Charakterystyka sedymentologiczna kulmu z Ciechanowic i paleogeografia najniższego kulmu niecki śródsudeckiej

Abstract

Zasadnicza część tej pracy poświęcona jest charakterystyce sedymentologicznej kulmu z Ciechanowie, reprezentującego najniższy dolny karbon północno-zachodniej części niecki śródsudeckiej. W najpełniejszym profilu kulm ciechanowicki obejmuje trzy cyklotemy duże, o łącznej miąższości prawie 700 m. Na obszarze na północ od doliny Bobra dolne człony cyklotemów tworzą fanglomeraty, a na południe od tej rzeki - zlepieńce średnioziarniste z blokami. Osady te były deponowane przez gwałtowne zmywy powodziowe, a w procesie tworzenia się fanglomeratów poważną rolę odegrały także ruchy masowe (spływy rumoszu skalnego, obrywy skalne). Materiał detrytyczny fanglomeratów pochodzi z północy, gdzie był erodowany na skarpie uskoku Domanowa, czynnego w czasie sedymentacji. Zlepieńce średnioziarniste z blokami składają się z materiału dostarczanego z południowego zachodu z łańcucha pra-Rudaw Jano-wickich, który w okolicy Ciechanowie graniczył z basenem kulmowym za pośrednictwem dyslokacji czynnej w czasie sedymentacji (uskok Ciechanowie). Górne człony cyklotemów reprezentują osady jeziorzyskowo-fluwialne, wykształcone jako drobnoziarniste zlepieńce, subszarogłazy i mułowce, którym towarzyszą cienkie pokłady węgla. Badania mikroskopowe wykazały bardzo istotne różnice składu mineralnego subszarogłazów na obszarach na północ i na południe od doliny Bobra. Subszarogłazy, towarzyszące fanglomeratom, składają się niemal wyłącznie z rozkruszonego materiału zieleńcowego, są ubogie w kwarc i skalenie, a wzbogacone w chloryty i epidot. Subszarogłazy, towarzyszące zlepieńcom średnioziarnistym, cechują się znacznie większą zawartością kwarcu i skaleni, a wśród okruchów skał metastabilnych - dużą ilością fyllitów i gnejsów. Materiał piroklastyczny występuje w drobnych ilościach w obu typach subszarogłazów. Znaczny stopień zdiagenezowania osadów łączy się z silną kompakcją, a także wynika z częściowej rekrystalizacji najdrobniejszego materiału detrytycznego (kwarcu, chlorytów). Dla gruboklastycznych osadów dolnych członów cyklotemów charakterystyczne są warstwowania równoległe i ubóstwo struktur. W osadach górnych członów cyklotemów oprócz warstwowań równoległych bardzo pospolite są warstwowania skośne ripplemarkowe. Ze struktur związanych z niestatecznym uwarstwieniem gęstościowym najczęstsze są pogrązy. Jednym z celów tej pracy jest próba wykazania, że możliwa jest dość dokładna korelacja osadów dolnego karbonu zachodniej i północnej części niecki śródsudeckiej. Idea ta jest podstawą rozważań paleogeograficznych zawartych w końcowej części pracy. Zdaniem autora kulm z Ciechanowie nie jest najstarszym, odosobnionym utworem dolnego karbonu niecki śródsudeckiej, jak to dotychczas uważano, lecz odpowiada wiekowo kulmowi z Figlowa i z Sadów Górnych w północnej części tej jednostki. Pod względem facjalnym fanglomeraty kulmu z Ciechanowie odpowiadają fanglomeratom kulmu z Figlowa. Osady te wyznaczają północną brzeżną strefę basenu. Natomiast zlepieńce kulmu ciechanowickiego odpowiadają facjalnie zlepieńcom kulmu z Sadów Górnych, wraz z którymi reprezentują bardziej wewnętrzną strefę basenu. Wszystkie te osady są prawdopodobnie wieku górnoturnejskiego (?). Analiza paleogeograficzna wydaje się wskazywać, że w czasie sedymentacji tych ogniw basen śródsudecki mógł przedłużać się ku zachodowi poza obszar niecki śródsudeckiej, jak również, że główny uskok śródsudecki mógł być wówczas czynny. Zasadnicza zmiana paleogeograficzna, polegająca na przerwaniu rozwoju basenu w kierunku zachodnim, dokonała się z początkiem trzeciego cyklotemu kulmu bogaczowickiego (wizen dolny?). Wydaje się, że zmiana ta łączyła się z ogólnym wypiętrzeniem bloku karkonosko-izerskiego. Z tektoniką pokulmową (głównie późnowaryscyjską) łączy się spękanie, zuskokowanie i częściowa kataklaza osadów dolnego karbonu. Doprowadzenie wtórnego pigmentu hematytowego, lokalna sylifikacja kulmu oraz powstanie żyłek kwarcowo-albitowych wiążą się zapewne z późnowaryscyjskim wulkanizmem i działalnością roztworów hydrotermalnych.Sedimentology of the Kulm of Ciechanowice and palaeogeography of the lowest Kulm of the Intrasudetic Basin Abstract The lowest Kulm of the north-western margin of the Intrasudetic Basin (Sudetes, South-Western Poland) i. e. the Ciechanowice Kulm is a nearly 700 meters thick clastic, terrestrial deposit. The sequence involves three major cyclothems. Lower members of the cyclothems are built up of thick conglomerate- or fanglomerate units, whereas finer--grained lacustrine or fluvial deposits formed to terminate any particular cyclothem. Coarse sediments cropping out to the north of the Bóbr River valley are classified as fanglomerates; for those coming into view south of the river the term conglomerate seems to be more suitable. Such a distribution reflects main paleogeographic features of the intramontane Kulm basin. The fanglomerate suite (fanglomerates, tilloids, thin subgraywackes) is thought to have been originated as a fan deposit laid down on relatively small fans, which accompanied the southern slopes of the ancient Kaczawa Range. At times when the fanglomerates were deposited the northern border of the basin trended along an escarpment that developed on the hanging wall of the Domanów fault - an E-W directed long-lived gravitational dislocation. The fanglomerate suite contains almost exclusively green-schist material, which certainly was eroded immediately to the north of the Domanów fault. The parent rocks were those of the greenschist series (Middle and Upper Cambrian) of the Dobromierz unit. The conglomerate suite, on the other hand, is dominated by boulder-bearing conglomerates inter-bedded with markedly subordinate subgraywackes. This sediment is supposed to represent an alluvial or flood plain deposit laid down on the distal end of fans alimented from south-west i. e. by the ancient Rudawy Janowickie Range. To the south-west the Kulm basin was fault-bounded being bordered by the NW-SE directed gravitational dislocation known as the Ciechanowice fault. The conglomerate suite contains various metamorphic material such as phyllite and greenschist (Cambro-Silurian) brought by the Przybkowice series, whereas gneiss, epiamphibolite, chlorite- and actinolite schists, greenschist, metarhyolite, and cataclasite (Cambro-Silurian) were supplied by the Leszczyniec series. Both the series are the higher units of the Cambro-Silurian complex of the Rudawy Janowickie Range. Moreover, the Ciechanowice Kulm contains dilute pyroclastic material, too. The lacustrine sediments include fine-grained conglomerates, tilloids, subgraywackes, and siltstones and - at the center of the basin - also thin unworkable coal seams. These deposits are nearly the same in character over the whole area studied. One of my task was to point out that the Kulm of the western portion of the Intrasudetic Basin may be closely correlated with that of the northern margin of the Intrasudetic Basin. The Ciechanowice Kulm does not appear to be the earlier deposit of the Intrasudetic Basin. Despite of the previous workers there is growing evidence that the Ciechanowice Kulm is contemporaneous with the Kulm of Figlów and the Kulm of Sady Górne - the two last members being known from the northern margin of the Intrasudetic Basin. Each of the members in question is probably Upper Tournaisian (?) in age.