- Tytuł:
-
Origin of chert nodules from the Polish Muschelkalk, Middle Triassic
Geneza nodul czertowych i węglanowych w wapieniu muszlowym Polski - Autorzy:
- Kwiatkowski, S.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/191958.pdf
- Data publikacji:
- 2005
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Geologiczne
- Tematy:
-
chert nodules
silicification
earthquakes
muschelkalk
Polska - Opis:
-
In the Muschelkalk of Poland, carbonate nodules and chert nodules (siliceous and silico-carbonate ones) occur in two regions: the Upper Silesia and the Holy Cross Mountains. The chert nodules were formed by silicification of carbonate deposit, what is proved by silicified skeletal remains of carbonate fauna. The primary deposit formed in aerobic and sometimes evaporitic conditions was permeable, not lithified, and contained some per cent of SiO2. The silicification advanced either radially from the centre outwards, or from the outer surface inwards. In the latter case, a precursor of chert nodule was probably a carbonate nodule. The formation of chert nodules proceeded in two stages. In the first stage, the primary fabrics of rock were silicified but preserved, while in the second one they were destroyed. Simultaneously, the organic matter and iron were removed. Lithification advanced from the outer surface inwards. At first, the whole nodule was in a semi-plastic state, what is proved by the occurrence of plastic deformations. Some deformations have been induced by earthquake tremors. With aging of the nodule, only its outer, indurated part underwent cracking. The cortex was developed mostly after nodule's lithification at the expense of the outer part of the nodule, and it entered into the nodule's interior along the cracks. The transformations in particular nodules were stopped in various stages of their development.
W wapieniu muszlowym Polski nodule czertowe (krzemionkowe i krzemionkowo-wapienne) oraz węglanowe (Tabela 1) występuj ą wyłącznie w dwóch regionach: górnośląskim i świętokrzyskim (Fig. 1, 2). Regiony te odpowiadają dwóm połączeniom morza wapienia muszlowego z Tetydą - bramie wschodnio-karpackiej i bramie morawskiej. W obu regionach ilość i wielkość nodul zmniejsza się ku ich peryferiom. Występowanie nodul jest nieregularne lecz obfite w niektórych poziomach (Fig. 2), w skałach osadzonych w warunkach dobrego utlenienia (w wapieniach organogenicznych lub oolitowych) i w węglanowych osadach powstających wspólnie z ewaporatami. Nodule tworzyły się w osadzie węglanowym, niezlityfikowanym, przepuszczalnym, zawierającym kilka procent krzemionki i kilka procent substancji organicznej. W skałach zawierających nodule czertowe zawartość krzemionki w samym wapieniu jest niższa niż w skałach bez nodul, co dowodzi, że zawartość krzemionki w pierwotnym osadzie była mniej więcej wyrównana i utworzenie nodul czertowych nie było powiązane z dodatkową dostawą krzemionki do osadu. Nie było też żadnego wpływu opadów tufowych. Zsylifikowane szczątki węglanowej pierwotnie fauny dowodzą, że nodule czertowe utworzyly się przez sylifikację skały węglanowej. Poziome wymiary nodul są zawsze większe od ich wymiarów pionowych, co prawdopodobnie wynika z większej przepuszczalności horyzontalnej osadu i większej dostawy krzemionki lub węglanu w poziomie niż w pionie. Nodule utworzone w warunkach ewaporacyjnych są bardziej spłaszczone, co świadczy, że w tych warunkach różnica między przepuszczalnościami osadu w pionie i poziomie była większa niż w innych osadach. W nodulach czertowych sylifikacja obejmowała całkowicie lub częściowo (Fig. 5C) ooidy, onkoidy i drobne resztki szkieletowe. Duże wapienne skorupki fauny były zazwyczaj rozpuszczane z pozostawieniem próżni (Fig. 4B). Często nodule czertowe zawierają relikty skały macierzystej, zazwyczaj w centrum noduli (Fig. 3A,F, 4D) oraz żyły i romboedry węglanowe utworzone w czasie diagenezy (Fig. 5B). Sylifikacja postępowała bądź od środka noduli na zewnątrz, bądź od zewnątrz ku środkowi.Wpierwszym przypadku niekiedy powierzchnia noduli zatrzymywała się na dużej skorupie (Fig. 4C). Także nodule o strukturze grubych pasm powstały prawdopodobnie przez wzrost od środka w zmieniających się warunkach fizyko-chemicznych. We wnętrzach nodul tworzących się od zewnątrz węglany dominują nad krzemionk ą w środku noduli (Fig. 4E, F). Takie nodule powstały prawdopodobnie przez sylifikację nodul wapiennych. Części nodul, w których dominują węglany są dużo bardziej zanieczyszczone substancj ą organiczną niż części, w których dominuje krzemionka (Fig. 5A). Wyróżniono dwa etapy tworzenia się noduli czertowej. W pierwszym sylifikacja obejmuje elementy pierwotnej skały – ooidy, onkoidy (Fig. 5C), szczątki szkieletowe, laminację (Fig. 3E, D, 7D) nie niszcząc ich kształtu, zachowując część pierwotnej porowatości i tworząc w ten sposób strukturę widmową, przeważnie ciemnej barwy. W drugim stadium sylifikacja powoduje zniszczenie kształtów elementów pierwotnej skały, zmniejszenie porowatości i wyparcie na zewnątrz znacznej części substancji organicznej i związków żelaza (Fig. 3E, 6D). Usunięcie substancji organicznej następuje prawdopodobnie przez utworzenie rozpuszczalnych związków organiczno-krzemionkowych i ich od prowadzenie na zewnątrz. Powstaje struktura homogeniczna (Fig. 3H, 4G), zazwyczaj jasna. Najczęoeciej struktura widmowa występuje w środku noduli, a struktura homogeniczna ją otacza. Niekiedy cała nodula jest zachowana w jednej strukturze widmowej lub homogenicznej. Oprócz tych dwóch podstawowych struktur wyróżniono: 1) strukturę grubopasmową (Fig. 3I, 4E, 6A, 7F, H), w której współśrodkowe pasma różnią się składem mineralnym, strukturą lub kolorem, 2) strukturę drobnopasmową typu pierścieni Lieseganga (Fig. 6B, C), 3) strukturę kłębkową (Fig. 6D, E) porozrywanych i skłębkowanych pasm, 4) strukturę krystaliczną (Fig. 7A) drobno przekrystalizowanej krzemionki. Struktury te współwystępują ze strukturami widmową i homogeniczną. Lokalnie obserwowano przejścia od struktury grubopasmowej do kłębkowej (Fig. 6F, G, H). Nodule czertowe były początkowo przez krótki czas w stanie półplastycznym, o czym świadczą: 1) struktura kłębkowa powstała prawdopodobnie ze struktury grubopasmowej przy trzęsieniu ziemi, 2) rzadko występujące w nodulach pionowe rurki puste lub wypełnione kalcytem lub krzemionką -prawdopodobnie oelady ichnofauny (Fig. 7C, D) i 3) rzadko występujące pogrązy wapienia w stropie nodul czertowych (Fig. 7B) Oprócz typowych nodul czertowych z wyraźnymi granicami występują rzadko skupienia krzemionki z zatartymi granicami (Fig. 7E). W większości nodul czertowych występują spękania, czasem przechodzące w skałę otaczającą, czasem ograniczone do samych nodul. W nodulach krzemionkowych (nie krzemionkowo-wapiennych) spękania sa często wypełnione osadem identycznym ze skałą macierzystą (Fig. 4G, H, 6C, 7G), co dowodzi, że powstały przed lityfikacją skały macierzystej. Stwardnienie plastycznych nodul zaczynało się od zewnątrz. Początkowo tworzyła się twarda skorupka otaczająca miękkie jądro. Płytkie spękania ograniczały się do tej skorupki. Na powierzchni większości nodul występuje jasna, porowata kora (Fig. 3C, F, H), która często wnika wzdłuż spękań do wnętrza noduli (Fig. 3A, D, H, 4F). Tworzyła się więc po powstaniu spękań. Kora noduli czertowych wapienia muszlowego Polski tworzyła się inaczej niż kora czertowych noduli kredy Francji (Tabela 2). Wspólne występowanie w tych samych odsłonięciach nodul krzemionkowych, wapienno-krzemionkowych i wapiennych, o różnych strukturach, z korą lub bez kory, ze spękaniami wypełnionymi lub nie wypełnionymi osadem dowodzi, że diageneza w poszczególnych nodulach przebiegała różnie i zatrzymywała się w różnych stadiach swego rozwoju. - Źródło:
-
Annales Societatis Geologorum Poloniae; 2005, 75, No 3; 287-308
0208-9068 - Pojawia się w:
- Annales Societatis Geologorum Poloniae
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł