Sedymentologia i paleogeografia kulmu starszego w zachodniej części niecki śródsudeckiej

Abstract

Kulm starszy zachodniej części niecki śródsudeckiej obejmuje trzy ogniwa litostratygraficzne (megacyklotemy), a mianowicie: kulm z Ciechanowie (górny turnej?, do 600 m), kulm ze Starych Bogaczowic (dolny wizen?, 1000-1500 m) i kulm z Lubomina (środkowy wizen, 800-1500 m). Ogniwa te dają się dobrze korelować z odpowiednimi wydzieleniami litostratygraficznymi wyróżnionymi w północnej części niecki przez H. Teisseyre'a (1949-1953). Stwarza to podstawy do uporządkowania i ujednolicenia terminologii litostratygraficznej kulmu tej jednostki geologicznej. W zachodniej części niecki kulm starszy budują głównie petromiktyczne brekcje i zlepieńce, a podrzędnie także subszarogłazy i arkozy oraz mikowo-chloirytowo-skaleniowo-ikwarcowe mułowce. Osady te odznaczają się niedojrzałością mineralogiczną oraz świeżością materiału detrytycznego przy słabo zaznaczających się przejawach wietrzenia chemicznego z okresu poprzedzającego cementację. Istnieją wszelkie przejścia od subszarogłazów do arkoz. Osady kulmowe tworzyły się na licznych stożkach napływowych łączących się w trzy pasy ba j ad otaczających basen sedymentacyjny i zasilanych równocześnie z północy, zachodu i południa, odpowiednio z łańcuchów prakaczawskiego, pra-Rudaw i z masywu południowego. Materiał skalny zachowany w żwirach poszczególnych stożków umożliwia dość dokładną rekonstrukcję budowy geologicznej i historii erozyjnej łańcuchów górskich flankujących niegdyś basen kulmowy. Dno basenu zajmowała centralna, zbieżna, drenująca sieć rzeczna odwadniająca basen ku morzu dinanckiemu. Osady dystrybutywnej i kontrybutywnej sieci rzecznej różnią się wieloma cechami, a charakterystyczne zespoły struktur sedymentacyjnych pozwalają na ogół na pewne odróżnianie aluwiów obu typów. Większość osadów kulmowych wykazuje cykliczny charakter sedymentacji, przy czym cyklotemy wyższego rzędu (megacyklotemy, cyklotemy duże) są niewątpliwie zasadniczo uwarunkowane tektonicznie. Cykle niższego rzędu mogą być częściowo uwarunkowane klimatycznie, a ponadto zaznacza się wśród nich cykliczność związana z mechanizmami autocyklicznymi. Kulm starszy stanowi dolną część miąższej (do 7000 m) gruboklastycznej grupy dinanckiej, wykazującej w niecce śródsudeckiej przeważnie molasowy charakter. Molasa ta rozwijała się współcześnie z silnymi ruchami pionowymi orogenezy późnobretońskiej i gromadziła się w śródgórskim basenie zapadliskowym ograniczonym długowiecznymi uskokami czynnymi prawdopodobnie przez cały czas osadzania się kulmu. Sedimentology and palaeogeography of the Kulm alluvial fans in the western Intrasudetic Basin (Central Sudetes, SW Poland)Abstract The older Kulm of the western Intrasudetic Basin comprises three formations (megacyclothems), viz. the Ciechanowice Formation (? Upper Tournaisian, up to 600 m in thickness), the Bogaczowice Formation (? Lower Visean, 1.000--4.500 m), and the Lubomin Formation (Middle Visean, 800-1.500 m). These formations are stratigraphic and lithologic equivalents of those already recognized in and described from the northern Intrasudetic Basin by H. Teisiseyre (1949-1953). The direct correlation between the Kulm deposits flanking the Intrasudetic brachysyncline from the north and west can be accomplished in a broad lithostratigraphic sense and enables one to systematize and simplify the local lithostratigraphic terminology. In the western Intrasudetic Basin, the Kulm deposits are dominated by petromict breccia and conglomerate to which are associated in small but variable amounts subgraywacke, arkose, and mica-chlorite-feldspar-quartz siltstone. These are characteristically immature deposits and effects of chemical weathering from times before cementation are only hardly recognizable in them. All transitions have been found between subgraywacke and arkose. Generally the Kulm deposits were laid down on a dozen or so alluvial fans that grew centripetally into an intramontane valley. The alluvial fans were originally grouped in three bajadas or compound alluvial fans (sensu Blissenbach 1954) surrounding the valley from the north, west, and south-east. These compound fans were fed by three ancient mountain ranges, viz. the ancestral Kaczawa Range, the ancient Rudawy Janowickie Range, and the hypothetical Southern Massif. The geological and erosional history of these ranges (at the Kulm time) can be reconstructed on the basis of lithologic examination of the Kulm deposits themselves. During the lower Kulm time, the bottom or axial portion of the Kulm basin was occupied by a central, contributive river system draining the basin to the east towards the Dinantian sea of the Central-Eastern Sudetes. Deposits of the contributive- and distributive river systems are found to vary in many features as well as in the facies assemblages. Cyclic sedimentation is typical of the majority of the Kulm deposits and cycles of higher order (megacyclothems, major cyclothems) were certainly tectonically controlled. Amongst cycles of lower order, however, one may expect the occurrence of rhythmic units that might have been climatically controlled. Still other cycles (of lower order) are apparently due to the autocyclic mechanisms. The Kulm deposits considered constitute the lower or terrestrial portion of the Dinantian Group of the Central Sudetes. Within the Intrasudetic Basin, this group reaches a rather considerable thickness of at least 7.000 meters and is dominated by coarse-grained clastic deposits, mostly molasse-like in character. These deposits accumulated in a fault-bounded intramontane trough or valley, simultaneously with strong vertical tectonic movements of the Late Bretonian orogeny. The faults bordering the basin are believed to be at work during all the time of the Kulm sedimentation.