Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy

TYTUŁ: Lower Oligocene Menilite Beds, Polish Outer Carpathians: supposed deep-sea flysch locally reinterpreted as shelfal, based on new sedimentological, micropalaeontological and organic-geochemical data /Warstwy menilitowe, dolnego oligocenu polskich Karpat Zewnętrznych uważane dotychczas za głębokowodne utwory fliszowe – lokalnie zreinterpretowane, jako utwory szelfowe, na podstawie badań sedymentologicznych, mikropaleontologicznych i geochemii organicznej

Autorzy: Piotr S. Dziadzio*, Irena Matyasik*, Małgorzata Garecka**, Andrzej Szydło**

* Oil and Gas Institute – National Research Institute, Lubicz 25A, 31-503 Kraków, Poland.
** Polish Geological Institute – National Research Institute, Skrzatów 1, 31-560 Kraków, Poland

Opis PL

Głównym zagadnieniem omawianym w niniejszej pracy jest wykształcenie facjalne oraz środowisko sedymentacji warstw menilitowych. Stanowią one regionalny marker w sukcesji utworów dolnego oligocenu występujący w różnych płaszczowinach zachodnich i wschodnich Karpat Zewnętrznych na terenie Słowacji, Polski, Ukrainy, Rumunii oraz w obszarze basenu panońskiego. Od dawna były one poddawane, tak jak i inne wydzielenia litostratygraficzne w Karpatach, szczegółowym badaniom.
Jednak w ciągu ostatnich 80 lat badań prowadzonych na poziomie regionalnym nie uzyskano ich spójnej interpretacji batymetrycznej. Większość geologów badających Karpaty twierdzi, że utwory budujące Karpaty w okresie od jury do miocenu mają głębokowodną genezę.
Wydaje się jednak bardzo prawdopodobne, że lokalnie – na powstających w wyniku tektonicznej ewolucji wewnątrzbasenowych wyniesieniach (zwanych również kordylierami) – mogło dochodzić do rozwoju stref z płytkowodną sedymentacją, gdy nie uległy one procesowi kanibalizacji w wyniku erozji. Dzięki temu utwory takie mogły również zachować się w obrębie struktur płaszczowinowych.
Ta koncepcja poparta badaniami sedymentologicznymi, biostratygraficznymi i geochemicznymi znajduje uzasadnienie w przypadku warstw menilitowych z piaskowcami magdaleńskimi występującymi w obrębie płaszczowiny śląskiej oraz w obrębie warstw magurskich płaszczowiny magurskiej. Obie jednostki obecnie znajdują się w bliskim sąsiedztwie i w obu przypadkach badane utwory z ich obrębu są wieku dolnooligoceńskiego.
Sukcesja warstw menilitowych odsłaniająca się w korycie rzeki Sękówki w Gorlicach (profil A) z obrębu płaszczowiny śląskiej ma udokumentowaną, około 180-metrową miąższość. Składa się ona z trzech retrogradacyjnych parasekwencji ograniczonych powierzchniami zalewu morskiego. Została zinterpretowana jako zestaw płytkomorskich parasekwencji powstałych w warunkach wymuszonej regresji [por. 30], a nie (jak to dotychczas było przyjmowane) jako osad głębokomorskich turbidytów. Z punktu widzenia paleogeografii profil A powstał po północnej stronie tzw. kordyliery śląskiej.
Profil B (odsłaniający się w korycie rzeki Sękówki w Ropicy Górnej) należy do płaszczowiny magurskiej (strefy Siar). Zinterpretowana zmienność warunków sedymentacji wskazuje na powstanie tych utworów również w obrębie płytkowodnego systemu depozycji. Zarówno zinterpretowane środowisko sedymentacji, jak i wiek tych utworów, określony na dolny oligocen są inne niż te prezentowane w wielu poprzednich pracach. Paleogeograficznie profil B został zdeponowany po południowej stronie kordyliery śląskiej. Ma on około 80 m miąższości i stanowi dolną część mierzącej około 2000 m grubości sukcesji warstw magurskich.
Oba profile zostały zinterpretowane jako powstałe na tektonicznie kontrolowanych wąskich szelfach. Szelf po południowej stronie kordyliery śląskiej był bardzo aktywny tektonicznie, miał charakter schodowy i był zdominowany prawdopodobnie sedymentacją, jaka mogła mieć miejsce w systemie gruboklastycznej delty skraju szelfu. Szelf po północnej stronie został natomiast zinterpretowany jako szelf napędzany akomodacją, na którym rozwijał się płytkowodny system deltowy.
Zaprezentowane wyniki badań są kompleksowym zbiorem szczegółowych badań sedymentologicznych pokazujących odmienny punkt widzenia na sedymentację i genezę warstw menilitowych [por. 29, 30], które są główną skałą macierzystą dla węglowodorów w Karpatach, a które są wciąż słabo poznane.
Niniejsza praca ma znaczenie dla nowej, choć wcześniej sygnalizowanej w kilku publikacjach, interpretacji utworów tzw. fliszu i jego paleobatymetrii oraz pokazuje szereg nierozpoznanych dotychczas struktur sedymentacyjnych. Stanowi ona krok w kierunku zrozumienia rozkładu facji i środowisk sedymentacji warstw menilitowych w obrębie Karpat.

Opis EN

The Menilite Beds form a widespread lower Oligocene marker succession in various nappes along the Outer Carpathians in the Slovak Republic, Poland, Ukraine, Romania and the Pannonian Basin System, long analysed in detail, like other lithological divisions in the Carpathians. Although the past 80 years of regional research gave inconsistent bathymetric interpretations, the vast majority of Carpathian geologists insist that all the Jurassic to Miocene deposits are of deep-water origin. Intuitively, however, any evolving array of tectonically active thrust wedge-top basins is likely to include many transient zones of shallow-water sedimentation whose deposits, if not cannibalized by erosion, might locally be preserved within the ultimate nappe stack. This hypothesis is postulated here for the (A) Magdalena Sandstone Member of the Menilite Beds in the Silesian Nappe, and (B) Magura Beds in the adjacent/suprajacent Magura Nappe. An early Oligocene age for both units is confirmed here by micropalaeontology.
Measured Section A (Gorlice, Sękówka River) in the Silesian Nappe, was deposited on the northern side of an interpreted tectonic palaeo-highland, the Silesian Cordillera. Section A exposes about 180 m of the Menilite Beds and reinterpreted here (see also [30]) as three shallow-water retrogradational parasequences bounded by marine flooding surfaces, recording an overall tectonically-forced regression, previously interpreted as deep-sea deposits.
Measured Section B (Ropica Górna, Sękówka River), of the Magura Nappe (Siary Zone), is likewise interpreted here is shallow-water deposits. Both the environment and the early Oligocene age interpreted here conflict with many previous publications. Palaeogeoraphically, Section B was deposited on the southern flank of the Silesian Cordillera. About 80 m of the Magura Beds are exposed in Section B, part of a ca. 2 km-thick succession.
Both sections are thought to have accumulated on a tectonically-steepened narrow shelf. The shelf on the southern flank of the Silesian Cordillera was tectonically active, of stair type, dominated by an interpreted coarse-grained shelf-margin delta. The shelf on the northern flank is interpreted as an accommodation-driven, shallow-water deltaic system.
The presented work of a detailed sedimentological research programme showing a different point of view on the sedimentation of the Menilite Beds (see also [29, 30]), which are the main hydrocarbon source rock in the Carpathians and are still poorly understood. This work emphasises the global importance of the interpretation of flysch palaeobathymetry arising from sedimentologists' increasing ability to recognise combined-flow sedimentary structures in flysch. This research is a step towards understanding the facies distributions and sedimentary environments of the Menilite Beds throughout the Carpathians.

Praca naukowa nr 213 jest dostępna w trybie open acces.

Zamówienie wersji drukowanej:

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Koszt przesyłki: 5 zł brutto za sztukę – list polecony

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 12 617 76 32.