Z badań geologicznych w Karpatach środkowych między Gorlicami a Sanokiem

Abstract

Recherches geologiques dans des Carpates centrales entre Gorlice at Sanok Stratigraphie. La région examinée se compose de couches du crétacé, de l’éocène et de l’oligocène. Le crétacé est développé dans deux faciès: crétacé de Magura et crétacé du faciès silésien. Le crétacé du faciès de Magura est bien découvert aux environs de Rozdziele, Bednarka, Wola Cieklińska. Il forme une crête morphologique bien saillante entre Folusz et Jaworze. Les formations du crétecé de Magura reposent sur les schistes bigarrés de l’éocène; c’est pourquoi les grès de cette formation ont été considérés comme l’éocène [6, 47, 56, 42], Les investigations de Pau1 [1, 2, 3], Uhlig [4, 5], surtout celles de Nowak [H] qui a trouvé dans ces couches un Inocérame déterminable, ainsi que celles de Mme O. W. Pazdro [39] prouvent que ces couches appartiénnent au crétacé. Le crétacé si lésien se laisse voir sur les plis vigoureusement bombés du groupe moyen. Ce sont les plis Kobylanka- Wójtowa, ainsi que le pli Liwocz-Przybówka. Sur ce dernier pli on observe le profil complet du crétacé. En commençant par la base: 1) schistes noirs, déterminés par Paul et Uhlig [3, 4, 5] comme barrémien, 2) le niveau à conglomérats et grès comparé par Uhlig [4, 5] aux grès albiens de Godula des Carpates silésiennes, 3) la partie des schistes et des marnes probablement de l’époque de l’approfondissement de la mer durant la période de sédimentation des couches à Inocérames. 4) couches de Czarnorzeki représentent la partie la plus supérieure du crétacé. Aussi sur le pli Kobylanka-Wójtowa se montrent ces niveaux du crétacé, à l’exception du barrémien et de l’intercalation de schistes et de marnes apparaissant sur le Liwocz. L’éocène est formé de même que le crétacé dans le faciès de Magura et du groupe moyen. L’éocène de Magura se compose d’argiles schisteuses grises, vertes, rouges, vert-grises et brunes avec intercalations de grès fins glauconieux. Ces grès forment vers la partie supérieure deux niveaux [19]. Les nummulites trouvés dans la forage de la mine „Minerwa“ dans la localité Harklowa déterminent l’âge de ces grès comme l’éocène moyen. Les schistes bigarrés inférieurs à intercalations de grès appartiendraient donc à l’éocène inférieur. L’éocène du groupe moyen, décrit en détail par le prof. Nowa k [13, 20, 28], forme les noyaux de la plus grande partie des plis de la dépression de Jasło-Sanok. Les niveaux moyenne et inférieur de cette formation sont formées par des couches à hiéroglyphes, ainsi que par les schistes bigarrés avec les grès de Ciężkowice. Le nombre des niveaux du grès de Ciężkowice et des niveaux de schistes bigarrés qui les divisent, varient à peu près dans chaque pli, de même que leur épaisseur. Comme le démontrent les schémas de sédimentation ci-joints, la variabilité dans la formation de l’éocène inférieur et moyen est causée par la diversité et les changements des conditions de la sédimentation, formés par le substratum et la structure des bords des îles des Précarpates. Sur la base des coupes de forage et des profils de mines données, on a calculé l’épaisseur de l’éocène inférieur et moyen dans des points particuliers (les mines seules, où les forages parvenaient jusqu’au crétacé, étaient considérées). En se servant de ces points, on a dessiné les lignes d’épaisseur égale des niveaux mentionnés de l’éocène. Après avoir calculé la quantité en % du grès de Ciężkowice, on a pu définir dans chacun des points déjà notés les lignes d’égale quantité en % du grès de Ciężkowice (carte Nr. 1, fig. 1). Comme cette carte ne présentait pas le tableau réel des relations, puisque on n’y prenait pas compte de la déformation provoquée par le plissement, on composa la carte II. (fig. 2). La carte II offre une illustration de celle-ci et permettent de comprendre le sens de la sédimentation des niveaux inférieures de l’éocène. Au début de léocène, devait exister une grande île précarpatique dans la partie méridionale de la région. Elle était séparée de l’île qui surgissait au nord (aujourd’hui terrain à l’ouest de Bratkówka) par un enfoncement concave du substratum, dont le maximum se trouvait dans les environs de Potok. Cette cavité passait à W comme à E aux crêtes déjà inondées à directions S-N et SE-NW, qui autrefois unissaient probablement l’île méri dionale précarpatique avec l’îlot mentionné. Dans toute la région occupée par le grès de Ciężkowice, ou, comme dans les Carpates orientales par leur équivalents, des saillies pareilles formant des îles précarpatiques se trouvaient dans la mer lui prêtant un caractère particulier. Dans la région située au NE du terrain examiné, où le grès de Ciężkowice n’apparaît plus, il faut accepter l’existence d’une mer plus profonde qui procure des sédiments plus uniformes. Dans la période de sédimentation des couches à hiéroglyphes, les îles précarpatiques ont disparu, englouties par l’action destructive de la mer. L’éocène supérieur est représenté par les couches à hiéroglyphes et par les chistes ménilitiques avec des silex à la base. Ces schistes, autrefois reconnus comme l’oligocène inférieur, ont été attribués à l’éocène supérieur [16, 17, 29, 41]. L’observation exacte de la série des schistes ménilitiques témoigne de l’existence d’un continent ou d’une île à NEE de la région discutée. Soh proche voisinage est marqué par les grès clairs dans la zone à pétrosilex des ménilites, par une portion plus épaisse de ces mêmes grès, par des conglomérats dans la section supérieure du niveau ménilitique et par l’accroissement des matières clastiques des schistes. Les troncs fossiles d’arbres (reconnus comme tels par j. Lilpop) trouvées dans les silex dans les environs de Dąbrówka Starzeńska, prouvent que la flora était fournie à la mer par ce continent. L’o1igocène du faciès de Magura n’apparaît point sur le terrain examiné. Dans le groupe moyen il est developpé comme les couches de Krosno. Ces couches représentent les étages inférieurs de cette formation (lattorfien et rupélien). Caractère général des plis de la dépression Jasło-Sanok. Les anticlinaux caractéristiques de la dépression Jasło-Sanok comprennent: le pli Lipnica-Kaczorowy-Gorajowice, le pli Roztoki-Potok-Krościenko, l’élément Żółków-Wrocanka, l’anticlinal Zarzecze-Kopytowa, le pli Wola Dębowiecka-Swierchowa- Rogi, ainsi que l’anticlinal Zboiska-Iwonicz-Wołtuszowa. L’absence de l’affleurement du crétacé sur les plis mentionnés, même dans leurs parties le plus fortement bombées, c’est là leur trait caractéristique. Les plis, souvent compliqués sous le rapport tectonique, découvrent en général des schistes ménilitiques ou bien des couches à hiéroglyphes et des schistes bigarrés, plus rarement les grès de Ciężkowice. Les plis qui n’appartiennent pas directement au groupe mentionné des éléments de la dépression Jasło-Sanok sont les plis suivants: Liwocz-Przybówka, Biecz-Głęboka et le pli productif Kobylanka-Wójtowa. Ces plis, dont les coupes présentées dans la fig. 3 et 4 ont une grande importance, était soumis à l’influence fortement accusée de la nappe de Magura Parmi les plis de la dépression Jasło-Sanok, on peut distinguer deux types, en égard à leur structure. Le type méridionale est formé par des unités vigouresement renversées vers N, avec le flanc septentrional réduit. A ce type appartiennent les plis: Zboiska-Iwonicz-Wołtuszowa, Łazy-Świerchowa-Rogi, Zarzecze-Łubno. Le type septentrional est représenté par des plis brusquement bombés, souvent ondulés doublement vers le sommet, parfois renversés à rebours. Ce sont les plis: Żółków-Wrocanka, Łęgorz-Roztoki-Potok-Krościenko, ainsi que l’anticlinal Zmiennica-Strachocina-Sanok. Tectonique de la nappe de Mâgura. La nappe de Magura forme dans la région examinée un lambeau s’étendant loin vers N jusqu’à Skołyszyn, fortement disséqué par la dénudation. Elle recouvre le flysch sur lequel elle a été charriée en forme de manteau environ 500 m d’épaisseur dans sa partie septentrionale. L’épaisseur du manteau augmente remarquablement vers le S. C’est dans cette direction que s’approfondit la dépression transversale de Jasło, comme le suggèrent les observations faites sur le terrain. En comparant la tectonique des masses de Magura à la tectonique du flysch qu’elle recouvre, déchiffrée à l’aide de nombreux forages, on remarque que la tectonique du lambeau de Magura est subordonnée à la tectonique du flysch du groupe moyen reposant au-dessous. Cette dependence mutuelle, fondée sur la conformité du flysch de Magura avec les éléments plus anciens du flysch du groupe moyen, se laisse observer le plus distinctement sur les profils transversaux à travers Harklowa (fig. 5). Au S du synclinal inverse dans la nappe de la Magura (S de la Harklowa) à l’endroit, où le coin disséqué de la Magura s’élargit sensiblement on remarque la différenciation tectonique de la nappe de la Magura en tout un système de plis et même d’écailles. Ceux-ci constituent l’unité tectonique supérieure de la nappe de Magura, charriée sur les couches d’éocène de l’unité inférieure qui, par le front composé de grès massifs, construit un coin avancé; le décollement, cause immédiate de la différenciation citée, a été provoqué par le vigoureux contraste pétrographique des deux complexes. La nappe de Magura a complété la tectonique du flysch du groupe moyen en la menant jusqu’à son état actuel. Son influence sur les éléments du groupe moyen est diverse: 1) Déviation de direction des plis. Le résultat le plus évident du charriage du coin de Magura sur le flysch du groupe moyen, c’est la déviation de direction des plis du groupe céntral. On l’aperçoit même sur les plis assez éloignés de la répartition actuelle du coin de Magura, comme par ex. sur le pli Liwocz-Przybówka. Les déformations de direction des plis et leur degré sont le mieux visibles sur la carte (Pl. IV.). Au dessous de la partie septentrionale du coin de Magura, passent en se rapprochant grandement deux larges plis, outre plusieurs plus petits. L’un d’eux, c’est le pli Biecz-Głęboka, qui traverse Osobnica, Załęże, Rogi dans la direction de Klimkówka. Le second pli, c’est celui de Kobylanka-Wójtowa, énergiquement recourbé vers le N. Il passe sous la nappe de Magura dans la direction NE dans le pli de la Harklowa, émerge de dessous le flysch de Magura dans la partie S du village Osobnica, puis se dérobe sous le lambeau de Radość. Le noeud de Harklowa [53] présente l’entassement et l’accumulation de toute une série de plis du flysch du groupe moyen sur une bien petite étendue. L’entassement a été causé par les masses charriées de la nappe de Magura 2) Dislocationst ransversales. Comme résultat de la pression de la nappe de Magura, aux points du changement le plus violent de la direction du pli donné, où la cohérence du complexe stratigraphique pouvait céder à la dislocation le plus facilement, on rencontre des failles transversales. On observe ces failles sur le pli Liwocz-Podzamcze-Przybówka et Łazy-Wola Dęr bowiecka-Swierchowa, et sur la courbure (SW de Harklowa) du pli de la Harklowa. 3) Coupure oblique du front des plis du groupe moyen dans les par t ies couver tes par la n appe de Magura. Les masses charriées de la nappe de Magura, outre qu’elles provoquent le phénomène de déformation surtout de la direction des plis, coupent obliquement les fronts des éléments particuliers enveloppés par les couches de Krosno en partie dénudées, ou bien les fronts préparés des éléments particuliers; il s’en suit que la portion coupée des couches subit l’entassement dans les synclinaux devant les fronts de ces plis. Ce phénomène se laisse voir distinctement à Harklowa (fig. 5). 4) I nf l uence sur l ’accumulation de pét role. Le charriage de la nappe de Magura a influé aussi sur la formation définitive des gisements du pétrole. Dans le noeud de Harklowa le pétrole s’y accumule dans les couches de Krosno sur le flanc méridional du pli, mais, chose anormale, les horizons particuliers des gîtes pétrolifères sont parallèles à la limite du charriage de la Magura, tout en passant obliquement à la surface de l’inclinaison des couches coupée par l’unité de Magura. Il est évident que la formation définitive du gisement de Harklowa était en rapport avec le charriage de la nappe de Magura. Les horizons pétrolifères inférieurs de l’éocène et du crétacé se comportent différemment. La manière de leur formation leur était imposée par l’ancienne tectonique postrupélienne du groupe moyen. Le replissement de ce groupe sous le pression de la nappe de Magura provoquant en somme la formation du noeud de Harklowa, a causé la translocation des gisement du pétrole, ainsi qu’un changement dans ses propriétés chimico-physiques relativement à cette translocation. Ce changement se laisse observer le mieux dans le limites du pli Kobylanka-Wôjtowa; il consiste en ce que sur un seul pli dans le même horizon stratigraphique, les propriétés du pétrole qui y apparaît changent à mesure de l’accroissement de l’influence de la nappe de Magura sur le pli donné. La compression de plus vigoureuse de ce pli par l’unité de Magura, a donné lieu à la naissance d’espèces d’huille de pétrole meilleures, plus légères, à commences par le pétrole apparaissant à Lipinki, nommé pétrole „noir“, qui contient de la paraffine et seulement 23% de benzine, et continuer jusqu’au pétrole „jaune“ de Pagorzyna, transparent, tout à fait dénué de paraffine avec un abondant contenu de benzine. La différenciation du pétrole en espèces s’est passée en concordance avec le processus de replissement du groupe moyen sous la pression du manteau de Magura. L’influence de la tectonique, non seulement sur la structure définitive des gisements du pétrole, mais aussi sur la qualité de l’huille, est donc incontestable dans la région discutée. Charriage de la nappe de Magur a sur le f lysch du groupe moyen. En se basant sur ses études dans le terrain, l’auteur conclut ce qui suit: 1) La tectonique de la région discutée a été imposées par la tectonique de substratum (formation de la dépression longitudinale de lasto - Sanok, dépressions et élévations transversales). 2) La tectonique du groupe moyen, mettant à profit la prédisposition de la région, préparée par les anciens mouvements, est d’un âge plus avancé dans l’étendu discutée, que la tectonique de la nappe de Magura, charriée par-dessus. 3) La nappe de Magura, charriée sur les plis du groupe moyen déjà plissé et en partie dénudé, a provoqué par la pression exercée le replissement de ce flysch, la formation du noeud de Harklowa, la coupure des parties frontales des plis, conduisant sur la ligne des dépression transversales à la naissance des coins exposés, actuellement abrités dans ces dépressions comme dans des bassins de conservations. 4) Pendant la période du charriage de la nappe de Magura, la pression accrue des charriages carpathiques sur la zone littorale devient évidente. Comme cette zone offrait quelque résistance, la partie septentrionale du flysch de la dépression Jasło-Sanok qui s’y appuie s’est bombée et les plis dont elle se compose l’ont compliquée sous le rapport de la tectonique, développant le type septentrional des plis de la dépression Jasło-Sanok avec leurs caractéristiques plis en retour. Les phénomènes mentionnés peuvent être placés temporairement dans les cadres suivants: Lorsqu’il s’agit de l’âge de la tectonique du groupe moyen, vu l’absence dans la région explorée de couches plus jeunes que le rupélien, il faut admettre que le groupe moyen du terrain en question a été sumis au plissement au début de l’aquitanien. Après le plissement du groupe cité, les facteurs de dénudation et d’érosion s’affirmèrent. Ils détruisirent les couches de Krosno qui forment le manteau des plis, découvrant ça et là les couches plus âgées de leurs noyaux. Alors seulement s’affectue, sur la région déjà en partie dénudée (l’analyse de la carte le confirme), le charriage de la nappe de Magura. Conformément aux considérations mentionnées plus haut, la limite inférieure temporaine du charriage de la nappe de Magura sur le groupe moyen peut être attribuée à l’aquitanien supérieur. La limite supérieure temporaine de ce charriage doit être admise dans la période posttortonienne. C’est seulement alors qu’a pu être complétée la tectonique de la région discutée, s’exprimant par le replissement définitif des unités particulières. Les élément s t r ansver s aux dans la dépres s i on Jasło-Sanok. L’auteur analyse les culminations et les dépres sions transversales reconnues par K. Tołwiński [57] dans le terrain examiné. La culmination de Gorlice. L’étendue où s’accumulaient les dépôts de l’éocène, qui se trouvent actuellement dans la région de culmination de Gorlice, était autrefois située dans les limites d’une certaine concavité du substratum, égalisée seulement lors de la sédimentation postérieure. La dépression de Jasło se caractérise par le lambeau de recouvrement de Magura conservé dans sa région. Cette depresión a été prédisposée par les relations pétrographiques et l’épaisseur des niveaux particuliers du flysch. En étudiant les cartes de sédimentation, on aperçoit qu’à l’endroit où se déposent les sédiments de l’éocène, apparaissant de nos jours à Harklowa il existait un certain bombement du substratum qui était la cause de l’épaisseur si mince de la formation citée. Les relations changent seulement à l’époque du développement des couches de Krosno. Alors le bombement cité du substratum s’aplanit remplacé par un enfoncement concave. Cela est suggéré par la quantité locale de schistes plus grande dans les couches de Krosno que dans les étendues avoisinantes. Au moment de la première pression plus énergique des mouvements orogéniques, les masses du flysch ont formé la depresión transversale, dont profite plus tard la nappe de Magura en voie de charriage. Il n’est pas juste d’attribuer à la dépression de Jasło (K. Tołwiński [57] le caractère de dépression transversale. Dans ce cas-là, on observerait sur le pli de Liwocz- Przybówka, dans le passage à travers la zone de dépression (selon Tołwiński ) l’immersion de l’axe longitudinal de ce pli et sa surrection ne menant pas jusqu’à l’affleurement du crétacé barrémien. Le lambeau de Kluczowa, situé au N de ce pli, s’est conservé dans le synclinal oblongue qui sépare le pli précité des plis dans les environs de Brzostek, décrits par Z. Pazdro [30]. Culmination de Krosno. En prenant pour base l’analyse de la carte, on conclut que la formation des ondulations de l’axes longitudinales traversant la dépression Jasło-Sanok est due principalement aux relations pétrographiques et l’épaisseur du flysch dans les limites des plis particuliers, facteurs décisifs pour cause de diverses propiétés mécaniques, de la manière de développement de ces éléments tant sous le rapport du profil transversal que du profil longitudinal. Les culminations particulières de ces plis à caractère local borné pour la plupart à un seul pli, n’indi quent aucune relation avec la structure de substratum, ne présentent pas des matériaux suffisants pour accepter la culmination transversale dans le sens décrit par K. Tołwiński [57].