Kwartalnik Geologiczny, t. 24, nr 3, 1980 r., str.553-569
UKD 551.248.1 :551.736.024+551.76.024(438:251)
Ryszard WAGNER, Jędrzej POKORSKI, Ryszard DADLEZ
lU S
UNES O
III
Paleotektonika basenu'permu na
NiżuPolskim*
Dokonano analizy paleotektonicznej poszczególnych etapów rozwojowych permu oraz sumarycznie
całego tego okresu, wprowadzając metodę oceny trwałości wypiętrzeń i obniżeń. W basenie wyróżniono bruzdę centralną o maksymalnej subsydencji, najczęściej kompensowanej przez sedymentację. Bruzda ta, powstała być może na założeniach waryscyjskiego rowu przedgórskiego, ograniczona była od NE zdecydowanie stabilnym obszarem starej platformy, a od SW mniej sztywnym obszarem przedsudec- kim, nałożonym na zewnętrzną strefę pasma waryscyjskiego. Rozwój basenu był zależny od kilku kie- runków tektonicznych: NW - SE, WNW - ESE i N -:- S. Rozpatrzono problem dziedziczenia perm- skich tendencji paleotektonicznych w mezozoiku.
Analizę mobilności tektonicznej basenu permskiego rozpoczęto od utworów górnego czerwonego spągowca, ponieważ uważamy, że górny czerwony spągo
wiec - niezależnie od kontrowersyjnych kwestii jego przynależności do późnej
molasy lub do najniższego odcinka pokrywy platformowej - rozpoczyna nowy etap rozwojowy obszaru.
Tezy zawarte w artykule wynikają z przedstawionych ilustracji:
1) mapy paleotektonicznej schyłku górnego czerwonego spągowca (fig. 1);
2) trzech map paleotektonicznych cyklów PZl, PZ2, PZ3, na których zazna- czono elementy paleomorfologiczne występujące w dwóch etapach każdego z tych cyklów: u schyłku sedymentacji węglanów i ewaporatów (fig. 2, 3 i 4);
3) mapy paleotektonicznej cyklu PZ4, również dla dwóch etapów: schyłku
sedymentacji podcyklu PZ4a i schyłku sedymentacji podcyklu PZ4b (fig. 5);
4) dwóch map paleotektonicznych trwałości obniżeń i wypiętrzeń dla całego
górnego czerwonego spągowca i cechsztynu (fig. 6 i 7).
Podstawowym materiałem dla konstrukcji tych map były mapy miąższościowo
-litofacjalne i paleogeograficzne (Atlas litofacjalno-paleogeograficzny ... , 1978;
R. Wagner i in., 1978; J. Pokorski, 1978). W górnym czerwonym spągowcu jako
wypiętrzenia zinterpretowano: a) obszary alimentacji , b) obszary o małej miąższości
osadów klastycznych (do 100 m) oraz c) obszary o dominacji osadów grubookru-
* Referat wygłoszony w dniu 15 listopada 1979 r. w Instytucie Geologicznym na sympozjum naukowym nt:
Tektonika platformowa na obszarze Polski.
. szard Dadlez . Pokorskl, Ry
JpdrzeJ d Wagner, ~ Ryszar
[JJJJ 7
Paleotektonika basenu
tt+-
@
20
na Nizu Polskim
100 km
./ I
/
H-{'-+3 8
I I I I I
@9
/ / / I ./
l,-' '(
'\
-
. ..../ j555
Ryszard Wagner. J~drzej PokorskL Ryszard Oadlcz 556
chowych i mi(!zszosci nie przekraczaj(!cej 200 m. Do wypi~trzen cechsztynskich istniej,!cych w fazach sedymentacji w~glanowej zaliczono: a) obszary l(!dowe oraz b) obszary charakteryzuj(!ce si~ sedymentacj(! w srodowisku wyraznie plytszym w stosunku do pozostalej, z reguly cent~alnej, cz~sci basenu. W fazach sedymen- tacji ewaporatow do wypi~tl:zen zaliczono obszary 0 przewadze osadow w~gla
nowych i anhydrytowych w przeciwienstwie do obnizen charakteryzuj(!cych hi~
najcz~sciej przewag(! i duzymi mi(!zszosciami soli kamiennych (obszary obnizone - od 11 do 50~/~ soli, silnie obnizone - powyzej 501>0 soli) lub siln(! subsydencj,!
nie kompensowan(! przez sedymentacj~.
Na pograniczu dolnego i gornego czerwonego Sp(!gowca blokowc ruchy tekto- niczne fazy saalskiej zapocz(!tkowaly sedymentacj~ diastroficznych, czerwonej barwy, osadow klastycznych gornego czerwonego SP(!gOWC:.l. Proces ten zainicjo- wal w permie nowy cykl diastroficzno-sedymentacyjny, w ktorym w dalszych etapach rozwoju tworzyly si~ glownie ewaporaty, a ponownie pod koniec cyklu
sedymentacj~ zamykaly czerwone utwory klastyczne.
Przy rozwazaniu rozwoju basenu czerwonego Sp(!gowca zwrocilismy uwag~
przede wszystkim na moment poprzedzaj,!cy sedymentacj~ cechsztynu (fig. 1).
Glownym elementem obnizanym byla wowczas bruzda centralna. By} to obszar
najwi~kszej, kompensowanej subsydencji a jednoczesnie dominacji frakcji drobno- ziarnistych, mulowcowej i ilastej. Wydaje si~, ze w trakcie sedymentacji gornego czerwonego Sp(!gowca obnizenie to stopniowo rozszerzalo si~, zachowuj(!c w cz~sci
osiowej stale i wysokie tempo subsydencji. Obszar polozony na poludnie i polud- niowy zachod od bruzdy centralnej ulegal w omawianym czasie stopniowemu erozyjnemu zrownaniu. Oominuj(!cym elementem paleotektonicznym bylo tutaj
wypi~trzenie wolsztynskie, ktore pod koniec czerwonego sp~gowca zostaJo roz- cz}onowane na kilkanascie blokow. Cz~sc blokow, pozbawiona osadow czerwonego Sp(!gowca, stanowila zapewne kulminacje morfologiczne w czasie calego gornego czerwonego sp~gowca. Pasmowe ich ulozenie sugeruje zwi,!zek z eJementami tekto- niczno-morfologicznymi gorotworu waryscyjskiego.
Sposrod obnizen tektonicznych, ktore spowodowaly rozczlonowanie wy-
pi~trzenia wolsztynskiego, najwi~ksze znaczenie mia} row Poznania. Ten element paleotektoniczny by} wyraznym obnizeniem, ktore pod koniec sedymentacji gor- nego czerwonego Sp(!gowca uleglo stopniowemu zasypaniu. Pomi~dzy wypi~trze
niem wolsztynskim a wypi~trzeniem na obszarze Sudetow rozci'lgal si~ szeroki pas obszaru wzgl~dnie stabilncgo 0 sedymentacji piaszczystcj. lcdynic w zachodniej
Fig. I. Mapa palcotektoniczna gornego czerwonego sp<!gowca Palaeotectonic map of the Upper Rotliegendes
I - zasi\!g osadim: a pierwotny. b - wsp6kzesny: :2 - i/opachyty \\ hm: .~ -- si re!"y Iwi\?ks/ollych grudiel1ll-l\\
mi<\zszosci: 4 syn~cdy Ilh:ntacyjnc ,Irefy lIskokowe: 5 ohszary wypi\?tr/eI1: 6 ohs/ary ohnii'eli: 7 IlhS/a r\
erozji epigcnc!YClncl: ~ -- ohS/aryalimenlacji: 9 jedno,tki j1aicoteklonil"lne: I -- wypi\?tr/cnic t.ehy.11 ohnii'l:- nie baityckie. 111- \\ypi\!tl"lenic l11a/urskie. IV ohnii'cl1ic podlaskic. V ohszar S\\'i\?IOkr/y~"i_ VI SlIdc!).
VII - r6w Laskowic. VIII obnii'clllc' 'lc'lonog6rskic. IX - wypi~trzcl1ie \\ob/tYliskie, X r()\\ PO/nania. XI bruzda centralna. XII - strcfa Kamicl1Jd Chojnic
I extent of deposits: ;1 - primary. h present: 2 isopachs in hm; -' - zones of increased !hickne,s gradients;
4 - synsedimentary fault zones: 5 - uplifted areas; 6 depressed areas; 7 - areas of epigenetic erosion; X source areas: <) palaeotectonil.' units: I - t.cha Uplift. 11 - Baltic Depression. III - Mazury Liphft. IV Pod- lasie Depression. V Holy Cross Area. VI - Sudeles. VII Laskowice Graben, VIII -- Zielona G()ra Depression.
IX - Wolsztyn Uplift. X 1'0/11;\11 Grahel1. XI - Ccntral Furrow. XII -- Kamietl - Chojnicc lime
Paleotektonika basenu Niiu Polskim
cz~sci uformowalo si~ obnizenie zielonogorskie, zaznaczaj'!ce si~ jeszcze u schylku czerwonego sp'!gowca. Row Laskowic byl elementem poprzecznym do generalnie prawie rownoleznikowego przebiegu poludniowej krawt;dzi wypi~trzen i zwi,!- zany byl z systemem uskokow 0 kierunku zblizonym do poludnikowego. Uformo- wany w gornym czerwonym sp'!gowcu, w wyzszym permie zapewne juz si~ nie zaznaczal.
Obszar starej platformy otaz przyrosni~tej do niej strefy Kamienia - Chojnic tworzyl w stosunku do centralnej bruzdy element zdecydowanie wypit;trzony.
Gorny czerwony sp,!gowiec wypelnial tutaj wyl,!cznie rozlegle, lecz plytkie obni- zenia morfologiczne, ktore zostaly tektonicznie zroznicowane przez subsydencj~
w czasie sedymentacji cechsztynu.
W koncu sedymentacji gornego czerwonego sp'!gowca nast,!pilo silne wyrow- nanie reliefu w zbiorniku przez wypelnienie go osadami oraz znaczna penepleni- zacja obszarow alimentacyjnych. Tylko najsilniej zaakcentowane wypi~trzenia
lub ich kulminacje zachowaly swoje znaczenie. Dotyczy to zw1aszcza obszarow wypi~trzenia wolsztynskiego, Sudetow, Gor Swi~tokrzyskich oraz strefy Kosza- lina - Chojnic.
Na prze10mie czerwonego sp'!gowca i cechsztynu w wyniku ugi~cia calego dna basenu nast,!pila transgresja morska, przerywaj'!c l,!dowy etap rozwoju basenu.
Poniewaz obnizeniu ulegla rowniez zachodnia kraw~dz platformy prekambryj- skiej, osady cechsztynu lez'! tu przekraczaj'!co na czerwonym sp'!gowcu. 0 po- wszechnosci ruchow obnizaj,!cych swiadczy szeroko rozprzestrzeniony lupek miedzionosny, ktorego zasi~g przekracza granice basenu czerwonego sp'!gowca.
Etap ugi~cia by1 krotkotrwaly. Juz w czasie sedymentacji wapienia cechsztynskiego, a zwlaszcza pod koniec fazy sedymentacji w~glanow, relief dna zbiornika zrozni- cowal si~. Pomijaj,!c strefy wypi~trzen ci,!gn,!ce sit; wzd1uz brzegow zbiornika,
najwi~ksza elewacja wewn~trzna utworzyla si~ na obszarze wypi~trzenia wol- sztynskiego. Poza tym utworzy1y si~ krotkotrwale wypit;trzenia - gryfickie i zlo- towskie oraz pas wyraznych wypi~trzen w strefie Koszalina - Chojnic (fig. 2).
W nast~pnym etapie rozwoju basenu, w fazie sedymentacji ewaporatow PZl
post~powa1o dalsze zroznicowanie reliefu dna zbiornika. Powstala centralna bruzda charakteryzuj,!ca si~ niekompensowan,! subsydencj,!. Rozformowaniu ulegly wypi~trzenie zlotowskie oraz cz~sciowo wypi~trzenie gryfickie. Na obszarze przedsudeckim zostala obnizona polnocna cz~sc wypi~trzenia wolsztynskiego, ktore uleg10 ponadto silnemu rozczlonowaniu. Odzylo rowniez obnizenie zielono- gorskie, lecz subsydencja byla tu - w przeciwienstwie do czerwonego sp'!gowca - niekompensowana przez sedymentacjt;. W tym samym obszarze w fazie ewapo- ratowej wyst,!pilo zjawisko ugit;cia polnocnych krawt;dzi wypit;trzen z okresu wapienia cechsztynskiego i przesuwania osi wypit;trzen ewaporatow w kierunku poludniowym i poludniowo-zachodnim. Na obszarze platformy paleozoicznej uklad stref stabilnych i labilnych pod koniec sedymentacji utworow cykl u PZ I i w gornym czerwonym sp'!gowcu byl zatem na ogol podobny, jakkolwiek na ob- szarze przedsudeckim nast,!pilo przesuni~cie osi glownych strefwypi~trzen i obnizen ku poludniowi i poludniowemu zachodowi.
. szard Dadlez . PokorskI, Ry
W gner, J~drzeJ
Ryszard a
5 o
20' - - '
Paleotektonika basenu na Nizu Polskim
I I~.
\
--========-:.~\ \
Fig. 2. Mapa paleotektoniczna cyklu PZl Palaeotectonic map of the PZ I cycle
i
\ "-
."
/
\ I
\. .~
\
\ ' }
c-·
~
\ I
559
1 - izopachyty w m; 2 osie barier w{!glanowych; 3 - obszary wypi{!trzen: a w fazie sedymentacji w{!glano- wej, b w fazie sedymentacji ewaporatowej; 4 obszary obnizen w faziesedymentacji ewaporatowej: a - silnie obnizone, b - slabo obnizone; 5 - jednostki paleotektoniczne: XI I1 - wypi{!trzenie gryfickie, XI V - wypi{!trzenie
zlotowskie; pozostale objasnienia jak na fig. 1 .
1 isopachs in m; 2 - axes of carbonate barriers; 3 - uplifted areas: a in the phase of carbonate sedimenta- tion, b - in the phase of evaporite sedimentation; 4 - depressed areas in the phase of evaporite sedimentation:
a - strongly depressed, b - slightly depressed; 5 - palaeotectonic units: XIII - Gryfice Uplift, XIV - .:llotow Uplift; for other explanations see Fig. I
560 Ryszard Wagner, Jt;drzej PokorskL Ryszard Dadlez
\
?
\."l, c..,'- ...
, ~I '1~_~
1,./ ~
o 20
'\
\ i
\
\
100 km I
\ ~~----~ /
Fig. 3. Mapa paleotektoniczna cyklu PZ2 Palaeotectonic map of the PZ2 cycle
O~jasnienia jak na fig. 2 For explanations see Fig. :2
I
"
/ / /
\ 1 I
"
... "' ... ~
\
\
/
\
\
\
\ I
\ I
\
)
,
\ f l
\
'" \
/ / r
/
N a obszarze starej platformy nie doszlo do zaniku wypi~trzen wapienia cech- sztynskiego w fazie ewaporatowej, wr~cz przeciwnie, wypi~trzenia wapienia cech- sztynskiego zostaly powi~kszone w kierunku zachodnim przez wypi~trzenia ewa- porat6w. Obnijenie wypi~trzen wyst,!pilo w ograniczonym stopniu jedynie w strefie Koszalina - Chojnic.
W kolejnych etapach, tzn. w fazie sedymentacji dolomitu gl6wnego i w fazie ewaporat6w PZ2, wyst,!pily analogiczne trendy w przesuwaniu osi wypi~trzen
i obniien, jak w cyklu PZI, pomimo wyraznej regresji PZ2 w stosunku do PZI na obszarze calego basenu (fig. 3). Bruzda centralna, jako obszar maksymalnej subsydencji kompensowanej osadami, ulegla rozszerzeniu we wszystkich kierun- kach. Wypi~trzenie wolsztynskie na obszarze przedsudeckim, istniej,!ce jeszcze w czasie sedymentacji dolomitu gl6wnego, zniklo prawie calkowicie w czasie se- dymentacji ewaporat6w. Zachowal si~ jedynie jego fragment poludniowy wcho- dz'!cy w sklad strefy wypi~trzen brzeinych. lednoczesnie nast,!pilo znaczne ujedno- licenie ruch6w obnizaj,!cych, co doprowadzilo do. wyr6wnania morfologii dna
Paleotektonika basenu
Fig. 4. Mapa paleotcktoniczna cyklu PZ3 Palaeotectonic map of the PZ3 cycle Objasnienia jak na lig. 2
For explanations see Fig. 2
na Nizu Polskim
r,
- l-,-'\,
~ _ _ _ -.:..'00km
\ J
\ \
\
\
\
\
561
basenu sedymentacyjnego. Na obszarze starej platformy obszar wypi~trzen pO-
wi~kszyl si~ i przesun~l ku zachodowi. Zanikla rowniez mozaikowosc stref wy-
pi~trzen i obnizen charakterystyczna dla cyklu PZl (por. fig. 2 i 3).
W cyklu PZ3 bruzda centralna ulegla ponownemu zw~zeniu (fig. 4). Stopniowe
wypi~trzenie si~ obszaru starej platformy spowodowalo regresj~ morza, a w kon- sekwencji dalsze przesuwanie si~ i powi~kszanie obszarow wypi~trzonych w kie- runku zachodnim. W wyniku generalnego obnizenia obszaru przedsudeckiego
wypi~trzenie wolsztynskie zaniklo ostatecznie. Zjawisko to spowodowalo takze
siln~ transgresj~ morza PZ3 ku poludniowi, przy czym jego zasi~g przekroczyl
lini~ brzegowq nie tylko morza cyklu PZ2, ale i cyklu PZl (por. fig. 2, 3 i 4). Slab- sza transgresja morza nast~pila w strefie Koszalina - Chojnic i wyniesienia Leby na skutek obnizenia poludniowych i zachodnich cz~sci wypi~trzen z okresu cyklu PZ2. Pod koniec cykl u PZ3 nastqpilo stopniowe dzwiganie, przede wszystkim obszaru starej platformy i platformy waryscyjskiej, oraz zwiqzana z nim regresja morza. Sedymentacja ewaporatow utrzymala si~ najdluzej w centralnej bruzdzie sedymentacyjnej.
562 Ryszard Wagner, J~drzej Pokorski, Ryszard Dadlez
Fig. 5. Mapa paleotektoniczna cyklu PZ4 Palaeotectonic map of the PZ4 cycle
_ _ _ _ _ _ _ _ _ ...i "' ... "'"
o 20 lOOkm
'\
)
<
\
\ )
I
\ \,
\ ( '\
I obszar maksymalnego obnizenia; :2 - obszar sedymentacji klastycznej; 3 - strefy zwi~kszonych gradientow miqzszosci; 4 - wspolczesny zasi~g soli kamiennych: a - podcyklu PZ4a. b - podcyklu PZ4b; 5 - izopachyta 100 m: a podcyklu PZ4a. b - podcyklu PZ4b
I - area of maximum depression; 2 - area of clastic sedimentation; 3 zones of increased thickness gradients;
4 - present extent of rock salt: a in the PZ4a sub-cycle. b - in the PZ4b sub-cycle; 5 100 m isopach: a of the PZ4a sub-cycle, b - of the PZ4b - sub-cycle
Analogiczne trendy kurczenia si~ basenu ewaporatowego wyst,!pily w czasie sedymentacji osadow cyklu PZ4 (fig. 5). Na pocz'!tku podcyklu PZ4a zostal osta- tecznie wydzwigni~ty obszar starej platformy oraz poludniowa cz~sc platformy waryscyjskiej. N a obszarach tych, ktore znalazly si~ w obr~bie l,!du, sedymentacja terygeniczna rozwijala si~ w niewielkim wymiarze. Dalszy eta p kurczenia relikto- wego basenu ewaporatowego w podcyklu PZ4b zaznaczyl si~ najsilniej na obsza- rze przedsudeckim, wydzwigni~ciem prawie calego obszaru platformy waryscyj- skiej. Bruzda centralna byla jedynym obszarem 0 silnej subsydencji kompenso- wanej przez sedymentacj~, utrzymuj,!cej si~ przez caly cykl PZ4. Tutaj tez najdluzej osadzaly si~ ewaporaty.
Zasadnicze trendy i cz~stotliwosc obnizania si~ i wypi~trzania poszczegolnych obszarow zostaly przedstawione na mapach trwalosci paleoobnizen (fig. 6) i paleo-
Paleotektonika basenu na Niiu Polskim
o 20 100 km
~~--~
/ (
/
)
\
,
L I
""'1._,--.. ... )
~,\
/ /
Fig. 6. Mapa trwaloSci paleoobniien w gornym czerwonym sP<lgowcu i cechsztynie Map of permanence of the paleo-depressions in the Upper Rotliegendes and Zechstein
I L
/ I
" ) (,
\
\ , 563
,
"-
~.)
\
\ I r - J / /
I - cz~stotliwosc wyst~powania maksymalnego obnizenia w 5 kolejnych etapach ewolucji basenu (etap I - gorny czerwony spqgowiec, 11 - cykl PZI, III cykl PZ2, IV - cykl PZ3, V - cykl PZ4): a - obnizenie w 5 etapach, b - w 4 etapach, c - w 3 etapach, d - w 2 etapach, e - w I etapie, f - obszary nie obnizane lub sJabo obniza- ne; pozostaJe objasnienia jak na fig. I
I - frequency of occurrence of the maximum depression in the 5 successive evolutionary stages of the basin (I stage - Upper Rotliegendes, 11 - PZ I cycle, III - PZ2 cycle, IV - PZ3 cycle, V - PZ4 cycle): a - depression in 5 stages, b - in 4 stages, c - in 3 stages, d in 2 stages, e - in I stage, f - areas non-depressed or slightly depressed;
for other explanations see Fig. I
wypi~trzen (fig. 7). Mapy te zostaly skonstruowane dla okresu od gornego czer- won ego sp<!gowca do konca cechsztynu przez nalozenie na siebie map paleotekto- nicznych (fig. 1 - 5). Na mapie trwalosci paleoobnizen (fig. 6) oznaczono trwalosc obnizania poszczegolnych obszarow, przy czym rozpatrywano wyl<!cznie obszary o maksymalnym obnizaniu w poszczegolnych etapach. Obszar centralnej bruzdy byl maksymalnym obnizeniem we wszystkich 5 etapach rozwoju basenu. Na po- zostalych obszarach, 0 coraz rzadszej szrafurze, trwalosc obnizania maleje odpo- wiednio od 4 do I. Brak szrafu oznacza, ze w zadnym z wydzielonych etapow obszary te nie znalazly si~ w strefie maksymalnego obnizenia.
W podobny sposob skonstruowano map~ trwalosci paleowypi~trzen (fig. 7) wprowadzaj<!c istotn<! modyfikacj~. Obszary alimentacyjne i l<!dowe liczono po-
564 Ryszard Wagner, J~drzej Pokorski, Ryszard Dadlez
... 2 - ... 3 ...--.-..- ,
:=.=.=
\ ... ..."
?
\
o 20 100 km /
~~---~ / /
Fig. 7. Mapa trwaloSci paleowypi~trzen w gornym czerwonym sP<l-gowcu cechsztynie Map of permanence of the palaeo-uplifts in the Upper Rotliegendes and Zechstein
/ (
/ /
1 - c z ~ s tot 1 i w 0 s i: w y s t ~ pow ani a w y p i ~ t r z e li i I u k sed y men t a c y j n y c h w 5 kolejnych etapach ewolucji basenu (trwalosi: wypi~trzen okreslono w umownej skali I O-stopniowej, lutworzonej w nast~pujl!cy sposob: w kazdym etapie ewolucyjnym rozpatrywano dwa rodzaje wypio;!trzeli - z lukl! i bcz luki sedymel1lacyjnej;
kazdl! z tych ccch 07naczono wskaznikiem I: w przypadku wyst~powania obu ccch \\'ypi~trzcnic otrzymywalo wskaz- nik 2; jakoprzykladowy rezultat - trwalosi: wypi~trzenia z lukl! scdymentacyjm! w cil!gu dwoch etapow. podobnie jak i trwalosi: wypit;trzenia bez luki w cil!gu czterech etapow daj<t w sumie wskaznik 4): a - wskaznik O. brak wy-
pi~trzen i luk sedymentacyjnych we wszystkich etapach rozwojowych, b - wskaznik 1-2, c - wskaznik 3-4, d - wskainik 5, e wskaznik 6-9, I' wskainik 10. wypi~trzenie crodowane wc wszystkich etapach rozwojowych (obS/ary iroJlowe): 2 - g 6 r n a k raw ~ d z s t re fy T e is se y r e' a - Tor n qui s t a (granicy platformy pre- wendyjskiej) wedlug danych sejsmiki refmkcyjnej: 3 polnocna granica faldowej strefy warys- cyjskiej: 4 - re g ion a I n e s t re fy zwi~kszonych gradientow mil!zszosci; 5 - inne kierunki tektoniczne wply- wajl!ce na ksztalt i ewolucj~ basenu: a zblizone do r6wnoleznikowych, b - zblizone do poludnikowych
1 -frcqucncy of occurrcncc of uplifts and sedimcntary gaps inthe5successiveevolu- tionary stages of the basin (permanence of uplifts is given in a conventional scale composed of 10 degrees in the follow- ing way: in every evolutionary stage two kinds of uplifts have been considered - with and without sedimentary gap;
either feature has been marked with an index I: in case of oceurence of both features the uplift has got an index 2:
for example, both the permanence of uplift with sedimentary gap during two stages and the permanence of uplift without sedimentary gap during four stages result in an index 4): a - index 0, uplifts and stratigraphic gaps lacking in all evolutionary stages, b - index 1-2, c - index 3 -4, d index 5, e index 6 -9, f index 10, uplifts eroded during all evolutionary stages (source areas); 2 - u P per e d g e 0 f the T e i s s e y r e-Tor n qui s t Z 0 n e (boundary of the pre- Vendian platform) after refraction seismic data: 3 - nor the r n b 0 u n d a r y 0 f the Va r i s can f 0 I d e d bel t: 4 - re g ion a I z 0 n e s of the increased thickness gradients: 5 - other tectonic trends influcncing the shape and evolution of the basin: a - subparallel, b - submeridional
Paleotektonika basenu permu na Nizu Polskim 565 dwojnie, raz jako obszar wypi~trzony i po raz drugi jako obszar luki sedymentacyj- nej, uzyskuj~c dzi~ki temu dUlY kontrast mi~dzy wypi~trzeniami z lukami sedy- mentacyjnymi i bez luk sedymentacyjnych. Przy tej metodzie dla rozpatrywanych
pi~ciu etapow rozwoju basenu otrzymano 10-stopniow~ skal~ trwalosci wypi~trzen.
Wartose wskaznika 10 maj,! obszary 0 pierwotnym braku skal permu. W kolejnym wydzieleniu zgrupowano obszary 0 wartosciach wskaznikow od 6 do 9, charakte- ryzuj,!ce si~ obecnosci~ licznych luk sedymentacyjnych. Nast~pnie osobno zary- sowano obszary 0 wskazniku 5, 0 wskazniku od 3 do 4 oraz 0 wskazniku od 2 do 1, przy czym dwa ostatnie charakteryzuj,! si~ mal~ cz~stotliwosci,! wypi~trzen
i minimaln,! ilosci'! luk sedymentacyjnych. Centrum basenu ma wartose wskaz- nika 0, co oznacza brak luk w profilu permu oraz brak wypi~trzen w rozpatry- wanym odcinku stratygraficznym.
N a podstawie przeprowadzonej analizy ewolucji paleoteoktonicznej mozna przedstawie nast~puj,!ce wnioski:
1. Centralna bruzda byla obszarem 0 zdecydowanej tendencji do obnizania . i maksymalnej subsydencji najcz~sciej kompensowanej przez sedymentacj~. Zda- niem J. Znoski (1979) subsydencja ta byla zwi,!zana z transformacjami fazowymi na granicy Moho. Prawdopodobne jest usytuowanie bruzdy w strefie domnie- manego obnizenia przedgorskiego waryscydow.
2. Obszar starej platformy byl zdecydowanie stabilny, a ponadto bardziej stabilny niz platform a paleozoiczna i wyroznial si~ stosunkowo niewielkim, szeroko- promiennym zroznicowaniem. Na starej platformie zaznaczyly si~ wypi~trzenia
Leby i mazurskie oraz obnizenia baltyckie i podlaskie.
3, Poludniowo-zachodnia granica tego obszaru zgadza si~ z przebiegiem ze-
wn~trznej kraw~dzi starej platformy, czyli stref'! Teisseyre'a-Tornquista wyzna-
czon~ na podstawie sejsmicznych badan refrakcyjnych.
4. Strefa Kamienia - Chojnic, w ktorej podlozu wyst~puj,! zroznicowane bloki starszego paleozoiku, dewonu i karbonu wyraznie wyodr~bnia si~ ruchli- wosci,!.
5. W poludniowo-zachodniej Polsce wyroznie mozna obszar 0 zdecydowanej tendencji do wypi~trzen, przylegaj~cy do centralnej bruzdy. Granica mi~dzy nim a bruzd,!, maj~ca ksztaH luku, zostala zinterpretowana jako p61nocny zasi~g oro- genu waryscyjskiego (strefy renohercynskiej), przedluZaj~cy si~ dalej ku zacho- dowi poza tereny Polski. Wewn'!trz tego obszaru mozna rowniez dopatrzye si~
analogicznego, lukowatego ulozenia elementow paleomorfologicznych, zwlaszcza na paleotektonicznych mapach gornego czerwonego sp'!gowca i cyklu PZl (fig.
1 i 2). Natomiast w jego cz~sci poludniowej wyraznie zaznacza si~ prostolinijna
kraw~dz paleomorfologiczna przebiegaj~ca skosnie do wymienionych kierunkow.
6. Krzyzowanie si~ kilku zasadniczych kierunkow tektonicznych wplywa na ksztalt i ewolucj~ basenu:
a) NW -SE, prawie rownolegly do strefy Teisseyre'a-Tornquista, wyznaczony przezprzebieg stref 0 roznej labilnosci oraz regionalne gradienty mi,!zszosci;
b) WNW - ESE - "swi~tokrzyski", wyst~puj,!cy w poludniowej cz~sci obszaru przedsudeckiego oraz na kraw~dzi strefy Kamienia - Chojnic; reprezentuje on starsze kierunki, bye moze kaledonskie, odmlodzone w etapie hercynskim;
c) kierunki zblizone do poludnikowych 0 niejasnej genezie.
Wymienione tendencje rozwojowe w wielu przypadkach trwaly nadal w erze mezozoicznej. Przedstawiono je na bardzo uproszczonym szkicu (fig. 8), ktory w przeciwienstwie do poprzednich oparty jest wyl,!cznie na ogolnej ocenie jakoscio- wej. Zrodlem jej byly nast~puj,!ce prace: Atlas geologiczny Polski 1: 2000000 .:'(1968), Atlas litologiczno-paleogeograjiczny obszar6w pla(formowych Polski 1 : 2000000 (1975) i Mapa tektoniczna kompleksu cechsztynsko-mezozoicznego (w druku).
566 Ryszard Wagner, J{!drzej Pokorski, Ryszard Dadlez
Fig. 8. Szkic wzgl{!dnej stabilnosci obszarow Nizu Polskiego w mezozoiku Sketch of the relative stability of the Polish Lowlands areas in the Mesozoic
la.,- g - wzrastaj<l:ca stabilnosc obszaru mierzona redukcj<l: mi<l:zszosci oraz wzrastaj<l:c<l: dlugosci~ i cz~stotliwOSci<l:
luk stratygraflCzno'-erozyjnych (a - prawie nieprzerwana sedymentacja, pe1ny profil, mi<l::lsZOSC pierwotna do 10000 m;
f oraz g - okresy sedymentacji, mi<l:.zszosc minimalna w przybliZeniu 300 - 500 m); 2a - d - wzrastaj<l:ca stabilnosc obszaru mierzona spadkiem komplikacji tektonicznych (a - struktury solne diapirowe, b - struktury solne nie- diapirowe, c, d struktury niesolne); 3 obszary inwersji tektonicznej w poznej kredzie-wczesnym trzecior~dzie;
4 - j e d nos t k i p a I e 0 t e k ton i c z ne: 1 - wypi~trzenie Leby, 2 - obnizenie baltyckie, 3 - wypi~trze
nie mazurskie, 4 - obnizenie podlaskie, 5 - strefa Kamien -Chojnice, 6 - bruzda centralna, 7 wypi~trzenie
wolsztynskie, 8 - blok Rawicza - Ostrzeszowa, 9 - garb wielkopolski
la - g - increasing stability of the area measured by the reduction of thickness, and the increasing duration and frequency of the stratigraphic-erosional gaps (a - almost unbroken sedimentation, full sequence, primary thickness up to 10000 m; f and g - periods of non-deposition .and/or erosion longer than periods of deposition, minimum thickness approximately 300 -500 m); 2a - d - increasing stability of the area measured by the decrease of tectonic complexity (a - piercement salt structures, b - non-piercement salt structures, c and d - non-salt structures);
3 - areas of the Late Cretaceous-Early Tertiary tectonic inversion; 4 p a I a e 0 tee ton i c un its: I - Leba Uplift, 2 - Baltic Depression, 3 - Mazury Uplift, 4 - Podlasie Depression, 5 - Kamien -Chojnice Zone, 6 - Central Furrow, 7 - Wolsztyn Uplift, 8 Rawicz - Ostrzeszow Block, 9 - Wielkopolska Swell
N a starej platformie wypi~trzenie Leby zachowuje przez caly mezozoik ten- dencje wypi~trzajClce, podkresione dzwigni~ciem poznokredowym lub pokredowym.
Najsilniejszy kontrast w calym mezozoiku utrzymuje si~ na jego granicy ze strefCl Koszalina - Chojnic. Wypi~trzenie mazurskie stopniowo' traci swCl odr~bnosc
w stosunku do obnizenia baltyckiego i obnizenia 'podlaskiego przez relatywne obnizanie 0 charakterze pulsacyjnym, przy czym zatarcie tej odr~bnosCi nast~puje
najpierw na granicy z zapadliskiem podlaskim, a pozniej na granicy z obnizeniem
baltyckim. .
Os subsydencji, po okresie pewnej niestabilnosci w triasie, ustala si~ w jurze- 'dolnej kredzie zasadniczo wzdluz centralnej bruzdy permskiej, z tym ze na pol- nocnym zachodzie przelamuje ona zachodniCl cz~sc strefy Kamienia - Chojnic.
Cz~sc wschodnia przelamanego bloku (strefa Koszalina-Chojnic) zachowuje si~
wzgl~dnie sztywno w stosunku do bruzdy, ale jest rownoczesnie stosunkowo ruchli-
Paleotektonika basenu per mu na Nizu Polskim 567
wa, co wyraza si~ lokalnymi zroznicowaniami subsydencji i powstaniem wielu inwersyjnych antyklin na przelomie mezozoiku i kenozoiku. Bruzda centralna jest obszarem najintensywniejszej tektoniki solnej.
Stabilnosc obszaru monokliny przedsudeckiej wzgl~dem bruzdy utrzymuje si~
prawie przez caly mezozoik, jest wyrazona ukladem mi(!zszosci i facji oraz dodat- kowo podkreslona co najmniej dwufazowym dzwigni~ciem we wczesnej kredzie i wczesnym trzeciorz~dzie. W podziale tektonicznym stabilnosc wyraza si~ przede wszystkim brakiem tektoniki solnej. W niektorych okresach poszczegolne bloki monokliny przedsudeckiej akcentuj(! sw(! odr~bnosc w stosunku do s(!siedztwa wedlug planu paleotektonicznego odziedziczonego po permie, np. wypi~trzenie
wolsztynskie bylo dzwigni~te w nizszym triasie, zachodnia jego ez~sc - w wyzszej jurze i nizszej kredzie, a cz~sc poludniowo-wschodnia (blok Rawicza ~ Ostrzeszo-
wa) - w czasie ruchow na przelomie kajpru i retyku. Nie jest wykluczone, ze niektore elementy mezozoicznego zroznicowania na granicy tego obszaru z bruzd(!
centraln(! (np. garb wielkopolski) s(! rowniez od:?,:iedziczone po paleotektonicznym planie permskim. Jest to jednak strefa zbyt slabo zbadanych osadow permskich, by mozna bylo to przypuszczenie potwierdzic.
N a koniec, w czasie zasadniczej poznokredowo-wczesnotrzeciorz~dowej prze- budowy tektonicznej mezozoiku niektore uskoki, ktore zapewne rz(!dziJy sedy- mentacj(! i rozkladem subsydencji permu, ulegly rowniez odnowieniu. Dotyczy to przede wszystkim strefy Koszalina - Chojnic, fragmentow strefy Poznania- Olesnicy, strefy Klecka itp.
Zaklad Geologii Zloz Ropy i Gazu Zaklad Stratygrafii, Tektoniki i Paleogeografii Instytutu Geologicznego
Warszawa, ul. Rakowiecka 4 Nadeslano dnia ~ grudnia 1979 r.
PISMIENNICTWO
ATLAS GEOLOGICZNY POLSKI 1: 2000000 (1968). Red. J. Znosko. lust. Geol. Warszawa.
ATLAS LITOLOGICZNO-PALEOGEOGRAFICZNY OBSZAROW PLATFORMOWYCH POL- SKI 1: 2000000 (1975). Cz. n - Mezozoik (bez kredy gornej) - red. J. Czerminski, M. Pajchlo- wa. Inst. GeoI. Warszawa.
ATLAS LITOF ACJALNO-PALEOGEOGRAFICZNY PERMU OBSZAROW PLATFORMOWYCH POLSKI (1978). Red. S. Depowski. Inst. Geol. Warszawa.
MAPA TEKTONICZNA KOMPLEKSU CECHSZTYNSKO-MEZOZOICZNEGO NA NIZU POL- SKIM 1: 500000 (w druku). Red. R. Dadlez. Inst. Geol. Warszawa.
POKORSKI J. (1978) Zarys rozwoju basenu czerwonego sPllgowca na obszarze Nizu Polskiego.
Prz. Geol., 26, p. 686-694, nr 12. Warszawa.
WAGNER R., Plt\TKOWSKI T.S., PERYT T.M. (1978) - Polski basen cechsztynskL Prz. Geol., 26, 673 -686, nr 12. Warszawa.
ZNOSKO J. (1979) - Teisseyre~Tornquist tectonic zone: some interpretative implications of recent geological and geophysical investigation. Acta Geol. Pol., 29, p. 365 - 382, nr 4. Warszawa.
568 Ryszard Wagner, J~drzej Pokorski, Ryszard Dadlez
PblwapA BArHEP. EHA>KeM nOKOPCKlII. PblWapA AAAflE3
nAnEOTEKTOHII'IKA nEPMCKOrO 6ACCEHHA HA nOnhCKOH HII'I3MEHHOCTII'I
flWTo$aL\WanbHble H naneoreorpa$wliecKwe KapTbl oliepeAHblx :nanOB 3BOnlOL\HH nepMH. la WCKnlOlieHweM HW>KHerO KpaCHoro ne>KHft (ATnaC ...•. 1978). HHTepnpeTwpoBanwcb B KaTerOpHftX ony- l1.\eHHbIX W npWnOAHftTblX naneOTeKTOHWlieCKHX 3neMeHTOB ($wr. 1-5). Ha 3TOM OCHOBe nOArOTO- BneHbl ABe oliepeAHble KOMnneKCHble KapTbl ($wr. 6 W 7). AeMoHcTpwpYIOl1.\we nOCTOftHCTBO naneo- TeKTOHWlieCKWX 3neMeHTOB B npOAOn>KeHWW nepMcKoro nepwoAa. 3TW 3neMeHTbl 06pa30BanWCb B pe- 3ynbTaTe n03AHeBapWCL\WMCKWX npOL\eCcoB. conpOBO>KAaBWWXCft nOftBneHWeM C6pOCOB W 3peMpo- reHWlieCKVlX HapyweHVlM.
Ha npeAcYAeTcKoM TeppVlTopWVI Ayro06pa3Hble CTpyKTYPbl (BonbwTblHcKoe nOAHftTWe, 3ene- HorypcKaft BnaAwHa) ftBnftlOTCft HacneAOBaHHblMVI nocne Mop$onoro-TeKToHwliecKVlx 3neMeHTOB peMHOrepL\WHCKOM 30Hbl BapwcL\wHcKoro oporeHa. HeKoTopble CTpyKTYPbl pacnOnO>KeHbl nepneHAVI- KynftpHO wnVl AwarOHanbHO K rnaBHoMY HanpaBneHHIO (pOB n03HaHw W flftCKOBWL\), B pe3ynbTaTe aKTWB- HOCTW nonepeliHblx C6pOCOB. C TelieHweM BpeMeHw npWnOAHftTble 3neMeHTbl nOCTeneHHO AenwnWCb Ha liaCTW. onYCKanWCbVl VlX 3allV1Bano L\eXWTeHHOBoe Mope. 3TOT npOL\eCC 3aBepWVlnCft BO BpeMft L\HKna PZ3. OAHaKO Ha KpaHHeM .ore paMOHa BO BCe L\exwTeHHOBoe BpeMft cYl1.\eCTBOBana nalleOTeKTO- HWliecKo-naneoMop$onorVllieCKaft cTyneHb.
Ha npoTVlBOnOnO>KHOM cTopoHe 6acceHHa, Ha TeppWTOpWW CTaPOH BocToliHo-EBponeMcKoH nnaT-
$OpMbl, cYl1.\eCTBOBaBI,L\We B TO BpeMft npWnOAHftTble 6nOKW (nOAHftTWe fl36bl. Ma3ypCKoe nOAHftTwe), coxpaHwnWCb B TelieHwe Bcero nepWOAa, nPVllieM VlX rpaHWL\bl nOCTeneHHO paCWWpftnWCb. 3TOT 311eMeHT BL\enOM 6bln ftBHO 60nee CTa6V1nbHbIM. lieM BapVlCL\WMCKWH nOftc. K)ro-3anaAHaft rpaHVlL\a noro 3ne- MeHTa TOliHO COBnaAana C BHeWHHM KpaeM nnaT$opMbl, BblAeneHHblM no ceHcMwlieCKwM AaHHblM MnB. 30Ha KaMeHb-XOHHHL\e, conpeAellbHaft C KpaeM nnn$opMbl Ha IOrO-3anaAe H xapaKTepW3Y- lOl1.\aftCft 6nOKOBblM CTpoeHweM AeBOHa W Kap60Ha B OCHOBaHVlW nepMH. OTllWliaeTCft 60nbWOM MO- 6WllbHOCTblO.
Me>KAY ynOMftHYTblMW 6011bWWMW naneOTeKTOHWlieCKWMW 311eMeHTaMW pacnOnO>KeHa L\eHTpanb- Haft 60p03Aa, BepOftTHO. Ha MeCTe cy6BapwcL\HHCKOM BnaAWHbl. Bo BCe onWCblBaeMoe BpeMft OHa cwnbHO nOHW>KanaCb, nPWlieM onYCKaHwe He BcerAa KOMneHcwpOBanOCb ocaAKaMH.
B nepMCKOM 6acceMHe MO>KHO OTMeTWTb ABa rnaBHblX naneOTeKTOHVllieCKHX HanpaBneHHft, a WMeH- HO: C3-K)B. B OCHOBHOM napannenbHoe rpaHWL\e BOCTOliHo-EBponeMcKoM nnn$opMbl; 3C3-BK)B (T.H. "CBeHTOKWHCKoe HanpaBneHVle"), lieTKO Bblpa>KeHHoe KaK Ha .ore npeACYAeTCKOM 06naCTW, TaK W B 30He KaMeHb-XOMHWL\e W OTpa>KalOl,L\ee, BepOftTHO, CTapwwe (KaneAoHcKwel) HanpaBneHWft, 06HOBWBWWeCft B BapVlCL\WHCKYIO TeKTOHWlieCKYIO 3noxy; a TaK>Ke nOliTVI MepWAWOHanbHble HanpaB- neHWft HeBblftCHeHHOro npOWCXO>KAeHWft.
MHorwe H3 nepMCKWX nalleOTeKTOHHlieCKwx 3neMeHTOB MO>KHO Ha6nlOAaTb TaK>Ke OTpa3WBWH- MWCft B Me3030e. OHVI nOKa3aHbl Ha $wr. 8, KOTOpaJl COCTaBneHa HeCKonbKO VlHblM cnoc060M, lieM OCTanb- Hble KapTbl.
Streszczenie 569
Ryszard WAGNER, J~drzej POKORSKI, Ryszard DADLEZ
PALAEOTECTONICS OF THE PERMIAN BASIN IN THE POLISH LOWLANDS
Summary
Lithofacies and palaeogeographic maps of the succesive Permian evolutionary stages except for the Lower Rotliegendes (Athis litofacjalno-paleogeograficzny ... , 1978) have been interpreted in terms of the palaeotectonic, down-warped and up-warped units (Figs. I - 5). On this basis two compound maps have been then prepared (Figs. 6 and 7), showing the persistence of palaeotectonic elements throughout the Permian period. These elements owe their origin to the Late Variscan faulting and warp- ing processes.
Arcuated structures in the Fore-Sudetic area (Wolsztyn . Uplift, Zielona Gora Depression) were probably inherited from the morphological-tectonic units of the Rheno-Hercynian Zone of the Variscan orogen. Some features are there oblique or perpendicular to the main trends (Poznan and Laskowice Grabens), being the result of the activity of transverse faults. With the passage of time the uplifted elements were being gradually segmented, subsided and submerged by the Zechstein sea. This process came to an end by the time of the PZ3 cycle. Nevertheless, a palaeotectonic- -palaeomorphological edge existed constantly during the Zechstein in the southernmost part of the area.
On the opposite side of the basin, within the territory of the old East-European Platform, the then existing elevated blocks Cuba Uplift, Mazury Uplift) persisted all the time, their extent even gradually growing. This unit as a whole was distinctly more stable than the Variscan belt. Its southwestern boundary follows strictly the outer edge of the Platform delimited by the seismic refraction data. Adjacent to this edge in its northwestern part, the Kamien - Chojnice Zone, where the Permian rocks are underlain by the strongly block-faulted Devonian and Carboniferous strata, distinguishes itself by its conspicuous mobility.
Between the above-mentioned major palaeotectonic units, the Central Furrow developed pre- sumably at the place of the Sub-Variscan fore-deep. It is marked during the whole time-span discussed by the considerable subsidence, partly non-compensated by the accumulation of sediments.
Some principal palaeotectonic trends can be recognized within the Permian basin. They are:
NW-SE trend, roughly parallel to the boundary of the East-European Platform; WNW-ESE trend (so-called "Gory Swi~tokrzyskie Mountains'trend"), clearly visible both in the southern part of the F ore-Sudetic area as in the Kamien - Chojnice Zone, representing probably older (Caledonian?) trends, rejuvenated during the Variscan tectonic epoch; finally, submeridional trends of obscure origin.
Many of the Permian palaeotectonic units have also been observed in the Mesozoic sequences.
These are presented in Fig. 8 which is prepared in a somewhat different manner than the remaining maps.
Translated by R. Dadlez
