Projekt badawczy PIG-PIB wsród laureatów polsko-francuskiego programu badań naukowych PHC Polonium

Projekt pt. "Holostratygrafia i zmiany paleośrodowiskowe w interwale granicy berias/walanżyn (140-135 mln lat temu) we Francji i w Polsce" kierowany przez dr hab. Jacka Grabowskiego z Państwowego Instytutu Geologicznego-PIB będzie realizowany w ramach kolejnej edycji polsko-francuskiego programu badań naukowych PHC Polonium. Program wspiera mobilność współpracujących ze sobą zespołów badawczych. W aktualnej edycji programu wybrano 20 projektów. 

W ramach projektu kierowanego przez dr hab. Jacka Grabowskiego przeprowadzona zostanie szczegółowa korelacja stratygraficzna pomiędzy basenami Polski i Francji w oparciu o trendy i wydarzenia paleośrodowiskowe, przy zastosowaniu interdyscyplinarnej metodologii, których podstawą będzie datowanie bio- i magnetostratygraficzne. W skład zespołu badaczy wchodzą również inni eksperci z PIG-PIB: dr Izabela Ploch i mgr Andrzej Chmielewski.

Interwał granicy berias/walanżyn (wczesna kreda, ok. 140-135 mln lat temu) był okresem istotnych zmian paleoekologicznych, polegających na zmianach produktywności biologicznej i składu fauny w płytkowodnych środowiskach sedymentacji węglanowej. Zmiany te wpłynęły na geometrię platform węglanowych, a także na sedymentację węglanową w basenach głębokomorskich. Stosunkowo częste zmiany wilgotności klimatu były związane najprawdopodobniej z okresowymi zlodowaceniami w wyższych szerokościach geograficznych. Wydarzenia i trendy paleoklimatyczne we wczesnej kredzie mogą być wykorzystane jako narzędzia stratygraficzne, chociaż ich przebieg w poszczególnych domenach paleogeograficznych (np. w Basenie Polskim i północno-zachodniej Tetydzie) jest wyraźnie zróżnicowany.

Głównym celem projektu jest opracowanie szczegółowego, wysokorozdzielczego schematu holostratygraficznego (wykorzystującego narzędzia bio-, chemo-, cyklo- i magnetostratygrafii) głębokomorskich sukcesji basenu wokontyjskiego (pd-wsch. Francja), basenu sukcesji reglowej dolnej Tatr Zachodnich oraz basenu polskiego (śr. Polska). Schemat ten zostanie wykorzystany do przygotowania propozycji światowego wzorca granicy między beriasem a walanżynem (Global Stratotype Section and Point - GSSP) dla podkomisji ds. Stratygrafii Systemu Kredowego w ramach Międzynarodowej Komisji Stratygraficznej (ICS). Dodatkowo szczegółowy schemat chronostratygraficzny będzie podstawą do datowania i kalibracji zmian paleocanograficznych i paleośrodowiskowych, określonych na podstawie zmian dopływu materiału terygenicznego, natlenienia wód dennych oraz wahań składu gatunkowego i frekwencji nanoplanktonu wapiennego.

Projekt realizowany będzie we współpracy z uczelnią francuską Universite de Rennes 1 - Geosciences Rennes, a także Universite Claude Bernard w Lyonie i Universite de Bretagne Occidentale w Breście. Zespół polski będzie odpowiedzialny za badania magnetostratygraficzne, szczegółowe profilowanie podatności magnetycznej (MS), profilowanie spektrometryczne gamma (GRS), chemostratygrafię opartą na zawartości pierwiastków głównych i śladowych oraz biostratygrafię kalpionellidów (mikroskamieniałości). Zespół francuski podejmie się opracowania cyklostratygraficznego, sedymentologicznego, biostratygrafii amonitów i nannoskamieniałości wapiennych oraz stratygrafii izotopowej węgla.

Polsko-francuskie badania obejmą interwał stratygraficzny od wyższej części górnego beriasu (zona amonitowa Alpillensis, subzony kalpionellowe D2-D3, nannozona NK-2B, magnetozony M16n-M15n) do niższej części dolnego walanżynu (zony amonitowe Pertransiens i Neocomiensiformis, zona kalpionellowa E, nannozona NK-3A, magnetozony M14r do M12r). Głównym obiektem badań we Francji (basen wokontyjski) będzie profil Vergol, który jest jednym z kandydatów na profil stratotypowy granicy berias/walanżyn.

polfran

Basenowe utwory walanżynu w profilu Montclus, pd-wsch. Francja

Dodatkowo, opracowany zostanie profil Montclus posiadający już bogatą dokumentację dotyczącą zmian paleośrodowiskowych w górnym beriasie i dolnym walanżynie. W Polsce, szczegółowym badaniom zostanie poddany profil Doliny Krytej w Tatrach Zachodnich oraz profil wiercenia Żychlin IG-3 w basenie polskim.

Projekt ma duże znaczenie naukowe, zarówno dla integracji różnych metod stratygraficznych w interwale granicy berias/walanżyn, jak również dla testowania wzajemnych współzależności i interakcji pomiędzy zmianami klimatycznymi (zlodowacenia, zmiany wilgotności), wahaniami poziomu morza i paleoproduktywności, składem izotopowym węgla w osadach węglanowych i zmianami parametrów orbitalnych Ziemi. Program Polonium realizowany jest w Polsce przez Narodową Agencję Wymiany Akademickiej (NAWA), a we Francji przez Ministerstwo Spraw Zagranicznych (MEAE) oraz Ministerstwo Szkolnictwa Wyższego i Badań (MESRI). Kolejna edycja naboru do programu Polonium rozpocznie się w kwietniu 2021 roku.

Tekst i zdjęcia: Jacek Grabowski