WULKANOKLASTYCZNE OSADY CZERWONEGO SPĄGOWCA DOLNEGO NA OBSZARZE WIELKOPOLSKI

Anna MALISZEWSKA¹, Hubert KIERSNOWSKI¹, Elżbieta JACKOWICZ<sup>1

1</sup>Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Abstrakt. Na obszarze Wielkopolski skały wulkanoklastyczne dolnego czerwonego spągowca występują w kompleksach o miąższości od kilku do kilkuset metrów, zalegających najczęściej na pokrywach lawowych, lokalnie zaś w zredukowanej formie tworzą ich przewarstwienia lub pojawiają się pod nimi na skałach podłoża permu. Serię wulkanoklastyczną reprezentują wulkanogeniczne skały epiklastyczne oraz tufy i tufity. Skałom tym miejscami towarzyszą utwory ubogie w materiał pochodzenia wulkanicznego.
Istotne znaczenie skał wulkanoklastycznych dla korelacji litostratygraficznej utworów czerwonego spągowca było przyczyną podjęcia kompleksowych badań sedymentologicznych, petrograficznych i chemicznych tych skał. Celem badań było ustosunkowanie się do kwestii depozycji lub redepozycji materiału wulkanicznego w utworach wulkanoklastycznych oraz rozważenie ich pozycji w profilach czerwonego spągowca w aspekcie litostratygraficznym. Rozpoznanie genezy tych utworów było do tej pory nie- wystarczające dla prawidłowej klasyfikacji litostratygraficznej.
Przeprowadzone badania wykazały, że seria wulkanoklastyczna jest zdominowana objętościowo przez utwory epiklastyczne, a składające się na nie osady tworzyły się w klimacie wilgotnym i ciepłym, gdzie znaczący wpływ na erozję i depozycję miała woda. Są to osady mokrych stożków aluwialnych i równi aluwialnej, zarówno rzeczne, jak też jeziorne. W ich rozwoju zaznacza się cykliczność stymulowana fluktuacjami paleoklimatu i aktywnością tektoniczną. Przewarstwienia skał piroklastycznych w tych utworach świadczą o eksplozywnej aktywności wulkanicznej, synchronicznej z sedymentacją detrytu, którego materiałem źródłowym były głównie kwaśne tufy, lawy i tefra, lokalnie zaś także andezyty, bazalty oraz skały okruchowe nie związane z wulkanizmem. Stan zachowania ziarn oraz niedojrzałość strukturalna osadów wskazuje na krótki transport mechaniczny detrytu w środowisku wodnym. Osady równi aluwialnych były deponowane wolniej niż osady stożków aluwialnych, które deponowane są przy znaczącym udziale transportu grawitacyjnego. Przed ostateczną depozycją składniki osadów były słabo zwietrzałe, przeobrażenia ich rozwinęły się najsilniej na etapie diagenezy i metamorfizmu bardzo niskiego stopnia. Głównym czynnikiem dezintegracji skał macierzystych nie było zatem wietrzenie chemiczne, lecz najprawdopodobniej erupcje freatyczne lub freatomagmowe powodujące rozsadzenie stożków stratowulkanów. Okruchy starszych skał wulkanicznych wraz z piroklastami juwenilnymi zostały uruchomione w postaci lawin, laharów lub przemieszczone za pośrednictwem wód powierzchniowych, a podczas transportu uległy przemieszaniu z detrytem pochodzącym ze skał otaczających.
Środowisko geotektoniczne materiału źródłowego omawianych osadów określono jako aktywną krawędź kontynentalną, przy czym utwory zasobniejsze w okruchy starszych skał wylewnych, andezytów i bazaltów, ujawniają cechy środowiska kontynentalnego łuku wysp. Zasięg basenu sedymentacyjnego odzwierciedla obszar późniejszej, wzmożonej subsydencji i sedymentacji w górnym czerwonym spągowcu.
Badanym utworom, związanym ze środowiskiem sedymentacji w basenie aluwialnym, nadano roboczą nazwę - seria epiklastyczno-piroklastyczna. W ramach tej nieformalnej jednostki litostratygraficznej o przewadze skał epiklastycznych wyróżniono kompleks skał piroklastycznych zdefiniowany jako ogniwo Objezierza. Ogniwo obrzyckie pozostaje w wielkopolskiej formacji wulkanogenicznej.

Slowa kluczowe: skały piroklastyczne, skały epiklastyczne, sedymentologia, petrologia, czerwony spągowiec dolny, Wielkopolska.