Kra jurajska w dyluwjum Puszkarni pod Wilnem i głębokie wiercenie w Wilnie
Abstract
Die Tiefbohrung von Wilno Und die Jurascholle In Diluvium von Puszkarnia
Im Jahre 1914 wurden auf Veranlassung der Stadtverwaltung von Wilno zwei Tiefbohrungen für das städtische Wasserwerk unternommen und die während der Kriegszeit aufbewahrten Bohrproben mir gütig von derselben zur Untersuchung übergeben. Eine Bohrung erreichte die Tiefe von 153 m, die andere 120.40 m. Da der Bernardiner Garten, wo die Bohrungen ausgeführt wurden, auf der niedersten Terasse des Wiliaflusses liegt, so durchfuhren die Bohrungen nicht nur die tieferen Diluvialschichten und die uterliegende, seit langem bekannte Oligocän-Formation, sondern reichten noch weiter in den bis jetzt unbekannten Untergrund. Die Resultate dieser Bohrungen sind um so wertvoller, weil bis dato der tiefere Untergrund in der grossen Region, östlich des Niemen, blos in Minsk, Grodno und Kowno durch Tiefbohrungen festgestellt wurde. Da die' beiden Bohrungen sich nahe von einander befinden und zwar auf derselben Höhe über dem Meeresspiegel (98 m), so ergänzen sie sich vorzüglich und in Folge dessen sind die Ungenauigkeiten, welche beim Herausnehmen der Bohrproben entstehen könnten, dadurch stark vermindert. Laut der Proben aus den beiden Bohrungen massen dar: stellt sich das Wilnaer Profil folgendermassen dar:
0.00-41.80 Mächtig m. Alluvium und Diluvium.............................41.80
41.80-43.70 Harte Phosphoritknollen............................. 1.90
43.70-56.40 Dunkelgrüner, glaukonitischer Quarzsand 12.70
56.40-67.00 Glimmerführender, dunkeier, unten sandiger Ton mit hellgrauen Mergelknollen, pyrithaltig ....................................................10.60
67.00-71.60 Grauer Mergelton.
Hellgrauer Sandstein und Sand.
Grauer Mergel und Kalkstein mit Sandsteineinlagen……. 4.60
71.60-74.00 Weisser geschichteter Kalksandstein…….. 2.40
74.00-74.40 Grauer Tonmergel......................................0.40
74.40-74.70 Graue Tonmergel und Kalk………………………0.30
74.70-76.50 Grauer Kalk und harter, grauer Ton, Quarzsand…..1.80
76.50-91.40 Hellgrauer, sehr harter kalkiger Dolomit…………14.90
91.40-92.60 Grauer, etwas eisenschüssiger, harter Schieferton…1.20
92.60-96.60 Erdiger gelblichgrauer Mergel…………………..4.00
96.60-98.40 Gelbbrauner Ton………………………………………1.80
98.40-114.30 Hellegrauer Mergelton……………………………15.90
114.30-120.40 Grauer Mergelton………………………………….6.10
120.40-125.00 Hellbrauner mit grauen Einlagerungen (bunter)
Mergelton……………………………………………………………………..4.60
125.00-126.50 Bohrprobe nicht erhalten……………………..1.50
126.50-131.70 Bunter Mergel (brauner Mergel mit weissen
Einlagerungen………………………………………………………………..5.20
131.70-133.20 Weisser Tonmergel mit kleinen Dolomittrümmern
und Gipsblätchen…………………………………………………………..1.50
133.20-140.20 Hellgrauer Mergelton……………………………..7.00
140.20-153.00 Zertrümmerter gelblicher Dolomit………….12.80
Unter 41.80 m mächtigen Alluvium um Diluvium kann man in der Wilnaer Bohrung drei Schichtenserien unterscheiden: 1° die obere, sandig-tonige, glaukonitische Serie; 2° die mittlere, tonigsandige; 3° die untere, dolomitisch-tonige. Die Glaukonitische Serie. Unmittelbar unter dem Diluvium liegt eine Phosphoritenschicht, 1.90 m mächtig (41.80—43.70). Die Phosphoritknollen sind identisch mit denen, welche Berendt in der Umgebung von Grodno im Jahre 1870 gefunden und beschrieben hat. Vor zwei Jahren habe ich solche Phosphoritknollen auch bei Wołkowysk im Hangenden der dortigen Kreideformation entdeckt. Unter der Phosphoritenschicht befinden sich in der Wilnaer Bohrung dunkelgrüne, glaukonitische, etwas tonige Sande, 12.70 m mächtig. Es unterliegt keinem Zweifel, dass diese Schichten dem Oligocän zugerechnet sein müssen, welcher im nordöstlichen Polen in der Facies der glaukonitischen, phosphorithaltigen Sande und Tone entwickelt ist. Im Liegenden der glaukonitischen Sande kommt ein 10.60 m mächtiger, dunkelgrauer Glimmerton, mit helleren Einlagerungen, so wie Mergel- und Eisenkieskonkretionen. Er errinert sehr an die Oxfordtone von Popielany in Lithauen, welche ich persönlich noch vor dem Kriege gesehen habe. Ähnliche Bildungen sind von Lewi ń s k i und S ams o n owi c z (5) als cenomane von Grodno, Kobryń, Orany etc. beschrieben worden. Leider lieferten die Wilnaer Bohrproben keine Fossilien. Meine Zweifel wurden beseitigt durch das Auffinden einer Oxfordscholle in Puszkarnia, in der Entfernung 4.5 km östlich von Wilno. Die Ortschaft Puszkarnia liegt am hohen Ufer des Flusses Wilenka. Hier in der steilen Wand sieht man mitten in den stark gestörten Diluvialschichten eine Scholle vom dunkelgrauen, im nassen Zustande fast schwarzen, Glimmerton, welche in das Diluvium hineingepresst ist. Weisser, in der dunklen Masse zerstreuter Glimmer giebt dem Tone ein charakteristisches, dem Popielanyer Juraton sehr ähnliches. Aussehen. Ausserdem enthält der Ton der Scholle zahlreiche Mergel- und Eisenkieskonkretionen, was auch für die Oxfordtone in Popielany bezeichnend ist. In dieser Scholle ist bis jetzt die nachstehende Fauna festgestellt worden. Belemnites an Bzowiensis Zeiszner, Posidonomya an ornąta Qu.
Belemnites sp. sp. Ostrea sp. indet,
Cardioceras cordatus Sow., Gryphaea dilatata Sow.,
Cardioceras quadricostalus Nikit., Macrodon Rouilleri Trautsch.,
Cardioceras tenuicostatus Nikit., Macrodon pictum Mil.,
Pleurotomaria macrocephala Qu., Macrodon Kayserlingi Orb.,
Pleurotomaria an Buchiana Orb., Pholadomya an parcicosta Ag.,
Pleurotomaria conoidea Desh.Lahus., Pholadomya sp. indet.,
Turbo spinosus? Lahus., Rhynchonella an varians Schl.
Trotzdem diese Fauna unvollkommen erhalten ist so genügt sie doch um das oberoxfordische Alter der Tone feststellen zu können. Unsere Scholle gehöhrt ohne Zweifel dem lithauisch.-kurländischen Jura, mit dem sie petrographisch identisch ist Auch der Erhaltungszustand der Versteinerungen ist dem Popielanyer ähnlich. Da aber petrographisch der Glimmerton der Oxfordscholle in Puszkarnia sich nicht von dem, das Oligocän unterlagernden, Glimmertone der Wilnaer Bohrung unterscheiden lässt, so glaube ich mich den letztgenannten zur Juraformation, nähmlich zur Oxfordetage, zurechnen zu dürfen berechtigt. Die folgende zweite, mergelig-sandige, Serie besteht aus hellen Sandsteinen und Sanden (durch Bohrer zertrümmerter Sandstein), grauen Tonmergeln und Tonen mit eingelagerten Kalkbänken. Der Kalkstein ist löchig und enthält kleine Eisenkieskristallen. In den Tonmergeln sind zahlreiche weisse Glimmerblätchen sichtbar. In Popielany, der nächsten von Wilno Gegend, wo das Liegende des dunklen oxfordischen Glimmertones entblösst ist, wie es sich aus den Arbeiten von Grewingk (3), Siemiradzki (8), Scheilwien (7), Boden( l ) , Krekel (4) und Wetzel(11) ergiebt, unterliegt dem Glimmertone eine Schichtenfolge, welche aus Sandsteinen und Tonen mit eingelagerten Kalkbänken besteht, und derer Zugehöhrigkeit zum Oxford und Kelleway festgestellt worden ist. Die grosse Ähnlichkeit des Juraprofils in Popielany mit der mergelig-sandigen Serie der Wilnaer Bohrung berechtigt vollauf zum Zurechnen dieser Schichten zum Jura. Die Bestättigung solcher Annahme finde ich auch in der mergelig-tonig-sandiger Entwicklung des Oxford und Kelloway in Ostpreussen. Die dolomitisch-tonige Serie. Im tieferen Untergründe von Wilno ist nach dem jetzigen Stande unserer Erfahrungen das Perm oder der Devon zu erwarten. Die mergelig-tonige Ausbildung der letzten Schichtenfolge, welche durch ziemlich mächtige Dolomite oben und unten begrenzt ist, spricht für das Perm, das seit langer Zeit in Ostpreussen, wie auch in Lithauen in dieser Facies bekannt ist. Ausserden hatte ich auch die Gelegenheit die Wilnaer Bohrproben mit solchen ans Szawle vergleichen zu können, derer permischer Alter auf Grund des Auftretens von Backewellia bestimmt werden konnte (5). Dieser Vergleich stellte meine oben erwähnte Ansicht fest und ich finde jetzt keine Gründe mehr, um diese Schichtenfolge der Wilnaer Bohrung nicht als permische zu betrachten Die Wilnaer Bohrung giebt also folgendes geölogisches Profil. Das Diluvium unterlagerndes Tertiär (Ol igocän) ist als dunkelgrüne, glaukonitische phosphoritknollenführende Sande ausgebildet Seine Mächtigkeit beträgt ca. 14.60 m und seine Lage ist mit 41.80—56.20 m. Tiefe bestimmt worden (56.20—41.60 m über d. Meeresspiegel). Die Kreideformation ist nicht durchbohrt worden. Also scheint damnach Wilno nördlich von der Kreideausbreitung zu liegen. Eine Annahme der Zerstörung der Kreideformation durch Tertiärabrasion scheint mir nicht zutreffend, da wie wir wissen, hat die letzte im Süden (z. B. in Grodno) sehr wenig die Kreideschichten sehr wenig getroffen. Der 20.10 m mächtige Jura (Oxfor.d) tritt in Wilnaer Bohrung in der Facies des lithauisch-kurischen Jura. Er liegt in der Teufe von 56.40 m bis 76.50 m, oder von 41.60 bis 21.50 über d. Meeresspiegel. Er ist vom Perm unterlagert, dessen Lage mit 76.40 m und 153 m bestimmt worden ist, was auf Meeresspiegel umgerechnet 41,60 m über 0 und 21.50 m unter 0 entspricht. Diese Schichten gehöhren den Zechsteinletten, dagegen der, in der Sohle der Bohrung entdeckte, Dolomit, der Dolomitetage Ostpreussens vielleicht zugerechnet werden darf.
Im Jahre 1914 wurden auf Veranlassung der Stadtverwaltung von Wilno zwei Tiefbohrungen für das städtische Wasserwerk unternommen und die während der Kriegszeit aufbewahrten Bohrproben mir gütig von derselben zur Untersuchung übergeben. Eine Bohrung erreichte die Tiefe von 153 m, die andere 120.40 m. Da der Bernardiner Garten, wo die Bohrungen ausgeführt wurden, auf der niedersten Terasse des Wiliaflusses liegt, so durchfuhren die Bohrungen nicht nur die tieferen Diluvialschichten und die uterliegende, seit langem bekannte Oligocän-Formation, sondern reichten noch weiter in den bis jetzt unbekannten Untergrund. Die Resultate dieser Bohrungen sind um so wertvoller, weil bis dato der tiefere Untergrund in der grossen Region, östlich des Niemen, blos in Minsk, Grodno und Kowno durch Tiefbohrungen festgestellt wurde. Da die' beiden Bohrungen sich nahe von einander befinden und zwar auf derselben Höhe über dem Meeresspiegel (98 m), so ergänzen sie sich vorzüglich und in Folge dessen sind die Ungenauigkeiten, welche beim Herausnehmen der Bohrproben entstehen könnten, dadurch stark vermindert. Laut der Proben aus den beiden Bohrungen massen dar: stellt sich das Wilnaer Profil folgendermassen dar:
0.00-41.80 Mächtig m. Alluvium und Diluvium.............................41.80
41.80-43.70 Harte Phosphoritknollen............................. 1.90
43.70-56.40 Dunkelgrüner, glaukonitischer Quarzsand 12.70
56.40-67.00 Glimmerführender, dunkeier, unten sandiger Ton mit hellgrauen Mergelknollen, pyrithaltig ....................................................10.60
67.00-71.60 Grauer Mergelton.
Hellgrauer Sandstein und Sand.
Grauer Mergel und Kalkstein mit Sandsteineinlagen……. 4.60
71.60-74.00 Weisser geschichteter Kalksandstein…….. 2.40
74.00-74.40 Grauer Tonmergel......................................0.40
74.40-74.70 Graue Tonmergel und Kalk………………………0.30
74.70-76.50 Grauer Kalk und harter, grauer Ton, Quarzsand…..1.80
76.50-91.40 Hellgrauer, sehr harter kalkiger Dolomit…………14.90
91.40-92.60 Grauer, etwas eisenschüssiger, harter Schieferton…1.20
92.60-96.60 Erdiger gelblichgrauer Mergel…………………..4.00
96.60-98.40 Gelbbrauner Ton………………………………………1.80
98.40-114.30 Hellegrauer Mergelton……………………………15.90
114.30-120.40 Grauer Mergelton………………………………….6.10
120.40-125.00 Hellbrauner mit grauen Einlagerungen (bunter)
Mergelton……………………………………………………………………..4.60
125.00-126.50 Bohrprobe nicht erhalten……………………..1.50
126.50-131.70 Bunter Mergel (brauner Mergel mit weissen
Einlagerungen………………………………………………………………..5.20
131.70-133.20 Weisser Tonmergel mit kleinen Dolomittrümmern
und Gipsblätchen…………………………………………………………..1.50
133.20-140.20 Hellgrauer Mergelton……………………………..7.00
140.20-153.00 Zertrümmerter gelblicher Dolomit………….12.80
Unter 41.80 m mächtigen Alluvium um Diluvium kann man in der Wilnaer Bohrung drei Schichtenserien unterscheiden: 1° die obere, sandig-tonige, glaukonitische Serie; 2° die mittlere, tonigsandige; 3° die untere, dolomitisch-tonige. Die Glaukonitische Serie. Unmittelbar unter dem Diluvium liegt eine Phosphoritenschicht, 1.90 m mächtig (41.80—43.70). Die Phosphoritknollen sind identisch mit denen, welche Berendt in der Umgebung von Grodno im Jahre 1870 gefunden und beschrieben hat. Vor zwei Jahren habe ich solche Phosphoritknollen auch bei Wołkowysk im Hangenden der dortigen Kreideformation entdeckt. Unter der Phosphoritenschicht befinden sich in der Wilnaer Bohrung dunkelgrüne, glaukonitische, etwas tonige Sande, 12.70 m mächtig. Es unterliegt keinem Zweifel, dass diese Schichten dem Oligocän zugerechnet sein müssen, welcher im nordöstlichen Polen in der Facies der glaukonitischen, phosphorithaltigen Sande und Tone entwickelt ist. Im Liegenden der glaukonitischen Sande kommt ein 10.60 m mächtiger, dunkelgrauer Glimmerton, mit helleren Einlagerungen, so wie Mergel- und Eisenkieskonkretionen. Er errinert sehr an die Oxfordtone von Popielany in Lithauen, welche ich persönlich noch vor dem Kriege gesehen habe. Ähnliche Bildungen sind von Lewi ń s k i und S ams o n owi c z (5) als cenomane von Grodno, Kobryń, Orany etc. beschrieben worden. Leider lieferten die Wilnaer Bohrproben keine Fossilien. Meine Zweifel wurden beseitigt durch das Auffinden einer Oxfordscholle in Puszkarnia, in der Entfernung 4.5 km östlich von Wilno. Die Ortschaft Puszkarnia liegt am hohen Ufer des Flusses Wilenka. Hier in der steilen Wand sieht man mitten in den stark gestörten Diluvialschichten eine Scholle vom dunkelgrauen, im nassen Zustande fast schwarzen, Glimmerton, welche in das Diluvium hineingepresst ist. Weisser, in der dunklen Masse zerstreuter Glimmer giebt dem Tone ein charakteristisches, dem Popielanyer Juraton sehr ähnliches. Aussehen. Ausserdem enthält der Ton der Scholle zahlreiche Mergel- und Eisenkieskonkretionen, was auch für die Oxfordtone in Popielany bezeichnend ist. In dieser Scholle ist bis jetzt die nachstehende Fauna festgestellt worden. Belemnites an Bzowiensis Zeiszner, Posidonomya an ornąta Qu.
Belemnites sp. sp. Ostrea sp. indet,
Cardioceras cordatus Sow., Gryphaea dilatata Sow.,
Cardioceras quadricostalus Nikit., Macrodon Rouilleri Trautsch.,
Cardioceras tenuicostatus Nikit., Macrodon pictum Mil.,
Pleurotomaria macrocephala Qu., Macrodon Kayserlingi Orb.,
Pleurotomaria an Buchiana Orb., Pholadomya an parcicosta Ag.,
Pleurotomaria conoidea Desh.Lahus., Pholadomya sp. indet.,
Turbo spinosus? Lahus., Rhynchonella an varians Schl.
Trotzdem diese Fauna unvollkommen erhalten ist so genügt sie doch um das oberoxfordische Alter der Tone feststellen zu können. Unsere Scholle gehöhrt ohne Zweifel dem lithauisch.-kurländischen Jura, mit dem sie petrographisch identisch ist Auch der Erhaltungszustand der Versteinerungen ist dem Popielanyer ähnlich. Da aber petrographisch der Glimmerton der Oxfordscholle in Puszkarnia sich nicht von dem, das Oligocän unterlagernden, Glimmertone der Wilnaer Bohrung unterscheiden lässt, so glaube ich mich den letztgenannten zur Juraformation, nähmlich zur Oxfordetage, zurechnen zu dürfen berechtigt. Die folgende zweite, mergelig-sandige, Serie besteht aus hellen Sandsteinen und Sanden (durch Bohrer zertrümmerter Sandstein), grauen Tonmergeln und Tonen mit eingelagerten Kalkbänken. Der Kalkstein ist löchig und enthält kleine Eisenkieskristallen. In den Tonmergeln sind zahlreiche weisse Glimmerblätchen sichtbar. In Popielany, der nächsten von Wilno Gegend, wo das Liegende des dunklen oxfordischen Glimmertones entblösst ist, wie es sich aus den Arbeiten von Grewingk (3), Siemiradzki (8), Scheilwien (7), Boden( l ) , Krekel (4) und Wetzel(11) ergiebt, unterliegt dem Glimmertone eine Schichtenfolge, welche aus Sandsteinen und Tonen mit eingelagerten Kalkbänken besteht, und derer Zugehöhrigkeit zum Oxford und Kelleway festgestellt worden ist. Die grosse Ähnlichkeit des Juraprofils in Popielany mit der mergelig-sandigen Serie der Wilnaer Bohrung berechtigt vollauf zum Zurechnen dieser Schichten zum Jura. Die Bestättigung solcher Annahme finde ich auch in der mergelig-tonig-sandiger Entwicklung des Oxford und Kelloway in Ostpreussen. Die dolomitisch-tonige Serie. Im tieferen Untergründe von Wilno ist nach dem jetzigen Stande unserer Erfahrungen das Perm oder der Devon zu erwarten. Die mergelig-tonige Ausbildung der letzten Schichtenfolge, welche durch ziemlich mächtige Dolomite oben und unten begrenzt ist, spricht für das Perm, das seit langer Zeit in Ostpreussen, wie auch in Lithauen in dieser Facies bekannt ist. Ausserden hatte ich auch die Gelegenheit die Wilnaer Bohrproben mit solchen ans Szawle vergleichen zu können, derer permischer Alter auf Grund des Auftretens von Backewellia bestimmt werden konnte (5). Dieser Vergleich stellte meine oben erwähnte Ansicht fest und ich finde jetzt keine Gründe mehr, um diese Schichtenfolge der Wilnaer Bohrung nicht als permische zu betrachten Die Wilnaer Bohrung giebt also folgendes geölogisches Profil. Das Diluvium unterlagerndes Tertiär (Ol igocän) ist als dunkelgrüne, glaukonitische phosphoritknollenführende Sande ausgebildet Seine Mächtigkeit beträgt ca. 14.60 m und seine Lage ist mit 41.80—56.20 m. Tiefe bestimmt worden (56.20—41.60 m über d. Meeresspiegel). Die Kreideformation ist nicht durchbohrt worden. Also scheint damnach Wilno nördlich von der Kreideausbreitung zu liegen. Eine Annahme der Zerstörung der Kreideformation durch Tertiärabrasion scheint mir nicht zutreffend, da wie wir wissen, hat die letzte im Süden (z. B. in Grodno) sehr wenig die Kreideschichten sehr wenig getroffen. Der 20.10 m mächtige Jura (Oxfor.d) tritt in Wilnaer Bohrung in der Facies des lithauisch-kurischen Jura. Er liegt in der Teufe von 56.40 m bis 76.50 m, oder von 41.60 bis 21.50 über d. Meeresspiegel. Er ist vom Perm unterlagert, dessen Lage mit 76.40 m und 153 m bestimmt worden ist, was auf Meeresspiegel umgerechnet 41,60 m über 0 und 21.50 m unter 0 entspricht. Diese Schichten gehöhren den Zechsteinletten, dagegen der, in der Sohle der Bohrung entdeckte, Dolomit, der Dolomitetage Ostpreussens vielleicht zugerechnet werden darf.