Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 5, 2006

Klastyczne utwory badeñskie Roztocza — przebieg sedymentacji w pó³nocnej marginalnej strefie basenu zapadliska przedkarpackiego

Anna Wysocka*

Badenian clastic deposits of the Roztocze Hills area — evolution of sedimentation on the northern outer ramp of the Carpathian Foredeep Basin. Prz. Geol., 54: 430–437. Summary.TheCarpathian Foredeep Basin is the northern compartment of a foreland basin system that sur- rounds the Carpathian orogenic belt. The Roztocze Hills area, during Badenian deposition, belonged to the north- ern part of the outer ramp of the Carpatian Foreland Basin. The sedimentary conditions of the clastic Badenian deposits of the Roztocze Hills are reconstructed, in the territories of and . The lithology and sedi- mentary structures of clastic rocks point to a high-energy, shallow-water, normal-marine environment connected with the offshore and open sea zone. The characteristic of the Badenian succession allows an interpretation of the environment and its change during sedimentation. Deposition during the Badenian in the Roztocze Hills area was strongly connected with the evolution of the Carpathian Foredeep. Initially sedimentation was mainly dependent on hydrodynamic factors and connected with the outer ramp conditions. However, during the Late Badenian, the influence of dia- strophic factors gradually increased and sedimentation was connected with outer foredeep conditions. Key words: clastic sedimentation, sedimentary structures, sedimentary environment, Badenian, Roztocze Hills, Carpathian Foredeep

Praca przedstawia charakterystykê oraz interpretacjê zostan¹ zagadnienia zwi¹zane z przebiegiem sedymentacji œrodowisk sedymentacji klastycznych utworów badeñskich klastycznej w marginalnej pó³nocnej czêœci zapadliska zarówno podewaporatowych, jak i nadewaporatowych, w przedkarpackiego, w strefie przejœcia pomiêdzy w³aœci- marginalnej strefie basenu zapadliska przedkarpackiego, wym zapadliskiem zewnêtrznym, a jego stref¹ marginaln¹ na obszarze Roztocza pomiêdzy Lwowem a Zwierzyñcem (ryc. 2). Nale¿y podkreœliæ, ¿e jako utwory klastyczne, (ryc. 1). traktowane s¹ tutaj wszystkie ska³y, których szkielet ziar- W obrêbie basenów, powstaj¹cych przed czo³em nasu- nowy sk³ada siê z ziaren terygenicznych, intraklastów i/lub waj¹cych siê orogenów, charakterystyczne jest ziaren organodetrytycznych. Taka klasyfikacja ska³ wspó³wystêpowanie w trakcie ich rozwoju trzech typów klastycznych pozwala na wspólne rozpatrywanie zagad- basenów sedymentacyjnych (Mutti i in., 2003; ryc. 2): nieñ zwi¹zanych z transportem i depozycj¹ materia³u ziar- 1) basenów przykrawêdziowych — rozwiniêtych na nowego, niezale¿nie od ich sk³adu mineralnego. sfa³dowanym i dŸwigaj¹cym siê orogenie, wype³nianych utworami aluwialnymi, deltowymi i mieszanymi; Budowa geologiczna 2) basenu zapadliskowego (basen zapadliska wew- nêtrznego i zewnêtrznego) — asymetrycznego, Obszar Roztocza le¿y w strefie o z³o¿onej budowie wyd³u¿onego, rozwijaj¹cego siê przed czo³em nasu- wg³êbnej. W pod³o¿u pokrywy osadowej Roztocza prze- waj¹cego siê orogenu, wype³nianego przez znacznej biega granica pomiêdzy prekambryjsk¹ platform¹ wschod- mi¹¿szoœci utwory pelagiczne i turbidytowe; oraz nioeuropejsk¹ a m³odsz¹ platform¹ epiwaryscyjsk¹ 3) basenu zwi¹zanego ze stref¹ marginaln¹ zapadliska (¯elichowski, 1974). Na silnie sfa³dowanych i zdysloko- zewnêtrznego — rozwiniêtego w obrêbie p³yty przedpola, wanych utworach paleozoicznych le¿¹ utwory pokrywy poza obszarem intensywnej ekstensji, wype³nianego przez mezozoicznej. S¹ one s³abo sfa³dowane, tworz¹ rozleg³e, utwory p³ytkowodne. Rozwój sedymentacji w tych base- p³askie antykliny i synkliny (Cieœliñski & Rzechowski, nach by³ wielokrotnie dyskutowany w pracach wielu auto- 1993). Pod³o¿em utworów mioceñskich na Roztoczu s¹ rów (m.in. Allen & Homewood, 1986; Allen i in., 1991; De ska³y górnej kredy, g³ównie piêtra mastrycht, o mi¹¿szoœci Celles & Giles, 1996). dochodz¹cej do 1000 m — gezy, opoki i opoki margliste Klasycznym przyk³adem takiego uk³adu basenów (Cieœliñski & Rzechowski, 1993). sedymentacyjnych na przedpolu nasuwaj¹cego siê orogenu Od koñca kredy, poprzez paleogen na obszarze Rozto- jest system basenów przedgórskich, rozwijaj¹cych siê cza trwa³y blokowe ruchy tektoniczne, które spowodowa³y przed czo³em nasuniêæ karpackich. Czêœci¹ tego systemu odnowienie starszych dyslokacji pod³o¿a. Na eocen przy- jest zapadlisko przedkarpackie, którego geneza, rozwój i pada nasilona dzia³alnoœæ tektoniczna. Przyk³adem mo¿e styl depozycyjny od wielu lat s¹ dyskutowane w polskiej tu byæ m.in. rozwój rowu So³okiji, w którym mi¹¿szoœæ literaturze (m.in. Ney i in., 1974; Oszczypko & Œl¹czka, morskich utworów eocenu wynosi 50 m (Buraczyñski, 1985, 1989; Oszczypko, 1996, 1999; Krzywiec, 1999, 1997). 2001; Peryt, 1999; Wysocka, 1999b, 2002; Dziadzio, 2000; Ostatni etap rozwoju strukturalnego Roztocza nast¹pi³ Porêbski & Steel, 2003; Porêbski i in., 2003; Myœliwiec, w neogenie i by³ zwi¹zany z tektoniczn¹ reakcj¹ tego 2004; Krzywiec i in., 2005; Oszczypko i in., 2005; Masta- obszaru na m³odoalpejskie ruchy orogeniczne w Karpa- lerz i in., 2006). W niniejszym artykule przedstawione tach. W zwi¹zku z nasuwaniem fliszowych p³aszczowin karpackich, na przedpolu Karpat, od egenburgu po sarmat, zacz¹³ formowaæ siê basen przedgórski (Oszczypko, *Uniwersytet Warszawski, Wydzia³ Geologii, ul. ¯wirki i 1996), wchodz¹cy w sk³ad Centralnej Paratetydy. Rozsze- Wigury 93, 02-089 Warszawa; [email protected] rzaj¹cy siê ku pó³nocy zasiêg tego basenu spowodowa³ w

430 Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 5, 2006

A B ROZTOCZE UKRAINA UKRAINE POLSKA Z A P A D L I C A S K POLAND R P A O POLSKA T H P R POLAND I Z ¬ Warszawa A N E Kraków F D O K Lwów R A E R Tarnopol Ryc. 1. Lokalizacja Roztocza K A R D P P A E A oraz zapadliska przedkarpac- C A R P T Y E C A T H P K I I A N E kiego na obszarze Polski i Kraków S S£OWACJA 0 50km Ukrainy (A i B). Lokalizacja SLOVAKIA ods³oniêæ (C), które bêd¹ pre- C zentowane podczas Polskiej Konferencji Sedymentologicz- nej — 20–21.06.2006, na tle mapy geologicznej Roztocza (wg Musia³, 1987; Buraczyñski, 0 10 20km 1997 — nieco zmieniona) ¯elebsko R Fig. 1. Location of Roztocze Wieprz O and Carpathian Foredeep across Tanew Z the Polish–Ukrainian border (A Józefów T and B). Simplified geological Nowiny O map of the Roztocze Hills area, Sopot Huta Ró¿aniecka indicated are localities which San Tanew C will be presented during Polish Z Geological Conference — 20–21.06.2006 (geological map E after Musia³, 1987; Buraczyñski, utwory zapadliska przedkarpackiego 1997 — changed) Carpathian Foredeep deposits wapienie rafowe reef limestones

MIOCEN MIOCENE utwory badeñskie Roztocza different Badenian deposits EOCEN piaski kwarcowo-glaukonitowe EOCENE quartz-glauconite sands KREDA margle i gezy CRETACEOUS marls and sandy limestones rezydualne bloki piaskowców trzeciorzêdowych residual blocks of Tertiary sandstones Stradcz g³ówne uskoki LWÓW main faults uskoki faults ods³oniêcia Chlebowice outcrops location badenie wkroczenie transgresji na obszar Roztocza (Kudrin, mu³owcowo-ilaste. Utwory biogeniczne to rozmaite 1966; Ney i in., 1974; Musia³, 1987). muszlowce i utwory rafowe. Dominuj¹cym typem litolo- gicznym poziomu nadewaporatowego s¹ ska³y sk³adaj¹ce Cechy litologiczne i petrograficzne siê zarówno z autochtonicznych sk³adników organodetry- tycznych, jak i allochtonicznych sk³adników terygenicz- Dzisiejszy obszar Roztocza to tektonicznie wyniesiony nych. Sk³adniki organodetrytyczne to przewa¿nie blok, oddzielony od zapadliska przedkarpackiego bioklasty, o ró¿nym stopniu rozdrobnienia, co wskazuje na systemem uskoków (ryc. 1). Obecnie na Roztoczu utwory zró¿nicowan¹ d³ugoœæ ich transportu i energiê czynników badeñskie nie tworz¹ ci¹g³ej pokrywy; ich wystêpowanie niszcz¹cych. Natomiast allochtoniczne ziarna terygenicz- ogranicza siê jedynie do najwy¿szych partii wzniesieñ. ne by³y dostarczane do basenu z obszarów l¹dowych. W Najwiêksze mi¹¿szoœci, rzêdu kilkudziesiêciu metrów ich sk³ad wchodz¹ przede wszystkim kwarc oraz skalenie, osi¹gaj¹ one na obszarze Roztocza w rejonie Lwowa. sporadycznie wystêpuj¹ ziarna minera³ów ciê¿kich i mine- Generalnie, profil utworów badeñskich Roztocza roz- ra³ów nieprzeŸroczystych (Wysocka, 2002). poczyna siê transgresywnymi piaskami i piaskowcami Gdyby klasyfikacjê utworów klastycznych oprzeæ kwarcowymi (ryc. 3), które najwiêksze mi¹¿szoœci i zasiêg jedynie na sk³adzie materia³u terygenicznego wystê- wystêpowania maj¹ na Ukrainie. W wy¿szej czêœci obocz- puj¹cego w szkielecie ziarnowym, to wszystkie odmiany nie przechodz¹ w margle i wapienie litotamniowe (Boguc- ska³ klastycznych z Roztocza reprezentowa³y by arenity ki i in., 1998a, b) i s¹ zaliczane do utworów kwarcowe lub arenity subarkozowe. Wskazuje to na doj- podewaporatowych. Ponad nimi wystêpuje ci¹g³y poziom rza³oœæ petrograficzn¹ materia³u terygenicznego oraz gipsów, wapieni ratyñskich lub gipsów i wapieni ratyñskich. pozwala na stwierdzenie, ¿e obszarem Ÿród³owym dla tego Powy¿ej wystêpuj¹ ró¿norodne p³ytkomorskie utwory materia³u by³o wnêtrze kratonu (Wysocka, 2002). Wniosek wêglanowe i terygeniczne (Musia³, 1987), zaliczane do ten jest oczywisty z racji po³o¿enia Roztocza wzglêdem utworów nadewaporatowych (ryc. 3). S¹ one zró¿nicowa- obszaru platformy wschodnioeuropejskiej. Otwartym pro- ne litologicznie na osady terygeniczne, biogeniczne a blemem pozostaje jednak pytanie, ile razy materia³ ten przede wszystkim terygeniczno-organodetrytyczne. Utwo- podlega³ redepozycji? ry terygeniczne to g³ównie piaski i piaskowce kwarcowe z Poza materia³em terygenicznym utwory badeñskie domieszkami redeponowanego glaukonitu, a tak¿e utwory Roztocza zawieraj¹ klasty powsta³e bezpoœrednio

431 Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 5, 2006

BASEN PRZEDGÓRSKI

BASENY PRZYKRAWÊDZIOWE FORELAND BASIN STREFA MARGINALNA WEDGE-TOP BASINS OUTER RAMP

BASEN ZAPADLISKA WEWNÊTRZNEGO BASEN ZAPADLISKA ZEWNÊTRZNEGO INNER FOREDEEP BASIN OUTER FOREDEEP BASIN

P£YTA PRZEDPOLA FORELAND PLATE

Ryc. 2. Schemat g³ównych elementów strukturalnych i depozycyjnych w obrêbie basenów przedgórskich (na podstawie Mutti i in., 2003). Szary prostopad³oœcian wskazuje po³o¿enie Roztocza na tym schemacie Fig. 2. Scheme showing the main structural and depositional elements of foreland basin (after Mutti et al., 2003). Grey box points to the probably locality of the Roztocze Hills area on this sheme wewn¹trz basenu w trakcie trwania sedymentacji. W w czasie tempem dostawy materia³u terygenicznego do zale¿noœci od proporcji pomiêdzy ziarnami terygeniczny- zbiornika (Wysocka, 2002). mi, a wewn¹trzbasenowymi mo¿na wyró¿niæ cztery petro- W zachodniej czêœci Roztocza wystêpuj¹ równie¿ graficzne odmiany ska³ klastycznych: arenity kwarcowe, utwory sarmackie. Charakteryzuj¹ siê one obecnoœci¹ arenity kwarcowo-wapienne, kalkarenity kwarcowe oraz utworów rafowych serpulowo-vermetusowych (Pisera, biokalkarenity. W sk³adzie kalkarenitów kwarcowych i 1985) oraz serpulowo-mikrobialitowych (Jasionowski, biokalkarenitów dominuj¹ szcz¹tki glonów, otwornic oraz 1996, 1998). mszywio³ów, podrzêdnie wystêpuj¹ równie¿ szcz¹tki szkar³upni, ma³¿y, œlimaków i wieloszczetów. Tak du¿e Cechy sedymentacyjne zró¿nicowanie klastycznych utworów badenu Roztocza oraz wystêpuj¹ce w ich obrêbie sk³adniki organodetrytycz- W klastycznych utworach badeñskich Roztocza stwier- ne wskazuj¹ jednoznacznie na morskie, stosunkowo wyso- dzono wystêpowanie zró¿nicowanych zespo³ów struktur ko energetyczne, p³ytkie œrodowisko, ze zmieniaj¹cym siê depozycyjnych. Dominuj¹ ró¿nej skali warstwowania przek¹tne (ryc. 4A), rynnowe (ryc. 4B) oraz zmarszczko-

SARMAT SARMATIAN

Roztocze (czêœæ ukraiñska) i Podole Roztocze (Ukrainian part) and Podilya wg Bogucki i in., 1998a górny Upper litologia warstwy lithology beds

BADEN œrodkowy chemiczne BADENIAN chemical Middle

MIOCEN

erwiliowe Ervilia MIOCENE narajewskie Narayev dolny mikolajewskie Mikolayev Lower

Roztocze (czêœæ polska) Roztocze (Polish part) baranowskie Baraniv wg Musia³, 1987 KARPAT (?) KARPATHIAN (?)

piaski kwarcowe piaskowce kwarcowe wapienie pelitowe quartz sands quartz sandstones micritic limestones piaski kwarcowe, ilaste gipsy wapienie organodetrytyczne muszlowce clayey quartz sands gypsum organodetritic limestones coquina beds piaski kwarcowo-rodoidowe margle wapienie organogeniczne, typu rafowego wapienie serpulowo-mikrobialitowe quartz rhodolithe sands marls reef limestones serpulid microbialite limestones Ryc. 3. Podzia³y litostratygraficzne utworów mioceñskich polskiej i ukraiñskiej czêœci Roztocza Fig. 3. Lithostratigraphic scheme of the Miocene deposits from the Polish and Ukrainian part of the Roztocze area

432 Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 5, 2006

A B

C D

E F

Ryc. 4. Struktury sedymentacyjne utworów klastycznych Roztocza: A — zespó³ tabularnych warstwowañ przek¹tnych, Chlebowice, baden dolny; B — warstwowanie rynnowe, Pardysówka, baden górny; C — wype³nienie du¿ego kana³u powsta³ego w wyniku sp³ywu up³ynnionego osadu; masywne wapienie organodetrytyczne z intraklastami ilastymi facji kana³owej (a) oraz zmarszczkowo warstwo- wane wapienie organodetrytyczne facji poza kana³owej (b), Józefów, baden górny; D — utwory sp³ywu up³ynnionego osadu kwarco- wo-glaukonitowego wraz z synsedymentacyjnymi deformacjami fa³dowymi (a) oraz niezaburzone utwory poza stref¹ sp³ywu (b), Stradcz, baden dolny; E — powierzchnia piaskowca z dobrze zachowanymi œladami rycia je¿owców, Chlebowice, baden dolny; F — sil- nie zbioturbowane piaski z licznymi œladami rycia typu Ophiomorpha sp., Chlebowice, baden dolny Fig. 4. Sedimentary structures of clastic deposits from the Roztocze Hills area: A — cosets of tabular cross-stratified quartz sands, Chle- bowice, Lower Badenian; B — trough cross-lamination in calcarenites, Pardysówka, Upper Badenian; C — large-scale channel-like structures (a) cut in ripple cross-stratified calcarenites (b), Józefów, Upper Badenian; D — large-scale channel like-form (a) cut in ripple cross-laminated quartz-glaukonite sands (b), note soft sediment deformation, Stradcz, Lower Badenian; E — sandstone surface with well preserved echinoid burrows, Chlebowice, Lower Badenian; F — strongly bioturbated sands with numerous burrows of callianassid decapods, Chlebowice, Lower Badenian

433 Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 5, 2006 we. Rzadziej wystêpuje warstwowanie horyzontalne. Typ mo¿na stwierdziæ, ¿e hipotetyczny brzeg we wczesnym warstwowañ oraz ich nastêpstwo w profilach utworów badenie znajdowa³ siê w bezpoœredniej bliskoœci, na pó³noc Roztocza jest wskaŸnikiem wysokoenergetycznego œrodo- od obszaru Roztocza. wiska o g³êbokoœci nie przekraczaj¹cej podstawy falowa- We wczesnym badenie obszar ten by³ stref¹ p³ytko- nia wiatrowego. Zmiana ich typu oraz skali wskazuje na wodnej sedymentacji klastycznej, cechuj¹c¹ siê sta³¹ i zmieniaj¹c¹ siê prêdkoœæ przep³ywu wody oraz zmienne intensywn¹ dostaw¹ materia³u terygenicznego. Materia³ iloœci i frakcjê przemieszczanego po dnie materia³u kla- ten, to przede wszystkim ziarna kwarcu o frakcji piaskowej stycznego. W niektórych profilach wystêpuj¹ odcinki i dobrej selekcji. Fakt ten œwiadczy o tym, ¿e znajduj¹cy siê pozbawione ca³kowicie warstwowania, co zwykle wynika na pó³nocy i pó³nocnym-wschodzie l¹d by³ obszarem z homogenizacji osadu wskutek up³ynnienia lub intensyw- wyrównanym pozbawionym znacznych deniwelacji, nego oddzia³ywania organizmów ¿eruj¹cych w osadzie. pokrytym w znacznej mierze przez zwietrzeliny piasz- Kolejn¹ charakterystyczn¹ grup¹ struktur depozycyj- czyste. Obszarem Ÿród³owym tego materia³u by³o prawdo- nych s¹ struktury zwi¹zane ze sp³ywami grawitacyjnymi podobnie Podole, gdzie materia³ z wietrzenia ska³ krysta- osadu. W przypadku form wielkoskalowych, wype³nio- licznych wielokrotnie w historii geologicznej podlega³ nych bezstrukturalnym osadem, czêsto z p³askimi klastami uruchamianiu i sk³adaniu na wtórnych z³o¿ach. Wynikiem (ryc. 4C), mechanizm ich powstania nale¿y wi¹zaæ z tych procesów jest jego wysoka dojrza³oœæ mineralna i gwa³townym, masowym ruchem osadu, zgodnie z gradien- teksturalna. Poza materia³em terygenicznym, w strefach tem morfologicznym po po³ogich, zapr¹dowych stokach dogodnych dla rozwoju krasnorostów, w zbiorniku znajdo- du¿ych form akumulacyjnych, uruchamianym pod wa³ siê równie¿ w niewielkich iloœciach materia³ organoge- wp³ywem przeci¹¿enia stoków przez szybko gromadz¹ce niczny. By³y to g³ównie ró¿nej wielkoœci i kszta³tu rodoidy, siê osady lub/i przez wstrz¹sy tektoniczne (Wysocka, tkwi¹ce w piaszczystej lub marglistej masie wype³niaj¹cej. 2002). Strefy akumulacji terygenicznej, organodetrytycznej i W utworach piaszczystych, zwi¹zanych ze sp³ywami organogenicznej istnia³y obok siebie w tym samym czasie, grawitacyjnymi up³ynnionego osadu, stwierdzono obec- co w zapisie kopalnym odzwierciedla siê obocznoœci¹ noœæ ró¿nej skali plastycznych deformacji (ryc. 4D). Ze facjaln¹ tych utworów. G³êbokoœæ zbiornika nie prze- wzglêdu na: erozyjne œcinanie deformacji przez nadleg³e kracza³a podstawy falowania wiatrowego. W takim œrodo- ³awice, wystêpowanie u³awicenia zaburzonego wœród wisku o przebiegu sedymentacji decyduj¹ g³ównie zmiany utworów niezaburzonych, du¿¹ zmiennoœæ deformacji oraz warunków hydrodynamicznych. Zmiany te wywo³ywane obecnoœæ w zdeformowanych partiach osadu p³askich s¹ falowaniem wiatrowym, powoduj¹cym powstawanie klastów ilastych mo¿na stwierdziæ, ¿e zaburzenia te s¹ pr¹dów zarówno przybrze¿nych, jak i powrotnych. Nasile- rodzaju syn- lub prawie synsedymentacyjnego. Deformacje nie oddzia³ywania na osad tych pr¹dów, a co za tym idzie te s¹ zwi¹zane z ruchem up³ynnionego osadu oraz z transportu wzd³u¿ brzegowego, nastêpowa³o zapewne w ucieczk¹ wody z osadu (Collinson, 1994). Trudno jest okresach sztormów. Generalnie transport materia³u w tej wskazaæ jednoznaczny mechanizm powoduj¹cy te procesy. strefie odbywa³ siê w kierunku po³udniowym (Wysocka, W skali regionalnej mog¹ byæ to wstrz¹sy sejsmiczne, w 2002). skali lokalnej mechanizmami spustowymi mo¿e byæ ³ama- Dziêki intensywnej dostawie materia³u terygenicznego nie siê fal, gwa³towna sedymentacja, zmiany ciœnienia oraz zró¿nicowanemu uk³adowi pr¹dów morskich, w strefie s³upa wody zwi¹zane, np. z falami sztormowymi, jak rów- brzegowej we wczesnym badenie, poza polami drobnych nie¿ ruch wód gruntowych (Owen, 1987). zmarszczek, istnia³y du¿e formy akumulacyjne maj¹ce Odrêbn¹ grupê struktur sedymentacyjnych w klastycz- budowê megazmarszczek, przemieszczaj¹cych siê odsy- nych utworach badeñskich Roztocza stanowi¹ œlady pów, czy te¿ wielkoskalowych pokryw akumulacyjnych dzia³alnoœci ¿yciowej organizmów. Dominuj¹ wœród nich (ryc. 5A). Dno zbiornika by³o stosunkowo wyrównane i œlady ¿erowania oraz œlady ucieczki, pozostawione przez nachylone pod niewielkim k¹tem ku po³udniowi. Pomimo je¿owce (ryc. 4E), raki (ryc. 4F), wieloszczety, kraby oraz tego, w odleg³oœci kilku kilometrów od brzegu, w strefie ma³¿e. Obserwowane zespo³y skamienia³oœci œladowych p³ytkiego otwartego morza, tworzy³y siê wyraŸne stoki s¹ charakterystyczne dla p³ytkowodnej strefy litoralnej o pokryw akumulacyjnych (ryc. 5A). Na po³udniowych sto- stosunkowo du¿ym tempie depozycji osadu (Radwañski & kach tych form w wyniku du¿ego tempa depozycji mate- Wysocka, 2001; Wysocka, 2002). W wielu odcinkach pro- ria³u terygenicznego powtarza³y siê ruchy masowe fili stopieñ zbioturbowania osadu jest tak du¿y, ¿e dopro- up³ynnionego osadu (Wysocka, 1998, 2002). Dodatkowym wadza do ca³kowitego zatarcia pierwotnych struktur czynnikiem powoduj¹cym ruchy masowe mog³y byæ sedymentacyjnych. wstrz¹sy sejsmiczne (Wysocka, 2002), wywo³ane synsedy- mentacyjnymi ruchami tektonicznymi pod³o¿a, np. w obrê- Przebieg sedymentacji utworów klastycznych bie wereszycko-stawczañskiego rowu tektonicznego na obszarze Roztocza (Palijenko, 1993). Okres sedymentacji utworów chemogenicznych w tej Ze wzglêdu na erozyjne usuniêcie utworów mioceñskich czêœci marginalnej strefy basenu zapadliska przedkar- na pó³noc od obszaru Roztocza, nie ma mo¿liwoœci bezpo- packiego zosta³ poprzedzony pewn¹ zmian¹ rodzaju œredniego odtworzenia przebiegu i zmian linii brzegowej depozycji. W czêœci profili utworów podewaporatowych, podczas sedymentacji klastycznych utworów mioceñskich na obszarze ukraiñskiej czêœci Roztocza, powy¿ej osadów w pó³nocnej marginalnej strefie basenu zapadliska przed- terygenicznych pojawiaj¹ siê utwory organogeniczne i karpackiego. Jednak na podstawie nastêpstwa struktur organodetrytyczne (ryc. 3). S¹ to wapienie i margle lito- depozycyjnych i biogenicznych w opisywanych utworach tamniowe, czêsto silnie piaszczyste. Ich obecnoœæ w profi-

434 Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 5, 2006

delta A delta ROZTOCZE ROZTOCZE HILLS AREA PRZYBRZE¯E OFFSHORE

OTWARTE MORZE OPEN SEA

megazmarszczka dunes

zaroœla glonowe coralline algae patches pod³o¿e przedbadeñskie preBadenian basement

osuwisko slump-scours

zaroœla glonowe coralline algae patches

A MARGINALNA B STREFOUTER RAMP ROZTOCZE ROZTOCZE HILLS AREA

osuwisko slump-scours BASENOUTER ZEWNÊTRZNEGO FOREDEEP ZAPADLISKA BASIN

kana³ sztormowy storm surge channels

osady sztormowe storm lag deposits

utwory dolno- i górnobadeñskie Lower and Middle Badenian deposits

pod³o¿e przedbadeñskie hipotetyczne kierunki preBadenian basement przep³ywu pr¹dów sztormowych hypothetical storm current flow paths

Ryc. 5. Modele œrodowiska sedymentacji klastycznej na obszarze Roztocza we wczesnym (A) i póŸnym (B) badenie (wg Wysocka, 2002) Fig. 5. Models for sedimentary environment of the Roztocze Hills area in Early (A) and Late (B) Badenian (after Wysocka, 2002)

435 Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 5, 2006 lach wskazuje na bujniejszy rozwój krasnorostów, uskoków schodowych o kierunku równole¿nikowym. zwi¹zany zapewne ze spadkiem tempa akumulacji mate- Poniewa¿ bloki ograniczone listrycznymi powierzchniami ria³u terygenicznego. Mog³o byæ to zwi¹zane ze spadkiem uskokowym cechowa³y siê antytetyczn¹ rotacj¹ (Jaroszew- energii œrodowiska, niewielkim pog³êbieniem i/lub przesu- ski, 1977), pomimo istnienia grzbietów rozwiniêtych na niêciem linii brzegowej ku pó³nocy, a co za tym idzie rów- liniach uskoków ca³y obszar badañ pozostawa³ w obrêbie nie¿ przesuniêciem strefy intensywnej akumulacji p³ytkomorskiej sedymentacji (ryc. 5B), a najwiêksz¹ materia³u terygenicznego. Niestety, ze wzglêdu na erozyj- mi¹¿szoœæ osi¹ga³y osady gromadz¹ce siê w najbardziej ne usuniêcie utworów dolnobadeñskich z obszarów obni¿anej strefie zrotowanych bloków pod³o¿a. Znaczny le¿¹cych na pó³noc od Roztocza, nie jest mo¿liwe odczyta- k¹t nachylenia stoków oraz du¿e tempo depozycji osadów nie zmian po³o¿enia linii brzegowej w trakcie rozwoju powodowa³y okresowe uruchamianie materia³u na transgresji we wczesnym badenie. sk³onach, rozwiniêtych w strefie linii uskokowych pokryw Budowa i mi¹¿szoœæ utworów podewaporatowych akumulacyjnych. Jednak istnienie kolejnych zrotowanych Roztocza oraz utworów deponowanych w basenie zew- bloków pod³o¿a uniemo¿liwia³o przemieszczanie wiêk- nêtrznym zapadliska przedkarpackiego s¹ zbli¿one (por. szych iloœci materia³u na znaczne odleg³oœci. Taki uk³ad m.in. Ney i in., 1974; Kenig & Wysocka, 1996; Wysocka, stref sedymentacji, uwarunkowany istnieniem w pod³o¿u 1999a; Dziadzio, 2000). Œwiadczy to, o braku w tym okresie synsedymentacyjnie aktywnych stref tektonicznych, spo- depozycji zró¿nicowania facjalnego zbiornika, zbli¿onym wodowa³ znaczne zró¿nicowanie facjalne i mi¹¿szoœciowe tempie subsydencji oraz o braku wyraŸnego oddzia³ywania osadów gromadz¹cych siê w tej p³ytkowodnej marginalnej uskoków ekstensyjnych wystêpuj¹cych w pod³o¿u tej czêœci strefie basenu zapadliska przedkarpackiego. Model ten zapadliska. wyjaœnia równie¿ brak znacznych iloœci materia³u organo- Kolejny etap sedymentacji utworów klastycznych Roz- detrytycznego w przyleg³ej do Roztocza czêœci zapadliska tocza rozpoczyna siê po zakoñczeniu sedymentacji ewapo- przedkarpackiego. ratowej. Pocz¹tkowo na obszarze tym panowa³y warunki Taki uk³ad stref sedymentacji istnia³ równie¿ na bêd¹ce kontynuacj¹ warunków sedymentacji wczesnoba- pocz¹tku sarmatu. Przejœcie pomiêdzy utworami górnego deñskiej (ryc. 3). W p³ytkomorskim œrodowisku groma- badenu a sarmatu jest ci¹g³e, a granica baden/sarmat dzi³y siê osady piaszczyste. Lokalnie, powierzchniê dna znajduje siê w obrêbie p³ytkowodnych utworów organode- porasta³y krasnorosty, które tworzy³y swoiste budowle trytycznych. Zmiana œrodowiska sedymentacji i przebudo- wêglanowe typu kopców rafowych. W strefach wy¿ej ener- wa strukturalna tej czêœci basenu nast¹pi³a w trakcie getycznych, przemieszczanie po dnie rodoidów wraz z sedymentacji utworów sarmatu (m.in. Jaroszewski, 1977; materia³em kwarcowym doprowadza³o do powstania osa- Jasionowski, 1998; Wysocka, 2002), wówczas nast¹pi³ etap dów o zró¿nicowanych cechach. Niew¹tpliwie uk³ad tych najintensywniejszej subsydencji i wype³niania basenu form by³ zmienny w czasie. Zale¿a³ on od kierunków zapadliska przedkarpackiego (m.in. Ney i in., 1974; pr¹dów generowanych falowaniem oraz powtarzaj¹cych Oszczypko & Œl¹czka, 1985, 1989; Oszczypko, 1996, siê okresowo wzburzeñ sztormowych (Wysocka, 2002). 1999; Krzywiec, 1999, 2001; Peryt, 1999; Dziadzio, 2000; W miarê up³ywu czasu zmniejsza siê w basenie iloœæ Wysocka, 2002; Porêbski i in., 2003; Myœliwiec, 2004; materia³u terygenicznego na rzecz materia³u wewn¹trz- Oszczypko i in., 2005; Mastalerz i in., 2006). Natomiast basenowego. Œwiadczy to o przesuniêciu strefy sedymen- obszar Roztocza uleg³ wzglêdnemu wyniesieniu, wczeœniej tacji terygenicznej dalej na pó³noc, poza obszar Roztocza. zdeponowane utwory by³y erodowane, staj¹c siê tym Prawdopodobnie w tym czasie na dnie zbiornika zaczyna samym Ÿród³em dla czêœci materia³u dostarczanego z kszta³towaæ siê uk³ad form dna, wymuszany stopniowym pó³nocy do basenu zapadliska przedkarpackiego. rozwojem w pod³o¿u ekstensyjnych uskoków o uk³adzie schodowym, których skrzyd³a zrzucone ulega³y antyte- Wnioski tycznej rotacji (Jaroszewski, 1977; ryc. 5B). Pocz¹tkowo oddzia³ywanie tych uskoków mia³o ma³y wp³yw na prze- Przebieg sedymentacji w badenie w pó³nocnej, margi- bieg sedymentacji. W strefie tej nadal trwa³a p³ytkowodna nalnej strefie zapadliska przedkarpackiego pocz¹tkowo by³ pe³nomorska sedymentacja materia³u organodetrytyczne- uzale¿niony od czynników hydrodynamicznych. We go, pochodz¹cego z niszczenia budowli organicznych. wczesnym badenie Roztocze znajdowa³o siê w obrêbie Strefa bujnego rozwoju organizmów znajdowa³a siê poza pó³nocnej strefy marginalnej basenu zapadliska przedkar- obszarem badañ, a obszar Roztocza by³ jedynie stref¹ packiego. Pozostawa³ pod sta³ym wp³ywem oddzia³ywania tranzytow¹ dla przemieszczanego przez pr¹dy materia³u. l¹du i by³ stref¹ akumulacji materia³u terygenicznego w W póŸnym badenie, na pierwszy plan wysuwa siê p³ytkim morzu o g³êbokoœci do kilkunastu metrów (ryc. oddzia³ywanie ruchów tektonicznych pod³o¿a na budowê i 5A). Uk³ad form dna zale¿a³ przede wszystkim od iloœci rozk³ad stref sedymentacji. Na Roztoczu, w najwy¿szej dostarczanego z l¹du materia³u oraz kierunku pr¹dów czêœci profili utworów górnobadeñskich, mo¿na obserwo- generowanych falowaniem wiatrowym. W póŸnym bade- waæ zespo³y warstwowañ skoœnych o skali kilkunastome- nie zarówno ze wzglêdu na dalszy rozwój transgresji, jak i trowej, prograduj¹ce ku po³udniowi. Du¿e mi¹¿szoœci nasilenie ruchów tektonicznych pod³o¿a, rozk³ad stref zespo³ów skoœnych i sta³e kierunki nachylenia warstwo- sedymentacji na obszarze Roztocza by³ zmienny w czasie i wañ, bliskie k¹towi naturalnego zsypu, mog¹ oznaczaæ ist- zale¿a³ zarówno od czynników hydrodynamicznych, jak i nienie sta³ych linii formowania siê takich pokryw diastroficznych. Depozycja odbywa³a siê w obrêbie akumulacyjnych (por. Rutkowski, 1965, 1976; £aptaœ p³ytkiego, otwartego morza, na obszarze pomiêdzy w³aœci- 1992; Roniewicz & Wysocka, 2001; Wysocka, 2002; ryc. wym basenem zapadliska wewnêtrznego, a jego stref¹ mar- 5B). Linie te by³y wywo³ane istnieniem w pod³o¿u systemu ginaln¹ (ryc. 2, 5B). Na dnie istnia³y strefy akumulacji

436 Przegl¹d Geologiczny, vol. 54, nr 5, 2006 organogenicznej oraz organodetrytycznej. Ich rozk³ad MUSIA£ T. 1987 — Miocene of Roztocze (south–eastern Poland). zale¿a³ przede wszystkim od uk³adu oraz wielkoœci rotacji Bull. Geol., 31: 5–149. MYŒLIWIEC M. 2004 — Mioceñskie ska³y zbiornikowe zapadliska bloków pod³o¿a (ryc. 5B). przedkarpackiego. Prz. Geol., 52: 581–592. NEY R., BURZEWSKI W., BACHLEDA T., GÓRECKI W., JAKÓBCZAK Literatura K. & S£UPCZYÑSKI K. 1974 — Zarys paleogeografii i rozwoju litolo- giczno-facjalnego utworów miocenu zapadliska przedkarpackiego. Pr. ALLEN P.A. & HOMEWOOD P.N. 1986 — Foreland basins. IAS Sp. Geol. Komisji Nauk Geol. PAN, Oddzia³ w Krakowie, 82: 1–59. Publ., 8. OSZCZYPKO N. 1996 — Mioceñska dynamika polskiej czêœci zapadli- ALLEN P.A., CRAMPTON S.L. & SINCLAIR H.D. 1991 — The incep- ska przedkarpackiego. Prz. Geol., 44: 1007–1018. tion and early evolution of the North Alpine Foreland Basin, Switzer- OSZCZYPKO N. 1999 — Przebieg mioceñskiej subsydencji w polskiej land. Basin Research, 3: 143–163. czêœci zapadliska przedkarpackiego. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 168: BOGUCKI A., GERASIMOW L., WO£OSZYN P. & WYSOCKA A. 209–230. 1998a — Budowa geologiczna Roztocza Ukraiñskiego. Przew. LXIX OSZCZYPKO N. & ŒL¥CZKA A. 1985 — An attempt to palinspastic Zjazdu Pol.Tow. Geol.: 245–256. reconstruction of Neogene basins in the Carpathian Foredeep. Ann. Soc. BOGUCKI A., GERASIMOW L., WO£OSZYN P. & WYSOCKA A. Geol. Pol., 55: 55–76. 1998b — Roztocze Rawsko-Lwowskie. Problemy litologiczno-straty- OSZCZYPKO N. & ŒL¥CZKA A. 1989 — The evolution of the Miocene graficzne mastrychtu, warunki sedymentacji i przestrzenna zmiennoœæ basin in the Polish Outer Carpathians and their foreland. Geol. Carpathica, cech litologicznych osadów miocenu. Przewodnik Zjazdu Pol.Tow. 40: 23–36. Geol.; 257–265. OSZCZYPKO N, KRZYWIEC P., POPADYUK I. & PERYT T. 2005 — BURACZYÑSKI J. 1997 — Roztocze: budowa – rzeŸba–krajobraz. Carpathian Foredeep Basin (Poland and Ukraine) — its sedimentary, Zak³ad Geografii Regionalnej UMCS; 188. structural and geodynamic evolution. [W]: Picha F., Golonka J. (red.), CIEŒLIÑSKI S. & RZECHOWSKI J. 1993 — Mapa geologiczna pod³o¿a The Carpathians and Their Foreland: Geology and Hydrocarbon Reso- czwartorzêdu Roztocza miêdzy Tomaszowem Lubelskim a Hrebennem. urces, AAPG Memoir 84 (w druku). [W:] M. Harasimiuk, J. Krawczujk & J. Rzechowski (red.) — Tektoni- OWEN G. 1987 — Deformation processes in unconsolidated sands. ka Roztocza i jej aspekty sedymentologiczne, hydrogeologiczne i geo- [W:] M.E. Jones & R.M.F. Preston (red.), Deformation of Sediments morfologiczno-krajobrazowe: 39–47. and sedimentary Rocks, Geol. Soc. Sp. Publ., 29: 11–24. COLLINSON J. 1994 — Sedimentary deformational structures. [W:] A. PALIJENKO W. 1993 — Pozycja morfostrukturalna i neotektoniczna Maltman (red.), The Geological Deformation of Sediments; 95–127. po³udniowej czêœci Roztocza. [W:] M. Harasimiuk, J. Krawczuk & J. DE CELLES P.G. & GILES K.A. 1996 — Foreland basin systems. Basin Rzechowski (red.), Tektonika Roztocza i jej aspekty sedymentologicz- Research, 8: 105–124. ne i geomorfologiczno-krajobrazowe: 95–98. DZIADZIO P. 2000 — Sekwencje depozycyjne w utworach badenu i PERYT T.M. 1999 — Analiza Basenu Trzeciorzêdowego Przedkarpa- sarmatu w SE czêœci zapadliska przedkarpackiego. Prz. Geol., 48: cia. Pr. PIG, 168: 313. 1124–1138. PISERA A. 1985 — Paleoecology and lithogenesis of the Middle Miocen JAROSZEWSKI W. 1977 — Sedimentary evidence for Miocene tecto- (Badenian) algal-vermetid reefs from the Roztocze Hills, south–eastern nic activity in the central Roztocze. Prz. Geol., 8–9; 418–427. Poland. Acta Geol. Pol., 35: 89–155. JASIONOWSKI M. 1996 — Sarmatian serpulid — microbialite biul- PORÊBSKI S.J. & STEEL R. 2003 — Shelf margin deltas: their strati- dups in Roztocze (SE Poland): unusual joint – venture. Prz. Geol., 44: graphic significance and relation to deepwater sands. Earth–Science 1044–1048. Rev., 62: 283–326. JASIONOWSKI M. 1998 — Sedymentacja i diageneza sarmackich PORÊBSKI S.J., PIETSCH K., HODIAK R. & STEEL R.J. 2003 — Origin wapieni Roztocza. Praca doktorska. Archiwum PIG (niepublikowana). and sequential development of Badenian–Sarmatian clinoforms in the CAG 700/99. Carpathian foreland basin (SE Poland). Geol. Carpathica, 54: 119–136. KENIG K. & WYSOCKA A. 1996 — Sands and calcite cement-bodies RADWAÑSKI A. & WYSOCKA A. 2001 — Mass aggregation of Middle (the Baranów Beds) from Œwiniary, eastern margin of the Holy Cross Miocene spine-coated echinoids Echinocardium and their integrated Mts. Geol. Quart., 40: 203–230. eco-taphonomy. Acta Geol. Pol., 51: 295–316. KRZYWIEC P. 1999 — Mioceñska ewolucja tektoniczna wschodniej RONIEWICZ P. & WYSOCKA A. 2001 — Uwagi o mioceñskiej sedy- czêœci zapadliska przedkarpackiego (Przemyœl–Lubaczów) w œwietle mentacji pomiêdzy Szyd³owem a Smerdyn¹, po³udniowo-wschodnie interpretacji danych sejsmicznych. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 168: obrze¿enie Gór Œwiêtokrzyskich. Prz. Geol., 49: 639–642. 249–276. RUTKOWSKI J. 1965 — O przek¹tnym warstwowaniu utworów sarma- KRZYWIEC P. 2001 — Contrasting tectonic and sedimentary history of tu w rejonie Staszowa. Sprawozdania z Posiedzeñ PAN, 525–528. the central and eastern parts of the Polish Carpathian foredeep basin — RUTKOWSKI J. 1976 — Detrytyczne osady sarmatu na po³udniowym results of seismic data interpretation. Marine and Petroleum Geol., 18: obrze¿eniu Gór Œwiêtokrzyskich. Pr. Geol. PAN, 100: 1–71. 13–38. WYSOCKA A. 1998 — Sedimentary structures of the Middle Miocene KRZYWIEC P., ALEKSANDROWSKI P., RYZNER-SIUPIK B., PAPIER- clastic deposits of the Polish and Ukrainian Roztocze. [W:] J. Canaveras NIK B., SIUPIK J., MASTALERZ K., WYSOCKA A. & KASIÑSKI J. & M. Angeles Garcia del Cura (red.), 15th International Sedimentolo- 2005 — Struktura geologiczna i geneza mioceñskiego zrêbu Ryszko- gical. Congres Abstracts, Publication of University of Alicante; wej Woli w rejonie Sieniawy–Rudki (wschodnia czêœæ zapadliska 830–831. przedkarpackiego) — wyniki interpretacji danych sejsmiki 3D. Prz. WYSOCKA A. 1999a — Depositional and tectonic controls on Early Geol., 53: 656–663. Badenian clastic sedimentation in the Sandomierz–Tarnobrzeg area KUDRIN L.N. 1966 — Stratygrafija, facji i ekologiceskij analiz fauny (Baranów Beds, northern Carpathian Foredeep). Geol. Quart., 43: paleogenowych i neogenowych ot³o¿enij Predkarpatia. Izdavocznik 383–390. Lvivskovo Universiteta, : 1–173. WYSOCKA A. 1999b — Sedymentacja klastycznych utworów badeñskich £APTAŒ A. 1992 — Giant–scale cross–bedded Miocene biocalcareni- wschodniej czêœci Roztocza, pomiêdzy Zwierzyñcem a Lwowem. Praca tes in the northern margin of the Carpathian Foredeep. An. Soc. Geol. doktorska. Archiwum IGP (niepublikowana). Pol., 62: 149–167. WYSOCKA A. 2002 — Clastic Badenian deposits and sedimentary MASTALERZ K., WYSOCKA A., KRZYWIEC P., KASIÑSKI J., ALEK- environments of the Roztocze Hills across the Polish–Ukrainian border. SANDROWSKI P., PAPIERNIK B., RYZNER-SIUPIK B. & SIUPIK J. Acta Geol. Pol., 52: 535–563. 2006 — Sukcesja osadowa miocenu w rejonie zrêbu Ryszkowej Woli ¯ELICHOWSKI A.M. 1974 — Obszar Radomsko-Lubelski. [W:] Budo- (obszar Sieniawa–Rudka), zapadlisko przedkarpackie: wyniki facjalnej wa geologiczna Polski, IV. Tektonika cz. 1., Wyd. Geol., 113–128. i stratygraficznej interpretacji danych wiertniczych oraz sejsmiki 3D. Prz. Geol., 333–342. MUTTI E., TINTERRI R., BENEVELLI G., DI BIASE D. & CAVANNA G. 2003 — Deltaic, mixed and turbidite sedimentation of ancient fore- Praca wp³ynê³a do redakcji 11.01.2006 r. land basins. Marine and Petroleum Geol., 20: 733–755. Akceptowano do druku 20.03.2006 r.

437