JURAJSKIE UTWORY SUKCESJI CZERTEZICKIEJ PROFILU GÓRY ZAMKOWEJ MASYWU TRZECH KORON W PIENINACH

Transkrypt

1 GEOLOGIA 2009 Tom 35 Zeszyt 3/ JURAJSKIE UTWORY SUKCESJI CZERTEZICKIEJ PROFILU GÓRY ZAMKOWEJ MASYWU TRZECH KORON W PIENINACH Jurassic deposits of the Czertezik Succession of the Zamkowa Mt (Trzy Korony massif) in the Pieniny Mts Andrzej WIERZBOWSKI 1, Micha³ KROBICKI 2a & Marek MUSZYÑSKI 2b 1 Uniwersytet Warszawski, Instytut Geologii Podstawowej; ul. wirki i Wigury 93, Warszawa; Andrzej.Wierzbowski@uw.edu.pl 2 Akademia Górniczo-Hutnicza, a Katedra Geologii Ogólnej, Ochrony Œrodowiska i Geoturystyki; b Katedra Mineralogii, Petrografii i Geochemii; al. Mickiewicza 30, Kraków; krobicki@geol.agh.edu.pl; mmuszyn@agh.edu.pl Abstract: Middle to Upper Jurassic of the Zamkowa Mt (Trzy Korony massif) in the Pieniny Klippen Belt show special development of the Czertezik Succession. The section reveals very thick units of crinoidal limestones: the Smolegowa Limestone Formation grainstones abruptly laterally replaced by crinoidal-spiculitic grainstones of the Flaki Limestone Formation; these are overlain by strongly condensed pelagic limestones in their uppermost part rich in planktonic foraminifers and radiolarians with abundant detrital grains of quartz and dolomite, fragments of crinoidal limestones, and the glauconitic nodules (glaucony). Both the development of attaining large thicknesses of strongly facies contrasted crinoidal units supplied from overhanging crinoid gardens, as well as the appearance of abundant grains in younger pelagic limestones, prove the synsedimentary faulting which produced an active tectonic scarp during the Bajocian and at the turn of Callovian and Oxfordian. Key words: Middle/Upper Jurassic, Pieniny Klippen Basin, Czertezik Succession, synsedimentary faulting and deposits S³owa kluczowe: jura œrodkowa/górna, pieniñski basen ska³kowy, sukcesja czertezicka, synsedymentacyjna tektonika i osady

2 108 A. Wierzbowski, M. Krobicki & M. Muszyñski WPROWADZENIE I MATERIA ANALITYCZNY Utwory sukcesji czertezickiej w profilu Zamkowej Góry masywu Trzech Koron w Pieninach (Fig. 1) w porównaniu z ich stratygraficznymi analogami z innych obszarów pieniñskiego pasa ska³kowego (Czertezik, Wysokie Ska³ki), wykazuj¹ szereg specyficznych cech odbiegaj¹cych od typowego wykszta³cenia utworów tej sukcesji. Najwa niejsze z nich to: ostre przejœcie lateralne pomiêdzy typowymi, bia³ymi wapieniami krynoidowymi (formacja wapienia ze Smolegowej) a szarymi wapieniami krynoidowym z czertami (formacja wapieni z Flaków); brak radiolarytów; wystêpowanie niezbulonych wapieni, le ¹cych bezpoœrednio ponad bulastymi wapieniami formacji wapienia niedzickiego (Krobicki & Wierzbowski 2009), zawieraj¹cych ziarna kwarcu, okruchy wapieni krynoidowych i dolomitów, oraz nodule glaukonitowe (ang. glaucony) [wstêpne badania mineralogiczne przy u yciu mikroskopii optycznej i skaningowej (SEM-EDS) oraz rentgenografii ujawni³y, e wspomniane nodule glaukonitowe tworz¹ sk³adniki zasobne w elazo: 10 Å minera³ ilasty (glaukonit?) i pobocznie 14 Å chloryt (szamozyt, thuryngit?) oraz niekiedy hematyt]. Przejœcie pomiêdzy wapieniami krynoidowymi formacji wapienia ze Smolegowej, wykszta³conymi jako wapienie typu grainstone mikrofacji krynoidowej, w wapienie krynoidowe formacji wapieni z Flaków mikrofacji spikulowo-krynoidowej z czertami, mo e byæ œledzone na przestrzeni oko³o 50 m po rozci¹g³oœci warstw. I tak w zachodniej krawêdzi Góry Zamkowej wystêpuj¹ wapienie mikrofacji krynoidowej, które nastêpnie bardzo gwa³townie zostaj¹ zast¹pione przez wapienie mikrofacji spikulowo-krynoidowej ods³aniaj¹ce siê w pó³nocno-wschodniej krawêdzi Góry Zamkowej. Nad nimi i tylko w tym miejscu pojawiaj¹ siê z kolei czerwonawe wapienie krynoidowe formacji wapienia z Krupianki. Takie nastêpstwo w sekwencji osadowej wskazuje na nag³e przejœcie od rejonu tworzenia siê osadów zasilanych w basenie sedymentacyjnym materia³em krynoidowym z le- ¹cej wy ej strefy ³¹k liliowcowych do obszaru, w którym ponadto pojawiaj¹ siê w osadzie sk³adniki bardziej autochtoniczne, a mianowicie spikule yj¹cych tu g¹bek krzemionkowych (por. Tyszka 1995). Wszystkie wspomniane wapienie zawieraj¹ ponadto liczne ziarna kwarcu oraz drobne okruchy ska³ wêglanowych zw³aszcza dolomitów pochodz¹ce z rozmywania utworów triasowych grzbietu czorsztyñskiego (np. Birkenmajer 1963, 1977). Warto tutaj wspomnieæ, e w profilu Pieniñskiego Potoku le ¹cego na wschód od Góry Zamkowej, wystêpuj¹ przewarstwiaj¹ce siê pakiety o zmiennym charakterze litologicznym od wapieni mikrofacji krynoidowej do wapieni mikrofacji spikulowo-krynoidowej odnoszone odpowiednio do formacji wapienia ze Smolegowej i formacji wapieni z Flaków (Wierzbowski et al. 2004). Mo e to wskazywaæ na przynale noœæ tego profilu tak e do podobnej, przejœciowej strefy sedymentacyjnej. Jest przy tym spraw¹ uderzaj¹c¹, e mi¹ - szoœæ omawianych wapieni krynoidowych jest w obu wyst¹pieniach bardzo du a w profilu Zamkowej Góry przekracza ona znacznie 40 m, a w profilu Pieniñskiego Potoku wynosi minimum 44 m.

3 Jurajskie utwory sukcesji czertezickiej profilu Góry Zamkowej Fig. 1. Lokalizacja badanego ods³oniêcia Góra Zamkowa w masywie Trzech Koron w Pieninach Fig. 1. Location of studied outcrop Góra Zamkowa Mt of the Trzy Korony massif in the Pieniny Mts

4 Fig. 2. General view of studied outcrop (A) in north-eastern part of the Zamkowa Mt with indication (arrowed) of limestone bed with detrital grains and glauconitic nodules described in the text and contact (B) of crinoidal limestones with red nodular limestones (1 Flaki Limestone Formation and Krupianka Limestone Formation, 2 Niedzica Limestone Formation) with location of ammonite Parkinsonia cf. bomfordi Arkell indicating the Bajocian/Bathonian boundary Fig. 2. A. Ogólny widok badanego ods³oniêcia (A) w pó³nocno-wschodniej czê ci Góry Zamkowej ze wskazaniem (strza³ka) ³awicy wapienia z ziarnami detrytycznymi i nodulami glaukonitowymi opisanej w tek cie, oraz kontakt (B) wapieni krynoidowych z czerwonymi wapieniami bulastymi (1 formacja wapieni z Flaków i formacja wapienia z Krupianki, 2 formacja wapienia niedzickiego) z zaznaczonym miejscem wystêpowania amonita Parkinsonia cf. bomfordi Arkell wskazuj¹cego na granicê bajosu i batonu 110 A. Wierzbowski, M. Krobicki & M. Muszyñski

5 Jurajskie utwory sukcesji czertezickiej profilu Góry Zamkowej Tak znaczna mi¹ szoœæ wapieni krynoidowych wskazuje na aktywnoœæ tektoniczn¹ w trakcie ich powstawania w bajosie, prowadz¹c¹ do wykszta³cenia stromych skarp uskokowych, bêd¹cych zapewne miejscem rozwoju ³¹k liliowcowych (Krobicki & Wierzbowski 2004, por. Ostrowski 2003). Ponad cienkim ( m mi¹ szoœci) zespo³em wapieni bulastych nale ¹cym do formacji wapienia niedzickiego (Krobicki & Wierzbowski 2009) (Fig. 2), a wykszta³conym w mikrofacji filamentowej, lokalnie z du ym udzia³em muszli juwenilnych œlimaków, wystêpuje cienka ³awica wapieni o mi¹ szoœci oko³o 0.5 m. Wapienie te wykazuj¹ obecnoœæ mikrofacji radiolariowej i radiolariowej z otwornicami planktonicznymi, oraz zawieraj¹ liczne kanciaste ziarna kwarcu, rzadsze drobne okruchy dolomitów i bardzo liczne skupienia zielonego minera³u nodule glaukonitowe; trafiaj¹ siê tak e wiêksze klasty wapieni krynoidowych. Powszechnie wystêpuj¹ wiœniowe naskorupienia elaziste, w obrêbie których wzrasta udzia³ ziaren kwarcu i glaukonitu. Niektóre z tych ziaren wykazuj¹ obecnoœæ cienkich, radialnych pow³ok kalcytowych. W wapieniach spotyka siê licznie rostra belemnitów. DYSKUSJA I KONKLUZJE Pozycja stratygraficzna omawianych wapieni z Góry Zamkowej mo e byæ okreœlona poœrednio jako m³odsza od prze³omu bajosu i batonu na podstawie obecnoœci w ni ej le ¹cych wapieniach bulastych amonita Parkinsonia cf. bomfordi Arkell (Fig. 2B), wskazuj¹cego na tê w³aœnie granicê (Krobicki & Wierzbowski 2009). Przede wszystkim jednak ustala j¹ charakter mikrofacjalny samych wapieni obecnoœæ mikrofacji radiolariowej i radiolariowej z otwornicami planktonicznymi. Mikrofacje te pojawi³y siê w pieniñskim basenie ska³kowym ju przy granicy jury œrodkowej i górnej: w profilach sukcesji niedzickiej w najwy szej czêœci formacji wapienia niedzickiego pojawienie siê tych mikrofacji jest dobrze dokumentowane faun¹ amonitow¹ (Wierzbowski et al. 1999). Specyficzny charakter omawianej ³awicy wapieni z Góry Zamkowej, wykszta³conej we wskazanych mikrofacjach, polega jednak e na obecnoœci w jej obrêbie materia³u ziarnistego (ziarna kwarcu, nodule glaukonitowe, okruchy wapieni krynoidowych i dolomitów), a tak e na jej wyj¹tkowo niewielkiej mi¹ szoœci (0.5 m) z jednoczesnymi wskaÿnikami bardzo powolnej sedymentacji (naskorupienia elaziste, nagromadzenia rostrów belemnitów). Trzeba równie wspomnieæ, e pojawiaj¹ce siê przy granicy jury œrodkowej i górnej pieniñskiego pasa ska³kowego utwory wykszta³cone w mikrofacji otwornic planktonicznych oraz w mikrofacji radiolariowej nie zawieraj¹ wcale podobnego materia³u ziarnistego jak omawiana ³awica z badanego profilu Góry Zamkowej. Charakter litologiczny badanej ³awicy dowodzi, e w trakcie jej sedymentacji dochodzi³o dodatkowo do powolnego gromadzenia siê materia³u okruchowego (zw³aszcza siliciklastycznego) pochodz¹cego prawdopodobnie z ods³oniêtych wapieni krynoidowych formacji wapienia ze Smolegowej czy formacji wapieni z Flaków, gdzie powszechnie

6 112 A. Wierzbowski, M. Krobicki & M. Muszyñski wystêpuj¹ ziarna kwarcu oraz okruchy triasowych dolomitów. Wskazuje to na synsedymentacyjn¹ aktywnoœæ tektoniczn¹, która odm³odzi³a prawdopodobnie istniej¹c¹ tu wczeœniej skarpê uskokow¹. Wolna sedymentacja w strefie przy/na stoku odbywa³a siê w g³êbokim i prawie pelagicznym œrodowisku z niewielkim ju tylko dop³ywem materia³u ziarnistego. W takim œrodowisku mog³o dochodziæ do glaukonityzacji ró nych ziaren biogenicznych lub mineralnych, a tak e, w przerwach sedymentacyjnych, do tworzenia siê naskorupieñ elazistych. Mo na wyraziæ przypuszczenie, e wspomniane procesy mia³y miejsce w keloweju i/lub wczesnym oksfordzie to znaczy w czasie, gdy w znacznie bardziej p³ytkowodnym œrodowisku, w miejscu tworzenia siê czerwonych wapieni mikrytowych sukcesji czorsztyñskiej, dochodzi³o do ró norakich przejawów synsedymentacyjnej aktywnoœci tektonicznej (dowodem luki stratygraficzne, y³y neptuniczne) zwi¹zanej z istotn¹ przebudow¹ basenów pó³nocnej Tetydy (np. Lewandowski et al. 2005). Autorzy pragn¹ podziêkowaæ Dyrekcji i Pracownikom Pieniñskiego Parku Narodowego w Kroœcienku n. Dunajcem za wszelak¹ pomoc przy realizacji badañ terenowych na obszarze Parku. Badania by³y finansowane z funduszu badañ w³asnych Wydzia³u Geologii UW (BW 1837/2 AW) oraz badañ statutowych Wydzia³u Geologii, Geofizyki i Ochrony Œrodowiska AGH ( MK). LITERATURA Birkenmajer K., Stratygrafia i paleogeografia serii czorsztyñskiej pieniñskiego pasa ska³kowego Polski. Studia Geologica Polonica, 9, Birkenmajer K., Jurassic and Cretaceous lithostratigraphic units of the Pieniny Klippen Belt. Studia Geologica Polonica, 45, Krobicki M. & Wierzbowski A., Pozycja stratygraficzna i paleogeograficzne znaczenie bajoskich wapieni krynoidowych w ewolucji pieniñskiego basenu ska³kowego. Tomy Jurajskie, 2, Krobicki M. & Wierzbowski A., Œrodkowojurajskie wapienie bulaste sukcesji czertezickiej pieniñskiego basenu ska³kowego Polski fakty i kontrowersje. Przegl¹d Geologiczny, 57, Lewandowski M., Krobicki M., Matyja B.A. & Wierzbowski A., Palaeogeographic evolution of the Pieniny Klippen Basin using stratigraphic and palaeomagnetic data from the Veliky Kamenets section (Carpathian, Ukraine). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 216, Ostrowski S., Krawêdzie bioherm mikrobialitowo-g¹bkowych miejscem znacznego nagromadzenia p³ytek szkar³upni. Tomy Jurajskie, 1,

7 Jurajskie utwory sukcesji czertezickiej profilu Góry Zamkowej Tyszka J., Mid-Jurassic palaeoenvironments and benthic communities in the Klippen and Magura Basins, Pieniny Klippen Belt, Poland. Instytut Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk (Ph. D. Thesis). Wierzbowski A., Jaworska J. & Krobicki M., Jurassic (Upper Bajocian-lowest Oxfordian) ammonitico rosso facies in the Pieniny Klippen Belt, Carpathians, Poland: its fauna, age, microfacies and sedimentary environment. Studia Geologica Polonica, 115, Wierzbowski A., Aubrecht R., Krobicki M., Matyja B.A. & Schlögl J., Stratigraphy and palaeogeographic position of the Czertezik Succession, Pieniny Klippen Belt (Western Carpathians) of Poland and Eastern Slovakia. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 74, 3,