Kwartalnik Geologiczny, t. 25, nr l, 1981 r., p. 41-58
UKD SS I. 736.1.022.4 + 5S 1.3.05 1(438): 168.2.001.1
Jędrzej POKORSKI
Propozycja formalnego podziału
lito stratygraficznego czerwonego
spągowcana Niżu Polskim
Profile czerwonego spągowca z północnej części Niżu Polskiego podzielono na podstawie cech lito- logicznych oraz cykliczności sedymentacji na kilkanaście formacji. Wydzielone formacje ujęto w dWie grupy - Odry i Warty. W obrębie niektórych formacji wyróżniono również ogniwa litologiczne zbudowane ze skał i1asto-mułowcowych lub piroklastycznych. Przedstawiony schemat i zasady wy-
dzieleń są propozycją w dyskusji zmierzającej do ustalenia formalnych -WYdzieleń Iitostratygralicz-
nych w czerwonym spągowcu. .
WSTĘP
Prace nad stratygrafią permu zarówno w Polsce, jak i w innych krajach środ
kowej i zachodniej Europy były prowadzone i nadal rozwijają się w dwóch kierun- kach: podziałów opartych na badaniach paleontologicznych - na· perm dolny i górny, dzielone jeszcze na autun, sakson i turyng - oraz podziałów opartych na . wykształceniu litologicznym - na czerwony spągowiec i cechsztyn, dzielone z kolei
na mniejsze jednostki litostratygraficzne (serie, formacje, cyklotemy).
W artykule główną uwagę zwrócono na litostratygraficzny'podział czerw:<mego
spągowca, który został przeprowadzony przede wszystkim na podstawie analizy
materiałów z rdzeni wiertniczych pochodzących z centralnej i północnej' części Niżu Polskiego. Wykorzystano także niepublikowane materiały i opracowania
dotyczące litologii i litostratygratii czerwonego spągowca wykonane przez D.
Kiihnową z obszaru północnej części monokliny przedsudeckiej, wyniki badań
petrograficznych prowadzonych przez W. Rykę, E. Siemaszko, A. Maliszewską
i E. Ekiertową; jak również zestawienia profilów syntetycznych wykonane przez H. Kiersnowskiego i badania dotyczące Iitostratygiafii czerwonego spągowca
z obszaru centralnej i wschodniej części niecki śród sudeckiej wykonane przez J. Miecznika (1981). Z wymienionymi osobami, jak również z R. Dadlezem, J.
Milewiczem, R. Wagnerem i T. Perytem dyskutowano i ustalono : zasady propono- wanego podziału litostratygraficznego czerwonego spągowca oraz granicę między
czerwonym spągowcem i cechsztynem. Wszystkim tym osobom serdecznie dziękuję.
42 . Jędrzej Pokorski
DOTYCHCZAS STOSOWANEPODZIALY. STRATYGRAFICZNE Zanim przystąpię do przedstawienia propozycji formalnego podziału litostraty- graficznego czerwonego spągowca na obsżarze Niżu Polskiego omówię w sposób
zWięzły dotychczas stosowane podziały. .
Badania utworów czerwonego spągowca mają długą historię sięgającą połowy
XIX wieku. Początkowo badania te dotyczyły obszarów, na których występują odsłonięcia skał czerwonego spągowca, przede wszystkim Sudetów i Wyżyny Śląsko-Krakowskiej. Pierwsze wzmianki o czerwonym spągowcu 'Sudetów zamięlOzczono w objaśnieniach do mapy Dolnego Śląska w skali l: 100000 (E.
Beyrich i in., 1867). Autorzy mapy podzielili czerwony spągowiec na: - dolny,
składający się z dwóch poziomów zIepieńcowych, oraz górny, zbudowany ze skał
ilasto-piaszczystych. E. Dathe· (1904) w objaśnieniach do mapy arkusza Rodolf- swaldau wprowadza podział czerwonego spągowca na trzy części: dolną (Kuse/e'"
Schichten), środkową (I.ebacher Schichten) i górną (Waderner Schichten). Podział
ten był stosowany przez wiele lat, nawiązywali do niego również polscy badacze
pracujący w Sudetach po 1945 r. W wielu publikacjach, które ukazały się przed 1945 r. (są to głównie objaśnienia do map) poruszano problemy 'stratygrafii i lito- logii utworów czerwonego spągowca. Między innymi G. Berg (1925) proponował
powrót do podziału czerwonego spągowca na dwie części. Do dolnego czerwonego
spągowca zostały przez niego zaliczone wszystkie skały wylewne oraz skały osadowe
.występujące w ich podłożu (Kuse/er i Lebacher Schichten). Granica z górnym czer-
wonym spągowcem postawiona została przez tego autora w stropie zlepieńców leżących nad skałami wylewnymi. Cytowane prace oraz cała bogata bibliografia okresu przedwojennego obecnie mają znaczenie głównie historyczne i dokumenta- cyjne, niemniej liczne zmiany , korekty i powroty do wcześniejszych lub zarzuco- nych koncepcji stratygraficznych, jakie obserwujemy w rozwoju pog'ądów doty-
czących litostratygrafii czerwonego spągowca obszaru Sudetów, dobitnie świadczą
o trudnościach, z jakimi spotykają się stratygrafowie opracowujący system permski.
W okresie powojennym na obszarze Sudetów prace badawcze prowadzono w jeszcze większym zakresie. Oprócz opracowań kartograficznych wykonano szereg prac poświęconych wyłącznie lub w głównej mierze badaniom stratygrafii i litologii permu. Wyraźny rozwój badań nastąpił głównie w pracach analityczny.ch z dziedziny petrografii (wiele prac poświęcono skałom wylewnym), palinologii i sedymentologii. Wymienić tutaj należy przede wszystkim opracowania: H. Teis- seyre'a (1948), J. Oberca·(1957), K~ Dziedzica (1959, 1961, 1971), J. Dona (1961), S. Kozłowskiego (1963, 1970), A. Nowakowskiego (1968), K. Augustyniaka i A.
Gi"ocholskiego (1968), A. Grocholskiego (1974), pra«;e palinologiczne T. Górec- kiej (l969a, b, 1970) i J. Jerzykiewicz (1973, 1975) oraz pracę sedymentologiczną
W. Nemeca (praca w druku).
Prowadzone badania wpłynęły na dalszą ewolucję poglądów stratygraficznych oraz umożliwiły korelację czerwonego spągowca polskiej części niecki śródsudec
kiej z permem obszaru Czech (J.B. Miecznik, 1981). Przy pomocy profilów czeskich czerwony spągowiec Sudetów został skorelowany z permem centralnej i zachod- niej Europy: Turyngia, Saara-Nahe, zagłębia Autun i Lodove (V.M. Holub. 1976) . . Szersze omawianie tych prac nie jest konieczne, gdyż zbytnio oddalałoby od pro- blemów związanych ze stratygrafią czerwonego spągowca na obszarze Niżu Pol- skiego. Dla pełniejszej ilustracji omawianych problemów ważniejsze' poglądy na
stratygrafię czerwonego spągowca niecki śródsudeckiej i północnosudeckiej przed- stawiono w tab. 1 i ,2.
Równie bogatą historię badań stratygraficznych ma czerwony spągowiec Wy- żyny Śląsko-Krakowskiej. Poczynając od pracy F. Roemera (1870) utwory perm-
Propozycj~ Po<mału JitostratygrafJcznego czerwonego spągoW'ca 43
Tabela I Tabela n~rał>'lraficzna czerwODego sJtlłgowca niecki śriJdsudeckiej.
Dziedzic 11~S9, 19611 s. Kozłowski
J. Milewicz 119681 A. Grochol.li J. H1ecc:nlk
POdzial proponowanjo"
K. /19631 ./1965, 19141 11981/·
.~ "8
E . .
""
N piaskowce zlepleń-
'"
• • M cowe, wkładki formacja n
G .!I wapieni, I D ~
I~
... 1
zleple6ce.. .
n~ ~ piask,owce f~rmacja o
zlepled.oe 1. IvI •
-li fanqlomeraty IV '." okruchowe ~ zlepieńce drobno-- I C ':!
..
łaa f-Lłupki p.i:aazczys.te I łupki Plas:~~YS'te .".
formacja
1 walchlowe łupki ila8te z u
Walchia I B Ol
~ą . kompleks
~~ ~~
jporfiry, tufyportt-~S
Hi
eruptywny~
VI rower melafiry, .a ~
l! tufy melafirowe ~~~....
",,,,....
§~ormacja
i
'" plaakowlec lO łupki czerwone,
..
.1;>iaokowce ~
i
bud.owlany U budowlane slupiecka· tł ~..
II poZiom łupków -'- UI t piaskowce "1 łuPki .u
..
antrakozjowychI I V ~ I I poz. antrakozjowy zlepieniec
.g zlepieńce kwarcytowy
~ II poz. zlepieńca
formacja
~ I pozic;nn .łuP.c6w . IM,
autun n. waratwy ze ŚWierkÓW"
'" ant.rakozjowych ~
piaskowiec płyto ...
" ~::~~c
..
lUdw1ko--wy, ~lep1en\'ł>~g r-::I'~
'"
~ w1ck.le
I IV ~l •
"j~ J~ i - i
z~
.. li warstwy ~.
m"
warstwy z~§ ~ 7
~
..
ottwel1erak,le ..... ..
Glinika .11~
~:3
.- r
!l .A seria B H . . .~. ,
sa - faz& sa.a.lska, iI-.a - faza aul>saalska, i-f - faza inf.raatefa.óaka, • nazwa formacji wprowadzona przez W. N8Pleca /praca w druku/. "wg J. Mi.ecznlka
Tabela 2 Tabela Utostratygraficzna czerwonego spągowca niecki póInocnosudeckiej
J"
Milewiczet
. Podział.l. Milewicz /1968/ /19761
~1
proponowany.zlepiedce piaskowce
III formacja
~ u
U pia.Bkowce zlep. 14
14. .l'j drobnąokruchawe lo< UD
i
Ol zlepieJIce~
~" ..
..
3'"
Sa Ul..
Ul
mułowce a.
zlepielice, piaskowce, łupki piaskowca
" "
Ol formacja lICzlepielica
-,,~ I sa
~ tufy porfirowe w eruptywach porUry
~
I Iformacja
~ przewarstwienia _laUry
formacja UB
"
melafiry skał osadowych i ich tuf y / skał wylew-'lO ·tufy _lafirowe . . nych i piro-
klastycznych
piaskowce ~ II A
łupki, piaskowce, zlepielice zlepielica. 8
/1/
..
a... I " "
IIIi
łupki palne, piaskowca ~łowce Ol formacja.~ piaskowce I 11<1 Kwisy
Jol
...
zlepiedoe..
lO o U
tJ ." zlepiedca
44 Jędrzej Pokorski
ski e na tym obszarze, a szczególnie ich pozycja stratygraficzna i geneza, były przed- miotem długoletnich sporów i dyskusji. Zasadniczy postęp w rozpoznaniu czerwo~
nego spągowca na tym obszarze przynoszą prace S. Siedleckiego (1952, 1954, 1956, 1958), S. Kozłowskiego (1955), a przede wszystkim A. Siedleckiej (1961, 1964). W monograficznej pracy poświęconej permowi tego obszaru A. Siedlecka (1964) zaliczyła arkozę kwaczalską i martwicę karniowicką do karbonu (stefanu),
zaś Jeżące wyżej konglomeraty, tufy, piaskowce i iły - do czerwonego spągowca
(dolnego oraz nie rozdzielonego środkowego i górnego).
Prowadzone pod koniec lat sześćdziesiątych przez I. Lipiarskiego (1971) prace paleobotaniczne umożliwiły nową interpretację stratygrafii permu. Na podstawie reinterpretacji flory opisanej przez M. Raciborskiego (1891) oraz nowych stanowisk florystycznych zaliczono do czerwonego spągowca martwicę karniowicką,zle
pieńce mvślachowickie i tufy filipowickie. Za S.Z. Stopą (1962) I. Lipiarski zali-
czył te utwory do autunu i skorelował z dolnym i środkowym czerwonym spągow
cem,prZyjmując jednocześnie, że w saksonie obszar ten pozbawiony był sedymen- tacji. Poglądy I. Lipiarskiego na stratygrafię dolnego perm u oraz korelację po-
działów bio- i litostratygraficznych odpowiadają aktualnym tendencjom panują
cym obecnie w wielu europejskich ośrodkach naukowych. Rozwój poglądów na
stratygrafię czerwonego spągowca obszaru Wyżyny Sląsko-Krakowskiej przed-
st~wiono na tab. 3.
Tabela 3 Tabela U,tostratygraflcZD8 czerwonego spągowca Wyżyny Śląsko-Krakowskiej
s. Siedlecki.
s. Kozlow.ki /.1963/ A. Siedlecka 1. Lipiar.ki /.1971/
/1958/ /1964, 1968/
tufy
/I. .lep. porfirowe CHl'WOne iły ~
I:
~11I1IU1IHIIUIIJUfl1ipowickle
gliny sławko- tufy i gUny tufy i tufity ... lafiry .
wakie .tavkonkie,
'li' porfiry
.. ..
"..
u '"
I V.~l.k8
'g... ł •
••
ł
głdwna faza..
alepi.~ceł
tufy .Q ... • A.wulkaniczna
I !
porf1rowo- fiUpowic:ki. CI e .... litli
..
lOt
~uf""" ... .ą • •..
'..
I :~ ..
.... o.. ;
I ..
" ~ .:l "..
" §.. " e.
IIII ~
u u
• tlił
zleplańąt cleplellce ~ zlepieńce piaskowe, alepi.lloe Ił '8 Ń my'lachowic:ki. my.lachowic:ki. o lawy i popioły
-
my'lachowic:k1e 'Hii'" wulkaniczne li' ! ! ! !
IDIlrtwlea martWica aartwlca ... .g martwica
~~łł
Ń Ń ~... karttiowicka karnlowicka karnlOłdcka karnlowlcka li li
~ piukowce •
, h
Jaraczaleka arkoza arkos. "li,
Filipowie..
IU
~'..
piaskowce Jtvaca.lllka piukowce z H B
karniOllic:kie
"', ... '
lta.rn1ow1c 'Ol •Zobrazowana w tabelach (l - 3) krótka histońa poglądów na stratygrafię czer- wonego spągowca jest niezwYkle ważna nie tylko ze względu, iż są to obszary, na których po raz pierwszy wydzielono i rozpoziomowano osady czerwonego spągowca,
ale również dlatego, że zdobyte wówczas doświadczenie wpłynęło na obecną meto-
dykę badań stratygraficznych czerwonego spągowca na Niżu Polskim. Na pod- stawie wielu badań, częściowo wyżej cytowanych, udowodniono, że utwory czer- wonego spągowca charakteryzują się budową cykliczną. Wysunięto propozycje , wykorzystania cech sedymentologicznych tych osadów, a przede wszystkim cyk Iicz-
Propozycja· podziału litostratygraficznego czerwonego spągowca 45 nej budowy profilu dla dokonania podział6w litostratygraficznych. Pierwsze su- gestie na ten temat znajdują się w pracach H.Teisseyre'a (l948)i J. Oberca (1957), szerokie zaś zastosowanie -w cytowanych wyżej pracach K. Dziedzica, S. Kozłow
!,kiego oraz J. Milewicza (1968, 1976). Opracowanie licznych stanowisk flory- stycznych oraz badania palinologiczne umożliwiły wydzielenie utwor6w autunu . i saksonu, jak r6wnież datowanie fazy saalskiej na pogrąnicze autunu i saksonu.
Jak widzimy, wyniki wieloletnich badań permu Sudet6w i Wyżyny Śląsko-Krakow
skiej rzutowały na podjęte później, począwszy od połowy lat sześćdziesiątych,
opracowania litostratygraficzne czerwonego spągowca na Niżu Polskim.
Najpełniejszy obraz rozwoju pogląd6w na litostratygrafię czerwonego spągowca Niżu Polskiego zawarty Jest w ~cW0nalny~h pracach syntetycznych: J. Sokołow
skiego (1967), J. Kłapcińskiego (1967,1971) i autora (J. Pokorski, 1976a, 1978a, h).
Prócz tego propozycje litostratygraficznych podział6w znajdują się w pracach F.
Gurariego (1975), M. Kiełta i in. (1978) oraz P.H. Karnkowskiego (1977). Propono- wane przez wymienionych autorow podziały litostratygraficzne przedstawiono w tabeli 4. Intencje autor6w są przejrzyste i właściwie nie wymagają szerszego
komentarza. .,
W pracy F. Gurariego (op. cit.) proponuje się wydzielić w g6rnym czerwonym
spągowcu formację Złotówa (seria złotowska, nazwa od otworu Złot6w 2) oraz formację Środy (seria Środy, od otworu Środa IG 3). W otworac~ tych nie prze- wiercono jednak utwor6w czerwonego spągowca, a więc nie spełniają one wa- runk6w dla profil6w stratotypowych (nie powinny od nich pochodzić nazwy for- macji). W otworze Środa IG 3 czerwony spągowiec nie jest. ponadto rozwinięty w typowej litofacji piaskowcowej, jak to przyjmuje kreator formacj i Środy.
Interesująca praca M.. Kiełta i in. (1978) powstała wyłącznie na podstawie inter- pretacji pomiar6w geofIzyki otworowej. Na podkreślenie zasługuje· wykonanie tej korelacji przy pomocy ilościowego przeliczenia pomiar6w karotażowych.
Autorzy dzielą czerwo~y spągowiec z rejonu Poznania na autun i sakson, przy czym - jak można się zorientować - wydzielenia te są traktowane jako synonimy dolnego i g6rnego czerwonego spągowca. Większość proponowanych przez auto- r6w wydzieleń w obrębie" saksonu można" korelować z podziałem sabonu na dolnYl g6rny (J.Pokorski, D. KUbn, 1978) lub podziałem na I i II megacykl (A.
Maliszewska, J. Pokorski, 1976 - patrz tab. 4). Pewne zastrzeżenia wywołuje
wydzielenie, a przede wszystkim interpretacja środowiska akumulacji tzw. warstw soleckich. Według M. Kiełta i in. (op. cit.) warstwy soleckie zbudowane są z pias- kowc6)V, kt6re sedymentowały w środowisku morskim tworząc bariery przybrzeż
ne. Autorzy ci nie wykluczają jednak możliwości eolicznego· poChodzenia tych piaskowc6w .. Uważam, że na podstawie wyłącznie analizy wynik6w pomiar6w geofizycznych nie można zinterpretować środowiska akumulacji omawianych warstw soleckich, chociaż jest możliwe, że stropowa część tych piaskowc6w była akumulo- wana w zbiorniku morskim. Problem piaszczystych czy też zlepieńcowychutwor6w
morskich występujących poniżej poziomu łupku miedzionośnego szerzej omówiony zostanie w dalszej części artykułu, zaś piaskowce soleckie poziomu Ud proponuję włączyć w całości do wyższej formacji noteckiej grupy Warty (tab. 5).
W pracy P.H. Karnkowskiego (1977) wydzielóno w czerwonym spągowcu dwie podgrupy: sakson i autun. Podgrupa saksonu jest traktowana jako synonim for- macji piaskowc6w z Siekierek, w kt6rej autor wydziela jeszcze dwa ogniwa zlepień-·
cowe - ogniwo zlepieńc6w soleckich i ogniwo zlepieńców z Polwicy (tab. 4).
Utwory zaliczone przez P.H. Karnkowskiego (op. cit.) do ogniwa zlepieńc6w z Pol- wicy na podstawie szczegółowych badań petrograficznych (A. Maliszewska, J.
Pokorski, 1978) należy podzielić na część g6rną - zbudowaną z" piaskowc6w
zlepieńcowych lub zlepieńc6w ,- oraz część dolną - zbudowaną ze skał piro-
Tabela 4 T"jjela li!os!rat~';,raliczna czerwonego spągowca monokliny przedsude<;kiej i północno-zachodniej części Niżu Polskiego
~
J. Wyżykowski J. Sokolo~·;:-;ki J. Kłapcitiski ~~ J. Milewicz F. Gurari
/1964,,1968/ /1967/ 11967, 1971/ ... ." /1976/ /1975/
,,~
r~~ szare,
O~
piaskow·ce sza-
piaskowce I . piaskowce cz?rwone re, piaskowce piaskowce z przewarst.n .. eniarni czerwone, ,zlepieńce
, iłowców zlepieńce,
2:1
zlepieńce ~I ~ piaskow'ce zle-I \.j k oz; lepietice k pieńcowate; II!
''g tJ> -g zlepieńce iłowce
> .500 rn podstawowe mułowce
piaskowce
~
H skały8
wy lewne I kały eruptywnez l!lk:t-3.dke.mi oraz łupki przewarstwienia-
>o • _ . ' i skał osadow ch
~15 osado~ych ~I skały eruptywne brunatno-c zer- y
~;al wone
~t~ ~
I
i wapienie I I! I I II.,
'tli f-+---I _,_c I --.- - -
E
oOC· I
piaSKONce I I i"w~
zlepleńc6w,, .,,.,,~ • '" "
p• I I ~,--. ,,~
piaskowce,. piaskowce
pJ askowce, l.lowce, zlapieńce
E
zleplericeEl
zlepleńce zlepieńce. g . g łupki
I I
mułowce, iłowce,Jj
piaskowce plaskowce ,i > 200 m I I I
zlepieńce zlepieńce
P.H. Karnkowski /1977/
M. Kielt, IJoFOkOr3ki /1976a, bl E.'Król, L. Król J.POK.orSki, D. Kuhn /1978/
/1978/ A.Maliszewska, J. Pokorski /1978/
piaskowce soleckie
c' II d c: II megacyklotem
I:C:g=-n-. -.'"'l:":e:":p-ł. o zlep. młodsze o /5 2/
oleckich Ul II c
m .~
'" :::
.
~'Om ~
~."
"
'o< O m
"' ~>: O
..
.o ,.,'" 'o<
~ 0." U"" m ~
" m.c
..
"~ 'nU ,,~
.., ~ ~~ ,.,
m"
m ~8 'n
lt O~ U m
~ "'~ a
• ..
k "" .!l
t8
o.formacja Oolska
g •• lep z Kalej
~ pc czer. g6r.
II bg pc czar. dol.
I! bd pc zlep. II a
.., ~
~
... mi I megacyklotem
m /5 1/
' l l r'-" III
... m u m ....
'n~ U ~
m'O lj-"
'" O
m m
'n~
.
g ~.." g."'~ ~
~
'o<
o ....
• u
.... C" "
"'~
0.g
sa * (ił faza sac.lska wg J. Milewic~a: • fauna; Bs - biały spągowiec; Zlp - zlepieniec podstawowy
.I::>- 0\
....
'B..
.2, r:l
"O O l'<'
.., O en
~
. Propozycja podziału litostratygraficznego czerwonego spągowca 47 klastycznych (tufów popiołowych, aglomeratów tufowych itp.). Skały piroklas- tyczne wydzielono jako ogniwo obrzyckie, ~tóre razem ze skałami wylewnymi zaliczone zostało do formacji eruptywnej - autunu (dolnego czerwonego spągow
ca). Nadal utrzymuję, że w obrębie formacji skał wulkanogenicznych, zaliczonych·
obecnie do grupy Odry, należy wyróżniać ogniwo obrzyckie zbudowane w przewadze ze skał piroklastycznych. Ogniwo obfZ)!ckie daje s.ię .łatwo wydzielić na podstawie
badań petrograficznych oraz na wykresach geofizyki otworowej, czego dowodzi
między innymi zbieżność interpretacji litologicznej i stratygraficznej profilów otwo- rów wiertniczych. wykonanych przez geologów (A. Maliszewska, J; Pokorski, 1978; J. Pokorski,D. Kuhn, 1978,dokumentacje i opracowania geologów PPN) i geofizyków (np. M. Kiełt i in., 1978).
W dolnej części podgrupy autunu P.H. Karnkowski wydzielił formację Dolska, a w niej ogniwo zlepieńców z Kalej. Obie jednostki są jednak bardzo słabo udoku- mentowane, np. w otworze wiertniczym Kaleje 2, na który P.H. Karnkowski się powołuje, nie ma dla omawianego odcinka profilu ani materiałów rdzeniowych, ani pomiarów geofizycznych.
W wymienianych wyżej pracach, jak również w opracowaniach dokumenta- cyjnych otworów wiertniczych wykonanych przez geologów i geofizyków prze- . mysłu naftowego, utwory leżące w spągu permskich skał wylewnych (wg P.H.
Karnkowskiego formacja trachybazaltów Wyrzeki) zaJiczone zostały bez wyjątku
do karbonu. Autorowi trudno powstały tu problem jednoznacznie rozsądzić, ponieważ nie dysponuje materiałami rdzeniowymi przede wszystkim ze strato- typowego otworu Dolsk l. Nawiązując do profilów permu z obszarów niecki
śródsudeckiej, północnosudeckiejoraz części nad~orskiej Pomorza Zachodniego
występowanie formacji Dolska jest uzasadnione i prawdopodobne. Taka formacja niekoniecznie musi być w całości zaliczana do permu, lecz może obejmować rów-
nież najwyższą część karbonu górnego. .
PROPOZYCJA FORMALNEGO PODZIAŁU
LITOSTRATYGRAFICZNEGO
Termin czerwony spągowiec· (Rotliegendes) wywodzi się z nazewnictwa nie- mieckiego górnictw.a. miedziowego. Termin ten był i jest używany dla określenia
czerwonego, klastycznego kompleksu występującego w systemie permskim. Z cza- sem terminu czerwony spągowiec zaczęto używać Vi znaczeniu równoznacznym
oddziałowi, obejmującemu dolny perm. .
Czerwony spągowiec jest aso~jacją klastycznych skał czerwonych, którym to-
warzyszą różnego rodzaju skały wylewne i piroklastyczne. Skały klastyczne o bar- wach jasnoszarych, szarych i· seledynowych występują w ilościach podrzędnych.
Sporadycznie spotyka się również niewielkiej grubości przewarstwienia skał węgla
nowych, przeważnie o znacznej ilości materiału terygenicznego oraz laminy i oodule siarczanowe. Osady klastyczne, które dominują w wyższej części czerwonego spą
gowca (czerwony spągowiec górny - grupa Warty)zbudowane są z ziaren o różnej·
wielkośCi i różnorodnym składzie mineralogicznym. Osady te wykazują również
wielkie zróżnicowanie cech strukturalnych, . przede wszystkim duże bogactwo struktur depozycyjnych i powierzchniowych. W dolnej części profilu (czerwony
spągowiec dolny, grupa Odry) przeważają skały wulkanogeniczne, różne odmiany ·
skał wylewnych i piroklastycznych (W. Ryka, 1968, 1978; H. Pendias, W. Ryka, 1978; W. Ryka, J. Pokorski, 1978; A. Maliszewska,J. Pokorski, 1978; E. Siemaszko,
praca w druku). . .
WIELKOPOLSKA
(WOllzt,ńlka W,i;na W,IPOW8, R6 •. Pazn .... )
~ 1
(--121:-;.,.-:.:.1
3 ~ 4r.;: ..
':·~·11I~
- -
~ .. •...l" •• " ·111 [2J
7tZJ· •
~8POMORZE ZACHODNIE POLSKA PÓŁNOCNO
:- ZACHODNIA
(8a . . n Poliki Wyi,"a Pomorlka) (Itara platforma)
\
\
\
\
I:;~J/
-_-r
I,. I I
• • •"1('-'
.1I~Z--' \ I ~ iii
\ t2f
'- -...:., ....-
.. :J U .. til1J :!
2 l!!. . P.H.KARNKOWSKIEGO (18m
** .. 1 RY8Y (11178)1 A.II.2ELlCHOWSK1EGO (1880)
c
I
~ 00
.li'
l
li
~Propozycja podziału' litostratygraficznego czerwonego spągowca
Tabela litostratygraficzna czerwonego spuowca Ni:l:u Polskiego - propozycja nowego podziału formalnego
PLATFOI1IiA PRBIIBIIDYJSKA
Tabela S
FAZY
:II OSSZARY PLATPOIlH STREFA
I
li! PALBOZOICIIIYCH 'l'-T •
~ ~-p~s~~,--+---~---+---~~---4---~
PIASKOIIIBC
z
..
Ol..
- I - - ,
- i
...
..
!I ...~:1
. 09niwo
/'~:5 ~
re8ki~" ~ r: 2
, 2~
For. KORKICM
~IIIIIIIIIII!IIII
~BLltOPOLSKA
FOIlHACJA WULlWlOGEIIICZIIA~
PoaIACJA DOLSKA FORMACJA DZIWIIY 11U11"'l.
I
?~
I
11III.trefa łfe1 •• eyre' a - Tornqulata
111111111
?
liliilIII . I
Osady czerwonego spągowca Niżu Polskiego charakteryzują się:
faza poatsaalska
gldoma . faza
tlaal.ka
faza lntraBte- taaka
- akumulacją w wielu częściowo lub zupełnie izolowanych basenach (J. PO- orski, 1978a, h), które pod koniec czerwonego spągowca uzyskiwały lokalne lub
lłkowite połączenie z sąsiednimi basenami:
g. I. Zestawienie korelacyjne syntetycżnych prolilów czerwonego spągowca P0m.0rza Zachodniego
,ółnocnej części monokliny przedsudeckiej , _ ' ,
>rrelation or synthetic sections or theRotliegendes in 'western Pommerania and northern part or the
Ire-Sudetic Monocline "
- iłowce; 2 - mułowce;' 3 - mułowce piaszczysle oraz mułowce z przewarslwieniami piaskowców; 4 - pias- wce; S - piaskowce zlepicócowane; 6 - zlepieńce; 7 - skały piroklaslyczne;' II - skały wylewne; 9 - sfałdo
ne skały podłoża permu; PZl - cyklolem pierwszy; Tl - poziom łupku miedzionośnego; Cal - poziom wa- ,nia cechSZlyóskiego; Tp - trias. pstry piaskowiec; C - karbon; St - starszy paleozoik
- c1aystones; 2 - siltstones; 3 - sandy siltstones and siltsto~es witb sandstone intercalations; 4 - sandslones;
- con8łomeratic sandstones; 6 - congłomerates; 7 - pyroclastic rocks; II - inirusive rocks; 9 - folded bedrock the Permian; PZl - first c~lothem; T\ - Copper-bearins Sbale horizon; Cal - zechstein Limestone hori- 1; Tp - Triassic, Bundsandstein; C - Carboniferous; St ...; Lowet Palaeozoic
50 Jędrzej PokorM
dużym poziomym i pionowym zróżnicowaniem litologicznym oraz rzadko~
ścią . występowania ciągłych przewodnich poziomów litologicznych;
. - występowaniem· wielu, niejednokrotnie długotrwałych luk sedymentacyj- nych; . . . . .. .. . ... - -' _ .. . . ..
- gerieralnie· brakiem szczątków organicznych, z wyjątkiem pojedynczych
sta:~owisk mikrosporowYch(S.Dybova-Jachowicz, - opracowania ekspertyzo- we) oraz stanowisk rhikro~ i:makrofauny, znajdowanej w górnej części profilu,
najczęściej W poziomach dotychczas opisywanych jako biały spągowiec lub zlepie~
niec podstawowy (T. Peryt, D. Peryt, 1977; S. Lisiakiewicz, 1979).
Te typowe cechy osadów czerWonego spągowca są p17:yczyną; że zarówno po-
działy litostratygraficzne i korelacje profilów z rÓŻnych obszarów basenu akumula- cyjnego, jak również -wszelkie inne pochodne opracowania: geologiczne, np. re- konstrukcje paleógeograficzne i paleotektoniczne, zawierają bardzo wiele elemen- tów hipotetycznych.
Z podanej wyżej krótkiej charakterystyki, jak również ż przeglądu prac cyto- wanych (tab. 1-4) możnazorientowa:ć się, że profil czerwonego spągowca stanowi
wyraźnie odrębny litologicznie zespół skalny. Zespół ten jest kombinacją trzech
głównych typów litologicznych: skał klastycznych, piroklastycznych i wylewnych.
Skały te występują w profilu o określonym następstwie i powiązaniach wynikają
cych z rozwoju geologicznego basenu sedymentacyjnego. Opisany zespół skalny w proponowanym podziale litostratygraficznym (tab. 5 i fig.-l) wydzielam w ran- . dze nadgrupy, spełniającej warunki Zasad polsklej klasyfikacji ... (1975); Uważam
jednak, że należy odstąpić od zasady wprowadzania nowej nazwy litostratygraficz- • nej dla wydzielonej nadgrupy, ponieważ litostratygraficzny termin czerwony spą
gowiec (Rotliegendes) powinien być bezwarunkowo. zachowany ze względu na znaczenie· historyczne, jak i powszechność stosowania w Europie;
Nadgrupa czerwony spągowiec - jest tQzespół czerwonych skał klastycznych i wulkanogenicznych,· który utworzył się w przeważającej· części w warunkach
środowiska kontYIJ\!ntalnego (pustynnego). Ze względu na wyraźną dwudzielność
profilu czerwoneg') spągowca proponuję podzielić ten profil na dwie grupy: Odry i Warty; obejmO\>ałybyone wyróżniany dotychczas czerwony spągowiec dolny i górny, które z kolei były korelowane z autunem i saksonem (J. Pokorski, 1976a, h, I 978a, b) . .
Gr u p a O d r y wydzielona została w dolnej części profilu czerwonego spą
gowca (tab. 5). W przeważającej częŚci grupa ta składa się ze skał wylewnych i piro-
. klastycznych (wielkopolska formacja wulkanogeniczna). Podrzędnie występują
tutaj również skały osadowe - w dolnej części profilu piaskowce l zlepieńce wy~
dzielone w dwie formacje- Dolska j Dziwny, zaś w wyższej części profil u mułowce
i iłowce (formacja kórnicka). Należy jednak podkreślić, że na Niżu Polskim nie dysponujemy pełnymi. profilami, w których występowałyby wszystkie· formacje . wydzielone w grupie Odry. Najliczniejsze są profile, w których stwierdzono skały·
wylewne formacji wielkopolskiej, w dość wielu otworach rozpoznano skały piro-
klastycżne zaliczone do ogniwa obrzyckiego(A. Maliszewska, J. Pokorski. 1978).
Jako stratotypy . wielkopolskiej formacji wulkanogenicznej proponuję uznać pro- file wiertnicze z północnej część monokliny przedsudeckiej. W obszarze nadmor- skim należałoby wyżnaczyć hipostratotypy. Mogłyby nimi być profile otworów:
Kamień Pomorski IG 1, 7, 15. Stratotypemogniwa obrzyckiego powinny być
. profile otworów z obszaru rowu Poznania: Obrzycko l t Września IG l, Pol wica l.
Pozostałe formacje w północnej części Niżu Polskiego wyróżniono na podstawie pojedynczych profilów wiertniczych. Formacja . Dolska . wyróżniona została za P.H. Karnkowskim (1977). Zasadę jej wydzielania omówiono w poprzednim roz- dziale. W odróżnieni\.I od kreatora tej formacji uWażam za prawdopodobne, że
Propozycja podziału litostratygraficznego czerwonego, spągowca 51
formacja ta obejmuje osady najwyższego karbonu (stefan C - D) i na]ntzszego czerwonego spągowca. Sedymenta~ja formacji Dolska, jak również omawianej
niżej .formacji Dziwny, związana była z występowaniem fazy intrastefańskiej,
która została udowodniona (tab. 1) zarówno w polskiej, jak i w czeskiej części
niecki śródsudeckiej (J.B. Miecznik,' 1981) .
. W niekt<?rych" profilach z Pomorza. Zachodniego pod skałanii wylewnymi formacji wielkopolskiej występują utwory zaliczane do najwyższego karbonu. Dotyczy to profilów rejonu Strzeżewa i Gorzysławia. Na podstawie profilu otworu
Strzeżewo l (stratotyp);który opracowany został przez J. Rybę (1979), przyjęto,. że osady piaszczysto-mułowcowe z przewarstwieniami zlepieńców -wydzielane przezJ. Rybę (op. dt.)jakoseria I (do głęb. 3363,0 m) i zaliczone do westfalu i stefa- nu - reprezentują najwyższy karbon oraz naj niższy osadowy perm. Sugestie takie
móżna wysunąć przede wszystkim na podstawie korelacji profilu karbonu i permu z otworu Strzeżewo 1 z odpowiednimi profilami Rugii i północnej Meklemburgii.
Wydzielona przez J. Rybę (op. cit.) seria I koreluje się zwystępującymi na Rugii warstwami Monchgut. W stosunku do starszych utworów karbonu seria ta charak- teryzuje się podwyższoną piaszczystością, występowaniem dwóch lub więcej po- ziomów zlepieńcowych oraz niejednokrotnie erozyjną granicą spągową. Proponuję serię I wydzielać w randze formacji i nadać za A.M. Zelichowskim (1980) nazwę formacji Dziwny. Uważam jednak, że ,granica formacji Dziwny przyjęta przez
A.M. Zelichowskiego jest postawiona zbyt nisko i że należy ją utrzymać zgodnie
z zasadą wydzielania serii I przyjętą przez J. Rybę (op. d/.)I.
Ostatnia z formacji w grupie Odry (tab. 5) - formacja kórnicka (A. Maliszew- ska, J. Pokorski, 1978) - została wydzielona na podstawie profilu jednego otworu wiertniczego -Kórnik l. W otworze tym nie przewiercono permu i z formalnego punktu, widzenia nie powinno wydzielać się na jego podsfawie nowych formacji.
Wydzielenie formacji kórnickiej ma na celu wyłącznie zasygnalizowanie problemu zaklasyfikowania drobnookruchowych osadów, położonych w, wyższej pozycji stratygraficznej niż formacja wielkopolska. Pozostawiając wcześniej wprowadzoną nazwę formacji kórnickiej uważam jednak problem jej wydzielania jak i nazwania za otwarty.
Podsumowując - grupa Odry w większości znanych profilów reprezentowana jest przez skały wylewne formacji wielkopolskiej. Formacje skał klastycznych, grubookruchowych (Dziwny, Dolska) oraz drobnookruchowych-·(kórnicka) wy-
stępują lokalnie, a ich obecne rozprzestrzenienie oraz rozwój paleogeograficzny nie są jeszcze wyjaśnione. Dolna granica grupy Odry najczęściej związana jest z dużą luką sedymentacyjną i stratygraficzną, obejmującą niejednokrotnie cały
karbon. ' ,
G r up aW a r t y obejmuje osady zaliczane dotychczas do górnego czerwo- nego spągowca, korelowanego z saksonem. Szersze omówienie proponowanego
podziału znajdujemy w publikacjach autora (J. Pokorski, 1976a, b, 1978a, b), J. Pokorskiego i D. Kiihn (1978) oraz A. Maliszewskiej i J. Pokorskiego (1978).
Na podstawie stwierdzonej (głównie na Pomorzu Zachodnim) dwudzielności
sedymentacyjnej utworów grupy Warty wysunięto propozycję wydzielania w jej
obrębie dwóch formacji: drawskiej i noteckiej. Formacje te są równoznaczne z wy- dzielanymi wcześniej megacyklami diastroficzno-sedymentacyjnymi. Pozycja tych.
" Uwaga. W ostatnim czasie w ot\yorze Czaplinek IG 2 poniżej skal wylewnych zaliczanych do czerwonego spągowca. na gI~b. 4906,0-4990.5 m, stwierdzono występowanie kompleksu osadowego zbudowanego z dwóch serii zlepieńcowo-piaskówoowych. Kompleks ten z' dUŻII luką stratygraficzną leży na utworach dolnego karbonu (wizen środkowy?) - informacja ustnaA.M. t.elichowskiego. Uważam, że kompleks ten należy korelować z serią I, a wi~ wydzielać jako formację Dziwny w jej nowym. proponowanym ujęciu (tab. 5, fig. I). '
52 Jędrzej Pokorski
formacji została zilustrowana na syntetycznych profilach zbiorczych (fig. I), ty- powych dla omawianych stref paleogeograficznych.-· W generalnym ujęciu są to dwa duże cyklotemy proste, przy czym cyklotem dolny (formacja drawska) ma mniejszy zasięg i odznacza się większym zróżnicowaniem litologicznym (J. Po- korski,praca w druku).
Sedymentacja w obu cyklotemach rozpoczyna się osadami grubookruchowymi . (zlepieńce lub piaskowce zlepieńcowate), a kończy osadami drobnookruchowymi (piaskowce drobnoziarniste w strefie brzeżnej, a mułowce lub iłowce w centralnej . strefie zbiornika akumulacji). W przypadku występo~ania osadów monofacjal-
nych lub niemożności wydzielenia obu formacji proponuje się zgodnie z zaleceniem Zasad polskiej klasyfikacji obniżenie rangi grupy Warty i wydzielanie formacji Warty (tab. 5). Wydaje się, że trudne do podzielenia profile monofacjalne, jak np.
profil z otworu W~eśnia IG I, będzie można rozpoziomować po zastosowaniu analizy mikrofacjalnej oraz analizy matematycznej .
. W centralnej części zbiórnika akumulacyjnego w obu formacjach występują
osady mułowcowo-ilaste, często z laminami i nodulami anhydrytowymi. Proponuję
wydzielenie tych osadów jako ogniwa reskiego (formacja drawska) i ·oQgniwa za- bartowskiego (formacja notecka).
Profile stratotypowe formacji drawskiej i noteckiej występują na Pomorzu.
Nazwy formacji utworzono od rzek, w których dorzeczu zlokalizowane były otwory wiertnicze proponowane jako stratotypy : Resko I, Czaplinek IG 1 i
la
2, Zabar- towo l i 2 oraz Szubin IG L W obszarze poznańskim i południowej części mono- kliny przedsudeckiej należałoby wyznaczyć profile hipostratotypowe.W obrębie grupy Warty wydzielono również formacje: miastecką i darłowską
(tab. 5) w sensie dotychczas wydzielanych warstw miasteckich i darłowskich (J.
Pokorski, 1976b) oraz formację Łyny obejmującą profile platformy prewendyjskiej (J. Pokorski, 1974). Formację Łyny - z pewnymi zastrzeżeniami wynikającymi
z diachroniczności jej powierzchni spągowej - możemy korelować z formacją notecką. Uważam za celowe wyodrębnienie profilów czerwonego spągowca platfor- my prewendyjskiej w oddzielną formację, przede wszystkim ze względu na odmienny .
skład mineralny, charakteryzujący się występowaniem arkoz lub arenitów o pod-
wyższonej zawartości. skaleni. Stratotypem formacji miasteckiej i darłowskiej po- winny być profile z niecki pomorskiej (Miastko 1 i 2~ Kościernica l, Darłowo l,
'Dretyń I), a dla formacji Lyny profile z basenu perybałtyckiego. Stratotyp ten
należałoby uzupełnić hipostratotypami dla basenu podlaskiego i wyniesienia Łeby.
Podsumowując uwagi· <> grupie Warty nalei;y stwierdzić, że na gJanicy z grupą
Odry zachodzi w profilu czerwonego spągowca zasadnicza zmiana w· składzie
litologicznym, polegająca na występowaniu - najczęściej ponad skałami wylew- nymi lub piroklastycznymi - źle o wysortowanych czerwonych zlepieńców lub piaskowców zlepieńcowatych. Powyżej tej granicy, czyli w utworach grupy Warty nie obserwujemy autigenicznego materiału wulkanogenicznego. Uważa się, że
granica pomiędzy wspomnianymi grupami związana jest ?-tektoniką dysjunktywną
. głównej subfazy saalskiej (J. Pokorski, 1978a). W wyniku tych procesów tektonicz- nych skały grupy War~y wykazują prawie wszędzie przekraczające ułożenie w stosunku do osadów grupy Odry. Stwierdzony w wielu otworach erozyjny charakter tej granicy dokumentuje. wyraźny i niekiedy długotrwały hiatus. Górna granica. grupy Warty generalnie stawiana jest w spąg u poziomu łupku miedzionośnego
(TI) cyklotemu pierwszego (PZl) lub - w przypadku występowania pod łup
kiem miedzionośnym utworów wa.pienia podstawowego. - w spągu tego poziomu (J. Pokorski, 1976a, 1978a, Ob; J. Pokorski, R. Wagner, 1978a, b; R. Wagner i in., 1978; T.M. Peryt, 1976).
Granica postawiona w spągu łupku miedzionośnego ma charakter typówo lito-
.
.
. Propozycja podziału litostratygrałicznego czerwonego spągowca 53 logiczny. Wydzielane dotychczas osady "zlepieńca podstawowego" i jego facjal- nego ekwiwalentu - .. białego spągowca" - jak i całego cyklotemu PZl są utwo- rami morskimi. Zrezygnowano z zasady stawiania granicy pomiędzy cechsztynem.
a czerwonym spągowcem na podstawie· wyróżniania środowiska sedymentacji (m()rskie lub kontynentalne) z powodu niejednoznaczności i trudności w odróż-
. nieniu i Odgraniczeniu utworów morskich "zlepieńca podstawowego" i "białego
spągowca" od osadów klastycznych leżących niżej, a powstałych
w
wyniku sedy- mentacji fluwialnej lub eolicznej. Należy pOdkreślić, że na podstawie badań sedy- mentologicznych lub petrograficznych (T. Jerzykiewicz i in., 1976; W. Nemec, J. Porębski, 1977; H, Nemec i in., 1978)w niektórych przypadkach jest możliwe Odróżnienie osadów morskich od lądowych. Jednak nawet bątdzo szczegółowebadania analityczne najczęściej nie pozwalają na jednoznaczne postanowienie granicy pomiędzy osadami wspomnianych środowisk akumulacji. W· przypadku .. profilów bezrdzeniowych lub" o niePelnych materiałach rdzeniowych jest to nie-
możliwe. Uważam również, że problemu tego nie można rozwiązać na drodze
interp~etacji pomiarów geofizyki otworowej. Przyjmując pomiędzy cechsztynem a czerwony.mspągowcem granicę ściśle litologiczną uważam, że w tych profilach, w których istnieje taka możliwość należy wydzielać utwory klastyczne, związane
z transgresją morską, nadając im rangę warstw w obrębie formacji noteckiej. Za- . sady wydzielania oraz nazwy tych warstw zostaną przedstawione w publikacji przygotowywanej do druku wspólnie z R. Wagnerem W. tabeli 5 utwory te wy- dzielono schematycznie", jako warstwy A, B, C (facja zlepieńcowa, piaskowcowa.
i i1asto-mułowcowa). .
Opracowane na podstawie profilów w północnej części Niżu Polskiego zasady
wydzieleń litofacjalnych zastosowano dlascheinatycznego przedstawienia pro- pozycji formalnych pOdzi~łówczerwon'ego spągowca ż południowej. części mono- . kliny przedsudeckiej i Sudetów (tab. I i 2). Na podstawie dotychczas stosowanych
podziałów litostratygraficznych dla obszaru niecki śródsudeckiej zaproponowano wydzielenie sześciu formacji. Formacja ze Świerków wydzielona została wg pro- pozycji J.B. Miecznika (informacja ustna), a formacja słupieoka ~ W. Nemecem (praca w druku). Wydzielenie pozostałych formacji, określenie ich *atotypów i nazw będzie możliwe wyłącznie przez geologów opracowujących czerwony spą
gowiec na tym obszarze~ Zapewne formacje lA i IB należałoby włączyć do grupy Odry, zaś formacje Ie iID do,grupy Warty. SkorelOwanie formacji Ie:: i ID z for- macjami - drawską i notecką nie będzie zapewne możliwe.
Ola utworów pierwszego cyklu sedymentacyjnego (J. Milewicz, 1976) w niecce
północno,sudeckiej zaproponowano wydzielenie formacji Kwisy. Ponadto w ob-
rębie grupy Odry zaproponowano wydzielenie formacji IIA i IIB. Wydaje się, że będzie można ustalić jeden stratotyp dla formacji lA i IIA, natomiast korelacja formacji IIB z formacją IB nie jest jednoznaczna. Niejasna jest również korelacja formacji słupieckiej z profilami niecki północnosudeckiej. Należy rozważyć za-
sadność wydzielania i zaliczania formacji liC do grupy Warty. Ustalenie strato- typów, a przede wszystkim granic i luk sedymentacyjnych umożliw~ zapewne ko-
relację tych profilów z profilami Niżu Polskiego. .
Dla czerwonego spągowca Wyżyny Śląsko-Krakowskiej przedstawienie takich schematów nie jest jeszcze możliwe. Sugestie proponowanych podziałów litostraty- graficznych oparłem w głównej mierze na materiałach publikowanych. Częściowo korzystałem· również z własnych profilów wiertniczych. Intencją przedstawienia i zaproponowania tych podziałów jest przede wszystkim stworzenie podstaw i po- budzenie do dyskusji nad sposobem rozwiązania poruszonego problemu. Propo- nowany podział litostratygraficzny czerwonego spągo'wca można przeprowadzić
równie? w otworach częściowo lub nawet wcale nie rdzeniowanych (z warunkiem