Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie

Praca zbiorowa Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat R Z E W O D N I K ISBN 83-910859-5-3 P INiG PIB, 2015

Praca zbiorowa Przewodnik warsztaty terenowe Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat 22 25.09.2015 Kraków Polańczyk Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy 2015

Redakcja naukowa: Maria Ciechanowska Wiesława Urzędowska Jacek Jaworski Jan Lubaś Piotr Such Wydawca: Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków Redaktor wydania: Agnieszka J. Kozak Korekta językowa: Katarzyna Wróbel Skład i łamanie, DTP, projekt okładki: Paweł Noszkiewicz Druk i oprawa: Drukarnia K&K reklama i poligrafia ul. Ostatnia 22 31-444 Kraków Nakład: 70 egz. Copyright 2015 INiG PIB Kraków, ul. Lubicz 25A, Poland ISBN 83-910859-5-3 Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszej publikacji nie może być, bez uprzedniej pisemnej zgody wydawcy, gromadzona w systemach zbierania informacji, transmitowana lub reprodukowana, włączając w to fotokopie, fotografie, zapis magnetyczny lub inny. Prenumeratę i wysyłkę prac naukowo-badawczych oraz materiałów informacyjnych prowadzi redakcja.

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Spis treści Spis fotografii, rysunków i tabel...8 Streszczenie...12 Abstract...12 Wstęp...13 Dzień I...19 Stop 1. Bandrów, odsłonięcie eoceńskich margli pstrych i warstw menilitowych, strefa uskoków normalnych...19 Stop 2. Bandrów miocen...26 Stop 3. Bandrów, wschodni dopływ potoku Królówka, wypływ ropy (aspekt przyrodniczy)... 30 Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe...43 Stop 5. Monasterzec warstwy menilitowe...56 Dzień II...65 Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny...65 Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny...86 Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej...103 6

Dzień III...121 Stop 8. Węglówka margle węglowieckie, wypływy gazu, reductions spots...121 Stop 9. Wojkowa warstwy menilitowe...132 Stop 10. Szymbark. Potok Bystrzanka, w zależności od stanu odsłonięć...139 Stop 11. Grybów warstwy krośnieńskie, kompleks spływowy...146 Uwagi końcowe...155 Literatura...159 7

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Spis fotografii, rysunków i tabel Fotografie Fot. 1. Bandrów. Przejście warstw menilitowych w warstwy hieroglifowe...21 Fot. 2. Bandrów. Kontakt eoceńskich pstrych łupków marglistych z warstwami menilitowymi. Strefa uskoku normalnego o typie uskoków radialnych...22 Fot. 3. Bandrów, potok Królówka. Melanż związany ze strefą uskoku przesuwczego...23 Fot. 4. Bandrów, potok Królówka. Struktury związane ze strefą uskoku przesuwczego...24 Fot. 5. Stebnik k. Krościenka. Strefa melanżu...25 Fot. 6. Bandrów, potok Królówka. Mioceński kompleks chaotyczny...27 Fot. 7. Olszany k. Przemyśla. Utwory miocenu...28 Fot. 8. Bandrów. Wyciek ropy naftowej...41 Fot. 9. Bandrów. Piaskowce inoceramowe nasączone ropą...42 Fot. 10. Łodyna. Łukowate ułożenie warstw w strefie przyuskokowej. Typ struktury kwiatowej...44 Fot. 11. Brelików. Strefa ścięcia związana ze strukturą Łodyny...45 Fot. 12. Łodyna, potok Dźwiniacz. Strefa ścięcia o typie melanżu...46 Fot. 13. Spływ w obrębie warstw menilitowych...48 Fot. 14. Łodyna. Struktury sedymentacyjne w obrębie warstw menilitowych...49 Fot. 15. Łodyna. Warstwy menilitowe. Strefa uskoków normalnych związanych z procesem kolapsu...50 Fot. 16. Łodyna. Strefa przesuwu międzywarstwowego związana ze strukturą kwiatową Łodyny...51 Fot. 17. Łodyna. Strefa uskoku przesuwczego w obrębie struktury kwiatowej...52 Fot. 18. Bezmiechowa. Poziom piaskowców w obrębie margli pstrych...58 Fot. 19. Bezmiechowa. Margle pstre. Uskoki normalne...59 8

Spis fotografii, rysunków i tabel Fot. 20. Monasterzec. Strefa uskoku przesuwczego. Kontakt margli pstrych z warstwami menilitowymi...60 Fot. 21. Monasterzec. Strefa uskoku przesuwczego...61 Fot. 22. Monasterzec. Strefa uskoku przesuwczego. Łukowate ułożenie warstw...62 Fot. 23. Monasterzec. Strefa uskoku przesuwczego o typie końskiego ogona...63 Fot. 24. Olszanica. Warstwy menilitowe. Uskoki normalne związane z procesem kolapsu...64 Fot. 25. Potok Wołosaty. Strefa melanżu bieszczadzkiego...68 Fot. 26. Potok Wołosaty. Strefa melanżu bieszczadzkiego...69 Fot. 27. Potok Bystry Ustrzyki Dolne. Strefa melanżu bieszczadzkiego... 70 Fot. 28. Potok Wetlinka. Struktura o typie struktury kwiatowej związana z uskokiem przesuwczym w strefie melanżu Bieszczadzkiego...71 Fot. 29. Potok Wetlinka. Strefa melanżu, lewoskrętna strefa uskokowa...72 Fot. 30. Łuska Bystrego. Strefa melanżu...73 Fot. 31. Wetlina, potok Wetlinka. Strefa uskoków normalnych z tzw. ekstensja wzdłużną. Uskoki radialne...74 Fot. 32. Diament marmaroski...75 Fot. 33. Strefa melanżu między Jabłonkami a Rabem...89 Fot. 34. Rabe kamieniołom. Warstwy lgockie w pozycji odwróconej...90 Fot.35. Potok Rabski. Warstwy lgockie. Struktura o typie struktury kwiatowej...91 Fot. 36 Potok Rabski. Warstwy lgockie. Strefa zasunięć wstecznych...92 Fot. 37. Potok Maguryczny. Na południe od Łupkowa. Strefa melanżu...93 Fot. 38. Ukraina, rejon Podpołozia. Jednostka śląska. Strefa odpowiadająca CDK kompleks chaotyczny związany z wypełnieniem CDK...105 Fot. 39. Szczawne. Centralna Depresja karpacka. Strefa uskoku normalnego...106 Fot. 40. Szczawne. Centralna Depresja Karpacka. Strefa uskoków normalnych związanych z procesem kolapsu...107 Fot. 41. Uskoki normalne w obrębie CDK...108 Fot. 42. Łukowe CDK. Strefa uskoku radialnego...109 Fot. 43. Łukowe CDK. Spływ w obrębie warstw krośnieńskich...110 Fot. 44. Łukowe CDK. Spływ w obrębie warstw krośnieńskich...111 Fot. 45. Mała Krasna. Piaskowce lgockie...124 Fot. 46. Płat Bonarówki. Utwory dolnej kredy. Uskoki normalne związane z grawitacyjnym umiejscowieniem płata...125 Fot. 47. Węglówka. Ekshalacje gazowe...130 Fot. 48. Węglówka cerkiew. Strefa melanżu tektonicznego...131 9

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 49. Zmiennica. Fałd Czarnorzek. Spływ w obrębie warstw menilitowych...138 Fot. 50. Szymbark. Strefa melanżu związana z obsuwaniem Maślanej Góry... 141 Fot. 51. Szymbark. Strefa melanżu związana z obsuwaniem się masywu Maślanej Góry (1)...142 Fot. 52. Strefa uskoków normalnych związana z obsuwaniem się masywu Maślanej Góry...143 Fot. 53. Grybów, Biała. Kompleks chaotyczny o typie spływu. Warstwy krośnieńskie...148 Fot. 54. Ustrzyki Górne. Warstwy krośnieńskie o typie spływu... 149 Fot. 55. Pokrywa warstw krośnieńskich (malcowskich). Słowacja, Medzilaborce...150 Fot. 56. Biała koło Grybowa. Strefa melanżu związana z uskokami normalnymi...151 Fot. 57. Rzeka Biała. Uskoki normalne ograniczające od północy tzw. okno Grybowa...152 Rysunki Rys. 1. Położenie odsłonięć wycieczki terenowej...14 Rys. 2. Szkic geologiczny Karpat Zewnętrznych w skali 1:1 500 000...15 Rys. 3. Zapis chromatograficzny analizy GC-FID wycieku ropnego w Bandrowie... 33 Rys. 4. Skład frakcji nasyconej ekstraktu wycieku węglowodorów z Bandrowa... 33 Rys. 5. Skład biomarkerów z grupy hopanów (m/z 191) we frakcji nasyconej ekstraktu wycieku węglowodorów z Bandrowa...34 Rys. 6. Skład biomarkerów z grupy hopanów (m/z 191) we frakcji nasyconej ropy naftowej ze złoża Łodyna (Łodyna-90K)...34 Rys. 7. Skład biomarkerów z grupy steranów (m/z 217) we frakcji nasyconej ekstraktu wycieku węglowodorów z Bandrowa...35 Rys. 8. Skład biomarkerów z grupy steranów (m/z 217) we frakcji nasyconej ropy naftowej ze złoża Łodyna...35 Rys. 9. Skład biomarkerów z grupy naftalenów i fenantrenów frakcji aromatycznej ekstraktu wycieku węglowodorów z Bandrowa...36 Rys. 10. Skład biomarkerów z grupy naftalenów i fenantrenów frakcji aromatycznej ropy naftowej ze złoża Łodyna...37 Rys. 11. Korelacja genetyczna próbek rop jednostki skolskiej na podstawie składu izoprenoidów i n-alkanów...38 Rys. 12. Wartości Tmax oraz HI łupków menilitowych z odsłonięcia Manasterzec w odniesieniu do typu kerogenu na wykresie van Krevelena...57 Rys. 13. Wartości OI oraz HI łupków menilitowych z odsłonięcia Manasterzec w odniesieniu do typu kerogenu na wykresie van Krevelena...57 Rys. 14. Skład frakcji nasyconej wydzielonej z próbek melanżu tektonicznego rejonu bieszczadzkiego (Wołosate potok Bystry)...82 10

Spis fotografii, rysunków i tabel Rys. 15. Skład biomarkerów z grupy terpenów (m/z 191) we frakcji nasyconej wydzielonej z próbek melanżu tektonicznego Wetlina i Wołosate)....83 Rys. 16. Skład biomarkerów frakcji aromatycznej próbek melanży o wysokiej dojrzałości termicznej....84 Rys. 17. Rozkład węglowodorów frakcji nasyconej ESO z melanżu odsłonięcia Jabłonki-5...101 Rys. 18. Skład biomarkerów frakcji aromatycznej próbek melanży o wysokiej dojrzałości termicznej z rejonu Jabłonek Rabe (MP metylofenantreny, MN metylonaftaleny, DMN dimetylonaftaleny)...102 Rys. 19. Rozkład węglowodorów frakcji nasyconej ESO z melanżu Szczawne z wysoką zawartością prastanu (Pr)...117 Rys. 20. Skład biomarkerów z grupy pentacyklicznych terpenów m/z 191 oraz sesquiterpenoidów m/z 123 we frakcji nasyconej melanżu tektonicznego z odsłonięcia w Szczawnem...118 Rys. 21. Skład biomarkerów z grupy steranów m/z 1217 we frakcji nasyconej melanżu tektonicznego ze Szczawnego, w których dominują te z grupy C 29...119 Rys. 22. Skład frakcji aromatycznej z dominującymi zawiązkami fenantrenowymi, wśród których góruje sam fenantren (P)...120 Rys. 23. Reduction spots w marglach węglowieckich...128 Tablice Tablica I...40 Tablica II...54 Tablica III...55 Tablica IV...77 Tablica V...79 Tablica VI...88 Tablica VII...95 Tablica VIII...98 Tablica IX...99 Tablica X...114 Tablica XI...136 Tablica XII...137 Tablica XIII...153 11

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Streszczenie W pracy przedstawiono opis odsłonięć terenowych wybranych dla przedstawienia nowej koncepcji budowy geologicznej oraz systemu naftowego Karpat. Opis obejmuje 11 odsłonięć od Bandrowa do Grybowa, które ukazują profil Karpat, z uwzględnieniem skał istotnych dla systemu naftowego, skał macierzystych, jak i skał uszczelniających. W omówieniu odsłonięć przedstawiono także nowe poglądy na temat rozwoju basenowo-tektonicznego Karpat; szczególny nacisk położono na nowo odkryte etapy rozwoju basenowego (etapy tworzenia kompleksów chaotycznych o typie spływów). Wiele uwagi poświęcono utworom o typie melanżu tektonicznego i ich roli w kształtowaniu systemu naftowego. Słowa kluczowe: Karpaty, system naftowy, melanż tektoniczny, kompleksy chaotyczne, odsłonięcie Abstract This paper presents a description of the outcrops selected for new conception on structural geology and the Carpathians Petroleum System. The description includes 11 outcrops from Bandrów to Grybów. The outcrops reveal the profile of the Carpathians including relevant elements of the Carpathians Petroleum System i.e. source and sealing rocks. In the outcrop description a new view on the tectono sedimentary development of the Carpathians was presented with emphasis on newly discovered stages of basin development (the stage of chaotic complexes formation of runoff type). Much attention was paid to formations of the mélange type and their role in the development of the Carpathian Petroleum System. Key words: The Carpathians, petroleum system, tectonic mélange, chaotic complexes, outcrops 12

Wstęp Wstęp Obszar, na którym znajduje się większość stanowisk pokazywanych w czasie sesji terenowej, obejmuje rejon Bieszczadów oraz roponośne tereny Gorlic i Jasła, bogate w naturalne wycieki ropy i ekshalacje gazowe. Wschodnia część polskich Karpat to rejon o ciekawej budowie geologicznej, ukazujący bogactwo facji oraz struktur zarówno morfologicznych, jak i tektonicznych. W wielu profilach, odsłoniętych lepiej niż w pozostałej części Karpat, można obserwować procesy, które doprowadziły do zbudowania orogenu Karpat, jego późniejszych przemian, kształtowania morfologii i procesów denudacyjnych, a po części nawet rozpadu zbudowanego w pierwotnym etapie nasuwania gmachu Karpat. Celem szkoleń terenowych jest zaznajomienie uczestników z profilami skał występujących w odsłonięciach, zwrócenie uwagi na struktury dokumentujące różne procesy geologiczne, lecz w odmiennej (w znacznej mierze) niż dotychczasowej interpretacji. W odsłonięciach można zobaczyć przeczące tradycyjnie dominującej w Karpatach koncepcji ciągłej kompresji i nasuwania struktury jakby wyjęte z innej niż do tej pory podawano historii rozwoju Karpat (liczne uskoki normalne, struktury związane z uskokami przesuwczymi czy osuwane bloki), a także odmienny obraz morfologiczny Karpat, w którym rejony południowe są obniżone w stosunku do swojego przedpola (relacja pasma Połonin i Rawki). Cenne będzie również wskazanie występujących na mapach geologicznych błędów utrudniających właściwe odtworzenie procesu deformacji tektonicznych. W części odsłonięć można zaobserwować, z jakimi strukturami związana jest różnorodna mineralizacja. Odsłonięcia ukazują także kilka facji istotnych dla systemu naftowego Karpat, a jednocześnie ważnych dla procesu uszczelniania złóż, takich jak margle czerwone, łupkowe poziomy warstw menilitowych czy krośnieńskich. Facja menilitowa uznawana jest tradycyjnie za główną skałę macierzystą rop karpackich słuszność takiego rozstrzygnięcia wymaga jednak dyskusji, podobnie jak problem warstw menilitowych, a także pochodzenia substancji organicznej, co ma zasadnicze znaczenie dla ewentualnego procesu jej przemian termicznych i generowania ropy naftowej i gazu ziemnego. 13

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Rys. 1. Położenie odsłonięć wycieczki terenowej 14

Wstęp Rys. 2. Szkic geologiczny Karpat Zewnętrznych w skali 1:1 500 000 15

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Podczas sesji terenowych będzie można zobaczyć naturalne wypływy ropy, trwające w Karpatach od wieków, będące nieszkodliwym elementem przyrody ropa jest jedynie przekształconym produktem przemian wszechobecnej substancji organicznej, gromadzonej przez stulecia na dnie mórz, składającej się z fragmentów roślin czy szczątków zwierząt, której dopiero sterowany przez człowieka proces chemicznych przeobrażeń nadaje charakter trucizny. Formacją, której poświęcona zostanie największa uwaga, jest melanż tektoniczny uformowany w toku wieloetapowego rozcierania, przesycany roztworami, dla których był czasem drogą migracji, a niekiedy poziomem uszczelniającym. Nierozpoznawany przez lata podczas badań kartograficznych, ciągle nieznaczony na mapach geologicznych. Celem przedstawionego ukierunkowania i doboru odsłonięć jest zaznajomienie kadry badawczej z tą formacją: łatwą do identyfikacji, lecz pomijaną w opisach terenowych. Melanż tektoniczny dość często występuje w strukturach orogenu, ale jak wskazują wyniki badań prowadzonych w ostatnich latach, można go także obserwować w otworach wiertniczych, co wskazuje na konieczność reinterpretacji ogromnej ilości danych otworowych. Strefy melanży tektonicznych są szczególnie ważne dla analiz sekcji sejsmicznych łatwo można je zidentyfikować w obrazie sejsmicznym, mogą być doskonałym punktem odniesienia. Istotnym celem rozważań w czasie sesji terenowej będzie także omówienie dróg migracji, jako istotnego elementu systemu naftowego, niedocenianego w analizach i procesie poszukiwań, zwykle skoncentrowanych na wyszukiwaniu w obrazie sejsmicznym miejsc nagromadzeń. Istotą prac poszukiwawczych, rozpoczynanych zazwyczaj geologicznym kartowaniem, powinno być odkrycie złóż. W Karpatach natura pomogła badaczom: istnieje wiele wycieków ropy naftowej, ekshalacji gazu czy wypływów stowarzyszonych zmineralizowanych wód z karpackimi olejami skalnymi. Pierwsze prace poszukiwawcze i eksploatacja złóż rozpoczęły się na obszarach naturalnych wypływów. Rozpoznanie pierwotnego procesu formowania pasma fałdowo-nasuwczego, w którym antykliny wydawały się naturalnym i klasycznym miejscem gromadzenia bituminów dawało nadzieję na sukcesywne odkrywanie kolejnych złóż. Prace poszukiwawcze i wiertnicze koncentrowano wokół rejonów antyklinalnych. Niestety, lata badań, rozwiercania i odkrycie dodatkowych etapów deformacji tektonicznych nie potwierdziły tak prostego schematu budowy geologicznej. Założenie, zgodnie z którym należy wiercić nad domniemanymi antyklinami, kończyło się niekiedy katastrofą przedsiębiorców, jak miało to miejsce np. w rejonie Krościenka. Antykliny okazywały się suche, stwierdzano obecność złóż w nietypowych lokalizacjach, w których brakowało charakterystycznych skał zbiornikowych, a układ tektoniczny odbiegał od systemu nasunięć fałdowych. Dokładne badania ukazywały silne stektonizowanie tych stref, skomplikowaną geometrię ułożenia warstw i szczególne nagromadzenie stref tzw. ścięć tektonicznych. Co 16

Wstęp istotne, nawet w polach naftowych o klasycznym jak by się zdawało układzie geometrycznym zakres występowania otworów produktywnych kończył się nagle, bez logicznego uzasadnienia opartego na dostępnych opracowaniach geologicznych. Odkrycie szczególnie istotnych dla procesu budowania górotworu [43 45, 48] i jego dalszych przemian stref melanży tektonicznych przesyconych mineralizacją, występowaniem martwych rop, świadczących o przepływie bituminów, wskazało na możliwość innego wytłumaczenia procesu migracji węglowodorów, jak też procesu napełniania skał zbiornikowych. Strefy melanży tektonicznych związane są również z odkrytymi wtórnymi etapami deformacji tektonicznych przekształcającymi orogen. Pierwotny proces składania górotworu w warunkach naciskania (kompresji) nie sprzyjał procesowi migracji (nawet biorąc pod uwagę proces tektonicznego pompowania). Był to raczej etap uszczelniania, a wąskie strefy tektoniczne (strefy ścięć i nasunięć z etapu kompresji) między elementami tektonicznymi (tradycyjnie wyróżniane jednostki tektoniczne) nie wykazują cech dróg migracji. Jak pokazały badania terenowe, w ich obrębie nie zaobserwowano mineralizacji i przepływu węglowodorów. Obecne badania wskazują, że strefy gromadzenia rop, wypływów, ekshalacji gazowych łączą się ściśle z wielkimi strefami tektonicznymi strefami melanży tektonicznych. Strefy melanży powiązane są z wieloetapowym procesem deformacji, wielokrotnego niekiedy odnawiania tych samych stref, ale już w zupełnie innych warunkach (w odmiennym reżimie tektonicznym). Proces nacisku i nasuwania przekształca się w kolejnych etapach deformacji w proces wzajemnego przesuwania dużych bloków (w zmiennym reżimie; od częściowo rozciągającego w zaledwie częściowo kompresyjny), by wreszcie ustąpić miejsca procesowi kolapsu, czyli zapadania i rozbijania zwartego gmachu Karpat. Tworzą się zatem warunki do otwierania dróg migracji. Jak pokazują obserwacje terenowe, ów proces trwa nadal, ropa stale wypływa, torując sobie drogę ku powierzchni (zdaniem zasłużonego gorlickiego nafciarza Stanisława Kuka w wielu miejscach wydobyto jej więcej, niż wskazywałaby na to pojemność skał uznawanych tam za zbiornikowe). Ten proces ciągłego wypływu podtrzymuje nadzieję na odkrycie szczególnie dużych nagromadzeń zasilających proces migracji. Jak widać po rezultatach, dotychczasowe kierunki poszukiwań, oparte na konwencjonalnych poglądach dotyczących budowy Karpat, wyczerpały już swoje możliwości. Odkryte kolejne etapy przebudowy i ich wskaźniki terenowe w postaci struktur tektonicznych dają nadzieję na nowe odkrycia w Karpatach w kolebce przemysłu naftowego. Kluczowe dla rozwiązywania podstawowych problemów geologicznych są również badania z dziedziny geologii naftowej. Dane uzyskiwane z opracowań realizowanych pod kątem poszukiwań węglowodorów są bardzo istotnym uzupełnieniem badań z zakresu geologii podstawowej, w wielu przypadkach rozwiązują one problemy odnoszące się do analizy basenowej (np. zdarzeń w basenie, paleogłębokości, a nawet biostratygrafii). Analizy 17

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat geochemiczne wskazują na płytkowodność fliszu karpackiego lub przynajmniej większości jego facji. Czasem niezauważalna makroskopowo, ale łatwa do uchwycenia dzięki badaniom petrograficznym obecność diatomitów może wskazywać na ochłodzenie klimatu. Dane geochemiczne ukazują np. rolę alg jako głównego dostarczyciela substancji organicznej (ponad 90%, [19]) i równocześnie sugerują płytkowodność np. facji menilitowej, choć jeszcze do dziś powstają opracowania mówiące o głębokim fliszu. Analiza krzywych geofizyki wiertniczej jest znakomitym, niekiedy znacznie lepszym niż obserwacja szczątkowo widocznych w Karpatach profili, źródłem informacji o zdarzeniach w basenach karpackich i zachodzących w nich zmianach poziomu wody. Badania petrograficzne i geochemiczne wskazują na kolejne etapy formowania systemu naftowego, ale jednocześnie mówią o etapach rozwoju basenowego. Pierwotna migracja odbywała się w Karpatach znacznie wcześniej niż na etapie zamykania basenu. Zwykle proces ten ułatwia szybsze pogrążanie w warunkach ekstensji, zatem należy założyć taki proces dodatkowo (poza etapem triasowo-jurajskiego ekstensyjnego formowania basenów). Dane geologiczne wskazują na formowanie basenów ekstensyjnych na etapie oligoceńskim (formowanie Centralnej Depresji Karpackiej i fliszu podhalańskiego [55]). Proces oligoceńskiej ekstensji, formującej jeszcze na etapie basenowym rowy tektoniczne, zapełniane kompleksami spływowymi, potwierdzają zarówno badania terenowe, jak i wiercenia np. otwory Niebieszczany, Polanki itd. 18

Dzień I Stop 1. Bandrów, odsłonięcie eoceńskich margli pstrych i warstw menilitowych, strefa uskoków normalnych Dzień I Stop 1. Bandrów, odsłonięcie eoceńskich margli pstrych i warstw menilitowych, strefa uskoków normalnych Lokalizacja: N49 24.294 E22 41.391 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak, Irena Matyasik, Rafał Szaniawski, Małgorzata Jugowiec-Nazarkiewicz Ciąg odsłonięć widocznych w potoku Królówka w Bandrowie znajduje się w strefie przejściowej od jednostki śląskiej do skolskiej [88, 132]. Obserwować można profil od warstw krośnieńskich aż po warstwy inoceramowe, stanowiące tu najstarszy element sukcesji. Od wielu lat dyskutowano o problemie zanikania tzw. strefy węglowieckiej w obrębie warstw krośnieńskich, której tradycyjnym wyznacznikiem facjalnym są tzw. margle węglowieckie (patrz stop 8) szeroko rozwinięte w rejonie Węglówki (gdzie stanowią kluczową skałę systemu naftowego rejonu Węglówki, jako skały uszczelniające), są jednakże wyróżniane zarówno w profilach jednostki śląskiej, jak i węglowieckiej. Występowanie margli węglowieckich zanika w kierunku wschodnim wśród pokrywy warstw krośnieńskich; pojawiają się one dopiero na obszarze Karpat ukraińskich, w okolicach Holatynki [52, 111]. Strefa tektoniczna związana ze zdeformowaniem tzw. wyniesienia węglowieckiego daje się śledzić w obrębie warstw krośnieńskich, które stanowią jednolitą pokrywę osadową rozpostartą nad całym obszarem basenu oligoceńsko-mioceńskiego. Widoczne w odsłonięciu czerwone łupki margliste są wieku eoceńskiego (oznaczenia M. Jugowiec-Nazarkiewicz fotografia 1), występują tutaj w sukcesji z warstwami hieroglifowymi i menilitowymi. Profil jest obcięty strefą ścięcia widoczną poniżej od- 19

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat krywki, związaną z procesem kolapsu, obcinającą od południa rejon wyniesienia warstw inoceramowych. W odkrywce widoczna jest strefa ścięcia zasadniczo o przebiegu N-S (fotografia 2), powiązana z tzw. procesem ekstensji wzdłużnej w stosunku do przebiegu elementów tektonicznych [47, 55]. Uskoki o takim przebiegu są powszechne w całych Karpatach i w znacznej mierze wpływają na morfologię obszaru założona jest na nich m.in. dolina potoku Królówka. Szereg struktur tektonicznych, m.in. stref melanżu związanych z kilkoma etapami wtórnych deformacji tektonicznych, można zaobserwować w całym rejonie. Szczególnie dobrze widoczne są strefy powiązane z etapem uskoków przesuwczych (reaktywowane podczas kolapsu orogenicznego fotografie 3, 4). Stanowią one granice między dużymi blokami tektonicznymi; w tym rejonie widoczne są m.in. w niższym biegu Królówki w Stebniku (fotografia 5). Są także głównymi strefami tektonicznymi formującymi asocjacje uskoków przesuwczych, tworząc istotne z punktu widzenia geologii naftowej roponośne struktury, m.in. Łodyny (por. stop 4). 20

Dzień I Stop 1. Bandrów, odsłonięcie eoceńskich margli pstrych i warstw menilitowych, strefa uskoków normalnych Fot. 1. Bandrów. Przejście warstw menilitowych w warstwy hieroglifowe 21

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 2. Bandrów. Kontakt eoceńskich pstrych łupków marglistych z warstwami menilitowymi. Strefa uskoku normalnego o typie uskoków radialnych 22

Dzień I Stop 1. Bandrów, odsłonięcie eoceńskich margli pstrych i warstw menilitowych, strefa uskoków normalnych Fot. 3. Bandrów, potok Królówka. Melanż związany ze strefą uskoku przesuwczego 23

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 4. Bandrów, potok Królówka. Struktury związane ze strefą uskoku przesuwczego 24

Dzień I Stop 1. Bandrów, odsłonięcie eoceńskich margli pstrych i warstw menilitowych, strefa uskoków normalnych Fot. 5. Stebnik k. Krościenka. Strefa melanżu 25

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Stop 2. Bandrów miocen Lokalizacja: N49 23.656 E22 41.880 Prowadzący: Leszek Jankowski, Małgorzata Garecka Odsłonięcie ukazuje kompleks chaotyczny o spływowej genezie (fotografia 6), o typie debris flow. Odkryte zostało dzięki badaniom kartograficznym, a wiek mioceński potwierdziły badania stratygraficzne. Matriks stanowią tu ciemne iły, widoczne są w niej fragmenty skał karpackich (z najbliższego otoczenia, najczęściej o litotypie piaskowców warstw inoceramowych). Warto podkreślić, iż cały region wymaga przeprowadzenia badań kartograficznych, których celem będzie wyznaczenie zasięgu tego typu utworów. W rejonie brzegowym Karpat odkryto szereg wystąpień pokryw mioceńskich. Z obszaru jednostki skolskiej znane są m.in. z rejonu Dubiecka [30, 31, 32] czy Olszan (fotografia 7). Odkryty tu kompleks chaotyczny nie jest odległy od granicy nasunięcia jednostki skolskiej (co wynika ze szczególnego przebiegu nasunięcia jednostki skolskiej, tzw. pigmoida przemyska). Szereg wystąpień miocenu znajduje się w pobliżu linii tektonicznej, nieznaczonej na obecnych mapach geologicznych, jest to prawdopodobnie strefa uskokowa o typie uskoku normalnego zaznaczająca się w podłożu, a oddziałująca na powierzchnie nasuniętych Karpat, stąd możliwość retransgresji utworów mioceńskich. Stąd też podobne położenie w strukturach orogenu jak utworów w Olszanach. Z próbek pobranych z odsłonięcia oznaczono formy (oznaczenie M. Garecka): Braarudosphaera bigelowii (Gran et Braarud) Deflandre; Calcidiscus leptoporus (Murray et Blackman) Loeblich et Tappan; Calcidiscus macintyrei (Bukry et Bramlette) Loeblich et Tappan; Coccolithus pelagicus (Wallich) Schiller; Coronocyclus nitescens (Kamptner) Bramlette et Wilcoxon; Cribrocentrum reticulatum (Gartner et Smith) Perch-Nielsen; Cyclicargolithus abisectus (Müller) Wise; Cyclicargolithus floridanus (Roth et Hay) Bukry; Dictyococcites bisectus (Hay, Mohler et Wade) Bukry et Percival; Dictyococcites callidus Perch-Nielsen; Dictyococcites productus (Kamptner) Backman; Discoaster deflandrei Bramlette et Riedel; Discoaster kuepperi Stradner; Discoaster sp.; Helicosphaera carteri (Wallich) Kamptner; Helicosphaera crateri var burkei; Helicosphaera intermedia Martini; Helicosphaera recta Haq; Helicosphaera scissura Miller; Helicosphaera seminulum Bramlette et Sullivan; Helicosphaera walbersdorfensis Müller; Hughesius tasmaniae (Edwards et Perch- -Nielsen) de Kaenel et Villa; Isthmolithus recurvus Deflandre; Lanternithus minutus Stradner; Micrantholithus vesper Deflandre; Pontosphaera multipora (Kamptner) Roth; Reticulofenestra pseudoumbilica Gartner; Reticulofenestra umbilica (Levin) Martini et Ritzkowski; Rhabdosphaera siccus Stradner; Sphenolithus abies Deflandre; Sphenolithus heteromorphus Deflandre; Sphenolithus radians Deflandre; Tetralithoides symeonidesii Theodoridis; Transversopontis 26

Dzień I Stop 2. Bandrów miocen Fot. 6. Bandrów, potok Królówka. Mioceński kompleks chaotyczny 27

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 7. Olszany k. Przemyśla. Utwory miocenu 28

Dzień I Stop 2. Bandrów miocen pulcher (Deflandre) Perch-Nielsen; Umbilicosphaera sp.; Umbilicosphaera jafarii Müller; Umbilicosphaera rotula (Kamptner) Varol; Zygrhablithus bijugatus Deflandre. W próbce nie stwierdzono obecności Helicosphaera ampliaperta Bramlette et Wilcoxon. Ostatnie ewolucyjne pojawienie się tego gatunku definiuje (zgodnie z zonacją Martiniego) górną granicę poziomu kokkolitowego NN4 (wczesny baden). Odnotowano natomiast obecność Helicosphaera walbersdorfensis oraz Helicosphaera carteri, Helicosphaera intermedia. Natomiast z gatunków charakterystycznych dla miocenu środkowego sporadycznie występują Sphenolithaceae (pojedyncze wystąpienie Sphenolithus abies i Sphenolithus heteromorphus) oraz Discoasteraceae (pojedyncze wystąpienie Discoaster deflandrei). Sphenolithus heteromorphus jest gatunkiem charakterystycznym dla poziomów NN4 i NN5; ostatnie wystąpienie tego gatunku definiuje górną granicę poziomu NN5 (późny baden). Wśród asterolitów nie stwierdzono charakterystycznych dla miocenu środkowego gatunków Discoaster variabilis, Discoaster exilis, Discoaster musicus; odnotowano jedynie pojedyncze wystąpienie Discoaster deflandrei, który wymiera z końcem poziomu NN5. Zarówno Sphenolithaceae, jak i Discoasteraceae występują bardzo rzadko. Na podstawie znalezionych form można określić wiek osadów na późny baden. 29

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Stop 3. Bandrów, wschodni dopływ potoku Królówka, wypływ ropy (aspekt przyrodniczy) Lokalizacja N49 24.676 E22 41.630 Prowadzący: Irena Matyasik, Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak Obserwowany, naturalny wypływ ropy jest jednym z wielu występujących w tym regionie (fotografia 8). Znajduje się w zdeformowanej tektonicznie strefie. Wycieki można zaobserwować m.in. w prawym dopływie Królówki. Dopływ Królówki założony jest na tektonicznej strefie związanej w tym miejscu z wtórnym etapem deformacji, czyli etapem kolapsu orogenicznego. Uformowała się tu strefa uskoku normalnego (możliwa też składowa przesuwcza). Powyżej dopływu obserwujemy nasycenia ropą piaskowców warstw inoceramowych (fotografia 9). Wypływ ropy był przedmiotem lokalnej eksploatacji. Geneza naturalnych wycieków węglowodorów może mieć związek z różnymi stadiami migracji faz węglowodorowych. Najbardziej intensywne przejawy występują w wyniku wyciekania węglowodorów ze stref ich nagromadzeń w strukturach wgłębnych, tj. w otoczeniu złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Niemniej obecność wycieków węglowodorowych nie zawsze towarzyszy złożom naftowym o wartości ekonomicznej, a ich brak nie ma decydującego znaczenia dla negatywnej oceny perspektyw ich odkrycia. Jednakże analiza rozmieszczenia i intensywności naturalnych przejawów migracji węglowodorów ma istotne znaczenie dla uwiarygodnienia rekonstruowanych modeli systemów naftowych i szacunku strat ich pierwotnego potencjału węglowodorowego. Informacje wzmiankujące o występowaniu niezwykle częstych w Karpatach wycieków ropy naftowej, zwanej dawniej olejem skalnym, i o jej wykorzystywaniu przez miejscową ludność, m.in. w medycynie ludowej, do impregnacji drewna, jako paliwa i smaru można znaleźć już w pracach K. Kluka (1781) i St. Staszica (1815). W pierwszym okresie rozwoju przemysłu naftowego (na przełomie XIX i XX stulecia) zanim wypracowano naukowe podstawy prowadzenia poszukiwań wyrobiska eksploatacyjne zakładano w miejscach wycieków ropnych. Obecność ropy naftowej ujawnia się w różnorodnych postaciach: plamy ropy pokrywające powierzchnie spękań, zwykle skał o niskiej przepuszczalności; w większych szczelinach plamy ropy pokrywają niekiedy nawarstwienia kalcytu; skoncentrowane wycieki ropne występujące zwykle w korytach potoków lub cokołach skalnych ich tarasów, rzadziej na zboczach dolin; 30

Dzień I Stop 3. Bandrów, wschodni dopływ potoku Królówka, wypływ ropy (aspekt przyrodniczy) stwierdza się je na wychodniach porowatych piaskowców z reguły powyżej swobodnego zwierciadła wód infiltracyjnych, a ich obecność ujawnia się także brunatnociemnymi nalotami i zapachem siarkowodoru; w otoczeniu tych wycieków napotyka się najczęściej stare kopanki z powłoką ropy na warstwie wody lub jej emulsją, względnie w postaci czarnych i brunatnych pokryw utlenionej ropy wypełniającej ich zagłębienia; wtórne nasycenia namułów rzecznych (aluwiów) adsorbujących cząsteczki ropy, co ujawnia się w postaci charakterystycznej błonki opalizującej (tęczówki), nieraz w odległościach do kilkunastu metrów poniżej wycieku in situ; wycieki emulsji ropnej z osuniętego rumoszu skał, przykrywającego wychodnie warstw roponośnych na zboczach dolin. W okolicy Brzegów Dolnych i Bandrowa na wychodniach fałdów występują liczne wycieki ropne, które scharakteryzowano na podstawie próbki pobranej z Bandrowa. Kopanka znajduje się ok. 5 m od cieku wodnego spływającego ze wzgórza niedaleko Brzegów Dolnych. Wyciek ten związany jest z południowym skrzydłem antykliny Łodyny kopalni, dlatego też w nawiązaniu do charakterystyki geochemicznej próbki powierzchniowej przeprowadzono analizę korelacyjną z akumulacjami ropy naftowej ze złoża Łodyna. Złoże ropy naftowej (w jednostce skolskiej) odkryto w fałdzie ciągnącym się od Wańkowej przez Łodynę aż do Bandrowa. Złoże znajduje się na głębokości 386 740 m [64]. Wyciek ten w postaci ciekłej był analizowany według procedur stosowanych dla analiz rop naftowych, co ułatwia prace korelacyjne. W zależności od rodzaju i formy powierzchniowego wycieku węglowodorowego pobieranie oraz przygotowanie próbek do analiz może się różnić. W przypadku występowania grubej warstwy ropy naftowej zbierano ją do pojemnika i traktowano jak klasyczną próbkę ropy naftowej. Jeżeli ropa naftowa stanowiła cienką warstwę na powierzchni wody, wtedy do naczynia nabierano ją wraz z wodą. W laboratorium ropa była ściągana łyżką laboratoryjną lub próbka była odwirowywana (przez 10 minut przy 4000 obrotów na minutę), a następnie ściągano ropę. Ewentualne zanieczyszczenia (liście, kora, kawałki drewna) były usuwane mechanicznie. W przypadku występowania wycieku węglowodorowego pod postacią gleby zanieczyszczonej produktami naftowymi pobierano ziemię do pojemnika. W laboratorium usuwano duże fragmenty zanieczyszczeń, a następnie umieszczano około 25 g próbki w tulejce Soxhleta i ekstrahowano dichlorometanem przez 24 godziny. 31

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Tabela 1. Wyniki badań składu grupowego oraz n-alkanów i izoprenoidów wycieku Bandrowa i ropy naftowej ze złoża Łodyna Lokalizacja Gęstość [kg/m 3 ] Lepkość kinematyczna [mm 2 /s] Siarka [% wag.] Skład grupowy [% wag.] Nasycone Aromatyczne Żywice Asfalteny Nasycone aromatyczne CPI Pr/Ph Pr/nC17 Ph/nC18 Bandrów 957,7 no 0,45 42,3 35,8 20,7 1,2 1,2 no 1,85 no no Łodyna-90K 846,5 6,03 0,20 65,2 27,2 6,5 1,1 2,4 1,02 2,73 1,19 0,47 Tabela 2. Wyniki badań biomarkerów wydzielonych z próbki wycieku z Bandrowa i z ropy naftowej ze złoża Łodyna Lokalizacja Ts/Tm (S/S+R) C31homohopan M/ C30hopan Oleanan/C30hopan Sterany [%] C27 Sterany [%] C28 Sterany [%] C29 S/(S+R) C29ααα ster ββ/(αα+ββ) C29α ster Bandrów wyciek Łodyna- 90K 0,78 0,49 0,16 0,22 25 35 40 0,32 0,40 0,70 0,56 0,14 0,23 3,6 43,8 52,6 0,38 0,43 MNR DNR-1 TNR-1 MPI-1 MPI-3 MPR 2-MP/ 9-MP 2-MP/ 1-MP MP/P % R c1 1,76 0,56 0,56 0,36 0,64 0,64 3,13 0,74 32

Dzień I Stop 3. Bandrów, wschodni dopływ potoku Królówka, wypływ ropy (aspekt przyrodniczy) Rys. 3. Zapis chromatograficzny analizy GC-FID wycieku ropnego w Bandrowie RT: 14,82-64,73 100 90 80 pristan 70 Intensywność [%] 60 50 40 30 n-c 16 fitan 20 10 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Czas retencji [min] Rys. 4. Skład frakcji nasyconej ekstraktu wycieku węglowodorów z Bandrowa 33

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat RT: 35,00-65,00 100 C 30 hopan 90 80 70 Względna intensywność [%] 60 50 40 30 20 tricykliczne terpeny C 29 NH C 28 BNH Ts Tm oleanan C 31 S R C 32 C 33 10 0 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 Czas retencji [min] Rys. 5. Skład biomarkerów z grupy hopanów (m/z 191) we frakcji nasyconej ekstraktu wycieku węglowodorów z Bandrowa RT: 35,00-65,00 Względna intensywność [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 NL: 8,06E5 10 0 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 Czas retencji [min] Rys. 6. Skład biomarkerów z grupy hopanów (m/z 191) we frakcji nasyconej ropy naftowej ze złoża Łodyna (Łodyna-90K) 34

Dzień I Stop 3. Bandrów, wschodni dopływ potoku Królówka, wypływ ropy (aspekt przyrodniczy) RT: 44,94-59,85 100 90 C 28αα R C 29αα R NL: 7,83E4 80 70 Względna intensywność [%] 60 50 40 30 20 diasterany C 27αα R 10 0 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 Czas retencji [min] Rys. 7. Skład biomarkerów z grupy steranów (m/z 217) we frakcji nasyconej ekstraktu wycieku węglowodorów z Bandrowa RT: 45,00-60,00 100 NL: 1,24E5 Base Peak 90 m/z= 216,50-80 217,50 F: MS 129-11 70 60 50 40 30 20 10 0 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Time (min) Rys. 8. Skład biomarkerów z grupy steranów (m/z 217) we frakcji nasyconej ropy naftowej ze złoża Łodyna 35

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Zapisy chromatograficzne surowej próbki, jak i frakcji nasyconej wskazują na wysoki stopień degradacji próbki typu ropnego i dlatego jej ocena genetyczna dla celów korelacji z ropami naftowymi tego rejonu może być wykonana dopiero na podstawie składników biomarkerów, które jako ostatnie ulegają degradacji. Cechą charakterystyczną tej próbki jest występowanie znacznika oleananu oraz bisnorhopanu, które to związki są typowe dla warstw menilitowych jednostki skolskiej oraz dla wszystkich rop rozpoznanych dotychczas w złożach zakumulowanych w tym elemencie tektonicznym (rysunki 3 6). Porównując skład biomarkerów w wycieku i w ropie naftowej z Łodyny, należy stwierdzić duże podobieństwo genetyczne, co może oznaczać, że ów wyciek jest pozostałością po migracji ropy naftowej. Źródłem dla tych węglowodorów była skała macierzysta o dużym udziale materiału lądowego deponowanego w środowisku tlenowym, czyli płytkowodnym. RT: 10,01-50,90 100 trimetylonaftaleny fenantren NL: 6,83E5 90 80 dimetylonaftaleny 70 metylofenantreny Względna intensywność [%] 60 50 40 30 20 metylonaftaleny reten 10 0 15 20 25 30 35 40 45 50 Czas retencji [min] Rys. 9. Skład biomarkerów z grupy naftalenów i fenantrenów frakcji aromatycznej ekstraktu wycieku węglowodorów z Bandrowa Dowodem na to jest obecność retenu we frakcji aromatycznej, oleananu we frakcji nasyconej, niska zawartość tricyklicznych terpenów oraz wskaźnik Pr/Ph w zakresie 1,85 2,73. 36

Dzień I Stop 3. Bandrów, wschodni dopływ potoku Królówka, wypływ ropy (aspekt przyrodniczy) Wskaźnik ten jest istotnie wyższy dla ropy naftowej niż dla próbki wycieku, lecz nie można pominąć znacznego wpływu degradacji. Obydwie próbki charakteryzują się natomiast podobnym niskim wskaźnikiem dojrzałości termicznej, co oznacza, że generacja węglowodorów ze skały macierzystej odbywała się na wczesnym etapie przeobrażeń termicznych. RT: 15,08-50,00 100 dimetylonaftaleny NL: 3,09E6 90 80 70 metylonaftaleny Intensywność [%] 60 50 40 30 20 trimetylonaftaleny fenantren metylofenantreny 10 0 20 25 30 35 40 45 Czas retencji [min] Rys. 10. Skład biomarkerów z grupy naftalenów i fenantrenów frakcji aromatycznej ropy naftowej ze złoża Łodyna Korelacja genetyczna do pozostałych rop jednostki skolskiej pozwala wydzielić ropy akumulowane w złożach Leszczowate czy Ropieńka jako pochodzące z odmiennej facji skał macierzystych, co ilustruje rysunek 11. Dla celów korelacyjnych wykonano także badania składu trwałych izotopów węgla, zarówno w próbce powierzchniowego wycieku, jak i w próbce ropy naftowej. Niewielkie różnice stwierdzono we frakcji asfaltenów i aromatycznej. Wartości te są większe w próbce ropy naftowej, co może wskazywać na wyższy udział substancji typu morskiego. Należy podkreślić, że w próbce pobranej z wycieku w Bandrowie odnotowano w wartościach wszystkich wskaźników wyższy udział substancji typu lądowego, co jest spójne z wynikami badań izotopowych. 37

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat 10.0 P r/nc 17 1.0 Dojrzałość Utleniające Redukujące Substancja lądowa (środowisko utleniające) Substancja mieszana (środowisko przejściowe) Substancja morska, algowa (środowisko redukcyjne) Biodegradacja 0.1 Ropenka-86 Leszczowate-47 Łodyna-66 Brzegi Dolne-98 Brzegi Dolne-115 0.1 1.0 P h/nc 18 10.0 Rys. 11. Korelacja genetyczna próbek rop jednostki skolskiej na podstawie składu izoprenoidów i n-alkanów Tabela 3. Skład izotopowy węgla w poszczególnych frakcjach ropy naftowej i próbce wycieku na powierzchnię [ vs PDB] Nasycone Cała ropa Aromaty Żywice Asfalteny Bandrów wyciek 1 27,798 27,273 27,251 27,222 27,243 Łodyna-90K 27,101 27,657 26,540 26,619 26,588 38

Dzień I Stop 3. Bandrów, wschodni dopływ potoku Królówka, wypływ ropy (aspekt przyrodniczy) W tablicy I zamieszczono fotografie mikroskopowe piaskowców inoceramowych pobranych z rejonu wycieku (tablica I, fotografie A, B). Z odsłonięcia pobrano pięć próbek piaskowców. Piaskowce obecne w tym odsłonięciu to arenity lityczne o cemencie węglanowym z licznymi ziarnami glaukonitu (do 5%). Ziarna lityczne silnie skorodowane przez cement węglanowy. W przestrzeni porowej brak śladów bituminów. Wynika z tego, że wyciek ropy nie jest związany z analizowanymi piaskowcami (ropa nie migrowała przez te piaskowce), lecz jest powiązany ze zbiornikiem tylko przez strefę tektoniczną. W potoku Królówka występują również wśród łupków menilitowych poziomy rogowcowe. W tablicy I przedstawiono zdjęcia mikroskopowe rogowców. Analizowane rogowce pocięte są siecią szczelin zabudowanych kwarcem i kalcytem. Szczeliny zabudowane kalcytem są późniejsze od kwarcowych (tablica I, fotografie D, E, F). Żyły kwarcowe charakteryzują się zróżnicowaną wielkością kryształów kwarcu. Na brzegach żyły (szczeliny) kryształy są bardzo małe, natomiast w części środkowej bardzo duże. Na fotografii C (tablica I) możemy wyróżnić trzy różne stadia wzrostu kryształów kwarcu. Poszczególne etapy należy powiązać z szybkością przepływu roztworów kwarcu przez szczelinę im. wolniejszy przepływ, tym większe kryształy mogą krystalizować. Do wyjaśnienia pozostaje, czy zmieniała się wielkość przepływu roztworów (szybkość przepływu), czy też zmianie uległa rozwartość szczeliny. Biorąc pod uwagę rejon pobrania próbek, G. Leśniak przychyla się do zmiany rozwartości szczeliny, jako efektu procesów tektonicznych. Do rozwiązania zostaje problem pochodzenia roztworów kwarcowych i węglanowych. Roztwory bogate w kwarc mogły powstać na drodze rozpuszczania osadów bogatych w krzemionkę położonych poniżej lub też w efekcie rozpuszczania i przemian diagenetycznych osadów mułowcowo-ilastych. Roztwory nasycone węglanami są typowe dla zbiornika karpackiego. Z punktu widzenia ciekawostki mineralogicznej do uzasadnienia pozostaje zmiana koloru w obrębie rogowców. Rogowce występują w kolorze ciemnej czekolady oraz w kolorze kremowym. Z reguły są to przejścia na odcinku kilku milimetrów. Według G. Leśniaka zmiana koloru związana jest z domieszką kalcytu w mikroporach (kolor kremowy). 39

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat 40

Dzień I Stop 3. Bandrów, wschodni dopływ potoku Królówka, wypływ ropy (aspekt przyrodniczy) Fot. 8. Bandrów. Wyciek ropy naftowej 41

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 9. Bandrów. Piaskowce inoceramowe nasączone ropą 42

Dzień I Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe Lokalizacja: N49 27.397 E22 36.037 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak, Irena Matyasik Odsłonięcie znajduje się w strefie tradycyjnie zaliczanej już do jednostki skolskiej [32, 52, 88, 132]. W okolicy możemy obejrzeć profil od najmłodszych warstw krośnieńskich aż do inoceramowych. Układ warstw tworzy tu skomplikowaną tektonicznie strukturę z dużą liczbą ścięć tektonicznych i łukowatym ułożeniem warstw, widocznym zarówno w skali odsłonięć (fotografia 10), w skali mapy, ale także udokumentowanym licznymi otworami. Istotne znaczenie w obrazie kartograficznym oraz dla wyjaśnienia procesu formowania się struktury Łodyny mogą mieć strefy ścięć tektonicznych, rozwinięte do form melanżu tektonicznego, obecnie słabo widoczne w terenie (fotografie 11, 12). Na skomplikowaną geometrię zarówno złoża Łodyny, jak i szeregu sąsiednich (tworzących ciąg złóż od rejonu Łodyny aż po rejon Węglówki czy Grabownicy) szczególny wpływ miały wtórne etapy deformacji tektonicznych [47, 55]. Rejon tzw. wewnątrzbasenowego wyniesienia węglowieckiego [62, 77] pokrywany był od późnej kredy aż do eocenu sedymentacją o typie margli czerwonych (z wyraźnie zaznaczającą się luką sedymentacyjną w paleocenie). Jej podłożem są wspólne dla wszystkich regionów basenu Karpat dolnokredowe facje (warstwy lgockie wykształcone są jak płytkowodne piaskowce węglowieckie) (por. stop 8). Wyniesienie węglowieckie zostało pokryte sedymentacją typu menilitowo- -krośnieńskiego podczas przeniesienia centrum depozycji i układu orogen basen przedpola wypiętrzenie przedgórskie. Rejon ten stanowił także w oligocenie strefę bardzo wyraźnego spłycenia i tworzył północne obrzeżenie rejonu rowu tektonicznego zwanego tutaj Centralną Depresją Karpacką (CDK). Północne obrzeżenie CDK stało się silnie stektonizowaną strefą, ze szczególnym zaangażowaniem tektonicznym w czasie etapu deformacji wtórnych (etap uskoków przesuwczych [47, 55]). Dodatkowo strefa ta ulega przeobrażeniu podczas etapu kolapsu (dokumentowały to m.in. nieistniejące dziś odsłonięcia na północnych stokach masywu Czarnorzek). Obszar wyniesienia węglowieckiego podczas etapu uskoków przesuwczych ulega silnej tektonizacji i zaznacza się rozwój zarówno stref melanży, jak i różnego rodzaju struktur rozwiniętych jako asocjacja uskoków przesuwczych (m.in. struktur kwiatowych i struktur o typie końskiego ogona). Struktury te są strefami nagromadzeń węglowodorów i z nimi związane są główne pola naftowo-gazowe tego regionu, m.in. Łodyna, Węglówka, Grabownica. Ujęcie całej strefy w struktury asocjacji uskoku przesuwczego doprowadziło do przemieszania facji tradycyjnie zaliczanych do różnych jednostek tektonicznych Karpat [47]. 43

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 10. Łodyna. Łukowate ułożenie warstw w strefie przyuskokowej. Typ struktury kwiatowej 44

Dzień I Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe Fot. 11. Brelików. Strefa ścięcia związana ze strukturą Łodyny 45

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 12. Łodyna, potok Dźwiniacz. Strefa ścięcia o typie melanżu 46

Dzień I Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe M.in. facja czerwonych margli górnokredowych (couche rouge), utożsamiana z jednostką węglowiecką, jest elementem sukcesji tzw. fałdów Grabownicy, zaliczanych do jednostki skolskiej [73 75, 77, 78, 127]. Południowym tektonicznym ograniczeniem Centralnej Depresji Karpackiej jest m.in. strefa tzw. melanżu bieszczadzkiego [55, 56], związana z tzw. strefą przeddukielską (por. stop 6). W odsłonięciu obserwujemy warstwy menilitowe (fotografie 13 15) z piaskowcem typu piaskowca kliwskiego (płytkowodny piaskowiec związany ze strefą wyniesienia przedgórskiego w oligocenie [56, 95]). W pobliżu znajdują się niewidoczne dziś (fotografia 12) strefy ścięcia tektonicznego, wykorzystywanego przez potok Dźwiniacz. Widzimy wachlarzowato rozwinięty układ warstw menilitowych (fotografia 10). W niektórych odsłonięciach w pobliskim rejonie Łodyny widoczny jest przesuw międzywarstwowy charakterystyczny dla pionowego przesuwu w obrębie struktury kwiatowej (fotografia 16). Obserwowany w odsłonięciu wachlarzowaty układ warstw rozwinięty jest wzdłuż strefy przesuwczej o kierunku SE NW, równoległy do przebiegu strefy węglowieckiej i do szeregu stref melanży. W odsłonięciu zaznaczają się ponadto uskoki o typie uskoków radialnych związanych z ekstensją wzdłużną równoległą do przebiegu głównych struktur (fotografia 17). Rejon kopalni Łodyna znajduje się w skomplikowanej strefie o typie struktury kwiatowej. Większość wycieków ropy i otwory eksploatacyjne występują po północnej stronie głównej strefy melanżu (w potoku Dźwiniacz). Co istotne w aspekcie poszukiwań naftowych, warstwy menilitowe, uważane tutaj tradycyjnie za skałę macierzystą, są niedojrzałe. Zatem proces napełniania pułapki wynika z migracji wiązać go można z migracją z głębokich stref osiąganych strefą uskoku głównego (ang. master fault), formującego liczne struktury kwiatowe tego regionu. W odsłonięciu w potoku Dźwiniacz pobrano próbki do badań petrograficznych. Na podstawie analiz petrograficznych stwierdzono, że w odsłonięciu występują dwa typy piaskowców i mułowiec kwarcowo-węglanowy (tablice II i III). Pierwszy typ piaskowca to piaskowiec kwarcowy o spoiwie węglanowym (tablica II, fotografie A E). W jednej z próbek tego piaskowca (tablica I, fotografie A, B) dostrzega się efekt działania rozpuszczania cementów pod wpływem wód meteorycznych. Piaskowiec ten jest prawie całkowicie pozbawiony cementów węglanowych, można natomiast zaobserwować w nim powstawanie cementu zbudowanego z tlenków i wodorotlenków żelaza. Porowatość w tym piaskowcu wynosi około 25%. Oba piaskowce charakteryzują się ostrokrawędzistymi ziarnami o bardzo słabym stopniu obtoczenia, który jest stosunkowo większy w przypadku większych ziaren ale tę zależność obserwuje się w większości piaskowców w Karpatach. Kształt ziaren i ich stopień obtoczenia świadczy o stosunkowo krótkiej drodze transportu materiału detrytycznego. 47

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 13. Spływ w obrębie warstw menilitowych 48

Dzień I Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe Fot. 14. Łodyna. Struktury sedymentacyjne w obrębie warstw menilitowych 49

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 15. Łodyna. Warstwy menilitowe. Strefa uskoków normalnych związanych z procesem kolapsu 50

Dzień I Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe Fot. 16. Łodyna. Strefa przesuwu międzywarstwowego związana ze strukturą kwiatową Łodyny 51

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 17. Łodyna. Strefa uskoku przesuwczego w obrębie struktury kwiatowej 52

Dzień I Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe Piaskowce te w obrazie mikroskopowym są podobne do piaskowców kliwskich. W piaskowcach stwierdzono występowanie bituminów w porach oraz w porowatości wtórnej, powstałej w ziarnie skalenia (tablica II, fotografie A C, E). Świadczy to o migracji bituminów na etapie wczesnej diagenezy, przed etapem zacementowania skały cementem węglanowym (w próbce z cementem węglanowym porowatość z mikroskopu wynosi 1%). Na fotografii D (tablica II) widoczna jest szczelina przecinająca ziarno kwarcu i zabudowana grubokrystalicznym kalcytem. Obserwacja rozsunięcia dwóch fragmentów ziarna kwarcu przez szczelinę narzuca sugestię, że szczelina ta musiała powstać po całkowitym scementowaniu skały, czyli na etapie bardzo późnej diagenezy. Drugi typ piaskowców to piaskowce lityczne o cemencie węglanowym (tablica III, fotografie A D). Szkielet skalny to ziarna kwarcu, okruchy węglanów oraz nieliczne ziarna skaleni. W piaskowcach obserwuje się laminy wzbogacone w łyszczyki (głównie muskowit), które podkreślają laminację skały. W laminach tych widać ślady migracji bituminów, podkreślają one ułożenie łyszczyków i laminację skały. Śladów migracji węglowodorów nie obserwuje się natomiast w pozostałej części skały. Na tej podstawie należy przyjąć, że proces migracji następował już po scementowaniu skały późna diageneza. Można to wytłumaczyć tym, że blaszki łyszczyków tworzyły mostki nad ziarnami, co przy niewielkiej kompakcji mechanicznej pozwalało na zachowanie porowatości w laminach. Piaskowce są pocięte szczelinami zabudowanymi grubokrystalicznym kalcytem (tablica III, fotografie E F). W środku szczelin, pomiędzy kryształami węglanów, obserwujemy zamknięte bituminy. Świadczy to o kolejnej migracji zachodzącej w tym rejonie na etapie bardzo późnej diagenezy. Piaskowce te są podobne do piaskowców krośnieńskich. 53

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat 54

Dzień I Stop 4. Łodyna warstwy menilitowe 55

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Stop 5. Monasterzec warstwy menilitowe Lokalizacja: N49 31.079 E22 20.948 Prowadzący: Leszek Jankowski, Konrad Ziemianin, Irena Matyasik Odsłonięcie warstw menilitowych znajduje się w obrębie silnie stektonizowanej strefy, w której warstwy te sąsiadują bezpośrednio z marglami węglowieckimi. Margle węglowieckie występują tu szerokim pasem (fotografie 18, 19) od rejonu Olszanicy ku zachodowi, są dobrze widoczne w rejonie Bezmiechowej [61], a także m.in. w okolicy ruin zamku Sobień. Obszar wykorzystywany przez płynący środkiem wsi potok stanowi silnie stektonizowaną strefę uskoku przesuwczego (w niektórych miejscach zmelanżowane są warstwy menilitowe razem z marglami pstrymi fotografia 20). W samym odsłonięciu (fotografie 21, 22) widać łukowaty układ warstw w sąsiedztwie strefy ścięcia, sugerujący układ o typie struktury przyuskokowej. Jednakże cały pas wystąpień margli węglowieckich regionu Monasterca, Bezmiechowej czy Olszanicy jest ułożony w miotlastej w zarysie strukturze, typu końskiego ogona, rozwiniętej wzdłuż jednej z wielu stref uskokowych kształtujących geometrię strefy węglowieckiej (fotografia 23). Strefa węglowiecka podlega także procesowi kolapsu, co dokumentują liczne uskoki normalne (fotografia 24). W czasie tego etapu struktury przesuwcze ulegają przekształceniu w struktury o typie uskoków normalnych. Odsłonięcie we wsi Manasterzec, należącej niegdyś do rodu Kmitów, jest jednym z największych i jednocześnie najciekawszych odsłonięć łupków menilitowych w Karpatach, o długości i wysokości przekraczającej kilkadziesiąt metrów. Bardzo dobrze odsłonięte warstwy menilitowe wykształciły się tu jako łupki o barwie od ciemnoszarej do brunatnawej. Są skrzemionkowane i wykazują charakterystyczną łupliwość. Łupki te wietrzeją, przybierając kolor żółty i rdzawoczerwony. W odsłaniających się łupkach zawartość substancji organicznej waha się od 3% do 6%. Jest to substancja znajdująca się w stadium niedojrzałym, o T max w granicach 409 425 C i refleksyjności witrynitu (R o ) rzędu 0,62. W składzie materii organicznej dominuje witrynit, alginit i bituminit. Składniki te występują w zmiennych proporcjach. Znajduje to swoje odzwierciedlenie na wykresach T max /HI (rysunek 12) oraz OI/HI (rysunek 13), na których przebadane próbki z tego odsłonięcia lokują się w polu kerogenu typu II oraz III. 56

Dzień I Stop 5. Monasterzec warstwy menilitowe Rys. 12. Wartości Tmax oraz HI łupków menilitowych z odsłonięcia Manasterzec w odniesieniu do typu kerogenu na wykresie van Krevelena Rys. 13. Wartości OI oraz HI łupków menilitowych z odsłonięcia Manasterzec w odniesieniu do typu kerogenu na wykresie van Krevelena 57

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 18. Bezmiechowa. Poziom piaskowców w obrębie margli pstrych 58

Dzień I Stop 5. Monasterzec warstwy menilitowe Fot. 19. Bezmiechowa. Margle pstre. Uskoki normalne 59

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 20. Monasterzec. Strefa uskoku przesuwczego. Kontakt margli pstrych z warstwami menilitowymi 60

Dzień I Stop 5. Monasterzec warstwy menilitowe Fot. 21. Monasterzec. Strefa uskoku przesuwczego 61

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 22. Monasterzec. Strefa uskoku przesuwczego. Łukowate ułożenie warstw 62

Dzień I Stop 5. Monasterzec warstwy menilitowe Fot. 23. Monasterzec. Strefa uskoku przesuwczego o typie końskiego ogona 63

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 24. Olszanica. Warstwy menilitowe. Uskoki normalne związane z procesem kolapsu 64

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny Lokalizacja: N49 04.104 E22 40.589 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak, Irena Matyasik Odsłonięcie ukazuje fragment strefy melanżu tektonicznego (fotografia 25) odkrytej dzięki badaniom kartograficznym L. Jankowskiego. Jest to część strefy biegnącej od strony Karpat ukraińskich (widocznej m.in. w rejonie m. Stawne), rozciągającej się w kierunku zachodnim i widocznej w odsłonięciach m.in. na całej długości potoku Wołosatego (fotografia 26), w rejonie potoku Bystrego w Ustrzykach (fotografia 27), w Kalnicy, Dołżycy i w odsłonięciach potoku Jabłonki czy Rabskim (fotografie 28 30). Melanże tektoniczne stanowią jedną z istotnych struktur wyznaczających główne strefy tektoniczne oraz dokumentujących szereg etapów deformacji; są również jednym z wielu rodzajów kompleksów o chaotycznej strukturze typu bloki w matriks (ang. block in matrix termin wprowadzony przez Cowana w 1985 roku; bimrocks) [23], w których pierwotna ciągłość warstwy została rozerwana. Równie powszechnie w Karpatach występują kompleksy chaotyczne o genezie sedymentacyjnej [39, 40 43]. Ostatnio w literaturze specjalistycznej pojawia się tendencja do rezerwowania nazwy melanż wyłącznie dla skał o genezie tektonicznej, z pominięciem tzw. melanży subdukcyjnych. Obserwowane melanże można zaliczyć do wtórnych kompleksów powstałych w wyniku procesów tektonicznych, w odróżnieniu od kompleksów o genezie sedymentacyjnej powstających na etapie rozwoju basenowego. Kryteria dotyczące opisu i klasyfikacji tzw. skał uskokowych są teoretycznie jednoznaczne, jednakże różnoraki kontekst geologiczny i uwarunkowania (takie jak głębokość ścięcia, rodzaj skał zaangażowanych w procesie tektonicznym, szybkość przesuwu i częsta, zwłaszcza w kolizyjnym orogenie, synsedy- 65

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat mentacyjność ) tworzą ciąg charakteryzujący się znaczną liczbą produktów pośrednich. Podawane klasyfikacje skał uskokowych uwzględniają różnego rodzaju czynniki powodujące powstawanie ich różnorakich typów [111]. Opierając się na ciągu stopniowej deformacji jednostek skalnych, przeprowadzano klasyfikacje melanży [23, 108], które w istocie pozostają klasyfikacją opisową. Ciąg deformacji zaczyna się, gdy początkowa struktura skały jest jeszcze widoczna, a kończy na kompletnym rozdrobnieniu deformowanej ławicy [23]. Kompleksy o typie melanży tektonicznych w Karpatach polskich znaczone są na niewielu opracowaniach kartograficznych [43, 45, 48, 50, 52]. Często melanże były kartowane jako człony litostratygraficzne profili karpackich, np. łupki pstre, warstwy inoceramowe, warstwy przejściowe itd. Podbarwioną, tektoniczną foliację często uznawano za warstwowanie (fałszywe warstwowanie ang. false bedding). Nawet na wielu ostatnio wykonanych mapach nie są one wykartowane [110]. Dla określenia utworów o typie roztartej skały w strefach tektonicznych w polskiej części Karpat proponowano termin dziki flisz [20]. Warto pokreślić, że melanże o wyłącznie tektonicznej genezie nie są jednostkami stratygraficznymi. Uwaga ta może nie dotyczyć olistostrom, stanowiących niekiedy całość lub część wyraźnie zdefiniowanej i określonej jednostki litostratygraficznej. Istotne znaczenie ma czas i kontekst powstania utworu. Mnogość stref melanżu w Karpatach prowadzi do pytania o rodzaj deformacji kruchej czy podatnej [1]. Większość stref tego typu wykazuje jeszcze charakter stref kruchych, jednakże niektóre ze stref melanży mogą ujawniać już cechy deformacji w rodzaju podatnych. Badania stref melanży [56, 81 84] wskazują temperatury do 200 C. Problemem pozostaje głębokość zakorzenienia wielu tych stref, co ma istotne znaczenie dla określenia ich charakteru, ale także dla rozpoznania historii tektonicznej. Wielokrotna reaktywacja tych samych stref w różnych reżimach tektonicznych powoduje wytworzenie szeregu produktów stref tektonicznych. Problemem jest także określenie zwrotu w szerokich strefach uskoków przesuwczych. W strefach ścięcia znajdujemy szereg wskaźników kinematycznych, szczególny układ foliacji (struktury typu s c, podkreślone smugami zmylonityzowanej skały), jak też widoczną rotację różnego rodzaju porfiroklastów przydatnych do określenia kierunku transportu tektonicznego. Zaobserwowano jednak, że niekiedy mamy do czynienia ze zmianą kierunku przesuwu. Strefy melanży są istotnym czynnikiem systemu naftowego, otwartym lub zamkniętym systemem geochemicznym i w zależności od etapu tektonicznego mogą stanowić strefę migracji fluidów (także węglowodorów) lub strefę uszczelnienia. Co ciekawe, charakteryzują się szybką migracją fluidów (niezależnie od wielkości strefy), które powodują zmianę barwy kruszonych skał czy oddzielonych powierzchniami foliacji elementów strefy ścięcia (utleniające fluidy zabarwiają melanż na czerwono stąd niekiedy błędne rozpoznawa- 66

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny nie utworów jako łupki pstre ). Można zaobserwować zależność stopnia zachowania fauny otwornicowej i nanoplanktonu od stopnia zdeformowania osadu. Zwykle w silnie zdeformowanych strefach (najbardziej w strefach szarej czy czarnej mączki tektonicznej) występuje znikomy stopień zachowania nawet pancerzyków kokolitów, a skorupki otwornic są zniszczone zupełnie. Najlepiej zachowana fauna znajduje się w resztkach bardziej odpornych bloków (protolitów), co powoduje kłopoty z właściwym określeniem wieku deformacji. Zwykle szerokie strefy melanży wynikają ze stopniowego poszerzania pierwotnych stref ścięć [47] w wyniku ich reaktywacji w kolejnych etapach deformacji tektonicznych. Strefa melanżu bieszczadzkiego, której fragment obserwujemy w terenie, stanowi część głównej strefy uskokowej, wzdłuż której rozwija się szereg struktur o typie asocjacji uskoku przesuwczego. Związana jest z tzw. jednostką przeddukielską (fałdy przeddukielskie), rozwiniętą na przedpolu jednostki dukielskiej, od północy ograniczoną strefą Połonin. Jak wspomniano, w tym rejonie nie znaczono jej nawet na mapach wykonanych w ostatnim okresie. Prawdopodobnie powstanie tej strefy wiązać można z nasunięciem pozasekwencyjnym. Nasunięcie to jest rozwinięte skośnie do przebiegu nasunięć z etapu zamykania basenu i pierwotnego formowania orogenu ( w sekwencji, ang. piggy back mode). Strefa nasunięcia pozasekwencyjnego zaznacza się na dużym obszarze, w rejonie gorlickim z jej pojawieniem związane są potężne spływy fragmentów jednostki magurskiej w obręb resztkowego basenu krośnieńskiego [43]. Reaktywacja tej strefy i uformowanie uskoku przesuwczego powoduje charakterystyczne skośne ułożenie mniejszych stref ścięcia na przedpolu nasunięcia dukielskiego i silne stektonizowanie przedpola oraz uformowanie strefy melanżu. W etapie kolapsu orogenu strefa została dodatkowo wykorzystana w procesie cofnięcia nasunięcia dukielskiego (cofnięcie nasunięcia masywu Wielkiej Rawki, jednostki dukielskiej na masyw Połonin [2, 54]). Na etapie formowania uskoków przesuwczych ma ona tutaj charakter lewoskrętnej strefy przesuwczej (fotografie 29 31); z etapem przesuwczym współstowarzyszona jest także tzw. ekstensja wzdłużna, w wyniku której formuje się szereg uskoków prostopadłych do przebiegu głównych elementów tektonicznych, rozdzielających obszar na bloki (co znajduje odzwierciedlenie w morfologii obszaru i rozwoju sieci rzecznej). Strefa melanżu bieszczadzkiego szczególnie obfituje w mineralizację (por. stop 6a). Z przebiegiem tej strefy (związanej z tektonicznym, południowym ograniczeniem Centralnej Depresji Karpackiej), ciągnącym się na zachód (podobnie jak omówione nasunięcie pozasekwencyjne), autorzy wiążą występowanie węglowodorów od strefy gazu w Wetlinie aż po roponośne obszary Gorlic. Silne rozwinięcie mineralizacji, m.in. występowanie tzw. diamentów marmaroskich [56] (fotografia 32), sugeruje bardzo głębokie zakorzenienie głównej strefy uskokowej. 67

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 25. Potok Wołosaty. Strefa melanżu bieszczadzkiego 68

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny Fot. 26. Potok Wołosaty. Strefa melanżu bieszczadzkiego 69

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 27. Potok Bystry Ustrzyki Dolne. Strefa melanżu bieszczadzkiego 70

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny Fot. 28. Potok Wetlinka. Struktura o typie struktury kwiatowej związana z uskokiem przesuwczym w strefie melanżu Bieszczadzkiego 71

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 29. Potok Wetlinka. Strefa melanżu, lewoskrętna strefa uskokowa 72

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny Fot. 30. Łuska Bystrego. Strefa melanżu 73

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 31. Wetlina, potok Wetlinka. Strefa uskoków normalnych z tzw. ekstensja wzdłużną. Uskoki radialne 74

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny Fot. 32. Diament marmaroski 75

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Wschodni rejon melanżu bieszczadzkiego obejmuje odsłonięcia w Wołosatym, potoku Bystrym, Wetlinie i Smereku. Z każdego odsłonięcia pobrano kilkadziesiąt próbek skał, a następnie na podstawie opisów makroskopowych dobierano próbki do badań specjalistycznych. W tych odsłonięciach zaobserwowano bardzo podobny schemat migracji fluidów. Wołosaty z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano osiem płytek cienkich polerowanych (tablica IV, fotografie A D). Na podstawie planimetru próbki te zostały zaliczone do arenitów kwarcowych (jedna próbka) oraz litycznych (siedem próbek). Opierając się na składzie petrograficznym, występujące w tym odsłonięciu piaskowce kwarcowe można przyrównać do lgockich lub istebniańskich, natomiast lityczne do piaskowców krośnieńskich lub inoceramowych. Badane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych i mikroszczelin. Żyłki kalcytowe wskazują na dwie generacje kalcytu. W przestrzeni porowej obserwuje się do 3,86% bituminów. Bardzo często podkreślają one laminacje skały. Bituminy występują również w żyłkach kalcytowych, w części środkowej, pomiędzy kryształami kalcytu. Bardzo często w tych miejscach obecne są także ziarna kwarcu. Na podstawie analiz wykonanych w melanżu w potoku Wołosatym można przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały: bituminy (pory w skałach) kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) kwarc tlenki Fe Potok Bystre z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano dziewięć płytek cienkich polerowanych (tablica IV, fotografia D F). Na podstawie planimetru zaliczono je do arenitów kwarcowych (jedna próbka), subarkozowych (dwie próbki), litycznych (pięć próbek), a jedna próbka obejmuje żyłę kalcytową. Skład petrograficzny pozwala przyrównać występujące w tym odsłonięciu piaskowce kwarcowe i subarkozowe do lgockich lub istebniańskich, natomiast piaskowce lityczne do krośnieńskich lub inoceramowych. Analizowane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych i mikroszczelin. Żyłki kalcytowe przecinające skały wskazują na dwie generacje kalcytu. W przestrzeni porowej zaobserwowano do 5,08% bituminów. Bardzo często podkreślają one laminacje skały. Bituminy występują również w żyłkach kalcytowych, w części środkowej, pomiędzy kryształami kalcytu. Bardzo często obserwuje się także w tych miejscach ziarna kwarcu. 76

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny 77

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Na podstawie wykonanych analiz w melanżu w potoku Bystre można przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały: bituminy (pory w skałach) kalcyt bituminy (w żyłach) kwarc tlenki Fe Wetlina z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano dziesięć płytek cienkich polerowanych (tablica V, fotografia A C). Próbki te, na podstawie planimetru, zostały zaliczone do arenitów kwarcowych (dwie próbki), litycznych (siedem próbek) i mułowców (jedna próbka). Opierając się na składzie petrograficznym, występujące w tym odsłonięciu piaskowce kwarcowe można przyrównać do piaskowców lgockich lub istebniańskich, zaś lityczne do piaskowców krośnieńskich lub inoceramowych. Badane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych i mikroszczelin. Żyłki kalcytowe wskazują na dwie generacje kalcytu. W przestrzeni porowej obserwuje się do 2,27% bituminów. Bituminy są również obecne w żyłkach kalcytowych, w części środkowej, pomiędzy kryształami kalcytu. Bardzo często występują też w tych miejscach ziarna kwarcu. W piaskowcach kwarcowych odnotowuje się miejscowe wzbogacenie w kwarc (większe ziarna, cement kwarcowy), co mogłoby świadczyć o dopływie roztworów kwarcowych. Jest to jednak słabo widoczne i trudno to zaliczyć do żyłek kwarcowych. Być może są to tylko wzbogacenia w kwarc związane z sedymentacją. Wykonane analizy w melanżu w Wetlinie pozwalają przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały: bituminy (pory w skałach) kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) kwarc tlenki Fe Smerek z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano sześć płytek cienkich polerowanych (tablica V, fotografie D F). Na podstawie planimetru próbki te zaliczono do arenitów kwarcowych (jedna próbka), litycznych (cztery próbki) i mułowca węglanowego. Opierając się na składzie petrograficznym, występujące w tym odsłonięciu piaskowce lityczne można zaliczyć do piaskowców inoceramowych lub krośnieńskich, natomiast piaskowce kwarcowe do piaskowców lgockich lub cergowskich. 78

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny 79

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Badane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych i mikroszczelin. Żyłki kalcytowe przecinające skały wskazują na dwie generacje kalcytu. W przestrzeni porowej obserwuje się stosunkowo duże ilości bituminów (do 4,82%), które występują również pomiędzy kryształami kalcytu w żyłach kalcytowych oraz w kawernach zabudowanych przez kalcyt wypełniając ich środek. W wypełnieniach kawern i żył kalcytowych pojawia się także kwarc, którego ułożenie wskazuje, że jego migracja następowała po migracji bituminów. Wykonane analizy w melanżu w Smereku pozwalają przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały, czyli schemat mineralizacji (wypełniania przestrzeni porowej): bituminy (pory w skałach) kalcyt I kalcyt II bituminy (w środku żyłek) kwarc tlenki Fe Na podstawie obserwacji mikroskopowych przyjęto schemat migracji roztworów dla analizowanych odsłonięć: Wołosaty bituminy (pory w skałach) kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) kwarc tlenki Fe Wetlina bituminy (pory w skałach) kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) kwarc tlenki Fe Potok Bystre bituminy (pory w skałach) kalcyt I bituminy (w żyłach) kwarc tlenki Fe Smerek bituminy (pory w skałach) kalcyt I kalcyt II bituminy (w środku żyłek) kwarc tlenki Fe Próbki pobrane z melanży tektonicznych strefy bieszczadzkiej wyróżniały się najwyższym poziomem dojrzałości termicznej. Do jednej grupy próbek można zaliczyć te pobrane z Wołosatego, potoku Bystrego, Wetliny i Kalnicy o wysokiej dojrzałości termicznej, w zakresie 1,53 1,93%R o, chociaż pozostałe cechy geochemiczne wykazują pewne zróżnicowanie, które wynika albo z odmienności genetycznej, albo z historii migracji i towarzyszących im przemian wtórnych. Należy zaznaczyć, że wszystkie próbki były analizowane jako ekstrakty bitumiczne, co oznacza, że ich cechy geochemiczne są równoważne węglowodorom, które są albo rezydualną ropą, albo śladami pomigracyjnymi, zatem pozwalają na rekonstrukcję historii generacyjno-migracyjnej w strefach tektonicznych [93]. 80

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny Tabela. 4. Wyniki zawartości ekstrahowalnej substancji organicznej i ich składu frakcyjnego Skład grupowy bituminów [%] Kod INiG Lokalizacja ESO [ppm] Węglowodory HC Heterozwiązki HZ HC/HZ Pr/Ph NAS ARO ŻYW ASF 6285 Wetlina-48 1106 40,9 28,1 19,2 11,8 2,2 1,86 6299 Kalnica-23 1435 34,5 27,2 25,2 13,1 1,6 1,53 6300 Kalnica-1 3261 48,6 19,8 23,3 8,3 2,2 1,38 6484 Wołosate-1 1206 48,3 26,9 15,5 9,3 3,0 1,86 6485 Potok Bystre-9 1152 44,6 27 15,7 12,7 2,5 1,44 ESO ekstrahowalna substancja bitumiczna [ppm] HC/HZ stosunek względnej zawartości sumy węglowodorów do sumy żywic i asfaltenów Pr/Ph stosunek pristanu do fitanu, określający środowisko sedymentacji osadów Wszystkie próbki z omawianej grupy melanży charakteryzowały się podobną zawartością ekstrahowanej substancji organicznej w zakresie od 1106 ppm w Wetlinie do 3261 ppm w Kalnicy i podobnym składem frakcyjnym, w którym większość stanowiły związki węglowodorowe (nasycone oraz aromatyczne). Stosunek węglowodorów do żywic i asfaltenów wynosił od 1,6 do 3,0, co oznacza, że są to próbki reprezentujące bituminy o wysokim przeobrażeniu termicznym. Ta wysoka dojrzałość potwierdzona została także w wartościach innych parametrów geochemicznych, jak np. skład węglowodorów nasyconych z wysoką zawartością cykloalkanów, czy w układzie poszczególnych grup biomarkerów [102]. Porównanie składu węglowodorów w poszczególnych próbkach ilustruje rysunek 14. W przypadku czterech próbek z tej grupy stwierdzono lekko bimodalny rozkład węglowodorów w zakresie C 14 C 27 (C 28 ), co może być wskazaniem na dwa źródła pochodzenia węglowodorów w melanżu. Pod względem genetycznym widoczne są różnice np. w obecności związku HBI, który na ogół skojarzony jest z diatomitami [79, 71, 72]. Związek ten występował w próbkach z Kalnicy (najwyższa zawartość), Wetliny i Wołosatego, natomiast nie stwierdzono go w próbce z potoku Bystrego. 81

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat RT: 19,00-65,00 Intensywność [%] 100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 100 0 80 60 40 20 0 WETLINA KALNICA WOŁOSATE POTOK BYSTRY C 17 C 18 HBI 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Czas retencji [min ] Rys. 14. Skład frakcji nasyconej wydzielonej z próbek melanżu tektonicznego rejonu bieszczadzkiego (Wołosate potok Bystry) W tej grupie próbek zaobserwowano bardzo podobne warunki sedymentacji osadów środowisko wodne pelagiczne, tlenowe. Przeważają węglowodory o nieparzystej liczbie węgli w cząsteczce. Węglowodory obecne w tej próbce cechuje wysoki poziom przeobrażeń 82

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny termicznych, co odzwierciedla skład biomarkerów wszystkich charakterystycznych grup, czyli hopanów, steranów, metylofenantrenów i związków siarkowych. Biomarkery występują w niskich stężeniach, co może być albo wynikiem bardzo wysokiej dojrzałości (bardzo prawdopodobne), albo dowodem na brak udziału bakterii w destrukcji substancji organicznej podczas sedymentacji osadów. Analizując zapis chromatografów jonowych m/z 191, odzwierciedlający skład grupy pentacyklicznych i tricyklicznych terpenów, należy zauważyć, że w próbce z potoku Bystrego nie odnotowano biomarkerów z tej grupy. W próbkach z Kalnicy i Wetliny stwierdzono hopany w porównywalnych koncentracjach, z dominacją C 30 hopanu, natomiast w próbce z Wołosatego oleanan występuje w przewadze nad C 30 hopanem oraz jednocześnie obecne są w niskich koncentracjach tricykliczne terpeny, co dowodzi morsko-lądowego charakteru substancji źródłowej [12, 90, 94] (rysunek 15). Intensywność [%] RT: 35,00-65,00 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 WETLINA Pr/Ph=1,86 WOŁOSATE Pr/Ph=1,86 C29NH oleanan 35 40 45 50 55 60 65 Czas retencji [min] Ts Ts C 29 NH C 30H oleanan C 30 H Rys. 15. Skład biomarkerów z grupy terpenów (m/z 191) we frakcji nasyconej wydzielonej z próbek melanżu tektonicznego Wetlina i Wołosate). 83

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Intensywność [%] 100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 0 Fenantren WETLINA Metylofenantreny Dimetylonaftaleny Trimetylonaftaleny Metylonaftaleny WOŁOSATE KALNICA 100 80 60 40 20 0 POTOK BYSTRY 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Czas retencji [min] Rys. 16. Skład biomarkerów frakcji aromatycznej próbek melanży o wysokiej dojrzałości termicznej. 84

Dzień II Stop 6. Wołosate melanż tektoniczny W próbce z Wołosatego wyraźnie dominuje oleanan oraz nie występują wyższe hopany C 31 H C 33 H, tak jak w pozostałych próbkach z tej grupy. Fakt ten może sugerować brak udziału bakterii podczas diagenezy osadów źródłowych [24]. Porównując skład kolejnej wskaźnikowej grupy biomarkerów steranów, można także stwierdzić odrębność próbki z potoku Bystrego, w której brak jest biomarkerów, z uwagi na najwyższy poziom przeobrażeń termicznych. W pozostałych próbkach z omawianej grupy dominują sterany C 29, dowodząc wyższego udziału substancji typu lądowego. W próbkach tych stwierdzono również wysoką zawartość diasteranów, co stanowi dowód na środowisko tlenowe i udział skał ilastych w materiale źródłowym [91, 92]. Frakcja aromatyczna tych próbek ma zarówno związki naftalenowe jak i fenantrenowe oraz te z grupy benzotiofenów (siarkowe). Ich skład jest nieznacznie tylko zróżnicowany, zwłaszcza w zakresie związków naftalenowych w stosunku do fenantrenowych. Przewaga związków fenantrenowych jest szczególnie widoczna w próbce Wołosate, gdzie obserwowano dominacje oleananu i brak hopanów świadczących o braku udziału bakterii. 85

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny Lokalizacja: N49 16.646 E22 17.144 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak, Irena Matyasik Odsłonięcie należy do ciągu odsłonięć tzw. bieszczadzkiej strefy melanżu, odkrytej dzięki badaniom wykonanym przez L. Jankowskiego [43, 44, 56]. Strefa melanżu jest przesycona mineralizacją [56, 81 84]. Przejawy mineralizacji zostały odnotowane w okolicy Baligrodu po raz pierwszy w 1937 roku [63]. Później były one przedmiotem badań terenowych i laboratoryjnych [65, 101, 117]. Stwierdzono obecność mineralizacji w warstwach lgockich i istebniańskich tzw. łuski Bystrego, ale przy zaznaczeniu, iż [ ] przejawy mineralizacji arsenowej związane są ze strefami zaburzeń tektonicznych. Zasięg mineralizacji arsenowej w otworze wiertniczym Bystre przekracza 60 m (kryształy realgaru były spotykane w gruboławicowych piaskowcach). Stwierdzono ponadto obecność minerałów arsenu, ołowiu i miedzi. Wiązano je z utworami kredowymi [67], ale też założono, że procesy mineralizacji ciągle zachodzą (naloty aurypigmentu na korzeniach i szczątkach organicznych). W rejonie Baligrodu opisywano obecność rtęci i złota [129], rtęć zanotowano ponadto w ropach naftowych. Mineralizacja miedzią znana była natomiast z Monasterca [66]. Badania wskazują ścisły związek mineralizacji ze strefami melanży tektonicznych, występujących nie tylko w rejonie Baligrodu; podobny związek widoczny jest w całych Karpatach. Silnie przesycone są także rejony sąsiadujące bezpośrednio ze strefami melanży (łuska Bystrego, towarzysząca strefie melanżu bieszczadzkiego). Strefa widocznego w odsłonięciu melanżu ciągnie się ku zachodowi (np. fotografia 33), przy niej ukształtowany jest element łuski Bystrego. Profil tego elementu [48] jest dobrze odsłonięty m.in. w potokach Rabskim i potoku Jabłonki. W tym elemencie tektonicznym obserwować można sukcesję od wczesnej kredy aż po oligocen; od warstw cieszyńskich aż do warstw krośnieńskich, ze szczególnym rozwojem warstw lgockich (fotografia 34), Cały obserwowany profil jest tu odwrócony. Element łuski Bystrego to fragment szeroko rozwiniętej struktury widocznej od doliny Osławy aż po rejon bieszczadzki. Strefa melanżu stanowi tu osiową strefę tektoniczną (ang. master fault), wzdłuż której kształtuje się szereg struktur przyuskokowych. Jak wspomniano powyżej, podczas etapu przesuwczego wykazuje ona kierunek lewoskrętny. Wzdłuż strefy melanżu obserwujemy naprzemianległe (co jest charakterystyczne dla stref przesuwczych kształtujących asocjacje uskoków przesuwczych, m.in. struktury końskiego ogona czy struktur kwiatowych) strefy wyniesienia i obniżenia zarówno w sensie geologicznym, jak i morfologicznym. Naprzemianlegle występują tu m.in. łuska Bystrego, obniżenie masywu Łopiennika i znowu wyniesionego masywu Krzemiennej. Sam układ geometryczny (fotografia 35) i struktury obserwowane w profilach 86

Dzień II Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny sugerują ukształtowanie szeregu struktur, m.in. łuski Bystrego, ale także tzw. jednostki przeddukielskiej, w geometrię o typie struktury kwiatowej [47, 55]. Charakterystyczne dla struktur kwiatowych są nasunięcia wsteczne (fotografia 36), opisywane w tym rejonie od wielu lat [98]. Łuska Bystrego położona jest przy wielkiej strefie uskokowej (przekształconej wzdłuż pierwotnego nasunięcia pozasekwencyjnego), przebiegającej od Bieszczadów ku zachodowi, aż po rejon Gorlic. Przykładem takiej geometrii struktur przyuskokowych, doskonale dodatkowo odzwierciedlonym w morfologii obszaru, jest rejon strefy lanckorońsko-żegocińskiej, m.in. w okolicach Skrzydlnej jeden z tamtejszych elementów tektonicznych nosi również nazwę łuski Bystrego [21]. W regionie bieszczadzkim pokazywana w stanowiskach strefa melanżu odgrywa najważniejszą rolę w geologii tego obszaru, jednakże w toku badań kartograficznych [45] odkryto szereg dodatkowych stref kształtujących obecny obraz geologiczny. Oprócz omawianych stref melanży i stref ścięć w rejonie przedpola Bieszczadów (por. stop 4) można wyróżnić strefę melanżu biegnącą w rejonie Łupkowa Balnicy (fotografia 37), Woli Michowej Smolnika czy szereg stref w okolicy Komańczy [48]. Ważną rolę pełnią też strefy tektoniczne częściowo wykorzystywane przez San. Cały region, pierwotnie ukształtowany wzdłuż strefy przesuwczej, podlega procesowi kolapsu. Odzwierciedla się to zarówno w skali odsłonięć (liczne uskoki normalne), jak i w skali obszaru jak wspomniano dochodzi do cofnięcia struktur nasuwczych [2, 54], ale też w dodatkowym etapie obserwujemy rozpad morfologiczny obszaru [47], gdzie od grzbietów masywu Granicznego odsuwają się poszczególne masywy Bieszczadów. Centralny rejon melanżu bieszczadzkiego obejmuje odsłonięcia w Jabłonkach, Bystrem, Rabem i Kalnicy z każdego z nich pobrano 20 60 próbek skał. Następnie, na podstawie opisów makroskopowych, dobierano próbki do badań specjalistycznych. Dla tych odsłonięć zaobserwowano bardzo podobny schemat migracji fluidów. Jabłonki z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano 23 płytki cienkie polerowane (tablica VI). Na podstawie planimetru próbki zaliczono do arenitów kwarcowych (cztery próbki), subarkozowych (jedna próbka), sublitycznych (osiem próbek), arenitów litycznych (siedem próbek) oraz wapieni mikrytowych (dwie próbki) i ortozlepieńców (dwie próbki). Skład petrograficzny wskazuje, iż występujące w tym odsłonięciu piaskowce kwarcowe i subarkozowe można przyrównać do piaskowców lgockich lub istebniańskich, natomiast sublityczne i lityczne do piaskowców inoceramowych lub niektórych ogniw piaskowców krośnieńskich. Zlepieńce prawdopodobnie powstały w strefie melanżu wskutek spojenia drobniejszych okruchów skalnych. Zbudowane są one z okruchów iłowców, mułowców i piaskowców. Brak natomiast w skałach znanych z odsłonięć w Karpatach wapieni, do których można by przyrównać wapienie znalezione w odsłonięciu. 87

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat 88

Dzień II Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny Fot. 33. Strefa melanżu między Jabłonkami a Rabem 89

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 34. Rabe kamieniołom. Warstwy lgockie w pozycji odwróconej 90

Dzień II Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny Fot.35. Potok Rabski. Warstwy lgockie. Struktura o typie struktury kwiatowej 91

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 36 Potok Rabski. Warstwy lgockie. Strefa zasunięć wstecznych 92

Dzień II Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny Fot. 37. Potok Maguryczny. Na południe od Łupkowa. Strefa melanżu 93

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Analizowane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych, kwarcowych i mikroszczelin. W części próbek obserwuje się tylko żyłki kalcytowe, a w części tylko żyłki kwarcowe (tablica VI, fotografia D). W większości można jednak stwierdzić zarówno mineralizację kwarcem, jak i kalcytem. Wzajemne ułożenie poszczególnych kryształów pozwoliło na określenie kolejności ich krystalizacji. Kwarc zabudowuje szczeliny i kawerny w skałach. Często występują szczeliny zabudowane na brzegach kwarcem z rozwiniętym na nich kalcytem. W kilku przypadkach zaobserwowano żyłki kwarcowe przecinające żyłki kalcytowe. Wyróżniono dwie generacje żyłek kalcytowych. W przestrzeni porowej występują bituminy, w ilości do 18,84%. Bituminy obecne są również w żyłkach kalcytowych i kwarcowych. W części próbek pojawia się także gips (rozpoznanie potwierdzone analizą XRD i SEM). Kolejność jego ułożenia w szczelinach sugeruje, że pojawił się on po migracji węglowodorów. Badania przeprowadzone w melanżu w Jabłonkach oraz wzajemne położenie kwarcu, kalcytu i bituminów pozwalają przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały: bituminy (pory w skałach) kwarc I kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) gips kwarc II tlenki Fe Bystre z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano 24 płytki cienkie polerowane (tablica VII). Na bazie planimetru próbki te zaliczono do arenitów kwarcowych (siedem próbek), sublitycznych (dwie próbki), arenitów litycznych (dziewięć próbek) oraz do skał krzemionkowych (sześć próbek) określonych jako gezy. Na podstawie składu petrograficznego występujące w tym odsłonięciu piaskowce kwarcowe można przyrównać do piaskowców lgockich lub istebniańskich, natomiast piaskowce sublityczne i lityczne do inoceramowych lub niektórych ogniw piaskowców krośnieńskich. Badane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych, kwarcowych i mikroszczelin. W części próbek występują tylko żyłki kalcytowe, a w drugiej jedynie kwarcowe. W większości można jednak obserwować zarówno mineralizację kwarcem, jak i kalcytem. Wzajemne ułożenie poszczególnych kryształów pozwoliło na określenie kolejności ich krystalizacji. Często występują szczeliny zabudowane na brzegach kwarcem, z rozwiniętym na nich kalcytem. Kwarc zabudowuje szczeliny i kawerny w skałach. W przypadku kilku próbek obserwowano żyłki kwarcowe przecinające żyłki kalcytowe (tablica VI fotografia F). Ilość bituminów w przestrzeni porowej sięga 4,06% (tablica VII fotografia A). Bituminy występują również w żyłkach kalcytowych i kwarcowych. W obecnych w skałach mikroszczelinach 94

Dzień II Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny 95

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat zaobserwowano kryształy dolomitu oraz włóknistych węglanów (magnezyt, aragonit) (tablica VII, fotografia B). W części próbek pojawia się również gips; kolejność jego ułożenia w szczelinach sugeruje, że pojawił się on po migracji węglowodorów. Na podstawie analiz w melanżu w Bystrem oraz wzajemnego położenia kwarcu, kalcytu i bituminów można przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały: bituminy (pory w skałach) kwarc I kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) gips kwarc II dolomit (magnezyt, aragonit) tlenki Fe Rabe z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano 16 płytek cienkich polerowanych (tablica VIII). Próbki te, na bazie planimetru, zostały zaliczone do arenitów subarkozowych (jedna próbka), sublitycznych (dwie próbki), arenitów litycznych (12 próbek) oraz wapieni mikrytowych (jedna próbka). Skład petrograficzny pozwala przyrównać występujące w tym odsłonięciu piaskowce subarkozowe do piaskowców lgockich lub istebniańskich, a sublityczne i lityczne do piaskowców inoceramowych lub niektórych ogniw piaskowców krośnieńskich. Problem występuje z dopasowaniem wapieni mikrytowych. Analizowane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych, mikroszczelin i nielicznych kwarcowych. W kilku przypadkach obserwowano żyłki kwarcowe przecinające żyłki kalcytowe. W przestrzeni porowej występuje do 5,57% bituminów, podkreślają one laminacje skały są zgodne z ułożeniem łyszczyków. Bituminy obecne są również w żyłkach kalcytowych; często w żyłach kalcytowych obok bituminów pojawia się kwarc. W występujących w skałach mikroszczelinach zaobserwowano obecność włóknistych węglanów (magnezyt, aragonit). Analizy przeprowadzone w melanżu w Rabem oraz wzajemne położenie kwarcu, kalcytu i bituminów pozwalają na przyjęcie następującego schematu przepływu roztworów przez skały: bituminy (pory w skałach) kwarc I kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) kwarc II (magnezyt, aragonit) tlenki Fe Kalnica z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano 23 płytki cienkie polerowane (tablica IX). Próbki te, zgodnie z planimetrem, zaliczono do arenitów kwar- 96

Dzień II Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny cowych (trzy próbki), arenitów litycznych (12 próbek) oraz wapieni mikrytowych (sześć próbek). Na podstawie składu petrograficznego występujące w tym odsłonięciu piaskowce kwarcowe można przyrównać do piaskowców lgockich lub istebniańskich, zaś piaskowce lityczne do inoceramowych lub niektórych ogniw piaskowców krośnieńskich. Analizowane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych i mikroszczelin. W przestrzeni porowej obserwuje się do 4,06% bituminów. Bituminy występują również w żyłkach kalcytowych, często w części środkowej pojawiają się ziarna kwarcu. W większości próbek obserwuje się dwie generacje żyłek kalcytowych. W części próbek stwierdzono wzbogacenie w kwarc większe ziarna, cement kwarcowy wyglądające jak szczelina zabudowana kwarcem. Jednak określenie tego miejsca jako szczeliny jest problematyczne, może to stanowić również efekt sedymentacji. W obecnych w skałach mikroszczelinach zaobserwowano występowanie włóknistych węglanów (magnezyt, aragonit). W części próbek pojawia się także gips, którego kolejność ułożenia w szczelinach sugeruje, że pojawił się on po migracji węglowodorów. Na podstawie analiz przeprowadzonych w melanżu w Kalnicy oraz wzajemnego położenia kwarcu, kalcytu i bituminów można przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały: bituminy (pory w skałach) kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) gips kwarc (magnezyt, aragonit) tlenki Fe W analizowanej grupie odsłonięć obserwujemy najpełniejszy zestaw śladów migracji fluidów w strefie melanżu. Jest to prawdopodobnie najgłębiej zakorzeniona strefa melanżu bieszczadzkiego. Schemat migracji roztworów dla tych odsłonięć: Jabłonki bituminy (pory w skałach) kwarc I kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) gips kwarc II tlenki Fe Bystre bituminy (pory w skałach) kwarc I kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) gips kwarc dolomit (magnezyt, aragonit) tlenki Fe Rabe bituminy (pory w skałach) kwarc I kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) kwarc (magnezyt, aragonit) tlenki Fe Kalnica bituminy (pory w skałach) kalcyt I kalcyt II bituminy (w żyłach) gips kwarc (magnezyt, aragonit) tlenki Fe 97

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat 98

Dzień II Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny 99

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Rabe, Jabłonki, Bystre Trzecia grupa próbek melanży tektonicznych, które z uwagi na podobieństwa genetyczne, a także wysoki stopień przeobrażeń termicznych zaliczono do jednej rodziny, pochodzi z: Jabłonek, Bystrego i Rabego (tabela 5). Dwie z nich zawierają niższe zawartości ESO 307 ppm i 355 ppm oraz podobny skład frakcyjny ESO, w którym znaczny udział, bo aż prawie 35%, mają związki żywiczno-asfaltenowe. Wśród węglowodorów nasyconych występują n-alkany w zakresie nc 14 nc 27, świadcząc o środowisku wodnym pelagicznym, subtlenowym (rysunek 17). Próbki te cechuje brak biomarkerów z grupy hopanów i steranów, co może być wynikiem wysokiej dojrzałości termicznej. Świadczą o niej obliczone wskaźniki z rozkładu metylowych pochodnych fenantrenu i metylowych pochodnych dibenzotiofenu, co w przeliczeniu na wartość refleksyjności witrynitu daje wartości 1,93%Ro i 1,68%Ro. Tabela 5. Wyniki zawartości ekstrahowalnej substancji organicznej i ich składu frakcyjnego dla próbek z okolic Jabłonek Skład grupowy bituminów [%] Kod INiG Lokalizacja ESO [ppm] Węglowodory HC Heterozwiązki HZ HC/HZ Pr/Ph NAS ARO ŻYW ASF 6287 Jabłonki-5 1117 46,2 22,5 22,3 9,0 2,2 1,28 6291 Bystre-22 307 48,3 16,8 19,3 15,6 1,9 1,06 6295 Rabe-13 355 43,2 23,5 14,2 19,1 2,0 1,51 ESO ekstrahowalna substancja bitumiczna [ppm] HC/HZ stosunek względnej zawartości sumy węglowodorów do sumy żywic i asfaltenów 100

Dzień II Stop 6b. Jabłonki melanż tektoniczny RT: 10.00-70.00 120 110 100 nc 18 90 80 nc 17 HBI 70 Intensywność [%] 60 50 40 30 20 10 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Czas retencji [min] Rys. 17. Rozkład węglowodorów frakcji nasyconej ESO z melanżu odsłonięcia Jabłonki-5 Jest to dojrzałość równoważna tej, jaką charakteryzują się próbki z rejonu Wołosatego, które jednak zawierają biomarkery. Dlatego powstaje pytanie: czy fakt ten może być związany z drugą migracją węglowodorów w przypadku strefy Wołosate Wetlina? Cechą tych próbek jest wyraźna dominacja fenantrenu nad pozostałymi związkami aromatycznymi, co świadczy o udziale lądowej materii organicznej i wyższej dojrzałości, niż to odnotowano w próbkach z rejonu Wetliny. Nie można wykluczyć, że próbki te mogą mieć źródło w osadach starszych niż trzeciorzędowe. Środowisko sedymentacji osadów źródłowych dla analizowanych bituminów miało charakter subtlenowy, a zatem osady te mogą pochodzić z głębszej części basenu. 101

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat RT: 12,32-55,05 100 80 60 DMN Fenantren (P) (MP) JABŁONKA 40 MN 20 Intensywność [%] 0 100 80 60 40 20 0 100 BYSTRE 80 60 40 RABE 20 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Czas retencji [min] Rys. 18. Skład biomarkerów frakcji aromatycznej próbek melanży o wysokiej dojrzałości termicznej z rejonu Jabłonek Rabe (MP metylofenantreny, MN metylonaftaleny, DMN dimetylonaftaleny) 102

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Lokalizacja: N49 23.567 E22 08.389 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak, Irena Matyasik, Jaromir Probulski Odsłonięcie znajduje się w obrębie Centralnej Depresji Karpackiej (CDK), zapełnionej różnymi facjami warstw krośnieńskich. Strefa ta, jak wynika z bilansowań [22] i jak mogą wskazywać niektóre z badań geofizycznych [68, 105, 112], jest rodzajem rowu tektonicznego ograniczonego aktywnymi strefami tektonicznymi, m.in. strefą melanżu bieszczadzkiego (od południa) oraz silnie stektonizowaną strefą węglowiecką. Silne morfologiczne obniżenie regionu CDK w polskiej części jednostki śląskiej (w odróżnieniu od elewowanej części ukraińskiej), zwane w morfologii dołami jasielsko-sanockimi, wiąże się z utworzonym tu rodzajem basenu z rozrywania, ujętym przez te dwie aktywne strefy tektoniczne [47]. Na obecnym etapie badań można założyć, że CDK jest strukturą odziedziczoną po etapie basenowym, prawdopodobnie założoną w strukturach podłoża podkarpackiego (zdeformowaną wspólnie z podłożem na etapie kolapsu). Proces jej formowania można też wiązać z etapem, chwilowej w czasie istnienia basenu, oligoceńskiej ekstensji zauważalnej w całych Karpatach (wiele rowów tektonicznych obserwowanych jest w obrębie orogenu Karpat, m.in. w zachodniej części, np. tzw. łuska Stroń), podobnie też w wyniku oligoceńskiej ekstensji formuje się ekstensyjny basen tzw. centralnokarpackiego paleogenu (flisz podhalański). Sam proces zapełniania CDK rozpoczął się zatem po etapie oligoceńskiej ekstensji. Można założyć, że wypełnianie CDK było synsedymentacyjne z pierwotnym etapem skracającej basen kompresji, przenoszenia centrum depozycji poza rejon CDK (struktury sedymentacyjne wskazują na taki proces). Proces zapełniania stowarzyszony był z procesem ześlizgiwania (ang. slumping) i obsuwania wielkich bloków i fragmentów orogenu w obręb CDK. Silniejsze zdeformowania w strefach ograniczających CDK sugerują możliwość istnienia tzw. efektu przyporowego (ang. buttress effect) w wyniku zapadania się CDK, co odzwierciedla się niekiedy formowaniem fałdów szewronowych, widocznych nawet w skali odsłonięć. W obrazie sejsmicznym [105] CDK jawi się jako silnie zdeformowana wewnętrznie strefa z możliwością umiejscowień grawitacyjnych fragmentów górotworu zrzucanych z regionów sąsiednich, zarówno od południa, jak i ze strefy węglowieckiej [47]. Tradycyjnie wyróżniane tzw. fałdy w jej obrębie mogą w znacznej mierze stanowić efekt wtórnego, grawitacyjnego umiejscowienia, a nie tylko pierwotnej kompresji. Mechanizm zapełniania CDK jest podobny do procesu formowania na przedpolu jednostki magurskiej dużych kompleksów 103

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat chaotycznych [43]. Na obecnym etapie CDK ukazuje się jako struktura o charakterze rowu tektonicznego, o dużej miąższości i głębokim zakorzenieniu ograniczających ją stref tektonicznych, wypełniona częściowo chaotycznym kompleksem warstw krośnieńskich (fotografia 38), nawet obecnie z tendencją do obniżania. Ciągłego poziomu warstw menilitowych, na których rozpoczął się proces ekstensyjnego formowania rowu CDK, można się spodziewać na znacznych głębokościach (nieosiąganych wierceniami, np. Niebieszczany czy Polanki). Proces ekstensyjnego formowania CDK i tworzenia przestrzeni sedymentacyjnej dla CDK jest także jedną z przyczyn pogrążania warstw menilitowych i utworów dolnej kredy co mogło zaowocować pierwotnym etapem migracji [81]. Rozpoczęty etapem kolapsu proces obsuwania wielkich bloków i przekształceń morfologicznych wokół rejonu CDK zachodzi nawet obecnie. W literaturze specjalistycznej ciągle pojawia się problem nazewnictwa tej strefy. Strefa stektonizowana w pierwotnym procesie kompresji i przemieszczania centrum depozycji ulega deformacjom na etapie uskoków przesuwczych i etapie kolapsu [54, 55, 89], jej założenia tektoniczne sugerują, że jest raczej rowem tektonicznym niż synklinorium. Należy unikać terminu centralne synklinorium, gdyż nie oddaje on charakteru CDK. Odsłonięcie ukazuje obecny charakter Centralnej Depresji Karpackiej (fotografie 39, 40). Obserwujemy strefę uskokową o typie uskoków normalnych. Ten etap formowania strefy uskokowej wiązać można już z procesem kolapsu orogenu i zapadania Centralnej Depresji Karpackiej, co sugeruje powszechność struktur o typie uskoków normalnych w jej obrębie (np. fotografia 41). Strefy uskoków normalnych ograniczających rejon CDK obserwować możemy zarówno w jej północnym obrzeżeniu, w rejonie Węglówki, Czarnorzek czy na południe od Jedlicza, ale także w rejonie południowego obrzeżenia CDK. Oprócz uskoków normalnych równoległych do granic CDK wewnątrz CDK występuje szereg uskoków prostopadłych do przebiegu tej struktury (fotografia 42). Można je wiązać z procesem tzw. ekstensji wzdłużnej [47, 55]. Rozwój tych uskoków obserwuje się w całym regionie Karpat, a także na ich obrzeżu. W skali Karpat układają się one radialnie: na zachodzie przebieg SE NW, na wschodzie SW NE. Są odpowiedzialne za blokowy rozpad orogenu, szczególnie widoczny w części zewnętrznej Karpat. Proces wypełniania CDK kompleksami o typie kompleksów spływowych jest widoczny w profilach w obrębie CDK (por. fotografie 43, 44). Uskoki prostopadłe do przebiegu struktur, w założeniach ekstensyjne, mogą być kolejną z dróg migracji węglowodorów w Karpatach (jak też strefą uszczelniającą). Ograniczenie stref złożowych wielu pól naftowych wynika z ich ograniczenia przez strefy uskokowe (uskoki radialne). Podobnie też część wycieków w rejonie CDK zdaje się mieć związek ze strefami uskoków poprzecznych do struktur ograniczających CDK (np. rejon Mokre i Rajskie). Istotne znaczenie dla projektowania poszukiwań ma wykonanie profili podłużnych i analiza map geologicznych. 104

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Fot. 38. Ukraina, rejon Podpołozia. Jednostka śląska. Strefa odpowiadająca CDK kompleks chaotyczny związany z wypełnieniem CDK 105

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 39. Szczawne. Centralna Depresja karpacka. Strefa uskoku normalnego 106

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Fot. 40. Szczawne. Centralna Depresja Karpacka. Strefa uskoków normalnych związanych z procesem kolapsu 107

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 41. Uskoki normalne w obrębie CDK 108

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Fot. 42. Łukowe CDK. Strefa uskoku radialnego 109

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 43. Łukowe CDK. Spływ w obrębie warstw krośnieńskich 110

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Fot. 44. Łukowe CDK. Spływ w obrębie warstw krośnieńskich 111

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Kolejne strefy analizowanych petrograficznie melanży to Jaśliska i Zawadka Rymanowska (tych dwóch odsłonięć z powodów logistycznych, niestety, nie będzie można zobaczyć, ale zdecydowano się je omówić, ponieważ obrazują one rozciągłości i zmiany w przepływie fluidów w melanżu bieszczadzkim) oraz Szczawne i Wola Michowska. Jaśliska z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano 17 płytek cienkich polerowanych (tablica X). Na podstawie planimetru próbki te zostały zaliczone do arenitów kwarcowych, subarkozowych, sublitycznych i litycznych. Wszystkie próbki, poza arenitami litycznymi (o bardzo dużej zawartości okruchów węglanów), charakteryzują się stosunkowo dużą zawartością łyszczyków (głównie muskowit, akcesorycznie biotyt oraz pojedyncze ziarna detrytycznych chlorytów). Na podstawie składu petrograficznego występujące w tym odsłonięciu piaskowce o zawartości łyszczyków powyżej 10% można przyrównać do piaskowców inoceramowych lub istebniańskich, piaskowce lityczne do krośnieńskich, natomiast piaskowce kwarcowe do lgockich. Analizowane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych i mikroszczelin. Żyłki kalcytowe przecinające skały wskazują na dwie generacje kalcytu. W jednym preparacie obok żyłki kalcytowej zaobserwowano duże ziarna kwarcu, będące jakby resztką żyłki kwarcowej. W części mikroszczelin stwierdzono wtórne mineralizacje kaolinitem oraz związkami żelaza: tlenki i wodorotlenki. Mineralizację żelazem należy uznać za współczesną, powiązaną z wpływem wód meteorycznych, natomiast mineralizację kaolinitem należy powiązać z rozkładem skaleni i dopływem wód bogatych w CO 2 i SiO 2. W przestrzeni porowej obserwuje się stosunkowo duże ilości bituminów (do 8,95%). Na podstawie wykonanych analiz w melanżu w Jaśliskach można przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały, czyli schemat mineralizacji (wypełniania przestrzeni porowej): bituminy (pory w skałach) kwarc (?) kalcyt bituminy (szczeliny) kaolinit tlenki Fe Zawadka Rymanowska z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano osiem płytek cienkich polerowanych (tablica X). Na podstawie planimetru próbki te zostały zaliczone do arenitów kwarcowych. Skład petrograficzny materiału wskazuje, że występujące w tym odsłonięciu piaskowce kwarcowe można przyrównać do piaskowców lgockich lub istebniańskich. 112

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Analizowane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych i mikroszczelin. Przecinające skały żyłki kalcytowe wskazują na jedną generację kalcytu. W przestrzeni porowej obserwuje się do 1,52% bituminów, które występują również w żyłkach kalcytowych, w części środkowej, pomiędzy kryształami kalcytu. W niektórych próbkach możemy obserwować ślady tektonicznego zmielenia części piaskowca. Na podstawie przeprowadzonych analiz w melanżu w Zawadce Rymanowskiej można przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały: bituminy (pory w skałach) kalcyt I bituminy (w żyłach) tlenki Fe Dla tych dwóch odsłonięć schemat migracji fluidów wygląda bardzo podobnie i zostały one zaliczone do jednej grupy: Przyjęty schemat migracji fluidów: Jaśliska bituminy (pory w skałach) kwarc (?) kalcyt bituminy (szczeliny) kaolinit tlenki Fe Zawadka Rymanowska bituminy (pory w skałach) kalcyt I bituminy (w żyłach) tlenki Fe Szczawne z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano siedem płytek cienkich polerowanych (tablica X). Na podstawie planimetru próbki te zostały zaliczone do arenitów sublitycznych (dwie próbki) oraz litycznych. Arenity sublityczne charakteryzują się stosunkowo dużą zawartością łyszczyków (muskowit, biotyt, chloryty), jak również obecnością fragmentów skał magmowych i wylewnych. Na podstawie składu petrograficznego występujące w tym odsłonięciu piaskowce sublityczne można przyrównać do piaskowców istebniańskich, natomiast piaskowce lityczne do krośnieńskich lub inoceramowych. Analizowane skały pocięte są siecią żyłek kalcytowych i mikroszczelinami. Żyłki kalcytowe przecinające skały wskazują na jedną generację kalcytu. W przestrzeni porowej występują bituminy (do 2,26%). Ich ułożenie w skale w stosunku do przebiegu żyłek kalcytowych wskazuje na ich wcześniejsze wpłynięcie w skałę od roztworów kalcytowych. Na podstawie przeprowadzonych analiz w melanżu w Szczawnem można przyjąć poniższy schemat przepływu roztworów przez skały, czyli schemat mineralizacji (wypełniania przestrzeni porowej): bituminy (pory w skałach) kalcyt tlenki Fe 113

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat 114

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Wola Michowska z próbek pobranych z odsłonięcia melanżu wykonano cztery płytki cienkie polerowane. Próbki te zostały zaliczone do żył kalcytowych. Zatopione (porwane) są w nich fragmenty mułowców węglanowych, iłowców oraz arenitów litycznych. Żyły kalcytowe wskazują na dwie generacje kalcytu. W porach pomiędzy kryształami kalcytu widoczne są bituminy. Ich ułożenie wskazuje na migrację pomiędzy pierwszą a drugą falą roztworów, z których powstawał kalcyt. Na podstawie wykonanych analiz w melanżu w Woli Michowskiej można przyjąć następujący schemat przepływu roztworów przez skały: kalcyt bituminy kalcyt Odsłonięcie w Szczawnem jest położone wewnątrz CDK, natomiast to w Woli Michowskiej w jednostce dukielskiej. Schemat migracji fluidów w tych rejonach jest całkowicie odmienny od obserwowanego w strefie melanżu bieszczadzkiego. 115

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Szczawne Z centralnej części depresji karpackiej pobrano próbkę z rejonu Szczawnego charakteryzującą się niską zawartością ekstrahowanej substancji organicznej (ESO =295 ppm), w której dominuje frakcja żywic stanowiąca 43,2% (tabela 5). Tabela 5. Wyniki zawartości ekstrahowalnej substancji organicznej i składu frakcyjnego próbki melanżu pobranej z rejonu Szczawnego Skład grupowy bituminów [%] Kod INiG Lokalizacja ESO [ppm] Węglowodory HC Heterozwiązki HZ HC/HZ Pr/Ph NAS ARO ŻYW ASF 6282 Szczawne 295 19,9 17,8 43,2 19,1 0,6 2,84 Ta próbka swoim charakterem geochemicznym zdecydowanie różni się od innych próbek melanży tektonicznych. Skład węglowodorów nasyconych jest nietypowy, z krótkim zakresem występowania szeregu homologicznego n-alkanów w zakresie od nc 15 do nc 25, przy jednocześnie wysokiej zawartości biomarkerów z grupy hopanów (rysunek 19). We frakcji nasyconej stwierdzono niespotykaną w innych próbkach wysoką zawartość sesquiterpenoidów (C 19 i C 20 ), które dowodzą obecności młodych osadów o typie żywic. Dodatkowym potwierdzeniem lądowego rodowodu materii źródłowej, pochodzącej z roślin nagonasiennych, jest obecność oleananu, co ponadto wskazuje na wiek osadów: kredowych lub młodszych. Oleanan znacznie przewyższa inne związki z tej grupy pentacyklicznych terpenów (ol/c 30 hop = 1,77) (rysunek 20). Środowisko sedymentacji tych osadów można określić jako tlenowe, czyli płytkowodne. We frakcji aromatycznej występuje głównie fenantren (rysunek 22), a fakt wysokiego udziału substancji lądowej potwierdza udział steranów C 29 w ilości 62%. Wśród steranów dominują izomery aaa i R nad S, świadcząc o niskiej dojrzałości (rysunek 21). Diasteranów jest znacznie mniej niż w innych próbkach melanży tektonicznych, co może wskazywać na niższy udział składnika ilastego w tej próbce. 116

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Próbka ta wykazuje cechy najniższej dojrzałości według składu izomerów z grupy steranów oraz hopanów, wśród których obecny jest także moretan. Obliczona wartość wskaźnika refleksyjności witrynitu odpowiada wczesnej fazie generacji węglowodorów ciekłych (Ro = 0,68%), co oznacza, że w tej części basenu próbka melanżu nie była poddana wysokiej temperaturze. Pod względem geochemicznym jest to zupełnie odmienny rodzaj materii organicznej. Wśród struktur aromatycznych w grupie metylodibenzotiofenów przeważają te mniej stabilne, potwierdzając niską dojrzałość. RT: 19,18-59,82 100 95 90 85 80 75 70 pristan (Pr) nc 18 nc 19 nc 20 nc 21 nc 22 nc 23 nc 24 nc 25 NL: 7,72E6 65 Intensywność [%] 60 55 50 45 40 nc 16 fitan (Ph) 35 30 25 20 nc 15 15 10 5 0 20 25 30 35 40 45 50 55 Czas retencji [min] Rys. 19. Rozkład węglowodorów frakcji nasyconej ESO z melanżu Szczawne z wysoką zawartością prastanu (Pr). 117

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Intensywność [%] RT: 31,72-65,00 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 m/z 191 s esquiterpenoidy m/z 123 4, 98E5 oleanan C 30 hopan C 29 NH C 31 C 32 C 33 NL: 1,16E6 0 35 40 45 50 55 60 65 Czas retencji [min] Rys. 20. Skład biomarkerów z grupy pentacyklicznych terpenów m/z 191 oraz sesquiterpenoidów m/z 123 we frakcji nasyconej melanżu tektonicznego z odsłonięcia w Szczawnem 118

Dzień II Stop 7. Szczawne strefa uskokowa w Centralnej Depresji Karpackiej Intensywność [%] RT: 40,24-59,23 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 disterany Sterany 42 44 46 48 50 52 54 56 58 Czas retencji [min] S C 29 ββ R NL: 1,18E5 Rys. 21. Skład biomarkerów z grupy steranów m/z 1217 we frakcji nasyconej melanżu tektonicznego ze Szczawnego, w których dominują te z grupy C 29 119

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Intensywność [%] RT: 9,54-60,33 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Pochodne naftalenowe Fenantren Metylofenantreny NL: 2,77 E6 10 20 30 40 50 60 Czas retencji [min] Rys. 22. Skład frakcji aromatycznej z dominującymi zawiązkami fenantrenowymi, wśród których góruje sam fenantren (P) Z uwagi na wyjątkowość cech geochemicznych tej próbki melanżu nie można korelować z żadną inną zarówno pochodzącą z centralnej depresji karpackiej, jak i ze strefy bieszczadzkiej. 120

Dzień III Stop 8. Węglówka margle węglowieckie, wypływy gazu, reductions spots Dzień III Stop 8. Węglówka margle węglowieckie, wypływy gazu, reductions spots Lokalizacja: N50 32.000 E23 02.000 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak, Stefano Mazzoli Odsłonięcie znajduje się w obrębie jednostki węglowieckiej. Tradycyjnie ten element tektoniczny nazywa się także jednostką podśląską, co wynikać ma z pozycji w strukturach górotworu. Jednakże jednostką podśląską określa się w Karpatach także zmelanżowane utwory występujące w ich strefie brzegowej, na zachód od Krakowa [62]. Te utwory wymieszane są z utworami miocenu, co wynika z wrzucania fragmentów frontu orogenicznego do basenu mioceńskiego przedpola i wspólnej deformacji tektonicznej. Natomiast strefa węglowiecka pokrywa się z rejonem wyniesienia wewnątrzbasenowego, szczególnie dobrze zarysowanego w basenie podczas późnej kredy, pokrywanego pelagicznymi utworami o typie czerwonych margli. Najszerzej rozwiniętą w Karpatach strefę wychodni margli węglowieckich można zaobserwować właśnie w półoknie Węglówki, gdzie na podłożu tych margli (zaliczanych i utożsamianych z jednostką węglowiecką) położona jest tzw. czapka Bonarówki (czapka jednostki śląskiej). Charakterystyczną cechę budowy geologicznej tego regionu stanowi spiętrzenie jednostek śląskiej, węglowieckiej i skolskiej ujęte w szeroką, silnie stektonizowaną strefę, uznaną za strukturę typu przyuskokowego [47, 55]. Strefa ta po okresie budowania orogenu w wyniku wtórnych deformacji przekształcona została w wielu miejscach w szereg struktur tworzących tzw. asocjację uskoków przesuwczych ( końskie ogony i struktury kwiatowe negatywne i pozytywne). Rejon Węglówki i okolic cieszył się zainteresowaniem geologów od czasu pierwszego opracowania Uhliga z 1883 roku [122]. Problemem był wiek charakterystycznych margli 121

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat czerwonych i podścielających je czerwonych łupków. W 1928 roku Gablot [27] przedstawia tektonikę Węglówki, przypisując czerwonym i zielonym marglom wiek eoceński. Tak też uważa Obtułowicz (1936) [99]. Dopiero w 1947 roku Teisseyre [121] zalicza ją do senonu. Pełniejsze dane, wykorzystujące materiały z wierceń, opublikowała Huss [35, 36]. W 1957 roku, opisując profile głębokich wierceń okolic Węglówki, Huss tylko w jednym otworze wyznacza dan na podstawie zanikania form kredowych i masowego pojawienia się globorotalii i globigerin, mimo braku form przewodnich dla dolnego paleocenu. W późniejszych opracowaniach margle węglowieckie zostały zaliczone do interwału senon paleocen [1218]; Olszewska [100] datuje je na senon barton, a w opracowaniu z 2003 roku na santon mastrycht paleocen(?). Według Gasińskiego i in. [28] wiek margli węglowieckich z odsłonięcia typowego w Węglówce to kampan wczesny mastrycht. Machaniec [87] określa wiek utworów marglistych (na podstawie oznaczeń otwornic) w Węglówce na późny santon późny mastrycht. Jugowiec-Nazarkiewicz [61, 62] poświęca marglom czerwonym okolic Węglówki wiele uwagi i opierając się na oznaczeniach nanoplanktonu, wyznacza w profilu margli czerwonych wyraźną lukę stratygraficzną w najniższym paleocenie. Profile obserwowane w otworach i terenie ukazują zarówno w elementach tradycyjnie zaliczanych do jednostki śląskiej, jak i węglowieckiej podobne utwory dolnej kredy co sugeruje wspólne podłoże sedymentacyjne całego obszaru aż do czasu wyniesienia strefy Węglówki w późnej kredzie i pokrywania jej sedymentacją marglistą. Na sukcesję pstrą w profilu Węglówki składa się także poziom czerwonych, bezwapnistych łupków [119], szeroko rozprzestrzeniony w Karpatach, stanowiący tło dla klastycznej sedymentacji godulskiej. Jak wspomniano, pokrywa margli węglowieckich rozwinięta jest na facjach wspólnego podłoża osadowego całego basenu Karpat (zewnętrznych i wewnętrznych), warstwach typu wierzowsko-lgockiego oraz łupkach i marglach pstrych (fotografia 45) [15, 119]. Istnieje kartograficzny problem dokładnego, tektonicznego wydzielenia elementu węglowieckiego. Facją tradycyjnie uważaną za wyznacznik są właśnie margle pstre, jednakże ku wschodowi znikają one z powierzchni. W obrazie kartograficznym dominuje zwarta pokrywa warstw krośnieńskich [52, 53, 88, 131]. Margle pstre pojawiają się dopiero w rejonie Holatynki w Karpatach Ukraińskich [52], wyniesione w strukturze kwiatowej. W rejonie tym, w profilu nad utworami o charakterze warstw lgockich, ukazują się czerwone łupki i margle, podobne litologicznie do margli węglowieckich, nad którymi leżą warstwy inoceramowe (warstwy stryjskie), co ukazuje sposób powstawania górotworu i niezależność ścięć tektonicznych od geometrii basenu i układu facji. Utwory o typie margli pstrych węglowieckich występują także w obrębie sekwencji zaliczanych do jednostki śląskiej, m.in. widoczne są w rejonie Grabownicy (nawiercane 122

Dzień III Stop 8. Węglówka margle węglowieckie, wypływy gazu, reductions spots tam otworami kopalni Grabownica [74, 75, 78, 127]). Kontakty między jednostkami śląską, węglowiecką i skolską układają się w skomplikowaną linię tektoniczną. Ten proces wynika z wtórnej deformacji tektonicznej [55] strefy formującej geometrię rejonu wyodrębnionego czasowo w etapie basenowym wyniesienia węglowieckiego. Strefa ta została reaktywowana zarówno na etapie uskoków przesuwczych [47], jak i na etapie kolapsu. Cała strefa węglowiecka stanowi obecnie skomplikowaną geometrycznie strukturę rozwiniętą wzdłuż stref przesuwczych obserwacje terenowe wskazują, że pierwotnie mogły być prawoskrętne, ale reaktywowane jako lewoskrętne. W geometrię tę ujęta jest nie tylko strefa samej Węglówki, ale też całego regionu Czarnorzek, jak i warstw krośnieńskich przedpola. Wyróżniający się element w geologii regionu Węglówki stanowi tzw. czapka jednostki śląskiej, zwana czapką Bonarówki. Ma ona charakter spływu grawitacyjnego o typie zsuwu (ze strukturami kompresyjnymi w strefie czołowej i ekstensyjnymi w strefie oderwania, fotografia 46). Zajmuje ona centralną pozycję w negatywnej strukturze kwiatowej, która obejmuje tu cały region. Wachlarzowaty układ struktur tego elementu widoczny jest w przekrojach opartych na licznych wierceniach [15]. Strefa Czarnorzek to w istocie struktura ujęta w dwa systemy przesuwcze; jeden z nich ma ścisły związek (po etapie kolapsu) z północnym ograniczeniem rejonu CDK. Północną strefą ścięcia, związaną ze strukturą kwiatową, jest strefa przesuwcza widoczna na przedpolu wystąpień margli węglowieckich, przebiegająca przez warstwy krośnieńskie, zaliczane już tradycyjnie do jednostki skolskiej. Pierwotnie jest to prawdopodobnie nasunięcie typu pozasekwencyjnego powodujące formowanie [47] potężnych kompleksów spływowych rozwiniętych w obrębie warstw krośnieńskich na przedpolu strefy węglowieckiej. Spływy w warstwach krośnieńskich obejmują tu zarówno warstwy krośnieńskie, jak i fragmenty warstw menilitowych, ale też samej pokrywy węglowieckiej [57 60]. Facja margli, łupków i wapieni czerwonych, szeroko rozpowszechniona zwłaszcza w późnej kredzie, zwana jest z francuskiego facją couche rouge (pojęcie wprowadzone przez E. Reneviera w 1868 roku [109]). Określane są też one jako kredowe oceaniczne warstwy czerwone (CORB [37, 38, 123 126, 130]). Facja ta związana jest z ujednoliceniem warunków sedymentacji i okresem relatywnie wysokiego poziomu morza. Podobnie też w obszarze Karpat, gdzie spotyka się ją na całym ich obszarze. W strefach płytkich facja rozwinięta jest jako czerwone wapienie (rejon Rybia), powyżej CCD jako utwory margliste, a poniżej CCD rozwijają się łupki pstre (czerwono-zielone). Jej pojawienie wyznacza wyraźną zmianę w warunkach chemizmu wód [126], od wczesnokredowego okresu anoksycznego (dominacja ciemnych utworów) poprzez natlenione czerwone utwory kredy i paleogenu do oligoceńskiego okresu, w którym znowu dominują utwory ciemne, o dużej zawartości materii organicznej (pojawienie się facji menilitowej). 123

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 45. Mała Krasna. Piaskowce lgockie 124

Dzień III Stop 8. Węglówka margle węglowieckie, wypływy gazu, reductions spots Fot. 46. Płat Bonarówki. Utwory dolnej kredy. Uskoki normalne związane z grawitacyjnym umiejscowieniem płata 125

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Facja couche rouge związana jest z ciepłym (Cretaceous greenhouse world) paleoklimatem, chociaż w czasie jej osadzania zdarzały się także okresy ochładzania, jednak rozpiętość temperaturowa nie była wielka [33]. Zarówno flora i fauna, jak i powszechność ich rozprzestrzeniania oraz okres wyraźnego ocieplenia klimatu potwierdzają jej higstandowy charakter, mimo występowania niekiedy wyraźnych fluktuacji poziomu morza, przynajmniej lokalnych (zwłaszcza już w eocenie). Pojawianie się w Karpatach klastycznych ciał piaskowcowych o charakterze stożków basenowych być może korelowalnych w czasie [51], otaczanych w profilu utworami pstrymi (por. np. facje ciężkowickie, przybyszowskie, pasierbieckie itd.), sugeruje związek ze spadkami poziomu morza. Skład zespołów faunistycznych w pstrych utworach kredy wskazuje na dobre wymieszanie wód w strefie fotycznej, istotna jest też duża dostawa nutrientów wzbogacających wody. Osady te mają charakter pelagicznej sedymentacji, w niektórych opracowaniach obliczono czas osadzania na 10 30 mm/ka [113]. Warto zauważyć, że poza wapieniami, wskazującymi na szelfowe środowisko, pelagiczne utwory pstre nie mogą być wskaźnikiem paleogłębokości. W przypadku wyniesień wewnątrzbasenowych (np. margle węglowieckie) można zaobserwować luki sedymentacyjne związane np. z granicą kreda paleocen i gwałtownym obniżeniem poziomu morza, co skutkowało przerwą sedymentacji w profilu Węglówki [61, 62]. W geologii zarówno Alp, jak i Karpat facja ta doczekała się ogromnej liczby nazw, w istocie używanych dla określenia bardzo podobnej litologii, co wynikało przede wszystkim z niepotrzebnego procesu formalizacji nazwy tworzono dla kolejnych elementów tektonicznych (por. wydzielenia w Pieninach i Karpatach zewnętrznych) bez analizy sytuacji w całym regionie. W literaturze karpackiej niepotrzebnie wyróżniono szereg nazw dla określenia czerwonych margli i łupków; funkcjonują m.in. takie jak: Scalia Rosa formation [107], margle czerwone [104], margle senońskie [106], warstwy z Gura Beliei [13], margle z Gura Beliei, Piatra rosie [96], Capas rojas, Buntmergel, Gura Beliei formation, łupki z Cebuli, łupki z Malinowej [17], łupki pstre kredowe warstw gbeliańskich [86] lub formacji z Jaworek [16] czy margle z Puchowa [34, 114]. Już dawno wielu autorów wskazywało na podobieństwo tej facji do couches rouches [3]. Depozycję czerwonych margli i etap relatywnie wysokiego poziomu morza wiąże się z okresem ocieplenia, przynajmniej w okresie górnokredowym (Cretaceous greenhouse world). Czerwone łupki i margle stanowią w basenie karpackim swego rodzaju osad tła, na którym często rozwijają się utwory klastyczne. Niekiedy w literaturze znajdujemy próby traktowania poziomów pstrych łupków jako poziomów korelacyjnych, co z kilku powodów można uznać za błędne. Jedną z przyczyn jest sam charakter występującej w Karpatach pokrywy osadowej łupków pstrych są pelagiczną sedymentacją tła, najczęściej stanowią pokrywy skłonów, rozcinane kanałami wypełnianymi klastykami. Jak wspomniano, proces 126

Dzień III Stop 8. Węglówka margle węglowieckie, wypływy gazu, reductions spots ten obserwować można od kredy aż po eocen. W wielu profilach utwory te zazębiają się z innymi, zwykle klastycznymi facjami, od wypełnień kanałów aż po utwory dystalnych turbidytów. Rozwój wypełnianych klastykami kanałów w pokrywie pstrych łupków czy margli widoczny jest w relacjach takich facji jak: piaskowce jarmuckie, piaskowce godulskie, poprzez różne facje o typie ciężkowickim, np. pasierbieckie, przybyszowskie, osieleckie. Na tle pokrywy pstrych łupków obserwować można także rozwój stożka piaskowców magurskich, wcinających się w tę pokrywę. Spowodowane tym zazębianie się piaskowców magurskich z łupkami pstrymi stanowi powód niezrozumiałego podziału warstw magurskich na tzw. piaskowce z Piwnicznej i piaskowce popradzkie. Proces rozcinania sięgać może różnych poziomów pokrywy skłonowej. Innym powodem jest wtórność procesu odbarwiania i zmiany koloru z zielonego na czerwony, pod wpływem różnych czynników, m.in. dostawy materii organicznej. Nie musi być związany z wiekiem ani poziomami łupków czerwonych. Istotnym zagadnieniem jest dostawa związków żelaza, co łączyć można z różnymi czynnikami, m.in. silnym wietrzeniem pobliskich lądów. Za typowe margle węglowieckie uważa się masywne, zwykle jednorodne i grubołupiące się margle. Charakterystyczne w nich są plamy, głównie zielonkawe, a czasem smugi w różnych kolorach. W stektonizowanych strefach ścięcia margle czerwone stają się zwykle odbarwione i obserwować można różne kolory stektonizowanych utworów (co jest widoczne np. w kontakcie margli z utworami nasunięcia czarnorzeckiego). Prócz czerwonych występują tu też margle plamiste (bardzo liczne), jasnopopielate, zielonoszare i czerwonobrązowe. W okolicy Węglówki (rejon Bezmiechowej) zdarzają się także wkładki piaskowców w obrębie margli czerwonych [61, 62]. Piaskowce te nie mają cech głębokowodnych turbidytów, brak w nich typowej sekwencji Boumy. Nie występują ponadto prądowe riplemarki w spągowych częściach ławic. Przypominają one piaskowce istebniańskie. W literaturze Karpat polskich można znaleźć dyskusję zarówno nad sedymentacją margli i łupków pstrych (np. [80]), jak i nad zagadnieniem pierwotności ich barwy (np. [76]) jak wspomniano, najczęściej terminem tym określa się smugowane łupki czerwone i zielone. Proces wtórnego odbarwiania, dowodzący wtórności pojawiania się barwy zielonej, widoczny jest w powstawaniu tzw. plam redukcyjnych (ang. reduction spots lub alteration spots). Można je zaobserwować m.in. w utworach typu pstrych margli, szczególnie dobrze w marglach węglowieckich (rysunek 23), stąd też niekiedy w opisach używano określenia margle plamiste. Tzw. plamy redukcyjne to niewielkie (rysunek 23) sferyczne (przed procesem kompakcji) struktury w obrębie ilastej matrycy skalnej. Są to w istocie struktury postsedymentacyjne, powstające w trakcie diagenezy osadu. Istotne znaczenie mają odmienne chemicznie drobne fragmenty (najczęściej substancji organicz- 127

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat nej) w otaczającej substancji mułowcowo-ilastej. Odrębność chemiczna od otaczającego tła powoduje powstawanie sferycznej, redukcyjnej w chemicznym charakterze otoczki (wokół drobiny substancji organicznej) wokół natlenionej (pod względem chemicznym) ilastej substancji otaczającej. Warunki redukcyjne tworzą są właśnie przez obecność organicznej drobiny redukcja powoduje przemianę koloru czerwonego w zielony. Plamy redukcyjne nie mogą służyć jako wskaźnik kierunku strop spąg, ale świadczą o pierwotności czerwonego (tlenowego) koloru i wtórności zielonych odbarwień. Są doskonałym wskaźnikiem stopnia kompakcji osadu oraz procesu odkształcenia przejawiającym się w charakterze i kształcie deformacji plamek redukcyjnych. Podkreślają one lineację, a także ewentualny kliważ struktury. Obecność plamek redukcyjnych w osadzie czerwonych margli czy łupków bezdyskusyjnie wskazuje na pierwotny czerwony kolor tego osadu i znaczenie procesów redukcyjnych (np. dostarczanie materii organicznej do osadu). Rys. 23. Reduction spots w marglach węglowieckich 128

Dzień III Stop 8. Węglówka margle węglowieckie, wypływy gazu, reductions spots Tzw. łupki pstre czy margle, jak w Karpatach określa się osady czerwono-zielone, wskazują na wtórne postsedymentacyjne zmiany w charakterze osadu. Proces zmiany koloru sugeruje także błędność uznawania poziomów zielonkawych jako poziomów korelacyjnych. Proces ten może także zachodzić podczas migracji fluidów. Aktywne chemicznie fluidy wywołują zmianę koloru w strefach melanży, podkreślając podbarwienie obecnych w tych strefach wskaźnikowych struktur typu c-s, powodując powstawanie tzw. błędnego warstwowania (ang. false bedding). O intensywności migracji fluidów w strefach melanży (oprócz wspomnianych opisanych tutaj mineralizacji) świadczy, widoczna makroskopowo w wielu strefach, obecność tzw. nacieków żelazistych. Analiza zmian kształtu plam redukcyjnych daje możliwość oszacowania stopnia kompakcji utworów marglistych, jak też wskazuje na charakter procesu deformacji tektonicznej po etapie kompakcji (rysunek 23). Jednakże kolor czerwony w osadzie pojawiać się może także pod wpływem wtórnego utlenienia, wynikającego z przepływu fluidów w strefach uskokowych co jest widoczne w podbarwianiu foliacji stref melanży tektonicznych (towarzyszą temu często żelaziste pokrywy). Jak wspomniano, profil strefy węglowieckiej różni się w istotny sposób od profilu jednostki śląskiej wykształceniem osadów późnej kredy. Utwory oligoceńskie są podobne jak w seriach sąsiednich. Zatem zmiana sedymentacji w kredzie górnej wyznacza czas wyodrębnienia się wyniesienia węglowieckiego, które przestaje być wyindywidualizowaną strefą, pokrywaną utworami marglistymi (strefą zwykle osiąganą w czasie wysokiego poziomu morza (ang. highstand)), a ostateczne pogrzebanie tego wyniesienia następuje w oligocenie (ujednolicenie basenu), pojawia się facja menilitowo-krośnieńska. Rejon Węglówki, podobnie jak inne rejony, przeszedł kilka dodatkowych etapów deformacji w procesie przebudowy Karpat. Nieosłonięta obecnie strefa kontaktu margli węglowieckich z utworami dolnej kredy czoła nasunięcia czarnorzeckiego (jednostka śląska) była widoczna w potokach spływających z masywu Czarnorzek w kierunku Węglówki. Strefa nasunięcia została reaktywowana jako uskok normalny. W rejonie Czarnorzek, na południowych stokach, zbudowanych głównie z utworów warstw istebniańskich czy piaskowców ciężkowickich, widoczne są liczne uskoki normalne wskazujące na proces kolapsu, zrzucające fragmenty południowego skrzydła fałdu Czarnorzek w stronę CDK. Obserwowane w odsłonięciu wyziewy gazu (fotografia 47) są prawdopodobnie związane ze strefą ścięcia tektonicznego, reaktywowaną kilkakrotnie na kilku etapach deformacji. Wykorzystywana jest ona przez główny ciek wodny, czasem bywała też widoczna w potoku (fotografia 48) przepływającym przez Węglówkę. Sam proces migracji i napełniania skał zbiornikowych (głównie starsza część sukcesji) wynika z migracji strefami tektonicznymi powstałymi przede wszystkim na etapie uskoków przesuwczych. Margle węglowieckie pełnią tu rolę skał uszczelniających. 129

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 47. Węglówka. Ekshalacje gazowe 130

Dzień III Stop 8. Węglówka margle węglowieckie, wypływy gazu, reductions spots Fot. 48. Węglówka cerkiew. Strefa melanżu tektonicznego 131

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Stop 9. Wojkowa warstwy menilitowe Lokalizacja: N49 46.823 E21 40.960 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak Odsłonięcie w porzuconym łomie przedstawia fragment profilu warstw menilitowych jednostki śląskiej. Nazwa warstwy menilitowe została wprowadzona przez E. F. Glockera w 1843 roku [29], pochodzi od bitumicznego opalu zwanego menilitem, występującego w poziomach rogowcowych. W literaturze funkcjonuje lub funkcjonowało wiele nazw dla ogólnie pojętych warstw menilitowych w różnych regionach i krajach karpackich, np. melletowe warstwy, melletowe łupki, amfisylowe łupki, dysodylowe łupki, czeczwińska seria, smilneńskie łupki. Obecnie, np. w literaturze rumuńskiej, nazwa menilit odnosi się do rogowców warstw menilitowych. Dodatkowo odpowiedniki warstw menilitowych pod względem czasowym, litologicznym i facjalnym także noszą różnorakie nazwy, jak np. warstwy zakopiańskie. Nazwa warstwy menilitowe z terminu ściśle petrograficznego stała się w końcu określeniem stratygraficznym. W porównaniu do innych facji karpackich facje systemu menilitowego są najszerzej rozprzestrzenione w obszarze Karpat [56] zarówno wewnętrznych (rejon tzw. fliszu podhalańskiego i zagórza rumuńskiego), zewnętrznych, jak i przedpola. Facja menilitowa została częściowo zerodowana podczas wędrówki basenu przedpola i wypiętrzenia przedgórskiego. Nie zawiera się całkowicie w obrębie górotworu i nie została cała ujęta w jego strukturach. W części wschodniej jest podłożem mioceńskiego basenu przedpola [97], ale w zachodniej stanowi element jego sukcesji (tzw. facja Puchkirchen), co wynika z wcześniejszego (niż w regionie wschodnim) etapu odkłuwania. W późnym oligocenie i miocenie facje menilitowe współwystępują z facją krośnieńską, stąd niekiedy używane jest pojęcie system menilitowo- -krośnieński. Warstwy menilitowe rozwijają się najczęściej nad poziomem margli globigerynowych lub warstw hieroglifowych (powszechne jest ciemnienie barw w najwyższych poziomach warstw hieroglifowych ze stopniowym przejściem do warstw menilitowych np. tzw. facja papińska) czy też nad poziomem łupków zielonych w jednostkach zewnętrznych. Pojawienie się ciemnych facji, z obecnością bitumicznych, czarnych łupków, wyznacza zmianę warunków sedymentacji (po okresie czerwonych łupków) w izolowanym basenie karpackim [103] i ukształtowanie się zespołu różnorodnych (w zależności od miejsca depozycji w basenie) facji. System menilitowy składa się zatem z wielu facji o różnorakim charakterze depozycji, głównie płytkowodnych i skłonowych. Na podstawie rozkładu i ich charakteru istnieje możliwość odtworzenia geometrii i ukształtowania całego systemu menilitowego. Można wyróżnić zatem facje skłonowe (ujęte w etapie budowania górotworu w tektoniczną jednostkę dukielską i śląską na zachodzie) czy też bardziej płytkowodne (szelfowe), ujęte w jednostkę skolską czy 132

Dzień III Stop 9. Wojkowa warstwy menilitowe borysławsko-pokucką. Proces skośnego ścinania (w stosunku do układu facji oligoceńskich podczas etapu zamykania) [47] lokuje niekiedy te same facje menilitowe w różnych elementach tektonicznych (np. facja cergowska w jednostce śląskiej i dukielskiej). Facje o typie skłonowym (np. grybowskie, menilitowe z obecnością tzw. wirowców), częste w jednostce dukielskiej, wyznaczają w oligocenie skłon basenu przedpola. Są także wyznaczone obecnością piaskowca cergowskiego, deponowanego od południa. Jednoczasowy rozkład facji w systemie menilitowo-krośnieńskim definiują chronohoryzonty w rodzaju wapieni tylawskich i jasielskich. Wyraźny wpływ (poza procesem migracji depocentrum, przerywanym okresem ekstensji podczas oligocenu) na zmiany facjalne mają zmiany poziomu morza. Po okresie depozycji poziomów rogowcowych dochodzi do zdecydowanego poszerzenia zasięgu systemu menilitowego i rozprzestrzenienia go na rejon nadpryzmowy [47]; facja menilitowa sięga na obszar wcześniej zestalonego orogenu (rejon magurski), ponadto wypełnia przestrzeń akomodacyjną tworzoną w południowej części orogenu (tzw. flisz podhalański). Wyraźnie zarysowuje się wypiętrzony (do stref bardzo płytkich, możliwe wynurzenie) fragment skłonu basenu (zwany tradycyjnie w literaturze kordylierą śląską wyraziście określoną jedynie w oligocenie, gdyż wcześniej jest to jednolity basen). Facje pokrywające obszar kordyliery zostały przez skośne ścięcia włączone do różnych elementów tektonicznych. Można powiedzieć, że kordyliera oddziela jedynie czasowo i nie w każdym miejscu basenu region właściwego basenu przedpola od zestalonego wcześniej rejonu nadpryzmowego. Rejon ten wypełniany jest sedymentacją warstw magurskich, w oligocenie ujednoliconych przyjmujących te same kierunki transportu materiału. Dochodzi do ujednolicenia depozycji facji glaukonitowej (zwanej wątkowską), jak i magurskiej południowej (tzw. facji muskowitowej). We wczesnym oligocenie przyjmują one ten sam (wschodni) kierunek transportu. Depozycja na strefie okołokordylierowej może mieć miejsce w dwóch kierunkach: północnym (wyznaczają ją skłonowe facje typu grybowsko-cergowskiego) i południowym (widoczna w facji warstw nadmagurskich). Znana z okolic Gorlic glaukonitowa facja magdaleńska (określona jako płytkowodna [26, 49]) wyznacza sam rejon wyniesienia. Glaukonitowe piaskowce oligoceńskie w obszarze warstw menilitowych obecne są także w obrębie tzw. okna Świątkowej Wielkiej. Destrukcja wyniesionego już w późnym eocenie wypiętrzenia kordylierowego dostarcza materiału do tzw. wapieni łużańskich czy piaskowców z Michalczowej [69]. Brak w najbardziej zewnętrznych sukcesjach magurskich członu piaskowcowego (tzw. piaskowców wątkowskich [69, 77], występujących pomiędzy warstwami podmagurskimi a nadmagurskimi) wynikać może z rozwoju piaskowca magurskiego dopiero w dystalnych obszarach nadpryzmowej sedymentacji oligocenu. Najbardziej głęboki rejon facjalny systemu menilitowego ujęty został w jednostkę śląską (z lokalnymi spłyceniami w rejonie wyniesienia węglowieckiego), natomiast rejon ówczesnego wyniesienia przedgórskiego pokrywa szelfowa facja typu kliwskiego [56, 95]. W obszarze poza wypiętrzeniem 133

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat przedgórskim facja menilitowa sięga pod rejon obecnego Roztocza [97], zatem daleko poza tzw. rejon fliszowy, czyli nie została cała ujęta w strukturach górotworu [47]. Wzajemne relacje facjalne warstw menilitowych i krośnieńskich z okresu współwystępowania (diachronizm facji menilitowej) ukazuje sytuacja w głównej części basenu przedpola oraz wypiętrzenia [47]. Cechą charakterystyczną warstw menilitowych jest obecność czarnych łupków, które stanowią pewnego rodzaju sedymentację tła dla różnorakich facji klastycznych pojawiających się w obrębie serii menilitowej. Powszechność ciemnych bitumicznych łupków tłumaczy się zazwyczaj beztlenowymi warunkami panującymi w ówczesnym basenie Karpat, w odróżnieniu od natlenionych pstrych łupków eoceńskich. Charakterystycznym elementem litologii warstw menilitowych, najbardziej poza ciemnymi łupkami rozpoznawalnym i rozpowszechnionym, jest poziom tzw. rogowców utworów o typie lidytów (fotografia 49). Poziom rogowców stanowił często poziom odniesienia w opisie profili, niekiedy traktowany był jako poziom chronostratygraficzny i występuje niemal w każdym elemencie tektonicznym zewnętrznych jednostek. Brak go niekiedy w elementach menilitowo-krośnieńsko-malcowskiej pokrywy, co sugeruje proces retransgresji na obszar nadpryzmowy po okresie depozycji poziomów rogowcowych. Co istotne, pod poziomem rogowców powszechnie występują wyraźnie wapienno-margliste facje, noszące lokalnie różne nazwy w zależności od jednostki tektonicznej, np. margle podcergowskie, margle dynowskie. Poziomy wapniste wiązać można przede wszystkim ze strefami skłonowymi, rozwiniętymi zarówno po południowej stronie głównego obszaru basenu przedpola (ujęte zwłaszcza w tektoniczny element dukielski), jak i po stronie północnej (ujęte w jednostki zewnętrzne). Powszechnie w obrębie warstw menilitowych występują dajki piaszczyste, świadczące o niestabilności skłonów i szelfów podczas sedymentacji warstw menilitowych. Warto dodać, że główny wyznacznik litologiczny warstw menilitowych, czyli ciemne lub czarne łupki, niekiedy liściaste, obecny jest także w młodszych elementach litologicznych, tj. w warstwach krośnieńskich, tworząc tam znacznej miąższości poziomy. Skłonową fację tzw. warstw przejściowych (obszary skłonów w okresie oligocenu charakteryzuje niedotlenienie) cechuje zarówno szare ( krośnieńskie ), jak i ciemne (menilitowe) wykształcenie litologiczne. Jak wspomniano, cechą charakterystyczną facji menilitowej jest występowanie różnego rodzaju poziomów piaskowcowych, deponowanych w różnych warunkach basenowych i w różnych strefach, ukazujących rozprzestrzenienie basenu, jego geometrię oraz paleogłębokości. Istotne znaczenie ma obecnie dokładne odtworzenie zarówno paleośrodowiska, jak i paleogłębokości warstw menilitowych. Depocentrum spłycającego się już w oligocenie basenu menilitowo-krośnieńskiego (noszącego cechy basenu resztkowego) przechodzi w wyniku migracji układu orogen basen przedpola wypiętrzenie w miejsce mioceńskiego basenu przedpola. Podłożem basenu przedpola jest m.in. częściowo zerodo- 134

Dzień III Stop 9. Wojkowa warstwy menilitowe wana facja menilitowa. Skłon tego basenu wyznacza facja worotyska, a w kierunku środka basenu rozwija się (krośnieńskiego typu) facja stebnicko-balicka. Odsłonięcie ukazuje fragment sukcesji systemu menilitowego, znajduje się w pobliżu strefy wyniesienia węglowieckiego. Nawet w oligocenie dawna strefa wyniesienia węglowieckiego wykazuje cechy płytszego środowiska [92]. Warto dodać, że epizody słabego natlenienia basenu trwają aż do miocenu, co jest widoczne w sukcesjach warstw krośnieńskich z licznymi wkładkami typu menilitowego w obrębie np. CDK [np. 48]. W literaturze polskiej warstwy menilitowe zostały wspomniane już przez Windakiewicza w 1875 roku [128] i Szajnochę w 1893 roku [115, 116] wtedy wykonano pierwsze oznaczenia zawartości pirobituminów, w niektórych próbkach sięgające 9%. W późniejszej pracy Szajnocha, pisząc o pochodzeniu karpackiego oleju skalnego, starał się dowieść, że łupki menilitowe mogą być skałą macierzystą dla karpackich złóż ropy i gazu. To przeświadczenie jest ciągle podstawą do rozważań o pochodzeniu ropy i gazu. Należy wspomnieć również o wielu opracowaniach dotyczących roli bitumicznych łupków menilitowych autorstwa J. Badaka [4 11], który stwierdzał wyraźnie podwyższoną zawartość minerałów promieniotwórczych w facji menilitowej w stosunku do utworów otaczających. Z odsłonięcia w Wojkowej pobrano próbki piaskowców i opoki (tablice XI i XII). Opoka jest wykształcona jako bardzo drobnokrystaliczny osad. Główny budulec skały stanowią węglan wapnia i krzemionka (minerały te przenikają się wzajemnie w formie przerostów kwarcowo-węglanowych). W skale występują skupienia zbudowane z kalcytu i krzemionki. W obrębie skupienia widoczne są owalne płytki, będące prawdopodobnie reliktami mikroorganizmów (igły gąbek? okrzemek?). W całej skale występują mikropory. Skała charakteryzuje się bardzo niską gęstością objętościową. Z piaskowca pobranego w odsłonięciu wykonano płytki cienkie. Analizowany piaskowiec to arenit lityczny o dominującym cemencie węglanowym z domieszką matriks węglanowo- -ilastej, często zabarwionej tlenkami żelaza. Szkielet ziarnowy to kwarc, okruchy węglanów oraz niewielkie ilości skaleni i okruchy skał magmowych i metamorficznych. Powszechna jest korozja ziarn detrytycznych przez cement węglanowy. W części piaskowców obserwujemy otwarte pory i pseudomikroszczeliny. Prawdopodobnie powstałe mikroszczeliny to efekt działalności wód meteorycznych. Ziarna detrytyczne są ostrokrawędziste i bardzo słabo obtoczone, co świadczy o bardzo krótkiej drodze transportu materiału detrytycznego. Większe okruchy ziarn są stosunkowo lepiej obtoczone, co jest normą w piaskowcach karpackich. Wzajemne ułożenie ziarn detrytycznych oraz blaszek łyszczyków wskazuje na działanie kompakcji mechanicznej. Analizowane piaskowce petrograficznie przypominają piaskowce krośnieńskie lub wzbogacone w okruchy skalne piaskowe kliwskie. 135

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat 136

Dzień III Stop 9. Wojkowa warstwy menilitowe 137

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 49. Zmiennica. Fałd Czarnorzek. Spływ w obrębie warstw menilitowych 138

Dzień III Stop 10. Szymbark. Potok Bystrzanka, w zależności od stanu odsłonięć Stop 10. Szymbark. Potok Bystrzanka, w zależności od stanu odsłonięć Lokalizacja: N49 38.148 E21 06.796 Lokalizacja: N49 38.702 E21 06.201 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak Ciąg odsłonięć przedstawiających charakter omawianej strefy występuje w potoku Bystrzanka w Szymbarku. Ukazują one strefę ścięcia, która widoczna jest w dolinie potoku i najczęściej wykształcona jako melanż tektoniczny (fotografia 50). Stan odsłonięć jest zmienny. Potok Bystrzanka otacza od północno-wschodniej strony masyw Maślanej Góry, zbudowany z utworów jednostki magurskiej. Strefa ścięcia rozdziela warstwy inoceramowe, które stanowią tu najstarszą część sukcesji tej jednostki. Warstwy inoceramowe są tu dwudzielne [41, 46, 70]. Poziom niższy stanowi typowa seria piaskowcowo-łupkowa, wyższy seria piaskowcowa zwana w jednostce magurskiej piaskowcami z Mutnego. Pojawianie się kompleksów piaskowców gruboławicowych nad poziomem piaskowcowo-łupkowym warstw inoceramowych jest powszechne w Karpatach [51], wiąże się z gwałtownym spadkiem poziomu morza na granicy kreda paleocen. W jednolitym basenie, w którym nie ma podziału na rejon śląski, dukielski czy magurski (podłożem sedymentacyjnym jest poziom pstrych margli i łupków oraz starszy system lgocki), spadek poziomu morza powoduje pojawianie się masywnych piaskowców typu ciśniańskiego, m.in. z Mutnego czy krasnoszorskich [51]. W czasie ścięć tektonicznych etapu kompresyjnego tworzenia górotworu (formowanie elementów tektonicznych w sekwencji) część systemu inoceramowego została ujęta w jednostkę magurską, część w dukielską, a część w śląską lub skolską. Pojawianie się masywnych piaskowców wyższej części sekwencji warstw inoceramowych nad poziomem łupkowym jest dobrze widoczne w wielu rejonach Karpat. Jak wspomniano, piaskowce typu ciśniańskiego noszą różne nazwy w różnych jednostkach i regionach. Relacje są dobrze widoczne w profilach Bieszczadów (piaskowcowo-łupkowe warstwy łupkowskie zastępowane są piaskowcowymi warstwami ciśniańskimi) albo np. w rejonie Turbacza, gdzie warstwy inoceramowe (typu łupkowskiego zwane tam nowotarskimi) zastępowane są piaskowcowymi (typu ciśniańskiego), nazywanymi tam warstwami z Turbacza [20]. Warto dodać, że piaskowcowo-łupkowe warstwy inoceramowe w okolicy Gorlic występują jako wkładki w sukcesji warstw istebniańskich co świadczy o ujednoliceniu wspólnego [47] basenu 139

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat magursko-dukielsko-śląsko-skolskiego (nazywanego niekiedy w literaturze inoceramowym). Profil eoceński regionu Maślanej Góry stanowią głównie pstre łupki z poziomami piaskowca ciężkowickiego, a nad nimi rozwija się piaskowiec magurski. Strefa ścięcia wykorzystywana przez potok Bystrzanka jest łukowata w zarysie związane z nią strefy melanży widoczne są w całym potoku, od Szymbarku poprzez Bystrą aż do Szalowej. Analiza budowy geologicznej tego regionu wskazuje na możliwość obsunięcia w kierunku południowym (do doliny Ropy) całego masywu Maślanej Góry, a strefa melanżu jest strefą poślizgu i separacji izolowanego masywu. Obserwacje w potokach spływających ku południowi (na południowych stokach Maślanej Góry, rejon przysiółka Podlesie) ukazywały struktury kompresyjne w obrębie południowej części masywu (nasunięcia warstw magurskich na starsze utwory warstw inoceramowych), co widać na mapach [70]. Jest to charakterystyczne dla typowego zsuwu (ang. slide) w strefie czołowej występują struktury kompresyjne, natomiast na zapleczu zsuwu uskoki normalne. Istotne znaczenie dla odtworzenia zdarzeń w rozwoju tektonicznym ma rozpoznanie charakteru strefy uskokowej Ropy, biegnącej doliną Ropy, między Ropą a Gorlicami. Strefa ta nosi charakter uskoku normalnego. Sugeruje to cofnięcie ku południowi nasunięcia magurskiego i wytworzenie tu strefy uskoku normalnego. Co istotne, masyw Maślanej Góry osiąga znacznie większe wysokości (ponad 750 m n.p.m.) niż masywy Suchego Wierchu, Miejskiej Góry czy Bartniej Góry, nieprzekraczające 650 m n.p.m., położone na południe od strefy uskokowej Ropy. Różnice w wysokościach masywów (rejon brzeżny zwykle bywa bardziej obniżony niż wewnętrzne regiony górotworu) oraz charakterystyczny układ dopływów Ropy (po obu stronach strefy uskokowej) wskazują na strefę uskoku normalnego skrzydło wiszące stanowi północny brzeg Ropy z masywem Maślanej Góry. Proces tego obsuwania można wiązać z etapem kolapsu górotworu, który wraz z etapem formowania uskoków radialnych i uskoków przesuwczych odpowiedzialny jest za rozpad blokowy frontowej części jednostki magurskiej. Wyraźnie rozrzucone są tutaj masywy góry Chełm nad Ropą, rejon masywu Maślanej Góry, jak i wspomniane masywy Suchego Wierchu, Miejskiej Góry czy Bartniej Góry. Proces cofnięcia nasunięcia magurskiego wydaje się widoczny na większej przestrzeni tego nasunięcia, od jak wspomniano strefy uskoku Ropy aż do rejonu Bednarki (południowe stoki góry Cieklinki), gdzie obserwować można odkryte badaniami [43] okno tektoniczne warstw krośnieńskich i kompleks chaotyczny występujący przed frontem jednostki magurskiej w Bednarce. Wspomniane okno tektoniczne może mieć genezę przyuskokową. W odsłonięciach Bystrzanki zauważamy zarówno strefę melanżu, ale co istotne szereg uskoków normalnych (fotografie 51, 52), wskazujących na omówiony powyżej proces obsuwania. 140

Dzień III Stop 10. Szymbark. Potok Bystrzanka, w zależności od stanu odsłonięć Fot. 50. Szymbark. Strefa melanżu związana z obsuwaniem Maślanej Góry 141

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 51. Szymbark. Strefa melanżu związana z obsuwaniem się masywu Maślanej Góry (1) 142

Dzień III Stop 10. Szymbark. Potok Bystrzanka, w zależności od stanu odsłonięć Fot. 52. Strefa uskoków normalnych związana z obsuwaniem się masywu Maślanej Góry 143

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat W rejonie Maślanej Góry występuje znaczna liczba osuwisk [43]. Główną przyczyną ich powstawania jest proces obsuwania masywu, ale też podatność podłoża liczne strefy uskokowe, jak i kompleksy chaotyczne rozwinięte wokół masywu Maślanej Góry. Na jego przedpolu rozwinięty jest kompleks chaotyczny wieku mioceńskiego, który stanowi podłoże całego masywu [41]. Odsłonięcia kompleksów chaotycznych można obserwować dokoła masywu Maślanej Góry, co wskazuje na ich znacznie bardziej rozszerzony zasięg niż tylko na tzw. półwyspie Łużnej [43]. Kompleksy chaotyczne występują (por. też stop 11) w potoku Wyskitnianka (na zachód od Maślanej Góry), a także pomiędzy Wyskitną i Gródkiem, w dolnej części dolin potoków spływających z Maślanej Góry ku Ropie, na zachód od Szymbarku. W oknie tektonicznym Ropy odnotowano zarówno warstwy krośnieńskie, jak i spływowe kompleksy chaotyczne podobny układ widoczny jest na przedpolu jednostki magurskiej, w okolicach Łużnej, Woli Łużańskiej czy Mszanki. Wskazuje to na pierwotne, grawitacyjne umiejscowienie brzeżnego fragmentu jednostki magurskiej (z masywem Maślanej Góry) na kompleksie chaotycznym typu łużniańskiego. Podobny układ znajduje się we wschodniej części regionu gorlickiego, w rejonie góry Cieklinki, również grawitacyjnie umiejscowionym na kompleksie chaotycznym Harklowej (co dokumentują otwory Wola Cieklińska i Bednarka). Dalsze badania, przeprowadzone m.in. w rejonie Gorlic, Grybowa, Szymbarku i Kąclowej, wskazują na możliwość umiejscowień grawitacyjnych także fragmentów zbudowanych z utworów tradycyjnie zaliczanych do jednostki śląskiej, np. tzw. fałdu Gorlic (por. stop 10). Warto dodać, że fałd Gorlic wykazuje wyraźną odrębność od innych elementów tektonicznych regionu. Możliwość taką sugeruje także obserwacja profili otworów wierconych w okolicach Gorlic (np. Bystra-4, Bystra-5 czy Gorlice-7, Gorlice-8, Gorlice-11). Otwory te dokumentują występowanie znacznej miąższości utworów chaotycznych w tym regionie. Wskazuje na to także analiza profili otworów kopalni Heddy w okolicach Szymbarku (z obecnością tzw. zlepieńca z Heddów). Szereg grawitacyjnie umiejscawianych elementów zarówno z jednostki magurskiej, jak i elementów tradycyjnie zaliczanych do jednostki śląskiej jest związanych z destrukcją oligoceńsko-mioceńskiego skłonu basenu przedpola. Przeładowane skłony, złożone z wielu elementów tektonicznych, wykazują tendencję do kolapsu i spływania w kierunku basenu przedpola. Na grawitacyjne przemieszczenie i izolację góry Chełm (między Ropą a Kąclową) wskazują nowe obserwacje prowadzone w rejonie na zachód od niej. Cały masyw wydaje się otoczony warstwami krośnieńskimi okna Ropy, Grybowa, ale także zdają się one występować w rejonie Wawrzki, łącząc się z warstwami krośnieńskimi okna Ropy. Obecnie prowadzone jest rozpoznanie geologiczne tego regionu. Na budowę geologiczną regionu gorlickiego istotny wpływ mają zdarzenia z etapu basenowego Karpat, takie jak powstawanie ogromnych rozmiarów kompleksów 144

Dzień III Stop 10. Szymbark. Potok Bystrzanka, w zależności od stanu odsłonięć chaotycznych, np. Łużnej. Na tym etapie doszło do grawitacyjnych umiejscowień fragmentów budujących południowy skłon oligoceńsko-mioceńskiego basenu przedpola (basen krośnieński), m.in. masywu Maślanej Góry, Cieklinki, a może także fałdu Gorlic. Wszystkie etapy rozwoju basenowo-tektonicznego wpływają w zasadniczy sposób na morfologię obszaru i są najważniejszym czynnikiem morfotwórczym w tym regionie począwszy od układu przestrzennego masywów górskich poprzez rozwój i zarys sieci rzecznej aż po rozwój osuwisk. Obserwowana w terenie tendencja do przesuwania wielkich bloków, typu Maślanej Góry, wskazuje na niestabilność całego regionu, co może być spowodowane charakterem podłoża pod nasunięciem brzeżnej części jednostki magurskiej. Dodatkowe etapy deformacji tektonicznych powodują w tym regionie szczególnie dobrze widoczny w morfologii rozpad blokowy frontowej części jednostki magurskiej, z licznie tu obserwowanymi oknami tektonicznymi, które zdają się znacznie większe, niż wskazują obecne opracowania kartograficzne. 145

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Stop 11. Grybów warstwy krośnieńskie, kompleks spływowy Lokalizacja: N49 37.310 E20 56.730 Prowadzący: Leszek Jankowski, Grzegorz Leśniak, Małgorzata Garecka Odsłonięcie znajduje się w brzegach Białej powyżej Grybowa. Budowa geologiczna obserwowana w całej okolicy, a zwłaszcza profile widoczne w dolinie Białej i całym otoczeniu, sugerują grawitacyjne umiejscowienia wielu elementów tektonicznych, ale istotną rolę odgrywają też kompleksy spływowe rozwijane w ostatnim okresie rozwoju basenowego. Jak wspomniano wcześniej (stop 10), rozpoznanie chaotycznego charakteru kompleksu tzw. półwyspu Łużnej [43] sugeruje możliwość grawitacyjnego umiejscowienia znacznych połaci brzeżnej części jednostki magurskiej na przedpolu, w obrębie resztkowej sedymentacji krośnieńskiej. Obserwacje terenowe wskazują także na proces spływowy, rozpoczęty spływem w łupkowym, najmłodszym ogniwie warstw krośnieńskich. Ogniwo łupkowe kończy sedymentację w basenie przedpola i rozciąga się na znaczne połacie zestalonego orogenu (m.in. jednostki magurskiej i fliszu podhalańskiego). W odsłonięciu widoczne są właśnie warstwy krośnieńskie tego ogniwa (fotografia 53). Badania stratygraficzne wskazują, że w tej części warstwy krośnieńskie mogą być deponowane jeszcze w najniższym miocenie (ozn. Garecka w [42]). W wyniku retransgresji sięgają skłonu w asymetrycznym basenie przedpola, ale też są rozprzestrzenione na obszarze wcześniej zestalonego orogenu (pokrywa nadpryzmowa). W tym ogniwie możemy obserwować, zwłaszcza w regionie dawnego (późnooligoceńsko-mioceńskiego) skłonu basenu przedpola, początki procesu spływów i kolapsu skłonu basenowego, co w dalszej fazie rozwinie się w formowanie potężnych kompleksów spływowych typu harklowsko- -łużańskiego, a w końcowym etapie rozwoju doszło do grawitacyjnego umiejscowienia fragmentów jednostki magurskiej w obrębie sedymentacji krośnieńskiej. Podobny proces w Karpatach można zaobserwować [47] na przedpolu późnokredowego frontu orogenicznego (formowanie spływów zwanych Pienińskim Pasem Skałkowym). Ogniwo to jest rozprzestrzenione na całym obszarze Karpat w jednostce skolskiej lokalnie określa się je łupkami z Niebylca. Stanowią one głównie pelagiczny osad (w wielu miejscach falowe zmarszczki rozwinięte na powierzchniach stropowych wskazują na ich płytkowodny charakter jak wspomniano, sięgają nad skłon basenu przedpola oligoceńsko-mioceńskiego). Spływy rozwinięte w obrębie facji warstw krośnieńskich są powszechne zwłaszcza w rejonie przedmagurskim i dukielskim; występują od regionu Bieszczadów (np. fotografia 54) i są 146

Dzień III Stop 11. Grybów warstwy krośnieńskie, kompleks spływowy częste w regionie gorlickim, w pobliskich odsłonięciach w rejonie browaru w Siołkowej [47], dobrze widoczne są spływowe warstwy krośnieńskie w oknie Ropy odsłonięcia na północ od Klimkówki, sięgające na rejon magurski (fotografia 55). Jednak proces spływu może mieć miejsce w ostatnim etapie deformacji tektonicznych kolapsu orogenu. Jak wspomniano, odzwierciedla się formowaniem uskoków normalnych, niekiedy cofnięciem procesu nasuwania. Odsłonięcie znajduje się w rejonie tzw. okna Grybowa. Strefę okna Grybowa w opracowaniach kartograficznych wyróżnia się na zachód od doliny Białej, w okolicach na północ od Grybowa [131]. Granicą północną tego okna ma być wąski, rysowany na mapach jako prosta linia pas wystąpień jednostki magurskiej. Ten liniowy fragment jednostki magurskiej miał być pozostałością [120] erozyjną po zwartym wystąpieniu jednostki. Jednak rozpoznanie tej strefy wskazuje, że jest to w znacznej mierze strefa melanżu tektonicznego (co dobrze widać w odsłonięciach w dolinie Białej na północ od Grybowa). Jest to strefa melanżu tektonicznego obcięta od południa uskokiem normalnym. Struktury widoczne w jej obrębie (fotografie 56, 57) wskazują na obsuwanie się ku południowi widocznej tu sekwencji warstw krośnieńskich, strefa melanżu pozostaje po stronie skrzydła wiszącego. Charakter silnie stektonizowanej strefy okna Grybowa wskazuje na możliwość grawitacyjnego umiejscowienia znacznych partii warstw krośnieńskich. Za skomplikowanie tektoniczne profili warstw menilitowych obserwowanych m.in. w okolicy browaru w Siołkowej odpowiadać może grawitacyjne umiejscowienie w formie spływu całych fragmentów sekwencji, łącznie z marglami grybowskimi. Taki pogląd zdaje się potwierdzać widoczny tu charakter warstw krośnieńskich. Mineralizacja i obecność tzw. martwej ropy w odsłonięciach warstw krośnieńskich wskazuje na aktywność tektoniczną całego obszaru. 147

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 53. Grybów, Biała. Kompleks chaotyczny o typie spływu. Warstwy krośnieńskie 148

Dzień III Stop 11. Grybów warstwy krośnieńskie, kompleks spływowy Fot. 54. Ustrzyki Górne. Warstwy krośnieńskie o typie spływu 149

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 55. Pokrywa warstw krośnieńskich (malcowskich). Słowacja, Medzilaborce 150

Dzień III Stop 11. Grybów warstwy krośnieńskie, kompleks spływowy Fot. 56. Biała koło Grybowa. Strefa melanżu związana z uskokami normalnymi 151

Wybrane aspekty systemu naftowego a nowe spojrzenie na geologię Karpat Fot. 57. Rzeka Biała. Uskoki normalne ograniczające od północy tzw. okno Grybowa 152

Dzień III Stop 11. Grybów warstwy krośnieńskie, kompleks spływowy 153