Tektonika ilastych skał nadkładu złoża siarki w Machowie k. Tarnobrzega w świetle analizy mezostrukturalnej

Abstract

W utworach ilastych miocenu, odsłoniętych w odkrywkowej kopalni siarki w Machowie k. Tarnobrzega, prowadzono szczegółowe badania tektoniczne. Na granicy ośrodków skalnych o różnych właściwościach fizycznych (wapienie serii złożowej/iły nadkładu złoża) w obrębie zdeformowanych warstw ilastych notuje się (szereg drobnych i średnich struktur tektonicznych. Wyróżniono w nich charakterystyczne formy: zespoły spękań ścięciowych, uskoki z podsuniętymi ławicami, uskoki przesuwcze, struktury ślizgowe i brachyfałdy. Charakter tych form oraz wzajemne relacje między nimi świadczą o podstawowym znaczeniu ruchów przesuwczych, w obrębie serii złożowej dla ukształtowania tektoniki nadkładu. Interpretacja ruchu przesuwczego przeprowadzona została na trzech poziomach strukturalnych. Lewoskrętny uskok przesuwczy (uskok główny) o biegu 20-30°, znajdujący się; w głębszym podłożu (1), odpowiedzialny był za utworzenie w obrębie serii złożowej (2) systemu pochodnych uskoków przesuwczych, powodujących deformacje plikatywne i dysjunktywne ilastego nadkładu złoża (3). W dalszej fazie rozwoju uskok główny przebił się w warstwy płytsze, rozdzierając wcześniej powstałe struktury. Epizod przesuwczości związanej z południkową kompresją karpacką miał miejsce w sarmacie lub później. Poprzedziła go i zakończyła faza odprężenia, sprzyjająca powstawaniu uskoków normalnych i rozwojowi krasu.

The tectonics of the argillaceous rocks of the cover of the sulfhur deposit in Machów near Tarnobrzeg in the light of the mesostructural analysis

The formations of Upper Badenian (Pecten Beds) forming the cover of the sulphur-bearing chemical series exposed  in the open-cut sulphur mine in Machów near Tarnobrzeg are the objects of present investigations (Fig. 1). In the argillaceous deposits at the distance of up to 10 m over the top of the sulphur-bearing limestone, several small scale and mesoscopic tectonical structures were observed:

- the ortogonal system of joints N-S,W-E (Fig. 2);

- the sets of slick plane shear fractures (Fig. 3) - (100-120)/(40-60)N and (40-60)/(40-60)S – existing generally in the formations of cover and (170-10)/(40-60)W, E and (140-150)/(40-60) N, S – existing locally;

- the normal faults (Fig. 4B), the primary and secondary reverse faults (Fig. 4C) and transpression faults with underthrusted beds (Fig. 4C, 5D,F);

- the strike-slip faults in the form of disrupted zones with the specific set of the structures of second order (Fig. 6, 12A);

- the slide structures - the striations with  seismic genesis and slickenslides on the deformed polished surfaces (Fig. 7A,B);

- the flexures - some of them synsedimentary;

- the synclines with the subrosional and tectonic

- the brachyanticlines existing in the area of maximal tectonical disturbance (Fig. 8B)

The following features give the testimonial of the fundamental importance of the transcurrent movements of the deeper basement for the forming tectonics of the cover rocks;

- the existence of strike-slip faults in the form zones with the extent depending (among others) on the amplitude of the dislocations;

- the coexistence, together with the strike-slip faults, of the superimposed structures: reverse faults, faults with underthrusted beds, listric faults, brachyanticlines; the of the slickenslides oblique to the dip of the slick plane;

- the quick dwindling of the deformations in the vertical and horizontal direction in the course of the increasing distance from the strike-slip faults;

- the gradual variability of strike and dip of the shearing fractures and joints, the interbedded glides (Fig. 10), existing over small displacements in the basement (without dislocating of the lay-out of beds);

- the lateral and vertical coexistence of the transpressive structures (underthrusted beds) and transtensive ones (listric faults).

The interpretation of the transcurrent movement was done in three structural levels (Fig. 13). The dextral strike-slip fault (structural level I) laying in the deeper basement with the strike of 20-30° was the cause of the forming of the system of superimposed strike-slip faults in the area of the deposit series (structural level II, Fig. 13A) which in turn caused the of the deformation of the argillaceous cover of the deposits (structural level III, Fig. 13B). In the father phase of the development the main fault penetrated into the more shallow strata, tearing the earlier formed structures and causing the formation of the listric faults (Fig. 13C). The episode of the transcurrent movement connected with the southern Carpathian compression took part in Sarmatian or later. It was preceded by the phase of relaxation favoring the formation of normal faults, jointing and the development of karst.