Analiza sedymentacji warstw cieszyńskich metodami statystyki matematycznej

Abstract

Statistical approach to study of flysch sedimentation - Kimmeridgian-Hauterivian Cieszyn Beds, Polish Outer Carpathians The Cieszyn Beds (Kimmeridgian-Hauterivian) are the oldest unit in the flysch succession of Polish Carpathians. This unit consists mainly of detrital and pelitic limestones, calcareous sandstones, marls and marly shales. Layer thickness variations, vertical transition patterns of lithologies andBouma divisions,and palaeocurrent data, have been studied here by means of statistical techniques, including correlation, spectral analysis of time series, Markov chains, and modal cycle analysis. The results of the quantitative study have been used as an aid in the reconstruction of depositional mechanisms, palaeoenvironments and palaeogeography of the Cieszyn basin. The Cieszyn Beds originated in an elongated, E-trending basin that was bounded to the north by Inwałd geantycline and to the south by a geantyclinal zone of Silesian island. During Kimmerid- .gian and early Tithonian times, the basin was affected by pelagic sedimentation, rarely interrupted by episodes of increased bottom-current activity and turbidity currents. Since late Tithonian times, the role of turbidity currents increased, culminating in the Berriasian. At that time a submarine fan developed in the southern part of the basin. Medial and outer portions of this fan have been here documented. In the north, deposition took place probably mainly in a fan-unrelated basin plain, fed by unconfined turbidity currents which originated in different sites across the slope/shelf prism of the northern source area. During the Valanginian, deposition from mature low-density turbidity currents extended over the whole basin and the role of bottom-current redeposition increased. The Inwałd geantycline shed off clastic detritus during the entire time-span of the Cieszyn Beds, while the Cieszyn island became active as a source area since the Berriasian. Metody statystyki matematycznej zastosowano do analizy miąższości i następstwa warstw oraz kierunków paleotransportu w warstwach cieszyńskich (kimeryd-hoteryw polskich Karpat fliszowych). Wyniki analizy statystycznej posłużyły do interpretacji mechanizmów transportu, środowiska sedymentacji oraz paleogeografii basenu cieszyńskiego. Warstwy cieszyńskie powstawały w równoleżnikowym basenie ograniczonym od północy geantykliną inwałdzką, a od południa geantyklinalną strefą wyspy śląskiej. W kimerydzie i wczesnym tytonie przeważała sedymentacja pelagiczna z rzadkimi epizodami depozycji prądowej. Począwszy od późnego tytonu, rosła rola prądów zawiesinowych, które osiągają największe znaczenie w beriasie. W tym czasie, w części południowej basenu usypywany był podmorski stożek. Wachlarzowaty rozkład kierunków paleotransportu, rosnące i malejące trendy miąższości psamitów, typy cykli sedymentacyjnych i następstwa warstw dokumentują osady stożka środkowego i zewnętrznego. W północnej strefie basenu depozycja odbywała się poprzez sieć efemerycznych i niewielkich stożków albo, jako efekt nieskanalizowanych prądów zawiesinowych uruchamianych w różnych miejscach nasypu litoralnego. W walanżynie materiał okruchowy deponowany był z dojrzałych prądów zawiesinowych o niskiej gęstości, wzrosło także znaczenie prądów trakcyjnych w redepozycji osadu dennego. W całym analizowanym okresie źródłem materiału była geantyklina inwałdzka, natomiast wyspa śląska uaktywniła się począwszy od beriasu.