Rotliegend.jpeg

Czerwony spągowiec

Czerwony spągowiec (niem. Rotliegendes, ang. Rotliegend) w stratygrafii jest to określenie na sukcesję klastycznych osadów kontynentalnych (fluwialnych, eolicznych i jeziornych) a także skał wulkanicznych (w dolnej części), dawniej utożsamiane z dolnym permem (dziś utraciło znaczenie chronostratygraficzne) w permskim basenie Centralnej Europy.

Na zdjęciu po prawej stronie aluwialne (okresowe powodzie) osady dolnego permu w okolicach Nortbridge, Shropshire w zachodniej Anglii, odpowiednik czerwonego spągowca w głównym basenie permskim.

Nazwa pochodzi od niemieckiego terminu Rotliegendes stosowanego w górnictwie miedziowym, określającego czerwone klastyczne skały podścielające cyklotemy górnopermskich ewaporatów cechsztyńskich, które rozpoczynają się łupkami miedzionośnymi. Osady te przeważnie są bardzo zróżnicowane litologicznie i ubogie w szczątki organiczne, stąd problematyczne jest ich datowanie i korelacja. Choć obecnie stosowane w odniesieniu do kontynentalnej facji osadowej, czerwony spągowiec do niedawna miał znaczenie chronostratygraficzne, jako synonim dolnego permu. Czerwony spągowiec był wtedy dzielony na dolny - autun i górny - sakson.

Podobnie jak pstry piaskowiec, osady czerwonego spągowca stanowią molasę związaną z denudacją gór waryscyjskich, która gromadziła się na obszarach subsydencji o stopniowo powiększającym się zasięgu. Basen permski, basen śródgórski rozciągał się od dzisiejszej wyżyny Penińskiej w centralnej i północnej Anglii (Shropshire) przez południową część Morza Północnego i Holandię, północne Niemcy, Danię, południowy Bałtyk po zachodnią i południową Polskę a także Rosję. Izolowane mniejsze obszary znajdują się m.in. też we wschodniej Polsce, czy w zachodniej Anglii i Morzu Celtyckim.

Basen permski powstał po fałdowaniach orogenezy waryscyjskiej (związanej z utworzeniem Pangei) w wyniku erozyjnego ścięcia waryscydów, uniesienia astenosfery i następnie ekstensji litosfery wskutek jej termalnego wychłodzenia (Ziegler 2004). W obrębie basenu permskiego ukształtowanie terenu było bardzo zróżnicowane w efekcie powstania szeregu zrębów tektonicznych (np. wał wolsztyński, wyniesienie Lwówka) poprzedzielanych rowami tektonicznymi a także utworzenia szeregu basenów pullapartowych (Kiersnowski i Buniak 2006), które powstawały w wyniku tektoniki przesuwczej . W obrębie tych rowów i zapadlisk zachodziła sedymentacja lądowa (środowisko aluwialne i pustynne).

W Polsce na powierzchni odsłonięcia czerwonego spągowca znajdują się jedynie w Sudetach (a niecce północnosudeckiej, śródsudeckiej i rowie Laskowic) oraz w obrzeżeniu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, tzn. w rowie Sławkowa i Krzeszowic. W Sudetach na podstawie prac geologów niemieckich (B. Kuhn, H. Scupin i E. Zimmermann) z pocz. XX w., czerwony spągowiec dzielono na serie: osadową przederuptywną, eruptywną i osadową poeruptywną lub na trzy megacyklotemy z wulkanitami w obrębie drugiego megacyklotemu (Milewicz 1966). Trzeci megacyklotem był utożsamiany z górnym czerwonym spągowcem (saksonem) leżącym niezgodnie na utworach autunu.

Na terenie Niżu Polskiego mała ilość danych otworowych i słaby obraz sejsmiczny poniżej spągu cechsztynu, utrudnia szczegółowe rozpoznanie wykształcenia czerwonego spągowca. Na podstawie danych otworowych, Pokorski (1981, 1988) wydzielił w obrębie czerwonego spągowca dwa cykle diastroficzno-sedymentacyjne. Podział oparty był na założeniu, że wydarzenia tektoniczne miały decydujący wpływ na przebieg sedymentacji:

  • grupa Odry: głównie skały wylewne i piroklastyczne lokalnie ze skałami osadowymi
  • grupa Warty:
    • formacja kórnicka (nieprzewierconej)
    • formacja Noteci: osady gruboziarniste, które stopniowo drobnieją ku górze
    • formacja Drawy (niżejległej, o mniejszym rozprzestrzenieniu) osady gruboziarniste, które stopniowo drobnieją ku górze

W 1994 roku w oparciu o zasady allostratygrafii Karnkowski zaproponował odrębny podział czerwonego spągowca w polskim basenie permskim wydzielając:

  • podgrupę dolnośląską z formacją:
    • dolską (głównie szare, czarne przykryte czerwonymi piaskowcami i mułowcami z wkładkami zlepieńców)
    • wulkaniczną formacją z Wyrzeki, tzn. odizolowane płaty kwaśnych (na zachód od strefy Poznań - Oleśnica) i obojętnych (na wschód) skał wulkanicznych i ich tufów
  • podgrupę wielkopolską (górny czerwony spągowiec) z formacjami (odpowiada grupie Warty wg Pokorskiego)
    • iłowców z Piły (odpowiada formacji drawskiej i noteckiej wg Pokorskiego z 1988)
    • piaskowców z Siekierek (odpowiada formacji drawskiej i noteckiej wg Pokorskiego z 1988)
    • zlepieńców z Książa Wielkopolskiego (odpowiada formacji drawskiej i noteckiej wg Pokorskiego z 1988).
    • zalicza się też formację Bolesławca z niecki północnosudeckiej

Formacje te zostały skorelowane z podobnymi jednostkami wydzielonymi w obrębie basenu permskiego centralnej i zachodniej Europie.

Dla obszaru północno-zachodniej Polski i północno-wschodniej części basenu niemieckiego, Kiersnowski (2006) przeprowadził analizę dostępnych danych otworowych i w oparciu o zasady stratygrafii sekwencyjnej podzielił czerwony spągowiec w tym rejonie na dziewięć sekwencji depozycyjnych. Zlepieńce stożków napływowych odpowiadają tektonicznemu odmłodzeniu rzeźby terenu i początkowi nowego cyklu sedymentacyjnego:

  • aluwialną I (odpowiada zlepieńcom z Polwicy w klasyfikacji Karnkowskiego (1994), spągowi formacji drawskiej Pokorskiego (1988) i formacji Parchim w basenie północnoniemieckim), fluwialno-jeziorną I, eoliczną, fluwialno-jeziorną II,
  • aluwialno-fluwialną II (zlepieńce i piaskowce, odpowiada formacji drawskiej, spąg formacji Mirow w basenie północnoniemieckim), fluwialno-jeziorną III (strop formacji drawskiej, formacja Mirow w basenie północnoniemieckim)
  • aluwialno-fluwialną III (głównie zlepieńce, odpowiada spągowi formacji noteckiej i formacji Dethlingen w basenie północnoniemieckim), fluwialno-jeziorną IV (środkowa część formacji noteckiej, strop formacji Dethlingen i spąg formacji Hannover) i fluwialno-jeziorną V (strop formacji noteckiej, formacja Hannover).

Literatura

Karnkowski P.H. 1994. Rotliegend lithostratigraphy in the central part of the Polish Permian Basin. Geological Quarterly 38, 1
Kiersnowski, H. 1997. Depositional development of the Polish Upper Rotlegend Basin and evolution of its sediment source areas, Geological Quarterly, 41, 4
Kiersnowski, H., Buniak, A. 2006. Evolution of the Rotliegend Basin of northwestern Poland, Geological Quarterly 50, 1
Lokhorst, A. (red.) 1997. NW European Gas Atlas, Haarlem (NITG-TNO)
Maliszewska A., Jackowicz E., Kuberska M., Kiersnowski H. 2016. Skały permu dolnego (czerwonego spągowca) zachodniej Polski : monografia petrograficzna. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego
McCann, T. (ed.) 2008. The Geology of Central Europe: Precambrian and palaeozoic, Geological Society of London
Milewicz 1985. Rozwój czerwonego spągowca południowo-zachodniej Polski. Kwartalnik Geologiczny 29, 3
Pokorski J. 1988. Rotliegendes stratigraphy in the north-western Poland. Bulletin of Polish Accademy of Earth Sciences 36, 99-108
Timmerman M.J., Heeremans M., Larsen B.T. (red.): Permo-Carboniferous magmatism and rifting in Europe, Geological Society Special Publication 223, 289-317
van Uijen W.M. 2013. Rotliegend geology in the Southern Permian Basin: the development of synrift sediments and its relation to seismic imaging, MSc Thesis, Department of Earth Sciences, Faculty of Geosciences, Utrecht University, The Netherlands