PAÑSTWOWY INSTYTUT GEOLOGICZNY WOJCIECH PRUSSAK, RADOS£AW PIKIES G³ówny koordynator Szczegó³owej mapy geologicznej Polski — A. BER Koordynator regionu wschodniego Pomorza, Warmii i Mazur — W. MORAWSKI OBJAŒNIENIA DO SZCZEGÓ£OWEJ MAPY GEOLOGICZNEJ POLSKI 1:50000 Arkusz Czarna D¹brówka (23) (z 1 fig., 4 tab. i 3 tabl.) Wykonano na zamówienie Ministra Œrodowiska za œrodki finansowe wyp³acone przez Narodowy Fundusz Ochrony Œrodowiska i Gospodarki Wodnej WARSZAWA 2007 Autorzy: Wojciech PRUSSAK, Rados³aw PIKIES Pañstwowy Instytut Geologiczny, Oddzia³ Geologii Morza ul. Koœcierska 5, 80-328 Gdañsk Redakcja merytoryczna: Zofia KLIMCZAK Pañstwowy Instytut Geologiczny ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa Akceptowa³ do udostêpniania Dyrektor Pañstwowego Instytutu Geologicznego prof. dr hab. Tadeusz M. PERYT ISBN 978-83-7372-991-9 © Copyright by Ministerstwo Œrodowiska and Pañstwowy Instytut Geologiczny, Warszawa 2007 Przygotowanie wersji cyfrowej: Stanis³aw OLCZAK, Jacek STR¥K 2 SPIS TREŒCI I. Wstêp ..........................................................5 II. Ukszta³towanie powierzchni terenu ..........................................7 III. Budowa geologiczna .................................................13 A. Stratygrafia.....................................................13 1. Neogen .....................................................13 a. Miocen ...................................................14 2. Czwartorzêd ..................................................14 a. Plejstocen ..................................................14 Zlodowacenia po³udniowopolskie .....................................15 Zlodowacenie Nidy ..........................................15 Zlodowacenie Sanu 1 .........................................16 Zlodowacenia œrodkowopolskie ......................................17 Zlodowacenie Odry ..........................................17 Zlodowacenie Warty ..........................................17 Interglacja³ eemski .............................................20 Zlodowacenia pó³nocnopolskie ......................................20 Zlodowacenie Wis³y ..........................................20 Stadia³ górny ............................................21 b. Czwartorzêd nierozdzielony ........................................27 c. Holocen ...................................................28 B. Tektonika i rzeŸba pod³o¿a czwartorzêdu .....................................29 C. Rozwój budowy geologicznej ...........................................31 IV. Podsumowanie ....................................................36 Literatura ......................................................37 3 SPIS TABLIC Tablica I — Szkic geomorfologiczny w skali 1:100 000 Tablica II — Przekrój geologiczny C–D Tablica III — Szkic geologiczny odkryty w skali 1:100 000 4 I. WSTÊP Obszar objêty arkuszem Czarna D¹brówka jest po³o¿ony w œrodkowej czêœci województwa po- morskiego i obejmuje fragmenty powiatów: bytowskiego (gmina Czarna D¹brówka), s³upskiego (gmina Potêgowo) oraz lêborskiego (gminy Cewice i Nowa Wieœ Lêborska). Granice arkusza wyzna- czaj¹ wspó³rzêdne 17°30’ i 17°45’ d³ugoœci geograficznej wschodniej oraz 54°20’ i 54°30’ szerokoœci geograficznej pó³nocnej. Powierzchnia terenu objêtego arkuszem wynosi oko³o 300 km2. Mapa geologiczna z tekstem objaœniaj¹cym i za³¹cznikami zosta³a wykonana w Pañstwowym Insty- tucie Geologicznym — Oddziale Geologii Morza w Gdañsku. Podstaw¹ wykonania by³ „Projekt prac geologicznych” zatwierdzony przez Ministra Ochrony Œrodowiska, Zasobów Naturalnych i Leœnictwa decyzj¹ z dnia 12 czerwca 1997 r. (KOK/20/97). Prace geologiczno-zdjêciowe i dokumentacyjne wykona- no w latach 2000–2002. Prace dokumentacyjne obejmuj¹ opis 981 punktów dokumentacyjnych, w tym: 871 sond rêcznych o g³êbokoœci 2,0–3,3 m, 10 ods³oniêæ, 24 sondy mechaniczne o g³êbokoœci 8–10 m, opisy 76 otworów wiertniczych archiwalnych, w tym trzy otwory badawcze dla SMGP (kartograficzne) oraz dokumentacje z³o¿owe (kruszywo naturalne, kreda jeziorna i torfy). Na 1 km2 obszaru objêtego gra- nicami arkusza przypada oko³o 3,3 punktu dokumentacyjnego. Wzd³u¿ linii projektowanego przekroju geologicznego A-B wykonano sondowania geoelek- tryczne (Jagodziñska, 2001). Wyniki tych badañ zosta³y wykorzystane przy konstrukcji przekroju geologicznego, a w szczególnoœci do interpretacji morfologii pod³o¿a czwartorzêdu oraz przestrzen- nego uk³adu poszczególnych poziomów litologicznych. W miejscach nie rozpoznanych wierceniami, interpretacja badañ geolelektrycznych (Jagodziñska, 2001; J. Twarogowski — konsultacja) pozwoli³a na okreœlenie litologii osadów plejstocenu wype³niaj¹cych g³êbokie obni¿enia pod³o¿a. Badania geo- elektryczne wskaza³y równie¿ na istnienie zaburzeñ glacitektonicznych. W ramach realizacji arkusza w 2001 r. wykonano trzy otwory wiertnicze badawcze (kartogra- ficzne): otwór 24 (Przybin) do g³êbokoœci 104 m, otwór 37 (Kozy) do g³êbokoœci 191 m i otwór 47 (Czarna D¹brówka) do g³êbokoœci 138 m. Wszystkie otwory osi¹gnê³y strop osadów miocenu. 5 Badania litologiczno-petrograficzne wykonane przez Micha³owsk¹ i Mas³owsk¹ (2002) zawie- raj¹ wyniki badañ i analiz: uziarnienia, sk³adu petrograficznego ¿wirów, sk³adu minera³ów ciê¿kich, stopnia obtoczenia ziaren kwarcu, zawartoœci wêglanu wapnia. Wykonano badania g³ównie dla pró- bek osadów czwartorzêdowych, w ma³ym zakresie dla trzeciorzêdowych. Budow¹ geologiczn¹ i wykszta³ceniem litologicznym osadów permsko-mezozoicznych na Ni¿u Polskim zajmowa³ siê Dadlez i inni (1976, 1998). Wykszta³cenie litologiczne paleogenu i neogenu (trzeciorzêdu) oraz podzia³ stratygraficzny tego systemu by³y przedmiotem badañ Grabowskiej i Wa¿yñskiej (1997), Kosmowskiej-Ceranowicz (1987) oraz Piwockiego i Olkowicz-Paprockiej (1987). Niniejsze opracowanie jest pierwszym szczegó³owym ujêciem budowy geologicznej opisywa- nego fragmentu centralnej czêœci Pojezierza Kaszubskiego dotycz¹cym czwartorzêdu. Dotychczas je- dynym opracowaniem geologiczno-kartograficznym omawianego obszaru by³a Mapa geologiczna Polski w skali 1:200 000, arkusz S³upsk wraz z Objaœnieniami (Mojski, Pazdro, 1978; Mojski, Sylwe- strzak, 1978a, b). Profil litologiczno-stratygraficzny tego rejonu by³ przedmiotem prac Mojskiego (1968, 1984). W s¹siedztwie obszaru arkusza Czarna D¹brówka znajduj¹ siê opracowane arkusze: na pó³nocy Lêbork (Morawski, 1988, 1990), na po³udniu Pomysk Wielki (Petelski, 1997 ), na wschodzie Sierakowice (Prussak, 2000), na zachodzie £upawa (Zaleszkiewicz, 2003). Na obszarze tych arkuszy brak jest udokumentowanych palinologicznie osadów interglacjalnych. Piaski i ¿wiry, wystêpuj¹ce m.in. w profilu otworu hydrogeologicznego w Dziechlinie, Morawski (1988) hipotetycznie zaliczy³ do osadów rzecznych z interglacja³u eemskiego. Na obszarze objêtym granicami arkusza Pomysk Wielki Petelski (1997), na podstawie opisu litologicznego i badañ laboratoryjnych, w profilu plejsto- cenu wyró¿ni³ piaski rzeczne z interglacja³ów mazowieckiego i eemskiego. Na obszarze arkusza Sie- rakowice w profilu czwartorzêdu stwierdzono wystêpowanie interglacjalnych mu³ków i piasków jeziornych. Pomimo wykonanych badañ palinologicznych nie udokumentowano ich pozycji straty- graficznej (Prussak, 2000). Przez analogiê do profilu otworu wykonanego w Cz¹stkowie (Jurys, 1996; Makowska i in., 1996) przyjêto, i¿ s¹ to osady z interglacja³u wielkiego (mazowieckiego). Stosunkowo bogata jest literatura dotycz¹ca morfogenezy Pojezierza Kaszubskiego. Zagadnienia- mi dotycz¹cymi rozwoju szlaku sandrowego Pradoliny Pomorskiej, w ujêciu Keilhacka (1898, 1901), zajmowali siê: Zaborski (1933), Oko³owicz (1956), Augustowski (1964), Augustowski i Sylwestrzak (1973) oraz Sylwestrzak (1973, 1978). Keilhack i Sylwestrzak powstanie ró¿nych poziomów sandro- wych w obrêbie Pradoliny Pomorskiej ³¹cz¹ z kolejnymi fazami recesji ostatniego l¹dolodu. Wed³ug Oko³owicza (1956) hipsometryczne zró¿nicowanie poziomów sandrowych nale¿y wi¹zaæ z lokaln¹ zmian¹ poziomu odp³ywu wód proglacjalnych, wymuszon¹ g³ównie przez bry³y martwego lodu. 6 Pogl¹dy dotycz¹ce genezy morenowych poziomów wysoczyznowych przedstawi³a Kaczmarek (1973) oraz Karczewski (1988). Kaczmarek opisuj¹c hipsometrycznie zró¿nicowane poziomy more- nowe zwraca uwagê na litologiczne zró¿nicowanie powierzchni wysoczyznowych. Na wy¿szych hip- sometrycznie poziomach wysoczyznowych dominuj¹ osady pylasto-¿wirowe, na ni¿szych gliniaste. Autorka zwraca ponadto uwagê na to i¿ „s³abo rysuj¹ siê powi¹zania pomiêdzy ukszta³towaniem po- wierzchni podczwartorzêdowej na tym obszarze a wystêpowaniem p³atów wysoczyzn wykazuj¹cych okreœlon¹ piêtrowoœæ wysokoœciow¹”. Wed³ug Karczewskiego poszczególne poziomy morenowe po- wsta³y w wyniku etapowego zamierania i zaniku strefy brze¿nej l¹dolodu, w recesyjnej fazie pomor- skiej stadia³u górnego zlodowacenia Wis³y. Karczewski podtrzymujê wiêc ideê Bülowa (1927, 1932) i Schneidera (1926), i¿ l¹dolód zamiera³ tu pasmami. Cofanie siê l¹dolodu polega³o na zamieraniu brze¿nych partii lodu o szerokoœci 20–50 km w ka¿dorazowym cyklu degradacyjnym. Zagadnienia przebiegu deglacjacji na Pojezierzu Kaszubskim prezentowane s¹ w pracach Galona (1968, 1972), Galona i Roszkówny (1967) oraz Roszko (1968). Wed³ug szkicu opracowanego przez Roszko, ca³y obszar arkusza Czarna D¹brówka znajduje siê w zasiêgu fazy pomorskiej i w zasiêgu de- glacjacji zwi¹zanej ze stagnuj¹cym i martwym lodem. Zdaniem autorki deglacjacja na tym obszarze za- chodzi³a poprzez rozcinanie strefy krawêdziowej wodami roztopowymi (in-, sub- i supraglacjalnymi). „Odp³yw wód odbywa siê, kszta³tuj¹cymi siê powoli, dolinami marginalnymi. P³aty