Materjały do znajomości budowy podłoża Polski pn.-wschodniej. I. Sekwan i cenoman Polesia

Bronisław Halicki

Abstract


Materiaux pour la connaissance de la structure geologique de la Partie NE de la Pologne

Cette partie de notre ouvrage présente un essai de reconstruction d’une certaine étape de développement paléogéographique ainsi que de la structure géologique de la région située entre la Prypeé et le Niemen. Nos recherches s’appuient principalement sur les blocs erratiques apparaissant en agglomérations considérables dans certaines localités ou même régions (par places la quantité de blocaux nordiques s’élève à peine à 10%). Tout le territoire dont il est question est couvert d’un manteau de dépôts glaciaires d’épaisseur variable, mais en général considérable. Seulement dans le lit de la Slucz, à l’Est de Mikaszewicze, affleure le substratum préquaternaire constitué par les granits du massif Yolhyno-Ukraïnien [51]. En outre, des masses du Quaternaire émergent de petits îlots assez nombreux de Craie blanche et du Tertiaire. Suivant les observations récentes [9, 16, 37], nous devrions les inclure, pour la plupart sinon au complet, dans les „Schollen“ glaciaires. La littérature traitant du Jurassique allochtonique de la Polésie du nord se borne à de brèves mentions que nous trouvons chez Giedroyc [7], Schottler (47), Szmit [57] et Limanowski (25). Les blocs erratiques du Jurassique de la collection de l’auteur ont été recueillis dans trois régions où ils sont particulièrement abondants, à savoir: les environs de Białowieża, de Prużana et de Bereza Kartuska (fig. 2, p. 59 du texte pol.), Outre les blocs erratiques représentés par des fragments de calcaires silicifiés (quartzolites) et de silex les plus communs, qui prédominent dans les environs de Białowieża et de Prużana, l’auteur a trouvé, dans la partie orientale de la région, près de Bereza Kartuska, des grès arcoseux et des conglomérats jurassiques contenant des fragments roulés de quartz, de feldspat, de granit rouge et de quartzite (du type des quartzites d’Owrucz) atteignant jusqu’à 4 cm de diamètre. En se basant sur la faune, dont le tableau d’assemblage (p. 41—43 du texte polonais) contient une liste complète des espèces déterminées, l’auteur attribue la plupart des roches à l’étage rauracien du Séquanien (selon le schème stratigraphique de Lapparent). Il existe cependant certaines indications qui permettraient d’admettre également la présence de l’Astartien dans le substratum. Outre les formes déterminées, la faune du Jurassique supérieur de la Polésie contient de nombreux spongiaires, polypiers et crinoïdes ainsi que des restes d’astérides, de crustacés etc. qui n’ont pas été encore déterminés. On est frappé de l’absence de gastéropodes et de la grande pauvreté des céphalopodes. Cette faune a beaucoup de ressemblance avec les complexes du faciès spongieux (avec intercalations coralligènes) du Rauracien des montagnes Świętokrzyskie et de la zone de Kraków-Wieluń [24, 45, 48, 58]. Elle est aussi très proche de la faune du Jura Bernois et Lédonien ainsi que de la faune Souabo-Franconienne en Allemagne. Le Rauracien de la Polésie possède en surplus nombre d’espèces communes à la Dobrodgea [49] et au bassin du Donetz (2, 3, 29). Le Cénomanien de la Polésie était aussi peu connu que le Jurassique avec cette différence cependant qu’on avait rencontré le Cénomanien dans quelques sondages profonds. Seulement à Kobryń les sondages ont fourni une faune peu abondante [44, 52]. On a trouvé des blocs erratiques du Cénamonien exclusivement dans les environs de Bereza Kartuska. Ce sont des grès glauconieux et des conglomérats de base où prédominent les fragments roulés de silex rauraciens renfermant des restes de faune, et d’autres silex, peut-être provenant du Carbonifère; pourtant on y rencontre également des fragments de roches cristallines. Le tableau de la p. 49—50 du texte polonais contient une liste complète de la faune extraite des blocs erratiques du Cénomanien (surtout des grès). Il nous montre la grande ressemblance de la faune polésienne avec la faune du Cénomanien inférieur de la Podolie et de la Volhynie [17, 26] et fait voir qu’elle est presque identique à celle du bassin Anglo- Parisien. Les céphalopodes caractéristiques faisant défaut, l’auteur fait une analyse statistique de la faune (fig. 1 du texte pol.) qui, à côté de considérations paléogéographiques, permet d’attribuer avec la plus grande vraissemblance les roches cénomaniennes de la Polésie au Cénomanien inférieur. Nombre de faits observés en rapport avec la distribution des blocs erratiques du Jurassique supérieur et du Cénomanien permettent de localiser les affleurements de leurs rochesmères dans le substratum sous-quaternaire de la zone Nowy Dwór—Różana (fig. 2 du texte pol.). Le Cénomanien et le Jurassique terrigène affleurent dans la partie orientale de cette région. Dans un sondage à Pruzana, les graviers préglaciaires (sans cailloutis d’origine nordique), contenant entre outres des fragments roulés de quartzolite rauracien, reposent à la hauteur de 108 m au-dessus du 0. Les affleurements du Rauracien devraient donc se trouver plus haut. Quelques autres données indirectes indiquent une altitude d’environ 120 m au-dessus du niveau de la mer. L’analyse petrographique et faunique des roches du Jurassique supérieur et du Cénomanien de la Polésie septentrionale permet de retracer un fragment de l’histoire du développement paléogéographique et d’esquisser la structure géologique du substratum de cette région. Dans le Malm, et particulièrement dans le Séquanien, sur une certaine étendue du terrain en question se trouvait un continent qui fournissait le matériel détritique aux dépôts marins de la zone littorale. Ce continent était constitué, en partie du moins, par des roches cristallines, fait que nous indique la présence de fragments roulés de ces roches que nous trouvons en quantités considérables dans les conglomérats et dans les autres sédiments terrigènes trouvés aux environs de Bereza Kartuska. La dimension des galets nous fait en outre conclure à la proximité de la ligne du rivage. Les limites N et NO de cette terre ferme ne peuvent pas encore être exactement définies. Le sondage profond à Druskieniki, décrit par l’auteur, donne cependant à ce sujet quelques indications importantes [12]. Ici, immédiatement sur le substratum granitique reposent des graviers à fragments grossiers de roches cristallines qui passent vers le haut à des grès arcoseux avec intercalations argileuses contenant Estheria cf. elliptica et Cypris cf. valdensis. Il existait donc dans la région de Druskieniki, à la limite du Jurassique et du Crétacé, une terre ferme sur laquelle se développait la transgression de la mer wealdienne. Est-ce que la terre ferme de Druskieniki se rattachait à la région continentale de Bereza, ou bien est-ce que ces deux terres formaient des îles indépendantes, — ceci est une question encore ouverte. Dans les deux cas, elles représentaient sans aucun doute des éléments de la même unité tectonique dont la partie sud-est porte le nom de massif Volhyno-Ukraïnien. Durant le Jurassique ces éléments constitués de roches cristallines et, en partie, jotniennes (galets de quartzites du type d’Owrucz dans les conglomérats) étaient entourés d’étendues ininterrompues de dépôts primaires, permiens et dévoniens, avec peut-être encore des couches sousjacentes du Paléozoïque inférieur. Il n’est pas exclu que le parcours du massif émergé allant de la Volhynie dans la direction de Druskieniki ait influencé, en partie au moins, la délimination de la province faunique boréale de celle de l’Europe centrale. A l’appui de cette thèse l’auteur discute la distribution des faciès russe et occidental du Jurassique supérieur et leurs rapports fauniques, en particulier la présence, ou bien l’absence, d’éléments boréaux dans les différents étages de cette période en Lithuanie, en Allemagne orientale et en Pologne. A côté de ces considérations, la terre ferme (ou îles) cristalline reconstruite dans la région de Bereza Kartuska—Druskieniki et l’existence, à cette même époque, du massif Yolhyno-Ukraïnien non submergé, éveillent des doutes quant à la justesse de l’opinion dominante affirmant que la mer séquanienne en Polésie était une mer ouverte, roulant librement ses eaux par dessus l’anticlinal Scytique complètement immergé et nivelé. Il existait probablement sur les terrains de la partie NE de la Pologne deux larges détroits qui faisaient communiquer les océans oriental et occidental: le détroit lithuano—blancruthène et le détroit polésien. Au cours du Jurassique supérieur ils subirent un resserrement réitéré si non de complètes émersions (voir les esquisses paléogéographiques sur les pages 62—66 du texte polonais). Au déclin du Jurassique, sur le territoire de la Pologne du NE devait régner une époque continentale, au cours de laquelle commença en Polésie le processus de destruction subaérienne des dépôts jurassiques émergés. Bientôt pourtant la transgression de la mer wealdienne qui avance de l’Ouest commence à envahir le continent de Druskieniki. C’est peutêtre un avant-coureur de la plus forte submersion néocomienne qui amena à une nouvelle connexion des bassins marins de l’Europe occidentale et orientale (J. Lewiński [23]). Malheureusement, faute de dépôts infra-crétacés déterminés par une documentation paléontologique, dans la Pologne orientale il n’est pas possible de reproduire avec plus de précision le tableau paléogéographique de cette époque. Seulement à partir de la grande transgression méso-crétacée, dont les sédiments recouvrent les terrains de la Pologne du NE d’un manteau continu, nous possédons des données plus nombreuses qui nous permettent de préciser, dans ce domaine, des détails plus concrets. Il importe de constater tout d’abord un rétrécissement très considérable de la région continentale de la Polésie du nord. Il ne faut pas chercher les causes de ce phénomène uniquement dans l’activité abrasive de la mer. Nous les trouvons en premier lieu dans les mouvements tectoniques qui causèrent l’affaissement graduel du socle cristallin de Druskieniki, ce qui rendit possible, dans cette région, la sédimentation d’une série épaisse de 200 mètres environ, appartenant au Crétacé moyen et supérieur [12]. Une seule île, et celle-là de peu d’étendue, s’élevait peut-être au-dessus de la surface de la mer au N de Bereza Kartuska. C’est cette île qui a probablement fourni les fragments de feldspat que nous trouvons dans les conglomérats et dans les grès du Cénomanien polésien. En nous basant sur l’ouvrage récent de Da l i n k é v i - c i us [5] et sur la communication de Z u b r y c k i (631, à l’appui desquels viennent les sables et les argiles du Cénomanien trouvés au cours de sondages à Wilno, nous pouvons considérer la ligne Wilja inférieure—Mińsk comme limite minimum de la mer cénomanienne au Nord. Au Sud de cette ligne s’étend une région ininterrompue couverte de dépôts du Cénomanien. Elle atteint la Podolie et s’unit étroitement avec les régions de l’Ouest et de l’Est de l’Europe. Tout le territoire de la Polésie était à cette époque une mer ouverte quoique peu profonde, avec un fond sableux, offrant des conditions favorables au développement d’une riche faune bentonique et pélagique (céphalopodes des sondages à Kobryń). Le caractère des dépôts cénomaniens dans la Lithuanie orientale et dans la partie occidentale de la voïévodie de Wilno diffère considérablement de ce type. Ici, le sédiment sableux pur disparait en faisant place aux sables argileux de coloration foncée, aux argiles sableuses et même aux sédiments pélitiques gris-noirâtres. Sur les rives de la Wilja inférieure et de la Święta ainsi que dans les sondages de Wilno on trouve dans ces dépôts des phosphorites et de nombreuses concrétions de pyrite. La glauconie est surtout typique pour le faciès sableux, tandis qu’elle fait défaut dans les argiles. Dans ces dernières nous trouvons en revanche une addition de muscovite provenant sans aucun doute du continent voisin formé de l’Old-red et occupant à peu près toute la partie NE de la Lithuanie [6]. A Druskieniki la quantité de mica diminue et disparaît complètement dans les parties supérieures des couches; le sédiment se compose de sables extrêmement fins dépourvus de CaCOs, argileux par places et contenant une quantité menue de glauconie. On y trouve aussi des concrétions de phosphorites et de pyrite [12]. Une pauvreté excessive de la faune caractérise ce faciès du Cénomanien. On y trouve seulement des restes de poissons et de petites globules noires étant peut-être des coprolites. Ce phénomène, à côté de la présence de nombreuses concrétions de pyrite, est un indice du caractère tout différent de la mer. Cette mer était sûrement plus profonde et ces eaux peu mouvantes étaient fortement infectées de hydrosulfure. Si les organismes bentoniques trouvaient dans toute son étendue des conditions de vie passables, leurs coquilles étaient dissoutes très vite après leur mort. Seules les dents indissolubles des poissons et certaines parties de leur squelette se sont conservées jusqu’à nos jours. En analysant la distribution et les faciès des dépôts du Jurassique supérieur et du Cénomanien, on pourrait tirer de ces données nombre de conclusions sur la tectonique de la Pologne du Nord-Est. Ces conclusions se trouvent cependant en rapports étroits avec l’étude des sédiments plus récents et encore davantage des dépôts plus anciens, je préféré de remettre la discussion détaillée de la tectonique aux parties suivantes de mon ouvrage qui sont en préparation. Je présenterai donc ici seulement les conclusions les plus générales concernant tout d’abord la Polésie du Nord, et que d’ailleurs j ’avais déjà partiellement énoncées [8]. 1) Sans aucun doute l’axe principale du massif cristallin Volhyno-Ukraïnien, pour laquelle je garde le terme de Kuzniar, les Scytides, s’allonge des environs de Mikaszewicze vers le Nord-Ouest dans la direction de Druskieniki (fig. 2). 2) Dans la région de la Polésie du Nord et des terrains avoisinants, la période Crétacée est marquée par des mouvements tectoniques sur un plan nouveau, discordant par rapport à l’ancien plan scytique. Ces mouvements causant l’affaissement d’une partie considérable du fragment polésien du massif, mirent en relief la dépression du haut et moyen Niemen et de la cuvette Prusso-Masovienne (terme collectif, paraît-il). 3) En conséquences des mouvements tectoniques, peutêtre d’un signe différent, les dépôts du Jurassique supérieur et du Cénomanien, aux environs de Nowy Dwór—Różana, se trouvèrent à une hauteur absolue considérable par rapport aux régions voisines.

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