Przegląd Geologiczny (2002-11) tom 50

BLIŻEJ UNII EUROPEJSKIEJ
1029 Globalny Monitoring Środowiska i Bezpieczeństwa (GMES) - nowy program Unii Europejskiej - Maciej Podemski
KALENDARIUM
1031 Informacje o przyszłych wydarzeniach - Barbara Żbikowska
1032 Przegląd ważniejszych wydarzeń - Barbara Żbikowska
KONGRESY, SYMPOZJA I KONFERENCJE
1033 18th General Meeting of the International Mineralogical Association - Edynburg, Wielka Brytania, 01–06.09.2002 - Andrzej Piotrowski
1035 Słowacko-Czesko-Polskie Dni Mineralogiczno-Petrologiczno-Złożowe - Herlany, Słowacja, 27–29.08.2002 - Tomasz Bajda
1036 8th Annual Conference of the International Association for Mathematical Geology - Berlin, Niemcy, 15–20.09.2002 - Krzysztof Labus
KRONIKA
1037 Warsztaty naukowe - Azotany wód podziemnych Europy - Wisła, 04–06.06.2002 - Janusz Jureczka, Andrzej Pacholewski
1039 Posiedzenie Komitetu Redakcyjnego Przeglądu Geologicznego - Ewa Madurowicz
1041 Dzięki geologom Ministerstwo Środowiska najlepsze pośród ministerstw! - Michał Sokołowski
WSPOMNIENIA
1042 Konstanty Karaczun 1923–2002 - Stefan Młynarski
RECENZJE
1043 W. Mizerski & H. Sylwestrzak - Słownik Geologiczny - Marek Graniczny
WIADOMO|CI GOSPODARCZE
1043 Aktualia ropy naftowej i gazu ziemnego - Jerzy Zagórski
ARTYKUŁY INFORMACYJNE I POLEMIKI
1046 Propozycja utworzenia stanowisk dokumentacyjnych w Ślężańskim Parku Krajobrazowym i na obszarach przyległych - Krystyna Klimas, Leszek Jamrozik
1048 Zróżnicowanie jakości kopalin ilastych ceramiki budowlanej w Polsce - Paweł Brański, Wojciech Szczygielski
1053 Początkowe etapy rozwoju Centralnej Bazy Danych Geologicznych (CBDG) oraz podsystemy "Otwory" i "Geofizyka wiertnicza" - Krystyna Kupiszak
1069 Rezultaty badań minerałów ciężkich w lessach - badań wykonanych przez warszawski ośrodek uniwersytecki - dyskusja - Krystyna Zawidzka
1071 Rezultaty badań minerałów ciężkich w lessach - badań wykonanych przez warszawski ośrodek uniwersytecki - replika - Roman Chlebowski, Leszek Lindner
RECENZOWANE ARTYKUŁY NAUKOWE
1073 Reologiczny model litosfery w strefie szwu transeuropejskiego (TESZ) wzdłuż profilu sejsmicznego LT–7 (NW Polska - SE Niemcy) - Marek Jarosiński, Paweł Poprawa, Fred Beekman

Streszczenie. Modelowanie reologii litosfery przeprowadzono wzdłuż przekroju sejsmicznego LT–7. Przecina on w poprzek strefę szwu transeuropejskiego (TESZ), cechującą się znaczną oboczną zmiennością struktury skorupy ziemskiej oraz reżimu termicznego. W zależności od warunków fizycznych oraz składu mineralnego deformowanego ośrodka skalnego, przypisywano mu styl deformacji kruchy lub podatny. Przyjęto, że wielkość naprężeń dyferencjalnych w warstwach kruchych ograniczona jest tarciem na powierzchniach uskoków, natomiast w warstwach podatnych oporem pełźnięcia dyslokacyjnego sieci krystalicznej. Jako dane do przeprowadzonych analiz wykorzystano sejsmiczny model prędkościowy wzdłuż refrakcyjnego przekroju LT–7, rozkład gęstości powierzchniowego strumienia cieplnego wzdłuż przekroju, a także, przez analogię do obszarów sąsiednich, miąższość mechanicznej litosfery oraz produkcję ciepła radiogenicznego. Dla pozostałych parametrów modelowania przyjęto wartości standardowe z literatury. Poszczególnym warstwom modelu sejsmicznego przypisano zgeneralizowany skład mineralny oraz stałe materiałowe, charakteryzujące deformacje podatne. W pierwszej kolejności wykonano profile temperaturowe litosfery, które następnie wykorzystano w modelach reologicznych. Jednowymiarowe modelowanie dla każdego profilu przeprowadzono dla wariantów zmiennych parametrów termicznych, zmierzając do uzyskania płynności zmian strumienia cieplnego z płaszcza i miąższości termicznej litosfery między profilami. Wyliczone wartości strumienia cieplnego z płaszcza są zmienne od 20 mW/m2 na kartonie wschodnioeuropejskim, przez 20–35 mW/m2 w strefie TESZ (z maksymalnymi wartościami w jej SW części), do 25–30 mW/m2 na platformie waryscyjskiej w Niemczech. Miąższość termicznej litosfery w poszczególnych, powyżej wymienionych strefach, wyniosła odpowiednio: 170–200 km, 90–160 km oraz 110–140 km. Główną cechą analizowanego profilu reologicznego, jest osłabienie litosfery w jego centralnej części, tj. na skraju platformy paleozoicznej i w sąsiadującej z nią części TESZ. Strefa tego osłabienia pokrywa się z obszarem podwyższonego strumienia cieplnego. W jej obrębie niemal zanika wytrzymałość górnego płaszcza. Wzdłuż całej pozakratonicznej części profilu, w obrębie środkowej i dolnej skorupy wyraźne zaznacza się strefa osłabienia, stanowiąca warstwę o miąższości ok. 20 km. Osłabienie to powoduje mechaniczne rozdzielenie górnej skorupy i górnego płaszcza. Jedynie na kratonie wschodnioeuropejskim poszczególne warstwy litosfery są mechanicznie spojone ze sobą. Obliczona całkowita wytrzymałość litosfery w kontrakcji zmienia się od 30–50 ×1012 N/m na kartonie wschodnioeuropejskim, przez 15–25 ×1012 N/m w strefie TTZ oraz poniżej 5 ×1012 N/m w SW części strefy TESZ, do 5–15 ×1012 N/m w na platformie waryscyjskiej. Analiza wrażliwości modelu wykazała, że zmienność parametrów termicznych w realistycznych granicach ma znaczny wpływ na wytrzymałość litosfery, lecz nie rzutuje na jej generalne rozwarstwienie reologiczne. Dodatkowo stwierdzono, że niezależne określenie miąższości mechanicznej litosfery jest podstawowym warunkiem sporządzenia wiarygodnego modelu reologicznego dla omawianego obszaru.

Słowa kluczowe: reologia litosfery, naprężenia tektoniczne, profil sejsmiczny, profil termiczny, NW Polska

1082 Interpretacja i modelowanie ziemskiego strumienia cieplnego w obszarze eksperymentu sejsmicznego POLONAISE’97 - analiza krytyczna - Jacek Majorowicz, Marta Wróblewska, Piotr Krzywiec

Analiza pola geotermicznego na obszarze eksperymentu sejsmicznego POLONAISE'97 może napotkać na szereg problemów, które poddano krytycznej analizie. Niska lub średnia dokładność profilowań temperatury w kilkuset otworach na terenie Polski wynika głównie z braku dostatecznie ustalonej równowagi termicznej w momencie pomiaru, jednak głębsze partie otworów, gdzie pomiary wykonano po długim czasie tak zwanej 'stójki wiertniczej' mogą być wykorzystane do określenia wartości strumienia cieplnego. Błędy określenia strumienia sięgają co najmniej 15% co wynika z błędów określeń gradientu geotermicznego, oraz błędów pomierzonych bądź estymowanych wartości przewodnictwa cieplnego. W związku z tym w interpretacji oraz modelowaniach wzięto pod uwagę tylko wyraźne zmiany wartości, wyższe niż błąd pomiarowy. Zmiany strumienia na terenie Polski są głównie rzędu 40 - 80 mW/m2, co pozwala na interpretację regionalnych zmian strumienia cieplnego. Analiza zmian o mniejszej skali jest mało wiarygodna. Wstępna interpretacja danych geotermicznych przy wykorzystaniu danych sejsmicznych jest niejednoznaczna, co wynika głównie ze słabej znajomości rozkładu ciepła radiogenicznego w skorupie. Modelowanie produkcji ciepła radiogenicznego w oparciu o jego relacje z rozkładem prędkości sejsmicznych daje duży kontrast temperatury obliczonej na granicy Moho między platformą wschodnioeuropejską a obszarami przyległymi. Nie jest to poparte przez bardzo wysokie wartości prędkości sejsmicznych Pn w obszarze o najwyższym strumieniu cieplnym. Przyszłe nowe projekty głębokich wierceń proponowane dla Polski powinny uwzględnić wykonanie badań geotermicznych wyższej jakości.

Słowa kluczowe: geotermika, skorupa, litosfera, głęboka sejsmika refrakcyjna, tektonofizyka;

1092 Ewolucja tektoniczna basenów sedymentacyjnych polskiej części Karpat zewnętrznych w świetle analizy subsydencji - Paweł Poprawa, Tomasz Malata, Nestor Oszczypko

Celem przeprowadzonych badań było określenie tektonicznych uwarunkowań rozwoju basenów sedymentacyjnych Karpat zewnętrznych. Zastosowano jednowymiarowy backstripping, przeprowadzony dla zrekonstruowanych, syntetycznych profili osadowego wypełnienia basenów. W przypadku analizy subsydencji głębokomorskich basenów Karpat zewnętrznych poprawka paleobatymetryczna ma bardzo duże znaczenie, co przy trudnościach z jej określeniem skutkuje szerokim zakresem możliwego błędu otrzymanych wyników. Odtworzony rozwój subsydencji basenów Karpat zewnętrznych jest jednorodny. Dla basenów śląskiego, a częściowo również skolskiego, stwierdzono trend wygasającej subsydencji, obejmujący tyton, wczesną kredę oraz cenoman, równoczesny z generalnym spowolnianiem tempa dostawy materiału detrytycznego do basenów, co uznano za przejaw postryftowej fazy rozwoju basenów. Pozwala to sugerować, że potencjalne, synryftowe wypełnienie osadowe basenów nie jest rozpoznane w Karpatach zewnętrznych z uwagi na lokowanie się powierzchni odkłuć przede wszystkim w obrębie dolnokredowych, postryftowych osadów drobnoklastycznych. Na podstawie analizy porównawczej z rozwojem tektonicznym obszarów otaczających badane baseny, tj. południowej domeny pery-tetydzkiej (basen polskim) oraz północnej części Karpat wewnętrznych, zasugerowano że powstanie basenów Karpat zewnętrznych mogło rozpocząć się od oksfordzkiego i/lub kimerydzkiego ryftowania. W późnej kredzie (turon-mastrycht), a ewentualnie również we wczesnym paleocenie, basen śląski i skolski uległy wynoszeniu tektonicznemu oraz strukturalnej inwersji. W okresie tym nastąpiło wyraźne zwiększenie tempa depozycji, co sugeruje, że wynoszeniu uległy również obszary źródłowe. Jako przyczynę regionalnej kompresji, prowadzącej do wynoszenia i inwersji wskazać można fazę orogeniczną w obrębie Karpat wewnętrznych. Omawiane zjawiska bezpośrednio poprzedzają, bądź częściowo współwystępują z tektoniczną inwersją basenów domeny pery-tetydzkiej, co pozwala sugerować genetyczne związki między omawianymi procesami. Pod koniec późnej kredy bądź w paleocenie w basenach Karpat nastąpił nawrót subsydencji. Kontynuowała się ona w eocenie, przy równoczesnym generalnym spadku tempa depozycji za wyjątkiem basenu magurskiego. Na przełomie eocenu i oligocenu baseny Karpat zewnętrznych uległy intensywnemu wynoszeniu, które koreluje się z impulsem gwałtownej subsydencji w paleogeńskim basenie centralnych Karpat. Procesy te zachodziły równocześnie z jedną z zasadniczych faz orogenicznych w systemie łuku alpejskiego. Początkowo wynoszenie doprowadziło do izolacji basenów, ograniczenia cyrkulacji prądów i rozwoju euksenicznego środowiska depozycji, po czym tempo depozycji materiału detrytycznego gwałtownie wzrosło. Po ustaniu tektonicznego wynoszenia na przełomie eocenu i oligocenu, w basenach Karpat zewnętrznych nastąpiła ostatni faza umiarkowanej subsydencji (oligocen – wczesny miocen), która częściowo może być wiązana z obciążaniem płyty przedpola przez rozwijającą się pryzmę akrecyjną, ewentualnie również z basenotwórczym efektem transportu tektonicznego (piggy-back; np. basen magurski). Cechą charakteryzującą rozwój basenów Karpat zewnętrznych w eocenie, oligocenie i miocenie jest gwałtowny wzrost tempa dostawy materiału detrytycznego do basenów, cechujący sedymentację syn-orogeniczną. Proces ten wykazuje wyraźny diachronizm: w wewnętrznej strefie basenu magurskiego początek depozycji o takim charakterze miał miejsce już we wczesnym eocenie, podczas gdy w basenie skolskim w późnym oligocenie. Konsekwencją przyjętego dla basenów Karpat zewnętrznych modelu ryftowego, jest założenie kontroli geometrii syn-ryftowych basenów przez struktury ekstensyjne, co z kolei oznacza, iż struktury te w początkowej fazie kolizji prawdopodobnie ulegały tektonicznej inwersji. W efekcie prowadzi to do hipotezy o ewolucji od zakorzenionego do naskórkowego stylu kolizji orogenu Karpat zewnętrznych.

Słowa kluczowe: Karpaty zewnętrzne, baseny sedymentacyjne, jura, kreda, paleogen, neogen, backstripping, subsydencja tektoniczna, paleobatymetria

1109 Ślady zmian klimatycznych plejstocenu oraz holocenu w profilach temperatury w głębokich otworach wiertniczych na Niżu Polskim - Jan Szewczyk

Zmiany klimatu jakie miały i mają miejsce na Ziemi mogą pozostawiać swoje ślady w postaci zmian temperatury obserwowanych obecnie w profilach otworów wiertniczych. Analiza głębokościowej zmienności tych temperatur może być źródłem informacji o warunkach klimatycznych jakie istniały na badanym obszarze w różnych okresach. Czynnik ten wpływa równocześnie na obserwowaną wielkość ziemskiego strumienia cieplnego i jego uwzględnienie może mieć istotny wpływ na poprawność wyznaczenia tego parametru. Na podstawie przedstawionych w pracy wyników analiz badań geotermicznych opartych zarówno na metodzie konstrukcji syntetycznych profilowań termicznych (Ts), jak i wykonanych modelowaniach geotermicznych przeanalizowano wpływ czynnika paleoklimatycznego związanego ze zlodowaceniem późnoplejstoceńskim na wartości temperatur obserwowanych obecnie w otworach wiertniczych na obszarze Niżu Polskiego. Wstępna interpretacja danych geotermicznych z ponad 30 głębokich otworów z tego obszaru pozwoliła między innymi na stwierdzenie obecności efektu paleoklimatycznego, a także naokreślenie średniej wartości temperatury warstwy przypowierzchniowej (GST) istniejącej na tym obszarze w okresie tego zlodowacenia. (-6.85 deg C).

Słowa kluczowe: Paleoklimat, profile temperatury, glacjalny/interglacjalny kontrast temperatur, zlodowacenie wisły, strumień cieplny, Niż Polski

1115 Wpływ dynamiki falowania na zmiany w strefie plaży zewnętrznej, na przykładzie wybrzeża Bałtyku między Mrzeżynem i Dźwirzynem - Leszek Kurowski

Zmiany dynamiki falowania w strefie brzegowej Bałtyku mają wielkie znaczenie w jej ukształtowaniu oraz zachodzących procesach erozji i sedymentacji. Pamiętać trzeba jednak, że także ukształtowanie brzegu i dna przybrzeża, ze względu na jego rewowy charakter, wpływa w istotny sposób na przebieg falowania w tej części zbiornika morskiego. Celem autora tej pracy jest utworzenie logicznego ciągu przyczyn i skutków działania fal w strefie plaży zewnętrznej, na odcinku wybrzeża między Mrzeżynem i Dźwirzynem. Nie jest to proste, gdyż morze „żyje” własnym rytmem, uzależnionym od wielu różnych czynników. Trudno jest oczekiwać długotrwałych okresów stabilności rytmu morza, w zawsze mniej lub bardziej ograniczonym czasie prowadzenia obserwacji. Przedstawione rozważania i wnioski są ograniczone więc do konkretnych warunków, tzn. zmian stanu morza od 0–1 do 2–3 wg Beauforta. Prezentowana praca, podobnie jak poprzednie z tego tematu (por. Kurowski, 2000, 2002), nawiązuje do opracowań Rudowskiego (1962, 1970) i jest w pewnym stopniu ich kontynuacją.

W warunkach spokojnego morza (0–1 wg Beauforta) plaża zewnętrzna stanowi 2,5–3,0 m szerokości pas nachylony pod kątem 10–12o w kierunku morza. Powierzchnia morza stanowi praktycznie taflę lustrzaną. Jedynie w strefie najpłytszego przybrzeża widoczne są małe fale, o wysokości 0,15–0,25 m, które załamują się bezpośrednio na krawędzi czoła plaży. Plaża zewnętrzna w tych warunkach jest miejscem występowania wielu drobnych, nietrwałych, erozyjnych i akumulacyjnych form osadu opisanych szczegółowo w polskiej literaturze przez Rudowskiego (1962), (por. także Kurowski, 2002).

Przy stanie morza 1–2 (wg Beauforta) wysokość fal w strefie przybrzeża wzrasta do 0,5–0,6 m. Następstwem tego jest poszerzenie do 3,0–4,0 m oraz spadek kąta nachylenia czoła plaży do 8–10o. W takich warunkach powszechnie tworzą się sierpy plażowe, stopnie i nisze erozyjne. Często obserwuje się zjawisko mikroobrywów. Przy dłuższych okresach stabilności tych warunków dalej wzrasta szerokość (do 4,0–6,0 m) i spada kąt nachylenia (do 6–8o) czoła plaży. Na granicy zasięgu strefy zmywu dochodzi do formowania nasypów żwirowych, często także wałków glonowych. Intensywnie rozwijają się laguny plażowe, połączone systemem kanałów przepływowych i odwadniane kanałami powrotnymi. W obrębie lagun rozwijają się nasypy mikrodeltowe.

W warunkach dalszego wzrostu dynamiki morza (2–3 wg Beauforta) wysokość fal na opisywanym odcinku wybrzeża przekracza 1,0 m. W konsekwencji dalej wzrasta szerokość (do 8,0–10,0 m) i spada kąt nachylenia owierzchni (do 2–4o) plaży zewnętrznej. Zanikają laguny plażowe. W ich miejscu rozwijają się kanały, w których transport wody i materiału okruchowego odpowiada warunkom górnego reżimu przepływu w typowych korytach rzecznych. Dalszy wzrost (>3 wg Beauforta), a następnie spadek dynamiki morza umożliwiał z kolei formowanie piaszczystych tarasów brzegowych. Przedstawione w pracy formy nagromadzenia osadu i struktury są bardzo charakterystyczne dla środowisk wybrzeży morskich i mogą mieć znaczenie diagnostyczne w szeroko pojętych badaniach sedymentologicznych zarówno utworów kopalnych jak i współczesnych.

Słowa kluczowe: Bałtyk, plaża zewnętrzna, strefa zmywu, stopień erozyjny, nisza erozyjna, mikroobrywy, sierpy plażowe, nasypy żwirowe, wałki glonowe, laguny plażowe, kanały przepływowe, kanały powrotne, mikrodelty, piaszczysty taras brzegowy