hrvatski

Metoda integrirane stratigrafije na primjeru miocenskih ugljenonosnih jezerskih naslaga Sinjskog bazena, južna Hrvatska

Naslage miocenskog Dinaridskog jezerskog sustava u novije vrijeme postaju vrlo zanimljive s energetskog stajališta s obzirom da sadrže eksploatabilne količine ugljena, a mogu predstavljati i potencijalne matične stijene za stvaranje ugljikovodika. Miocenske naslage Sinjskog bazena kao dijela Dinaridskog jezerskog sustava poslužile su kao poligon za istraživanje primjenom metode integrirane stratigrafije, pa je ovdje opisan postupak i način istraživanja provedenih na ovom spomenutom objektu. Za ovu vrstu vrlo kompleksnih istraživanja osnovana je multidisciplinarna međunarodna grupa znanstvenika koja okuplja specijaliste iz stratigrafije, regionalne geologije, paleontologije, sedimentologije, palinologije, geofizike, magnetostratigrafije, izotopne stratigrafije, kemostratigrafije, organske kemije i ciklostratigrafije. Istraživanja su započela detaljnom prospekcijom terena s ciljem pronalaženja najdebljih slijedova miocenskih naslaga. Uslijedilo je snimanje stratigrafskih stupova uz sustavno uzorkovanje stijena za petrografske, sedimentološke, paleontološke i palinološke analize. Na širem prostoru sela Lučane, tj. u i oko Sutinskog potoka na SZ rubu Sinjskog bazena snimljena su dva stupa u ukupnoj debljini od oko 500 m, koji predstavljaju gotovo cjelovit slijed naslaga miocena. Snimljene naslage korelirane su praćenjem repernih slojeva na terenu čime je dobiven sintetski stup Lučane. Dio stupa koji je do sada detaljno istražen i opisan u vršnih 140 m snimljen je u sjeveroistočnom krilu sinklinale u čijoj se jezgri nalazi 3 metra debeo sloj ugljena. U istraženom dijelu stupa naslage sadrže izrazito brojnu, dobro očuvanu i endemičnu faunu jezerskih mekušaca, uključivši i regionalno-stratigrafski provodnog dreissenidnog školjkaša Mytilopsis aletici. Fauna daje impresivan primjer radijacije mekušaca u specifičnim jezerskim uvjetima, međutim zbog endemičnosti nije ju moguće koristiti za biostratigrafsku korelaciju izvan granica Dinarskog jezerskog sustava. Sedimentološka terenska istraživanja vršnih naslaga upućuju na dva glavna transgresivno-regresivna ciklusa od kojih svaki počinje svijetlim vapnencima, a završava masivnim horizontom slojeva lignita. Na temelju petrografskih analiza izdvojeno je 6 mikrofacijesa: (1) Damasonium vapnenci, (2) gastropodni vekston i kokine, (3) mikrobioliti, (4) 'masivni vapnenci', (5) ugljeni i (6) glina (tuf). Ritmički stratigrafski ciklusi promatrani u cijelom slijedu istaloženih naslaga mogu biti povezani s tzv. 'Milankovićevim ciklusima' koji povezuju periodične varijacije Zemljine rotacije i putanje (ekscentričnost, nagnutost osi i precesija) s ciklusima dugotrajnih klimatskih promjena. Ovi astronomski ciklusi posljedica su Zemljina svemirskog kretanja i kontroliraju intezitet sezonske distribucije solarne radijacije (insolacije) koja pristiže do Zemljine površine i izravno utječe na globalnu klimu, taložne procese i biogenu proizvodnju. Spektralnom analizom gamma-log podataka prikupljenih iz vršnih 140 m slijeda naslaga dokazano je postojanje 17 m debelih ciklusa kao posljedica ekscentričnih perioda od 100.000 godina. Za nastavak istraživanja bilo je potrebno napraviti detaljnu podjelu miocena u Sinjskom bazenu i precizirati stratigrafsko razdoblje taloženja naslaga. Iz endemične faune jezerskih mekušaca nije se mogao podijeliti miocen, iako njen izostanak u gornjomiocenskim naslagama Panonskog bazena upućuje na mlađu starost sinjskih naslaga, tj. srednji miocen. Tijekom eksploatacije vršnog sloja ugljena 30-tih godina 20. st. pronađeni su fosilni ostaci krupnih sisavaca Gomphotherium angustidens i Conochyus olujici. Filogenetski stadij posljednje vrste, endemične za Sinjski Bazen, upućuje na kasno donje-miocensku tj. rano srednje-miocensku starost nalaza (Bernoir et al., 2004). Velika debljina naslaga i njihova kontinuiranost, te proslojavanje vulkanskog pepela s jezerskim naslagama omogućilo je mjerenje paleomagnetizma s uzimanjem uzorka svaka tri metra za rješavanje detaljne stratigrafije. Dobivene izmjene magnetskih polova (reversije) u slijedu naslaga trebalo je zatim korelirati s vremenskom tablicom izmjene geomagnetskih polova. Podatak o apsolutnoj starosti iz tufa omogućio je korelaciju reversija vršnog dijela stupa sa donjim dijelom srednjeg miocena. Uspješno rješavanja starosti naslaga omogućilo je ciklostratigrafska istraživanja pravilnih trendova u stratigrafskom slijedu kao posljedice interakcije tektonike i Milanković-tipa klimatskih periodičnih promjena. Na temelju ciklostratigrafije moguće je procijeniti vremensko trajanje određene biozone, diskordancija, konkretiziranje stratigrafskog vremenskog okvira, te bolje razumijevanje sedimentoloških i klimatskih procesa. Astronomski uvjetovani ciklusi očitavaju se kao kolebanja klimatski ovisnih fizikalnih i kemijskih parametara ili kao ciklusi u stijenskom zapisu. Slijed astronomski uvjetovanih sedimentnih ciklusa može se zatim korelirati u višu rezoluciju s izračunatom insolacijskom krivuljom što rezultira astronomski određenom vremenskom tablicom. Kao izrazito korisni klimatski uvjetovani parametri uzorkovane su naslage na stabilne izotope kisika i ugljika. Slatkovodne jezerske naslage Sinjskog bazena uzorkovane su svakih 25 cm u vršnom dijelu stupa, a u preostalom dijelu svakih 50 cm. Tako dobivene krivulje stabilnih izotopa kisika i ugljika s precizno definiranom stratigrafijom bit će moguće korelirati s podacima iz marinskih taložnih okoliša Mediterana iste starosti. Klimatski uvjetovani podaci stabilnih izotopa kisika i ugljika iz marinskih i terestričkih taložnih okoliša dati će potpunu sliku klimatskih promjena na prijelazu iz donjeg u gornji miocen, kao najsnažniji vanjski čimbenik koji je kontrolirao razvoj bazena i taloženje. Metoda integrirane stratigrafije primjenjena na miocenskim ugljenonosnim jezerskim naslagama Sinjskog bazena pokazala se, dakle, kao jedina relevantna metoda istraživanja ove vrste taložnog okoliša, i kao takva diktira budući istraživački pristup u bazenima Dinaridskog jezerskog sustava na širem prostoru jugoistočne Europe.

Integrirana startigrafija; mikrofacijesi; starost naslaga; palinologija; ciklostratigrafija

nije evidentirano