|
Abstract: The Carpathian conductivity anomaly, also called geoelectrical
anomaly, is constrained by the presence of high-conductivity rock series
at depths of 10 to 25 km, in different segments of the orogen. This paper
aims at locating the source of the anomaly in the framework of crustal
blocks and at its geological interpretation. The faulted and locally depressed
to 20 km surface of the high-resistivity Precambrian basement of the Polish
Carpathians is presented basing on the results of magnetotelluric sounding
(MTS). The major faults, of Neogene age, are oriented SW-NE in the west
and SE-NW in the east, running symmetrically to the Krasnik-Rzeszów-Rymanów-Debrecen
line (ca. 22° E). The high-conductivity layer overlying the crystalline
basement is probably composed of metamorphosed Palaeozoic strata, including
coal-bearing Carboniferous rocks. The sole presence and extent of these
rocks, however, are not sufficient to generate the regional conductivity
anomaly whose outline is clearly related to that of the Tertiary Carpathian
orogen.
The results of MTS sounding have been compared with those of seismic refraction
studies in the Ukrainian Carpathians. Two belts of depressions of variable
depth have been distinguished in the basement. The southern belt includes
a collision suture, i.e. the contact zone between the lowered Central
European block and the blocks of the Central West and East Carpathians.
Between BardejovWysowa and the Marmarosh Massif the source of the geoelectrical
anomaly is situated close to the northern margin of the southern basement
depression. Farther to the south, up to 46° N near Sf. Gheorghe, Romanian
geologists place this source on a deep-seated fault that borders the Central
East Carpathian block from E.
To the east of the SlovakUkrainian border, the southern depression is
overlain by folded flysch complexes of the Rakhov, Porkulets, "Black Flysch",
and Ceahlau units, interpreted as the infill of the Outer Dacides rift,
as well as by the Dukla unit flysch. The rift was situated in the marginal
part of the European continent. Its western continuation, presently covered
by the Dukla and Magura Nappes, is documented by relics of dark Doggerian
and Neocomian flysch strata, as well as by basalts exposed within the
Grajcarek Unit, north of the Pieniny Klippen Belt west of Krynica. The
farther continuation of this zone can be found in the Penninicum (Piemontais?)
of the Alps.
The source of the Carpathian geoelectrical anomaly is situated near the
collision suture; however, the structure of the Ukrainian Carpathians
basement and a shift of the anomaly source towards the Carpathian Foredeep
in the Focsani region, Romania, may indicate a relationship between the
anomaly and the lowered, marginal part of the continental crust.
It is suggested that an important factor generating the Carpathian geoelectrical
anomaly is graphite originated due to post-Oligocene migration and graphitization
of organic substance within deeply buried strata of the JurassicCretaceous
rift and within fault zones in the crystalline basement. The near-surface
manifestation of this process is the presence of veins bearing hydrothermal
mineral association, including authigenic quartz ("Marmarosh diamonds").
This quartz contains inclusions of anthraxolite, a hard bitumen showing
traces of incipient graphitization. Such veins are ubiquitous in the Carpathians,
close to the axis of the anomaly.
|
 |
Abstrakt: Karpacka anomalia przewodności zwana też anomalią
geoelektryczną wywołana jest obecnością dobrze przewodzących kompleksów
skał w głębokości od 10 do 25 km na różnych odcinkach orogenu. Podjęto
próbę zlokalizowania źródła anomalii w układzie bloków skorupy oraz
próbę wyjaśnienia jego geologicznej natury. Przedstawiono przybliżony
obraz zdyslokowanej i obniżonej lokalnie nawet do 20 km powierzchni
wysokooporowego fundamentu Karpat polskich (prekambr w oparciu o wyniki
sondowań magnetotellurycznych (MTS). Główne pęknięcia powstały w neogenie;
układają się one symetrycznie (SW-NE na zachodzie, SE-NW na wschodzie),
skośnie w stosunku do linii Kraśnik-Rzeszów-Rymanów-Debreczyn bliskiej
południkowi 22. Przedstawiono cechy nadścielającej fundament warstwy
dobrze przewodzącej jest to przypuszczalnie zmetamorfizowany paleozoik
z udziałem węglonośnego karbonu. Obecność i zasięg tych utworów nie
wystarczają do generowania regionalnej anomalii przewodności, która
nawiązuje wyraźnie do trzeciorzędowego zarysu Karpat.
Wyniki badań fundamentu metodą MTS zestawiono z wynikami refrakcyjnych
badań podłoża Karpat ukraińskich. Wyznaczono dwa pasy depresji podłoża
o zmiennej głębokości. W pasie południowym znajduje się kolizyjny szew
czyli strefa kontaktu obniżonego bloku skorupy kontynentu europejskiego
i bloków centralnych Karpat Zachodnich i Wschodnich. Między BardejovemWysową
a masywem Marmarosz źródło anomalii geoelektrycznej znajduje się przy
północnym brzegu południowego pasa depresji podłoża. Dalej ku południowi,
aż po 46 równoleżnik w pobliżu Sf. Gheorghe według rumuńskich geologów
źródło to znajduje się przy rozłamie skorupy stanowiącym zewnętrzną
granicę bloku centralnych Karpat Wschodnich.
Na wschód od granicy słowacko-ukraińskiej nad depresją południowego
pasa znajduje się sfałdowany flisz jednostek rachowskiej, porkuleckiej,
Czarnego Fliszu i Ceahlău interpretowany jako wypełnienie ryftu Dacydów
zewnętrznych, a także flisz jednostki dukielskiej. Ryft ten zlokalizowany
był w brzeżnej strefie kontynentu. Jego zachodnie przedłużenie przykryte
płaszczowinami dukielską i magurską dokumentują relikty ciemnego doggerskiego
i neokomskiego fliszu oraz bazaltów w jednostce Grajcarka przy północnej
granicy pienińskiego pasa skałkowego na zachód od Krynicy. Dalsze przedłużenie
znajduje się w Penninicum (Piemontais?) w Alpach. Strefa źródła karpackiej
geoelektrycznej anomalii jest bliska kolizyjnego szwu; budowa fundamentu
w Karpatach ukraińskich oraz przesunięcie źródła anomalii do zapadliska
w rejon Focşani w Rumunii wskazują na związek anomalii z obniżonym brzeżnym
pasem skorupy kontynentalnej.
Istotnym czynnikiem generującym karpacką geoelektryczną anomalię jest
przypuszczalnie grafit. Powstał on w wyniku pooligoceńskiej migracji
i grafityzacji substancji organicznej w pogrążonych głęboko osadach
juraj-sko-kredowego ryftu i w strefach pęknięć fundamentu. Przejawem
tego procesu przy powierzchni jest obecność żył z asocjacją minerałow
hydrotermalnych, w tym autigenicznego kwarcu (diamenty marmaroskie).
Obecne są w nim wrostki antraksolitu, twardego bituminu o początkowej
grafityzacji. Żyły te są częste w Karpatach w sąsiedztwie epicentrum
anomalii.
 |
Annales
Societatis
Geologorum
Poloniae
|
|