w otworze Kaleje 2 sll co najmniej dwa takie poziomy.

Opisywane skat}' majll makroskopowo struktur(: afanitowll lub hipokrystalicznll porfirowll, a

tekstu~ bezladnll. niekiedy migdalowcowll i kierunkowll. Skat}' te Sll przewainie br!:lZowe od rozproszo- nego pylu hematytowego. Nie jest to jednak reguill. W otworach rejonu Wyrzeki - KsillZa Wlkp. majll czasem barwt:jasnoszarll, a w gornej cz(:sci profilu - intensywnie zielonQ" dzi~ki znacznej ilosci chlorytow.

W otworze Ksilli Wlkp. 3 ponad ciemnoszarymi trachybazaltami lezll kwasne skaly wylewne.

rOiowoszare, 0 strukturze porfirowej i teksturze r6wnoleglej. Megaskopowo widac prakrysztaly skaleni i kwarcu. Skaly podobne sll do porfir6w kwarcowych wyst(:pujacych na zach6d od strefy dyslokacyjnej Poznania - Olesnicy. Sugeruje to, ie petny cykl wulkaniczny skladal si(: w cz(:sci dolnej z obojt:tnych, a w g6rnej - z kwasnych skal wulkanicznych. Unikalne zachowanie si(: porfir6w kwarcowych ponad trachybazaitami rna duze znaczenie nie tylko dla zrozumienia procesow wulkanicznych, ale taki:e dla ustalenia ir6dla rnaterialu milliszych brekcji i zlepiencow. wyl'lcznie lub w wi~kszosci ztoionych z okru- chow porfir6w kwarcowych.

Po r fir y k war cow e. K wasne skaly wulkaniczne zostaly stwierdzone w otworach wiertni- czych (fig. 7), z kt6rych za stratotypowe uznano: Obrzycko I, 3, Pniewy I. Mlodasko I, Brzoza I i Ka- mieniec 1 (fig. 4, 5). Mirno duiej liczby otwor6w, tylko w nielicznycb przewiercono opisywane skaty, stlld fragmentarycznoSt danych okreslajllcych ich milliszosc i zasi(:g. Opr6tz tego. z powodu niepelnego rdzeniowania, trudno ustalic ilosciowe i jakosciowe stosunki mi(:dzy skalami wylewnymi i ich tufami.

NiewQ,tpliwie moina powiedziec, ie tufy majll znaczny udzial w budowie tej formacji, a w niekt6rych profilach dominujll. Wszystkie skaly formacji wulkanit6w z Wyrzeki w opisywanym rejonie wykazujll daleko posuni(:te wlorne przeobraienia; szczeg61nie silnajest sylifikacja objawiajllC8 si~ smugami wyrai- nie wzbogaconymi w krzemionk(!, z reguly podkreslajllcymi tekstur~ r6wnoleglll.

KWaSne skaly wulkaniczne najc~Sciej majll barw(: jasnoszant lub jasnor6zow<l. podrz(:dnie wisniowo- brunatnll lub brunatn<l. Struktura ich jest nier6wnoziarnista, porfirowa, a tekstura zbita, bezladna lub niekiedy kierunkowa. W afanitowym tie skalnym megaskopowo dostnega si(: pojedyncze krysztaly sinego Jub bialego kwarcu i pseudomor~ozy po skaleniach wypelnionych krzemionk<l lub kalcytem.

Sklad chemiczny opisywanych skat pozwala zaklasyfikowac je jako ryolity i ryodacyty (E. Siemaszko, 1978).

Drug<l gruPll skal Sll tufy porfirow kwarcowych. Ich sktad minerainy nie r6toi si~ zasadniczo od opisanych skat wylewnych. Cz~sto megaskopowo moina je odr6znic ad wlasciwych skat wulkanicznych

dzi~ki zawartosci okruch6w skat osadowych. Podrz(:dnie tylko udalo si(: w tejie strefie stwierdzic inne rodzaje wulkanit6w. Na przyklad w otworze Mfodasko 4 caty profil tworzll ciemnobrllzowe trachy- bazalty 0 cechach makro-i mikroskopowych bardzo zblizonych do skat wulkanicznych rejonu Wyrzeki.

Pod nimi wyst(:puje sfaldowane podloie dolnokarbonskie. a nad nimi zlepience z Polwicy. W pobliskim otworze Brzoza I w profilu wulkanit6w stwierdzono wy1llcznie kwa~ne skat}' wylewne, lei<lce r6wniei

Litostratygrafia czerwonego sPllgowca w Wielkopolsce

Oborniki

POZNAN

\ . 2

"

Fig. 8. Mapa millZszosci formacji wulkanit6w z Wyrzeki Isopaehous map of the Wyrzeka Volcanite Formations

10 15 20km

Wrz.dnia

•

-Jarnein

651

I - izopachyty; 2 - przypuszczalny pierwotny zasi~g wulkanit6w; 3 - hipotetyczne izopachyty pierwotne; 4 - Otwory wiertnicze z podantt milliszolicitt wulkanit6w

J - isopachytes; 2 - probable original range of volcanite: 3 - hypothetic original isopachytes; 4 - boreholes with volcanite thickness values

na skalach dolnokarbonskich. Trudno jest wi~c ustalic nast~pstwo skat wylewnych. Pewoll pomocll SIl (utaj okruehy skat oboj~tnyeh w kwasnyeh skalach piroklastycznyeh. Wydaje si~, i.e podobnie jak skat)' osadowe zostaty one wyrwane podczas erupcji ze seian krater6w lub szczelin. Prawdopodobnie na ob- szarze zaehodnim jako pierwszy pojawil si~ wulkanizm 0 lawaeh oboj~tnyeh. Mia! on jedoak tylko ograniezony zasi~g. Pokrywy lawowe utworzooe w tym etapie obejmowa!y maty obszar i dopiero rozw6j wulkanizmu 0 lawach kwasnych spowodowal maczny przyrost, zarbwno powierzehniowy, jak i obj~tos­

ciowy, skat wylewnyeh.

Odr~bnose litologiczna formacji wulkanit6w z Wyrzekijest na lyle duia, ze nie rna trudnosci w wyzna- czeniu granic formacji; sPllg pierwszego i strop ostatniego wystllPieoia wulkanit6w stanowiOl granic~

lej formacji. SOl to jedne z najlatwiejszych do wyznaezenia granic Iitostratygraficznych w czerwonym spOlgowcU. Wyjll-tek stanowi przypadek, kiedy nie dyspooujemy rdzeniami, a ponad wulkanitami wyst~­

pujll brekeje lub ziepience zloione Z okruch6w skal wulkanicznych. 0 bardzo malej ilosci spoiwa. Roznice oa krzywych geofizycznych mi~dzy skalami wulkanicznymi i klastycznymi mo&<!: bye wtedy tak znikome.

ie moina je przeoczyc. Przypadki te zdarzajll si(: jedoak bardzo rzadko.

Wszystkie opisane fakty wskazujll na istnienie w Wielkopolsce jedoego cyklu wulkanicznego. Cykl

652

^Pawef Henryk Karnkowski

ten skladalby si~ z pewnoscill z wielu wyiew6w law trachybazaltowych, okres6w spokoju i wreszcie erupcji law porfir6w kwarcowych i ich tuf6w. Podczas erupcji cz~sto dochodzilo do wyrywania z podloZa lub seian krateru skal osadowych lub starszych skal wyJewnych, kt6rych okruchy spotyka si(: w tufach. Ply- nllce lawy twoTzyly potoki, a dzit;:ki zachowanej teksturze r6wnoleglej mozna nawet stwierdzic, ze na- potykaly one na swej drodze przeszkody, ktore powodowaly spi~trzenie lawy.

Asp e k t Y reg ion a 1 n e.

Zasi~g

formaeji wulkanitow z Wyrzeki nie ogra- nieza

si~

tylko do Wielkopolski.

Formaej~ t~

mozna rowniez wyroznic na Pomorzu Zaehodnim (W. Ryka,

1978a, b),

w poludniowej

e~Sci

monokliny przedsudeekiej (W. Ryka, J. Pokorski, 1978; E . Siemaszko, 1978), w niecee polnoenosudeekiej (S. Kozlowski, W. Paraehoniak, 1967), srodsudeekiej (A. Nowakowski, 1968) ina obszarze sl&sko-krakowskim

(A.

Sied1eeka, 1964).

K

0

rei a e j a i w i e k. Dotyehezas na obszarze Wielkopo1ski nie wykonano zadnyeh pomiarow wieku

bezwzg1~dnego

skal wulkanieznych. Jedynym kryterium okreslania wieku pozostaje zasada superpozyeji, a jedyn& metod& korelaeji - po do- bienstwo litologiezne.

FORMACJA ZLEPIENCOW Z KSlp,ZA WLKP. (fm)

N a z w a. Geografiezny ezlon nazwy formaeji pochodzi od otworu wiertnieze- go Ksi&z Wlkp. 3.

D e fin i e j a.

Formaej~

zlepieneow z Ksi&za Wlkp. stanowi& przede wszyst- kim zlepienee i brekcje z wkladkami piaskoweow i muloweow. Osady omawianej formaeji zawsze otaezajq obszary, ktore stanowily "odlo materialu okruehowego.

o b s z a r t y pow y. Typowy obszar

wyst~powania

formacji zlepieneow z Ksi&za Wlkp. jest zwiqzany glownie z obrzezeniem walu wolsztynskiego (fig. 9).

Po polnocnej stronie wCliu osady le maN duzo wiltkszy .zClsi~g i wi~ksz~ mi~zszosc

niz;>o poludniowej (fig. 10). Brekcje i zlepience zlozone s& w przewadze z okruchow skal wulkanicznych i skal podloza paleozoieznego oraz rzadko z intraklastow ezerwonobrunatnych mulowcow poehodz&cych z redepozycji cienkich warstw ilowcow

wyst~pujqcych

w

obr~bie

facji gruboklastycznyeh.

We wschodniej Wielkopolsce formacja zlepienc6w z Ksi~ia Wlkp. udokumentowana jest trzema otworami wiertniczymi (fig. 9): Wycislowo IG I, Ksi~z Wlkp. 3 i 6. Skladnikiem stratotypu jest otwor Ksi!l± Wlkp. 3 (fig. 3). Mirno niewielkiej odleglosci rnit:dzy tymi otworami notowane ~ znaczne r6roice w skladzie litologicznym opisywanej formacji. W otworze Wycislowo lO 1 wyst(:puj~ wyl~cznie brekcje zloione z okruchow porfirow kwarcowych, natomiast w dolnej cz(:sci profilu Ksilli Wlkp. 6 - brekcje i ziepience zJozone wyl~cznie z kawalk6w bnlzowych kwarcyt6w. Dopiero 50 m powyi:ej w skladzie zle- pienc6w stwierdzono porfiry kwarcowe i trachybazaJty. W miar(: przesuwania sit: ku stropowi rosoie udzial okruch6w skal wulkanicznych kosztem skal podloZa. W sllsiednim otworze Ksi'li Wlkp. 3 w do!- nej cZt:sci profilu wystt:puj~ zlepience zlozone z klast6w porfir6w kwarcowycb, a wyi:ej zlepience zbudo- wane ^wyl~cznie z otoczak6w bialych piaskowc6w kwarcytycznych. W gornej cZ(:sci lego profilu zn6w pojawiaj'l si~ fragmenty porfir6w kwarcowych.

W zachodniej Wielkopolsce formacja ziepienc6w z Ksi~i:a Wlkp. dokumentowana jest wieloma otworami (fig. 9), z kt6rych za stratotypy uznano: l..agiewniki I, Kamieniec I, Grodzisk 4 i Siocin 2 (fig. 5). We wszystkich tyeh otworach, mimo r6inego oddalenia od warn wolsztynskiego, da si~ zauwazyc pewne prawidlowosci profilu. Sklad litologiczny frakcji okruchowych w dolnej czr;sci charakteryzuje si~

wyst~powaniem okruch6w porfir6w kwarcowych, kwareu oral skal osadowych (zielonych i brunatnych okruch6w mulowc6w oral czerwonobrunatnych piaskowc6w kwarcytycznych). Okruchy porfir6w kwarcowych przewaiaj~ nad innymi klastami, a w sporadycznych przypadkach S<1 wyil'lcznym skladnikiem gruboklastycznym. W srodkowej cz(:sci profilu zaczynaj~ sir: pojawiac okruchy traehybazalt6w; ezasem ich ilosc dor6wnuje porfirom kwarcowym, a niekiedy nawet przewyisza. Sklad okruch6w skat osadowych

Litostratygrafia czerwonego sPllgowca w Wielkopolsce

10 IS 2O~m

• 3

Sh;suw

•

POZNAN

Srodo

•

,

Fig. 9. Mapa wspolczesnego rozrnieszczenia formacji zlepienc6w z Ksillia Wlkp.

Map of recent occurrence of the Ksilli Wlkp. Conglomerate Fonnation

Wrzesnia

•

653

I - gl6wne obszary fr6dlowe materialu grubookruchowego; 2 - formacja zlepienc6w z Ksillta Wlkp.; 3 - otwory wiertnicze

I - main areas of coarse-grained chipping origins; 2 - the Ksi4i Wlkp. Conglomerate Formation; 3 ... boreholes

jest w zasadzie bez zmian. W miar~ przesuwania si~ ku stropowi trachybazalty zanikajll i pozostajll lylko okruchy skat osadowych i porfir6w kwarcowych.

Innym obszarem wyst~powania formacji zlepienc6w z KsiliZa Wlkp. jest p6lnocno-zachodnia Wielko- polska, gdzie zostala ana udokumentowana otworem wiertniczym Pniewy 1 (fig. 5 i 9). W caJym profilu notuje sir: wyl'lcznie r6i:norodne okruchy porfir6w kwarcowych. Brak jest klast6w z podloZa i trachy- bazaltow. Ku stropowi zanikajll zlepience oa korzysc piaskowcow zlepiencowatych i gruboziarnistych.

Nalei:y s'ldzic. ie material okruchowy lego profilu pochodziJ wy1llcznie z niszczenia pokryw lawowych.

Spoiwo brekcji i zlepienc6w formacji z Ksi'li:a Wlkp. jest piaszczyste lub piaszczysto-ilaste typu kontaktowego lub cz~sciej - masy wypelniaj'lcej. Piaskowce przewarstwiajllce brekcje majll cz~sto

domieszkr: ziarn grubszych, lecz sll i partie piaskowc6w bardzo dobrze wysortowanych. Sklad mineralny tych piaskowc6w, przy pominie;:ciu kwarcu, nie odbiega od skladu zlepienc6w. Granice mir:dzy poszcze- g61nymi typami Jitologiczoymi S<l przewai:nie ostre.

Osady gruboklastyczne s1\ zwykle bezstrukturalne - sporadycznie jednak widac, ze wydJuione okruchy i otoczaki ulozone sl! najdluisDl osill poziomo. W piaskowcach dosyc ~sto notuje si~ natomiast warstwowanie poziome. rzadziej przeklltne 0 niewielkim kllcie nachylenia. Peine cykle 0 ziarnie malej~­

cym ku g6rze wyst~pujll niecz~sto, przewai:nie S'l niepeJne wskutek erozyjnego usuni~cia gornej czc:sci cyklu.

654 Pawel Henryk Karnkowski

• •

^.~,

Fig. 10. Mapa milliszoki podgrupy wielkopolskiej lsopachous map of the Wielkopolska Subgroup

to 1S lOkm

Wr2eSnio

...

1 - izopachyly; 2 - Otwory wicrtnicze; 3 - granica mi~dzy obszarem formacji zlepiencow z Ksi~ Wlkp. a obszarem formacji piaskowc6w z Siekierek: 4 - poludniowy zasi~p; formacji ilowc6w z Pity

I - isopachytes; 2 - boreholes; 3 - the KSilJi Wlkp. Conglomerate Formation and the Siekierki Sandstone Formalion border line; 4 - south range of the Pila Claystone Formation

Dolnll grani~ formacji z Ksillza Wlkp. wyznaczajll: strop skal wulkanicznych, osady formacji Dolska lub starsze podloie czerwonego sPllgowca. G6rnll granicy omawianej formacji wytycza lupek miedzionosny lub wapien podstawowy cechsztynu.

o

zaliczeniu osadow do formacji zlepiericow z Ksi4Za Wlkp. decyduje charakterystyka calego profitu; w przypadku wytIJ:cznosci lub zdecydowanej przewagi facji gruboklastycznych wyroznienie tej formacji nie stanowi problemu: Trudnosci mogll si~ pojawic w sytuacji kilkakrotnego powtarzania si~

wkladek zlepiericow lub stosunkowo matej i10sci frakcji gruboklastycznej w stosunku do innych typow litologiczoych. Otoz gdy w profitu wyst~pujil wielokrotnie, ^ai; do samego stropu formacji, wkladki zle~

piericow, osady te nalezy zaliczyc do formacji zlepienc6w z Ksi'lza Wlkp., natomiast jeieJi wystCpuj4 dwa pOliomy zlepiencow, jeden w dolnej czysci (bezposrednio granicz4cy ze starszymi formacjami), a drugi w srodkowej cz~sci profilu, lub nawet tylko jeden z tych poziom6w, to osady te nalezy zaliczac do formacji piaskowcow z Siekierek.

Osady formacji zlepienc6w z Ksillza Wlkp. S4 niew<ltpliwie tluwialne 0 bliskim zrodle materialu i krotkotrwalym transporcie. Najlepszym tego dowodem S4 brekcje 0 stabym stopniu obtoczenia okru~

chow i niskim wskazniku wysortowania oraz spoiwie piaszczysto~ilastym. Obszarem zr6dlowym byJ

Litostratygrafia czerwonego sp~gowca w Wielkopolsce 655

gl6wnie wal wolsztyilski, zbudowany ze skal paleozoicznych i pokryty cz~sciowo wulkanitami permskimi, wok61 kt6rego, przy udziale okresowych, gwaltownych opad6w, osadzaly siy fanglomeraty w strefie stoik6w naplywowych. Rozprzestrzenienie osad6w gruboklastycznych ku p61nocy nie jest duze i nie przekracza 15 km od walu wOIsztynskiego. Na dalekim skraju stoik6w naplywowych brekcje i zlepien.

ce zaz~biajll si~ cz~sto z osadami piaszczystymi. a mi<liszosc przewarstwien piaszczystych rosnie na ze·

wOlltn od walu wolsztynskiego, co wyznacza og61ny kierunek transportu z poludnia na p6lnoc. Rowniez w p6lnocno-zachodniej Wielkopolsce na podstawie regionalnego rozkladu facji moina wyznaczyc kie·

runek transportu materialu grubookruchowego z p61nocnego zachodu ku wschodowi i poludniowemu wschodowi.

Asp e k I Y reg ion a

I

n e. Formacja zlepienc6w z

Ksi~za

Wlkp. kontynuuje

si~

w kierunku zachodnim az do gran icy panstwowej. Na Pomorzu Zachodnim,

mi~dzy

obszarem pozbawionym osad6w czerwonego

sp~gowca

a

centraln~ cz~sci~

basenu permskiego,

wyst~puj~ cz~sto

facje gruboklastyczne

(J.

Pokorski, 1978b), kt6re mozna zaliczy': do formacji z

Ksi~za

Wlkp . Analogiczne utwory, kt6re nie- jednokrotnie stanowi,! jedyny typ litologiezny w lokalnych basenaeh sedymentacyj- nych, mozna spotka': w basenie perybaltyckim, slupskim lub podlaskim

(J.

Pokorski, 1978b). Podobnie jest w niecee p61nocnosudeckiej

(J.

Milewicz, 1976), sr6dsudeckiej (K. Dziedzic, 1961), na obszarze sl'lsko-krakowskim (A . Siedlecka, 1964) i w G6rach

Swi~tokrzyskich

(A. Kostecka, 1962). We wszystkich tych obszarach mozna zatem wyr6zniac

formacj~

zlepienc6w z Ksi,!za Wlkp. , przy czym konieczne jest ustano- wienie dla poszczeg61nych region6w hipostratotyp6w.

K

0

rei a c j a i wi e k. Osady formacji z Ksi'lza Wlkp. przechodz'l ku

centralnym cz~sciom basenu w piaskowce. mulowce

i

ilowce. Poniewai wszystkie

Ie utwory ograniezone s,! od g6ry osadami eechsztynu, a od dolu wulkanitami,

mOinaje uznawac za prawie rownoczasowe. Jedynym,jak na razie, sposobem okres-

lania wieku jest zasada superpozycji, kt6ra wprawdzie pozwala na

korelacj~

opisy- wanych osad6w, ale jednoezesnie uswiadamia nam

skal~

czasow'! (co najmniej kilkanascie milion6w lat) i zwi'lzane z tym nieScislosci w przypadku dokladniej- szych podzial6w - tylko na podstawie podobiens twa litologicznego.

FORMACJA PIASKowc6w Z SIEKIEREK (fm)

N a z w a. Geograficzny czlon nazwy formacji pochodzi od otworu wiertnicze- go Siekierki W.

I.

D e fin i c j a.

Formaej~

piaskowc6w z Siekierek stanowi'l gl6wnie pi ask ow- ee. W niekt6rych profilaeh w dolnej i srodkowej

cz~sci

opisywanej formacji

wyst~­

puj(! poziomy zlepiencow, ktore wyr6zniono w randze ogniw: starsze - ogniwo

zlepiene6w z Polwicy - i mlodsze - ogniwo zlepiencow soleckich.

Nazwy te zostaly juz wczesniej zaproponowane przez autora (P.H. Karnkowski, 1977). Kryteria, kt6rymi kierowal si~ przy wyr6inianiu opisywanej formacji, majll charakter wy1llcznie litologiczny.

Odmienny pogl~d prezentuje J. Pokorski (1981), kt6ry w obr~bie ponadwulkanicznej osadowej cz~sci

czerwonego sp~gowca wyr6i:nia dwa cykle diastroficzno·sedymentacyjne, nadaj'lc im nazwy w kategorii jednostek litostratygraficznych (formacja drawska, notecka). Cykle takie mozna wyr6Znic w przypadku wyst~powania dwoch poziom6w zlepienc6w, proponowanych przez autora w randze ogniw. Obszar rozprzestrzenienia tych zlepienc6w jest jednak niewielki w stosunku do terenu, na kt6rym wyst~puj~

wy1llcznie piaskowce lub mulowce; w przypadku profili monofacjalnych nie jest mozliwe wydzielanie dw6ch formacji. BiofliC pod uwag~ genetyczne kryteria jednostek zaproponowanych przez 1. Pokorskiego (1981) Oraz pewnC} ich uiyteczno~c analityczn<l-. autor zaproponowal wyr6i:niac je w kategorii jednostek allostratygraficznych (P.H. Karnkowski, 1987).

656

Pawel Henryk Karnkowski

CCOIJIJOC 0000000 OCOODOOOO

OCIJOQCOCC DO[][]CDOOOOO

OCCDOaCCOOoo OOO[lCOCQODPCDC

DDDoooaOOOOOCD CQOOOQCQQDQDDCDO

aOOCQOOCQQCOOO QOOOOOCODDCDO

QOOODDOO[]O

cc

cc cc ccc oooc

0001]0 000000 00000000

Chropl~ 2

. 8."

RUdnikl!

QDOODDQDD DDOO[J[][]ODOD

OOOODDDDCOOOOQDD

R 3 • • Rok,ltIn,co 1 Mlodo5ko 1

BrUl" 1

"

.

Wilkawo 1 .810 0816

""

OOOOQOPDOOQCCDOOQO cDOODOCOOOOOOOQOQO

ODDDOCQOODDCDoaoo OOODOOQO!JIJOQOD

QODODDOOCOOQQO OOOOOOODDOOODO

CODOQCQOODDDO

oooocooooo cc

(,

c

10 IS 2{Jkm

Kdrnik 1

Sroda

•

)( 3" Ko!eje (,POlwiClll

• K6.K S

K 2 :1( o. • Krlykos~ 10 Zonl!fnytl 1. Solec 1

Wrz~n;o IG 1

cc cc cc c cc c cc

WrzeSnia

•

Wilou)'ct GN 1

'WGN 2 Jorocin GN I

:JGH 2

"JGN 3

Kowal, ... \

Fig. 11. Mapa wsp6lczesnego rozmieszczenia formacji piaskowc6w z Siekierek na obszarze Wielkopolski Map of recent occurrence of the Siekierki Sandstone Formation in Wielkopolska

I - starszy paleozoik; 2 - dolny karbon; 3 - g6rny karbon; 4 - wulkanity formacji z Wyrzeki; 5 - brekcje i zle- pience formacji z K~i"za Wlkp.: 6 - formacja piaskowc6w z Siekierek: 7 - otwory wiertnicze

! - Older Palaeozoic: .::! - Lower Carboniferous; 3 - Upper Carboniferous: 4 - tbe Wyrzeka Volcanite Formation;

5 - breccias and conglomerates of the Ksi~z Wlkp. Formation; 6 - the Siekierki Sandstone Formation; 7 - boreholes

o b s z a r t y pow y. Typowy obszar

wyst~powania

formacji piaskowcow z Siekierek dokumentuj'l otwory wiertnicze: Kowall'w 1,

KI~ka

14, Kaleje 4 i 5, Solec 2, Polwica 1, Wrzesnia IG I, Kornik I, Obrzycko 1 i 3, Siekierki W. 3, Poznan GN I, Mlodasko 4 i Brzoza 1 (fig. 2-4,11).

Doln4 granic~ formacji piaskowc6w z Siekierek wyznacza strop: fonnacji wulkanit6w z Wyrzeki, formacji Dolska lub osad6w starszego podloZa czerwonego SPIl&oWca. Strop formacji stanowi sPllg lupku miedzionosnego lub wapienia podstawowego cechsztynu.

Jak: si~ moina zorientowac z mapy rozmieszczenia formacji piaskowc6w z Siekierek (fig. 12), przy- legajll do niej formacje: zlepienc6w z Ksi<l.ia Wlkp., wulkanit6w z Wyrzeki lub starsze podloie; rna to istotny wplyw na sklad mineralny piaskowc6w, kt6rych gl6wnym skfadnikiem jest kwarc 0 zmiennym stopniu obtoczenia i wysortowania. Opr6cz niego wyst~puj!l skalenie potasowe i plagioklazy. W wi~k­

szosci przypadk6w stan zachowania skaienijest zly, gdyi: ulegly one karbonatyzacji i kaolinizacji. Ponadto notowane s4 okruchy skal osadowych i wylewnych: kryptokrystaliczne skafy krzemionkowe, drobno- ziarniste piaskowce kwarcowe, mulowce i ilowce, a taki:e w niewielkich ilosciach okruchy wylewnych skal oboj~tnych i kwasnych.