Przegl¹d Geologiczny, vol. 60, nr 5, 2012 ARTYKU£Y PRZEGL¥DOWE Problem granicy pliocen/plejstocen w s³odkowodnych osadach Mizernej na Podhalu Ewa Zastawniak-Birkenmajer1, Krzysztof Birkenmajer2 Problem of the Pliocene/Pleistocene boundary in fresh-water deposits at Mizerna, West Carpathians. Prz. Geol., 60: 276–283. Abstract.TheMizerna site (Polish Western Carpathians) is one of the most important Plio- cene palaeobotanic sites in Central Europe. Its fresh-water deposits, laid down in a buried river valley, were studied in detail more than half a century ago in natural exposures and shallow boreholes, prior to partial drowning of the area by an artificial lake. The deposits yielded a very rich macrofossil plant collection elaborated in detail by Szafer (1954) who claimed that they represented a continuous succession of the Pliocene through Early Pleistocene plant communi- E. Zastawniak- K. Birkenmajer ties. First palynological examination of the Mizerna deposits (by Oszast) was made more than -Birkenmajer half a century ago. Re-evaluation of stratigraphic and palaeoclimatic significance of macro- fossil plant remains, along with a reassessment of palaeoenvironmental and sedimentary condi- tions during formation of the Mizerna fresh-water deposits, is in progress. This may help elucidate the problem whether the Mizerna sediments represent both the Pliocene and Early Pleistocene or, solely, the Pliocene successions. Keywords: palaeobotanic site, Mizerna, West Carpathians, Pliocene, ?Early Pleistocene Bogate w dobrze zachowane szcz¹tki roœlinne stanowisko g³ównie z dobrze obtoczonych fragmentów dolnotriaso- Mizerna we wschodniej czêœci Kotliny Nowotarskiej na wego kwarcytu, a tak¿e z granitu i pegmatytu pochodzenia Podhalu, u wrót górskiego pasma Pienin Czorsztyñskich tatrzañskiego. Jest to pierwszy sygna³, ¿e po rozciêciu (ryc. 1), jest jednym z najwa¿niejszych m³odokenozoicz- licz¹cej kilka tysiêcy metrów osadowej pokrywy paleogeñ- nych stanowisk paleobotanicznych Polski i Europy Œrod- skiego fliszu podhalañskiego oraz sfa³dowanego p³aszczo- kowej. Zdaniem Szafera (Szafer, 1949, 1952b, 1954; Szafer winowo kompleksu mezozoicznego (kreda–trias) rzeki & Oszast, 1964) mo¿na w nim przeœledziæ rozwój szaty dotar³y do krystalicznego trzonu górotworu tatrzañskiego roœlinnej i nastêpstwo zespo³ów florystycznych w œródgór- (por. Birkenmajer, 1954, 2009). Unikalne pojawienie siê skiej kotlinie podtatrzañskiej w czasie pliocenu i wczesnego tych dunajcowych ¿wirów w raczej monotonnym, przewa¿- plejstocenu. nie ilastym kompleksie osadów jeziornych œwiadczy te¿ o niestabilnoœci lustra wodnego, a nawet o okresowym dre- OSADY PALEOBOTANICZNEGO STANOWISKA na¿u paleojeziora mizerniañskiego, zapewne wywo³anym W MIZERNEJ nierównomiernym dŸwiganiem siê grzbietu Pienin forso- wanego przez Dunajec. S³odkowodne utwory ilasto-piaszczyste, czêsto z drob- Osady typu mizerniañskiego stwierdzono równie¿ na nymi okruchami piaskowców fliszowych, o mi¹¿szoœci g³êbokoœci ok. 100 m pod powierzchni¹ terenu, pod kom- dochodz¹cej w wierceniach do 39 m, bogate w s³abo zwêglo- pleksami fluwioglacjalnych ¿wirów œrodkowego plejstocenu ne szcz¹tki roœlin, zosta³y osadzone w w¹skiej rynnie erozyj- (prawdopodobnie mindel i riss) nawierconymi w tekto- nej o d³ugoœci 600 m (ryc. 2), wyerodowanej w silnie nicznym zapadlisku Frydmana, na po³udniowy zachód od sfa³dowanym paleogeñskim fliszu magurskim (p³aszczo- stanowiska Mizernej (Niedzielski, 1971; Birkenmajer, 1978). winie magurskiej) na po³udniowych zboczach górskiego Wiêkszoœæ naturalnych ods³oniêæ osadów mizerniañ- pasma Gorców (Birkenmajer, 1954, 1958, 1961, 1963, skich, z wyj¹tkiem tych, które znajduj¹ siê w górnej czêœci 1979). Utwory te pochodz¹ zarówno ze s³abo przemytych potoku Koprocz w Mizernej (patrz ryc. 2–4), zosta³a zalana zwietrzelin piaskowców i ³upków fliszowych naniesionych wodami sztucznego zbiornika czorsztyñskiego (Birken- do zbiornika jeziornego przez potoki sp³ywaj¹ce z Gorców, majer, 2010). jak i ze sp³ywów i z osuwisk zwietrzeliny zboczowej. Paleo- jezioro mizerniañskie powsta³o w pliocenie we wschodniej PALEOFLORA STANOWISKA W MIZERNEJ czêœci Kotliny Nowotarskiej wskutek zatamowania odp³ywu g³ównej rzeki regionu, Dunajca, przez dŸwigaj¹cy siê w tym Zarys wczeœniejszych badañ czasie górski masyw Pienin. W ni¿szej czêœci profilu osadów Mizernej pomiêdzy Flora kopalna z Mizernej by³a obiektem badañ Szafera. osadami ilasto-piaszczystymi pojawia siê wk³adka ¿wirowo- Zosta³a opisana i udokumentowana w monografii pt. „Plio- -piaszczysta o mi¹¿szoœci do 1,7 m (ryc. 3, 4), sk³adaj¹ca siê ceñska flora okolic Czorsztyna i jej stosunek do plejstocenu” 1Instytut Botaniki im. W³adys³awa Szafera Polskiej Akademii Nauk, ul. Lubicz 46, 31-512 Kraków; [email protected]. 2Instytut Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk, Oœrodek Badawczy w Krakowie, ul. Senacka 1, 31-002 Kraków; ndbirken@ cyf-kr.edu.pl. 276 Przegl¹d Geologiczny, vol. 60, nr 5, 2012 (Szafer, 1954). Makroszcz¹tki roœlin kopalnych pochodz¹ Opracowanie Szafera (1954) zawiera wyniki badañ z odkrywek, z tzw. studni oraz œcianki, natomiast badania makroszcz¹tków roœlin nie tylko z Mizernej, ale tak¿e palinologiczne by³y wykonane dla profilu A (ryc. 2–4) z po³o¿onego ok. 20 km na pó³nocny zachód od niej stano- o mi¹¿szoœci 28 m (Szafer, 1954; Szafer & Oszast, 1964; wiska w Hubie ko³o Czorsztyna, uwa¿anego pocz¹tkowo Oszast, 1973). równie¿ za plioceñskie. W wyniku póŸniejszych badañ okaza³o siê jednak, ¿e flora z Huby jest starsza, Lubañ 1211 m górnomioceñska (Oszast, 1973; Oszast & Stu- 1000 PASMO LUBANIA1100 chlik, 1977; Birkenmajer, 1979). LUBAÑ RANGE POLSKA Dunajec 900 POLAND Kopalne szcz¹tki owoców i nasion z Mizer- 800 Maniowy nej by³y póŸniej tak¿e obiektem badañ nad Dêbno Jezioro Czorsztyñskie zmiennoœci¹ roœlin. Zmiennoœæ owoców graba Mizerna 700 Czorsztyn Lake Carpinus betulus L. i ich cechy anatomiczne Ryc. 2 Kluszkowce 600 by³y badane przez Bia³obrzesk¹ (1964), kopalne Frydman Fig. 2 Grywa³d Czorsztyn 500 Kroœcienko n/D nasiona Menyanthes z Mizernej przez Jentys- Szczawnica -Szaferow¹ i Truchanowiczównê (1953) oraz Falsztyn Truchanowiczównê (1964) owoce Dulichium PIENINY W£AŒCIWE z Mizernej i Dziadowych K¹tów (Grywa³du) Jez. Trzy Korony Sromowieckie Sromowce 982 m przez Truchanowiczównê (1973). Poszczególne PIENINY SPISKIE Sromowiec Lake Wy¿ne Niedzica taksony roœlin z Mizernej by³y ponadto tematem osobnej publikacji Szafera (1952a: Eucommia), 0 4km Dunajec Janickiej-Ba³ut (1954: Stewartia) oraz £añcuc- kiej-Œrodoniowej (1967: Hemiptelea). Ryc. 1. Po³o¿enie stanowiska Mizerna na Podhalu. Ma³ym prostok¹tem zaznaczono obszar przedstawiony na ryc. 2 W 1979 r., przed nape³nieniem zbiornika Fig. 1. Location of the Mizerna site at Podhale. Small rectangle denotes area czorsztyñskiego i definitywnym zalaniem sta- shown in Fig. 2 nowiska w Mizernej, z inicjatywy Birkenmajera wykonano nowe wiercenie i pobrano dodatkowe materia³y z tego stanowiska (Mizerna Nowa), z których dotychczas oznaczono endokarpy podpowierzchniowy zasiêg rodzaju Potamogeton (Velichkevich & Lesiak, Mizerka osadów „plio-plejstocenu” 1996), wa¿nego dla stratygrafii osadów m³od- A 4 subsurface extension of szego neogenu i plejstocenu. Badania palinolo- “Plio-Pleistocene” deposits giczne rdzenia osadowego o d³ugoœci ok. 39 m z wiercenia Mizerna Nowa s¹ aktualnie prowa- B dzone przez Worobiec (2011). z c o r odkrywki osadów p 3 o „plio-plejstoceñskich” Owocowo-nasienna flora kopalna Mizernej K exposure of “Plio-Pleistocene” deposits C Flora Mizernej liczy ok. 200 taksonów drzew, krzewów i roœlin zielnych. Sk³ad florystyczny 2 5 znalezionych w niej szcz¹tków owoców i nasion 3 jest typowy dla formacji leœnej charakterystycz- 1 wiercenia i szybik (C) nej dla neogenu Europy Œrodkowej, tzw. mixed boreholes and exposure (C) mesophytic forest. By³y to bogate gatunkowo lasy, z przewa¿aj¹cym udzia³em liœciastych drzew i krzewów zrzucaj¹cych liœcie i ze zmien- nym udzia³em drzew szpilkowych (Mai, 1995). numeracja wg Szafera (1954) W Mizernej s¹siadowa³y z nimi zró¿nicowane i Birkenmajera (1954, 1958, 1961) – AC– numeration after Szafer (1954) zbiorowiska roœlin zielnych, przede wszyst- and Birkenmajer (1954, 1958, 1961) kim roœlin wodnych i b³otnych (Szafer, 1954). Rosn¹ce w ówczesnych zbiorowiskach roœliny by³y reprezentowane zarówno przez gatunki Mizerka obecnie wymar³e, jak i bliskie wspó³czesnym numeracja wg Szafera (1954) (ryc. 5). Takie wspó³wystêpowanie gatunków 0 300m i Birkenmajera (1954, 1958, 1961) – 15– numeration after Szafer (1954) wymar³ych i wspó³czesnych – zarówno drzew and Birkenmajer (1954, 1958, 1961) i krzewów, jak i roœlin zielnych – jest cech¹ Dunajec charakterystyczn¹ kopalnych zespo³ów flory- stycznych odpowiadaj¹cych schy³kowi neogenu Ryc. 2. Mizerna – kopalna dolina rzeczna wype³niona s³odkowodnymi osadami w Europie. pliocenu (i ?starszego plejstocenu) Lasy okolic Mizernej tworzy³y w przesz³oœci Fig. 2. Mizerna site – buried river valley filled with fresh-water Pliocene (and g³ównie kopalne gatunki œwierka (Picea excelsa ?Early Pleistocene) deposits (Lam.) Link. foss., P. polita Carr., P. rubra 3Wed³ug Szafera (1954), z uwzglêdnieniem wyników rewizji oryginalnych materia³ów przeprowadzonej przez M. £añcuck¹- -Œrodoniow¹, D. H. Maia i F. J. Wieliczkiewicza (niepubl. mat. arch. Instytutu Botaniki im. W³adys³awa Szafera Polskiej Akademii Nauk). 277 Przegl¹d Geologiczny, vol. 60, nr 5, 2012 g³êbokoœæ [m] drzew i krzewów we florze Mizernej oznaczono depth [m] 540 [m. n.p.m.] B [m a.s.l.] owoce i nasiona takich rodzajów jak Abies, Acer, 0 studnia well a Alnus, Betula,