sinteza lucrarii 09 - geoecomarpontian l. decorum t cong. s. b. pannonicus r fig 1. scara...

18
Proiect PNII, Program IDEI IMPLICAȚIILE DESECĂRII MESSINIENE A MĂRII MEDITERANE ASUPRA EVOLUȚIEI BAZINULUI DACIC. PROCESE FIZICE, BIOLOGICE ȘI SEDIMENTARE ID-816/2007 R A P O R T Etapa III/2009 STUDIUL DEPOZITELOR MEOȚIAN-DACIENE DIN PARTEA VESTICĂ ȘI CENTRALĂ A BAZINULUI DACIC PENTRU EVIDENȚIEREA CARACTERELOR SEDIMENTARE, BIOLOGICE ȘI STRATIGRAFICE, CARE AR PUTEA INDICA EFECTELE UNEI CRIZE GEOLOGICE ÎN TIMPUL MESSINIANULUI. Bucureşti - septembrie 2009

Upload: others

Post on 31-Mar-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

Proiect PNII, Program IDEI

IMPLICAȚIILE DESECĂRII MESSINIENE A MĂRII MEDITERANE ASUPRA EVOLUȚIEI BAZINULUI DACIC. PROCESE FIZICE, BIOLOGICE ȘI

SEDIMENTARE

ID-816/2007

R A P O R T Etapa III/2009

STUDIUL DEPOZITELOR MEOȚIAN-DACIENE DIN PARTEA VESTICĂ ȘI CENTRALĂ A BAZINULUI DACIC PENTRU EVIDENȚIEREA

CARACTERELOR SEDIMENTARE, BIOLOGICE ȘI STRATIGRAFICE, CARE AR PUTEA INDICA EFECTELE UNEI CRIZE GEOLOGICE ÎN TIMPUL

MESSINIANULUI.

Bucureşti - septembrie 2009

Page 2: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

2

STUDIUL DEPOZITELOR MEOŢIA'-DACIE'E DI' PARTEA VESTICĂ ŞI CE TRALĂ A BAZI'ULUI DACIC PE'TRU EVIDE'ŢIEREA CARACTERELOR SEDIME'TARE, BIOLOGICE ŞI STRATIGRAFICE, CARE AR PUTEA I'DICA

EFECTELE U'EI CRIZE GEOLOGICE Î' TIMPUL MESSI'IA'ULUI.

1. STUDIUL SECVE�ŢELOR SEDIME�TARE MEOŢIA�-DACIE�E DI� BAZI�UL DACIC CE�TRAL SI VESTIC PE�TRU EVIDE�ŢIEREA SCHIMBĂRILOR/ HIATUSURILOR CARE AR PUTEA EXISTA LA �IVELUL STRATIGRAFIC

CORESPU�ZĂTOR MESSI�IA�ULUI.

1.1. Intervalul de acţiune al Crizei messiniene în cronologia Bazinului Dacic

Un punct deosebit de important pentru recunoașterea efectelor crizei messiniene în Bazinul Dacic este corelarea între scările stratigrafice ale Bazinului Dacic şi scara mediteraneană. Numai în cazul unei corelări satisfăcătoare se poate stabili care este intervalul de timp din scara stratigrafică dacică, care corespunde timpului în care a avut loc Criza messiniană de salinitate.

Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic Discrepanţele existente între scările crono-stratigrafice au constituit mult timp sursa

unor dificultăți majore pentru corelarea între unitățile Paratethysului (bazinele Panonic, Dacic, Euxinic şi Caspic), precum şi între domeniile Paratethysului și Mediteranean. Apariția scărilor magnetostratigrafice, a reprezentat soluționarea (sau reducerea substanțială) a acestor probleme de corelare.

Pentru depozitele neogen superioare ale Bazinului Dacic, au fost întocmite mai multe scări magnetostratigrafice (Andreescu et al., 1987; Vasiliev et al., 2004; Snel et al., 2006; Andreescu, 2008; Rădan, 2002, Rădan, Rădan 1998). Între aceste scări există diferenţe notabile. Unele scări nu acoperă întreg intervalul de timp al Neogenului superior, alte scări prezintă limitări în ceea ce priveşte prelucrare paleomagnetică a datelor sau a probelor, iar altele nu au suficient suport stratigrafic.

Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul mediteranean și cu bazinele Panonic şi Euxinic.

Volhynian

Berggren et al., 1995

Magyar et al.(1999)

Bessarabian

KIMMERIAN

Rögl, 1998

BAZINUL EUXINIC

Khersonian

PONTIAN

ROMANIAN

DACIAN

MAEOTIAN

PONTIAN

Spiniferites validus

Pontiad. pecsvaradensis

Mecsekia ultimaS. b. pannonicus

S.bentorii oblongus

Galeacystaetrusca

Spiniferites paradoxus

“L.“praeponticum

MolusteDinocyste

L. conjungens

L. ponticum

L. decorum

Proso-dacno-mya

C.hoernesi

Cong.czjzeki

Congeriarhomboidea

C. prae-rhomboidea

Nevesskaya et al. (1986)

Trubikhin (1989) Popov et al., 2006

10

5

Tim

p

geologic

BAZINULMEDITER-

ANEANBASIN

PLIO

CEN

ZANCLEAN DACIAN

MESSINIAN

TORTONIAN

SERRAVALLIAN

5.3

11.0

SARMATIAN s.s.

MIO

CENE

MEDIU-S

UPERIO

R

KUJALNICIAN“Stratele cu Paludina”

PANONIAN

0IONIAN

CALABRIAN

GELASIAN

PIACENZIANROMANIAN

BA INZ UL PANONIC

Etaje ale domeniului Paratethys

NovorossianOdessian

Vasiliev et al. (2004)

PONTIANBosphorianPortaferrian

Bosphorian + Portaferrian

MAEOTIAN

SARMATIA

N s.l.

AkmanaianBagerovian

1.8

3.4

SARMATIAN s.l.

Khersonian

Bessarabian

Volhynian

Etajemediteraneene

Moldavian

Oltenian

4.9

5.9

9.028.07

4.07

BA INZ UL DACIC

(Ma)

Page 3: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

3

Pentru studiile efectuate, am adoptat scara Vasiliev et al. (2004), care se bazează pe investigații efectuate de-a lungul mai multor ani, pe secțiuni geologice care acoperă cea mai mare suprafaţă a Bazinului Dacic. Scara stratigrafică a Bazinului Dacic prezentată de Vasiliev et al. (2004; 2005; Vasiliev 2006) și corelarea acesteia cu scara mediteraneană, panonică și euxinică este ilustrată în figura nr. 1.

Cronologia intervalului de acțiune al Crizei messiniene În ultimii zece ani au fost realizate multe progrese pentru perfecţionarea cadrului

crono-stratigrafic al consecinţelor crizei de salinitate messiniene (Gautier et al., 1994; Krijgsman et al., 1999; Clauzon et al., 1996, 2005).

Dupǎ Clauzon et al. (1996), criza de salinitate messiniană a fost generată de două căderi succesive ale nivelului mării:

• primul episod (5.96 la 5.64 Ma) a implicat o scădere a nivelului mării cu amplitudine modestă (mai puţin de 100m);

• în cursul celei de-a doua faze (5.52 la 5.33 Ma), Mediterana a fost desecată datorită unei căderi foarte importante a nivelului mării (amplitudine de 1.500-2.000m), au fost puse în loc evaporite pe fosta câmpie abisală, concomitent având loc eroziune intensă pe marginile Bazinului Mediteranean. Clauzon (1990) a evidențiat faptul că, prisma detritică acumulată după eroziune a progradat sub forma unor delte Gilbert.

Meijerand şi Krijgsman (2005) consideră că, acţiunile de desecare şi de reumplere cu apă au fost foarte rapide; durata desecării a fost de 3–8 kyr şi reumplerea chiar mai rapidă.

Intervalul de acţiune al Crizei messiniene în cronologia Bazinului Dacic. Conform corelării dintre scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (după

Vasiliev, 2004), întregul interval cronologic de acțiune a Crizei messiniene de salinitate corespunde unei părți a etajului Ponțian din Bazinul Dacic.

După Vasiliev et al. (2004), Ponţianul reprezintă timpul geologic dintre 5.9 și 4.9 Ma. Prin urmare, Criza messiniană se corelează cu partea medie şi inferioară a Ponțianului (Portaferrian și Odessian). Întrucât, principalul interval de desfășurare a Crizei messiniene este datat între 5.52 și 5.33 Ma, putem preciza că Ponțianul mediu (Portaferrian) este timpul în care, Criza messinană ar fi putut acționa și în Bazinul Dacic.

1.2. Caractere faciale ale secvenţelor ponțian medii din partea centrală a

Bazinului Dacic Ponțianul reprezintă o perioadă de timp de extindere maximă a Bazinului Dacic. Din

punct de vedere facial, există două tipuri de secvenţe ale depozitelor ponțiene. Aflându-se în zona de influență a ariei sursă est-carpatice, depozitele ponțiene din nord-estul Bazinului Dacic (de la nord de râul Buzău) sunt reprezentate printr-o alternanță de nisip și argilă, cu ușoară dominare a acestora din urmă.

Depozitele ponţiene din centrul şi vestul Bazinului Dacic constau în mod predominant din argile, deseori fosilifere, practic lipsite de intercalații mai grosier granulare. În seria de depozite ponţiene argiloase apar pachete cu grosimi metrice care includ strate siltice şi nisipoase cu caractere litorale (ondulații de valuri, laminație tip hummocky, granoclasare inversă). Intervalele sedimentare litorale sunt mai fin granulare (depozite de plajă controlate de valuri de vreme calmă sau de furtună) sau mai mai grosier granulare (depozite de tip fan-delta, controlate de factori fluviali).

Schimbări faciale la nivelul Ponțianului mediu din partea centrală a Bazinului

Dacic. Studiile efectuate au evidențiat faptul că, la nivelul Ponțianului mediu apar depozite

cu facies și caracter secvențial diferit față de depozitele ponțiene sub- și supra-jacente. Cel

Page 4: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

4

mai clar exemplu pentru aceste schimbări ponțian medii este secvența deschisă pe Valea Slănicul de Buzău.

Depozitele Ponțianului inferior, deschise pe Valea Slănicul de Buzău, se remarcă prin predominanța netă a argilelor. În cea mai mare parte secvența ponțian inferioară constă din argile stratificate fără nici o intercalație de material nisipos. La limita Ponțian inferior/Ponțian mediu, litologia depozitelor se modifică brusc, depozitele fiind reprezentate prin alternanțe de nisip și argilă, cu apariția stratelor cărbunoase (cărbune argilos și argile cărbunoase).

Depozitele ponțian medii, deschise pe Valea Slănicul de Buzău, se remarcă prin coexistența faciesurilor marin-salmastre (cu ondulații de valuri) și a faciesurilor fluviale (de canal și de câmpie de inundație. Acest caracter demonstrează că, acumularea sedimentară a avut loc în cadrul unei ambianţe fluviale, caracterizată prin prin deplasarea laterală (sau abandonarea) a principalelor canale aluviale. Spaţiul caracterizat anterior prin sedimentare fluvială a putut fi ocupat, temporar, de ambianța marin-salmastră de plajă. Această arie de acumulare sedimentară reprezintă partea subaeriană a unui sistem deltaic (câmpie deltaică).

În secțiunea geologică a Văii Doftanei, Ponțianul mediu este fin nisipos, în contrast cu depozitele ponțiene inferioare și superioare care sunt argiloase (aceiași situație ca și în Valea Slănicul de Buzău). Depozitele ponțian medii, care aflorează pe Valea Doftanei, sunt constituite din unități de nisip fin cu granoclasare inversă, reprezentând o zonă frontală a sedimentării deltaice.

Semnificația schimbărilor faciale observate la nivelul Ponțianului mediu din partea

centrală a Bazinului Dacic Apariția faciesului deltaic ponțian mediu în cadrul secvenței ponțian inferioare și

superioare, dominant argiloase, marchează o schimbare semnificativă a sistemului de acumulare sedimentară. Această variație ar putea fi datorată unei coborâri a nivelului mării dacice, care a creat condiții pentru intensificarea aportului de material clastic datorat ariilor sursă, situate în jurul Bazinului Dacic.

Întrucât apariția faciesului deltaic se situează în Ponțianul mediu, acest proces ar putea reprezenta un efect al Crizei messiniene de salinitate care s-a manifestat în aria Bazinului Mediteranean.

1.3. Secvenţa depozitelor ponțiene din sudul Bazinului Dacic. Semnificație

genetică în contextul crizei messiniene. Pe marginea sudică a Bazinului Dacic, în contrast cu restul teritoriului său, din succesiunea stratigrafică a depozitelor ponțiene lipsește atât Ponțianul inferior, cât și cel superior. Lucrãrile efectuate în cadrul proiectului au urmărit să discute interpretarea legată de criza messiniană şi să prezinte o explicație alternativă a absenței Ponțianului mediu și inferior în zona marginal-sudică a Bazinului Dacic.

Secvența stratigrafică a depozitelor ponțiene din marginea sudică a Bazinului Dacic.

Informații bazate pe date de afloriment sau de foraj au subliniat existenţa unei discontinuități stratigrafice relativ importante la nivelul depozitelor ponțiene.

În zona situată imediat la vest de râul Olt, mai multe foraje evidențiază absența depozitelor meoțiene, depozitele ponțiene repauzând direct pe depozite sarmațiene sau cretacice (Jipa et al., 1999) (Fig. 1).

Page 5: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

5

Str 5

5 m

Argila ne-stratificata

Argila stratificata

Argila. Stratificatie neclara

Nisip

Lumasel

Ondulatii de valuri

Laminatie oblica lascara medie

Granoclasare inversa

Laminatie oblica lascara mica

Granoclasare normala

Carbune sau argilacarbunoasa

0

10

Argila Silt Nisip f-ff

Nisipmed

CORPUL 1

CORPUL 3

60

70

75

65

85CORPUL 5

Argila

Silt

Nisip f-ff

Nisip m

ed

85

90

CORPUL 4

90

95

Corpul1

Corpul 2

Corpul 3

Corpul 4

Corpul 5

Argila

Silt

Nisip f-ff

Nisip m

ed

Argila

Silt

Nisip f-ff

Nisip m

ed

Argila

Silt

Nisip f-ff

Nisip m

ed

0

10

5

CORPUL 2

Argila

Silt

Nisip f-ff

Nisip m

ed

Urme fosile

5 m

Locatia sectiunilor

Dobrogea

km 100

Iasi

BucharestDrobeta-Turnu Severin Craiova

Cluj-Napoca

Timisoara

B. Stratograme Pontian mediu Campina, Valea Doftanei

Legenda

Fig. 2. Secvente pontian medii in partea centrala a Bazinului Dacic.A. Facies de campie deltaica. Campina, Valea Doftanei. B. Facies de frontul deltei. Pontian mediu, Campina, Valea Doftanei

A. Stratograme Pontian mediu Campina, Valea Doftanei

Page 6: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

6

Adevărata amploare a hiatusului rezultă din studii executate în afloriment. Observaţii prezentate de Kojumdgieva (1989) (Fig. 2), arată absenţa depozitelor ponţian inferioare şi superioare (aproape în totalitate) în profilul de la Staro Selo (zona situată imediat la sud de Dunăre între Russe și Silistra) (Fig. 3). În această locaţie, depozitele bosforiene, argiloase, însumează o grosime mai mică de 3 m. Aceeași succesiune stratigrafică rezultă din coloanele de foraj studiate de Papaianopol et al. (1985), în zona Slobozia – Țăndărei – Feteşti (Fig. 3). Evoluția paleogeografica a Bazinului Dacic în timpul Pontianului Studiul sedimentologic al depozitelor neogen superioare din Bazinul Dacic a beneficiat de o susținere deosebit de importantă, materializată prin datele cuprinse în hărțile paleogeografice (Saulea et al., 1969; Papaianopol et al., 1987; Marinescu, Papaianopol, 1989). Hărțile paleogeografice evidențiază faptul că în cursul evoluției Bazinului Dacic, aria de acumulare sedimentară a acestuia s-a extins continuu spre sud. În figura 4 (după Saulea et al., 1969), având ca reper cursul actual al Dunării, se observă că, marginea sudică a Bazinului Dacic se află la nord de Dunărea modernă în Sarmaţianul (s. l.) mediu și superior, se deplasează mai spre sud, în Meoțian, atinge actuala poziție a Dunării în Ponțianul inferior ți se deplasează imediat la sud de cursul actual al Dunării, în Ponțianul superior – Dacian. O tendinţă asemănătoare este evidențiată de hărțile paleogeografice ale Ponțianului, generate de Papaianopol et al. (1987) şi Marinescu, Papaianopol (1989). După aceste hărți paleogeografice, deplasarea sudică a limitei inferioare ponțiene a Bazinului Dacic prezintă un salt evident în timpul Bosphorianului. Semnificația hiatusului stratigrafic ponțian din sudul Bazinului Dacic. Referindu-se la discontinuitatea stratigrafică ponțiană ce se observă la marginea sudică a Bazinului Dacic, Clauzon et al. (2005, pg. 10) consideră că “această întrerupere a secvenței sedimentare ar putea reprezenta o lacună erozională datorată proto-Dunării și afluenților ei”. Mergând mai departe, Clauzon et al. (2005) ajung la concluzia că proto-Dunărea ese consecința imediată a crizei de salinitate messiniană. După cum arată hărțile paleogeografice (Saulea et al., 1969; Papaianopol et al., 1986; Marinescu, Papaianopol, 1989), aria de sedimentare a Bazinului Dacic a migrat continuu spre sud (Fig. 4) în timpul Neogenului superior. În cursul acestei evoluții, sedimentarea ponțiană a depăşit ariile de sedimentare sarmațiană (s. l.) și meoțiană, ajungând ca depozitele ponțiene să repauzeze direct pe cele sarmațian inferioare și chiar cretacice. Zona, în care depozitele ponțiene stau pe depozite mai vechi decât cele meoțiene, apare ca o fâșie extinsă de-a lungul Dunării actuale (Fig. 5). Probabil că, geometria acestei zone cu Ponțian peste Sarmaţian sau Cretacic a fost argumentul lui Clauzon et al. (2005) pentru a atribui hiatusul ponțian-meoțian acțiunii erozive a unui posibil paleofluviu al Dunării.

Tabloul evoluției paleogeografice a Bazinului Dacic (Saulea et al., 1969; Papaianopol et al. 1986; Marinescu, Papaianopol, 1989), evidențiază cu claritate că întreruperea stratigrafică, constatată în sudul bazinului (zona dintre Calafat și Fetești), nu implică o lacună de sedimentare și nu este produsă prin eroziune. Ipoteza emisă de Clauzon et al. (2005) privind originea messiniană a Dunării, apare nefondată și contrazisă de date de afloriment şi de foraj.

Page 7: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

7

Forajul 152 Suditi Papaianopol et al. (1985)

PONTIAN

SARMATIAN (s.l.)

Bessarabian

DACIAN

Parscovian

Bosphorian

Bucuresti

Bacau

GalatiBuzau

Ploiesti

SlatinaCraiova

Focsani

DrobetaTurnu Severin

Targu Jiu

RamnicuValcea

B a l c a n i

Forajul 142 Marculesti

Bosphorian

PONTIAN

SARMATIAN (s.l.)

Bessarabian

DACIAN Parscovi an

Bosphorian

Getian

Lunadacna, Caladacna, Chartochonca, Phyllocardium

Psilodon,

Zamphiridacna,Horiodacna,Prosodacnomya, Cypria, Tuberocypris

Pseudocatillus, Dreissena, Tuberocypris, Caspiolla, Bulimus

Mactra, Paphia

Zamphiridacna, Psilodon,Amnicytere, Pontoniella, Caspiolla,

Bakunella, Caspiocypris, Amplocypris

Plicatiforma, Paphia, Calliostoma Inaequicostata, Protelphidium

Caladacna, Chartochonca Tauricardium

Psilodon, Litogliphus, Hydrobia Caspiolla, Amnicythere

Psilodon, Prosodacnomya, GyraulusTuberocandona, Moesiella, Caspiolla

Euxinicardium, Pseudocatillus, Viviparus Caspiolla, Cytherissa, Cypreides

Nisip

Silt

Argila

Calcar

Carbune

Legenda:

Papaianopol et al. (1985)

Carpatii Meridionali

B A Z I NUL D ACIC

Locatia forajelor

Fig. 3. Secventa stratigrafica si continutul paleontologic al unor foraje din zona Slobozia - Tandarei - Fetesti. Papaianopol et al., 1985 (materiale nepublicate). Se remarca grosimea foarte redusa a depozitelor pontiene (20 - 25 m) reprezentate numai prin Bosphorian. Meotianul nu a fost intalnit in aceste foraje.

Page 8: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

8

km100

Pontian superior - Dacian

Bucuresti

Tg. Jiu

Slatina

Focsani

Buzau

V. Oltului

V. Oltului

Pontian inferior400

100

200

300

200

Bucuresti

V. Buzaului

Bucuresti

Tg. Jiu

Slatina

Focsani

Buzau

10001200

?

Meotian

Dunare

a

Bucuresti

Tg. Jiu

Slatina

Focsani

Buzau

Iasi

Dunarea

Bucuresti

Tg. Jiu

Slatina

Focsani

Buzau

Iasi Sarmatian (s. l.)mediu si superior

BucurestiSlatina

Focsani

Galati

Tg. JiuCurtea de Arges

Siret R

.

Buzau R

.

Olt R.

Dunarea

Limita

sudica a depozitelor meotien

e

Li

p

m

ita su

dica

r

a depozit eloontie ne

BAZI'UL DACIC

ZO'A U'DE TPO' IA'UL

C

S

A

T

E

A

S

IA

D

PE

IRECT SARMAT

' AU CR T CI

Fig.4. Evolutia spatiului de acumulare sedimentara al Bazinului Dacic in perioada de la Sarmatian (s. L.) Mediu-superior la Pontian superior - Dacian. De notat extinderea continua spre sud a bazinului. Simplificat, dupa Saulea et al. (1969)

Fig. 5. Zona situata la marginea sudica a Bazinului Dacic unde sedimentele pontiene repauzeaza direct pe depozite sarmatiene si cretacice. De remarcat coincidenta dintre locatia zonei de hiatus stratigrafic si cursul actual al Dunarii, ceea ce a sugerat atribuirea zonei cu hiatus unui curs messinian al proto - Dunarii pontiene.

Page 9: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

9

2. EVIDE�ȚIEREA CARACTERELOR FIZICE/CHIMICE (EROZIU�E, DISCORDA�ȚĂ, EVAPORITE Ș.A.) CARE AR PUTEA I�DICA EFECTELE CRIZEI MESSI�IE�E Î�

BAZI�UL DACIC CE�TRAL ȘI VESTIC.

2.1. Continuitate/discontinuitate în depozitele ponțiene din partea centrală și nordică a Bazinului Dacic de vest

Într-o evaluare generală, Marinescu (1978) caracterizează acumulările sedimentare din vestul Bazinului Dacic ca secvenţe monotone, dominant argiloase, mai ales în continuitate de sedimentare, care devin gradat nisipoase la partea superioară. În partea centrală și vestică a Bazinului Dacic au fost observate și cazuri de discontinuitate stratigrafică în secvenţele ponţiene. Papaianopol et al. (1987) menţionează următoarele tipuri de hiatusuri stratigrafice ponțiene:

• sedimente ponțian inferioare care acoperă direct depozite miocen inferioare (în zona dintre Argeșel și Râul Târgului), deși continuitatea dintre Meoțian și Ponțian este caracteristică Bazinului Dacic;

• absența depozitelor ponțian inferioare, Ponțianul mediu acoperind depozite mai vechi (zona dintre Golești și Sâmnic);

• lipsa depozitelor ponțian inferioare și medii, sedimentele bosphoriene repauzând pe fliș paleogen (Argeșel), pe depozite sarmațian superioare (zona dintre Otăsău și Olt), sau pe depozite meoțian inferioare (nord de Mizil).

Când a existat posibilitatea urmăririi aceluiași nivel stratigrafic pe o zonă mai mare, s-a ajuns la concluzia că, intervalul sedimentar care nu a putut fi observat (considerat ca hiatus) este de fapt prezent, fiind ascuns de intervalul imediat superior cu caracter transgresiv (Marinescu, 1978). Prin urmare discontinuitățile observate în secvența ponțiană nu reprezintă lacune de sedimentare.

2.2. Forajul Băleni-1. Date noi privind secvența depozitelor ponțiene din partea de vest a Bazinului Dacic.

În cursul evoluției sale, Bazinul Dacic a fost afectat de mai multe evenimente

transgresive. În zona litorală, corespunzătoare ariei subcarpatice de aflorare, studiile efectuate au evidențiat absența unor unități stratigrafice, dar nu au existat date pentru a stabili dacă aceste “hiatusuri” sunt rezultatul depășirilor transgresive sau al unor procese de eroziune.

Fiind monitorizat de un expert paleontolog (dr. Radu Olteanu), forajul Băleni-1 (săpat în zona Bala din nord-vestul Bazinului Dacic) (Popescu et al., in press) a furnizat date capabile să prezinte situația succesiunii stratigrafice a depozitelor neogen superioare, străbătute prin săparea acestui foraj. Această investigație științifică a fost posibilă datorită permisiunii acordate de către Rompetrol S.A. și Zeta Petroleum Romania, de a utiliza date referitoare la forajul Băleni-1.

Străbătând 1.364 m prin depozitele neogen superioare ale Bazinului Dacic de vest, coloana forajului Băleni-1 a evidențiat următoarea succesiune stratigrafică:

Page 10: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

10

0m

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

LATEMEOTIAN

EARLY PONTIAN

MIDDLE PONTIAN

LOWER

DACIAN

MIDDLE SARMATIAN

(s. l .)

UPPER PONTIAN

Argilos

Siltic

Nisipos

Legenda:

Apuseni

Dobrogea

km 100

Iasi

Bucuresti

Targu Jiu

Craiova

Bala

Cluj-Napoca

Timisoara

Fig. 6. Coloana litologica a depozitelor neogen superioareforate in locatia Baleni-1.

Page 11: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

11

Dacian: - Dacian inferior – între 20m și 80m; Ponțian: - Ponțian superior – între 80m și 320m;

- Ponțian mediu – între 340m și 520m; - Ponțian inferior – între 520m și 770m;

Meoțian: - Meoțian superior – între 790m și 835m; Sarmațian: - Sarmațian mediu – între 840m și 1000m;

- Sarmațian inferior – între 1.000m și 1.225m; Badenian: - între 1.230m și 1.364m.

Litologia depozitelor ponțiene. Bazându-se pe următoarele două surse de informații: • studiul probelor de sită și • formele specifice ale diagrafiei geofizice,

coloana litologică a depozitelor ponțiene forate în locația Băleni-1, evidențiază caracterul dominant argilos ale sucesiunii ponțiene. În ansamblu, se constată că, materialul siltic/nisipos (prezent ca intercalaţii subţiri într-o masă argiloasă) (Fig. 6), este mai abundent în depozitele ponțian inferioare și scade cantitativ în depozitele ponțian medii. Urmând tendința de reducere a conținutului de silt/nisip fin spre partea superioară a intervalului ponțian, în cursul Ponțianului superior acumularea sedimentară a avut caracter net argilos.

Poziția locației de foraj Băleni-1 în aria Bazinului Dacic. Bazinul Dacic reprezintă avanfosa post-sarmațiană a orogenului carpatic. În partea

axială a bazinului există un şant care constituie cea mai importantă arie de acumulare sedimentară. După distribuția grosimii depozitelor, a fost identificată o zonă de șelf în partea sud-estică a Bazinului Dacic (Jipa, Olariu, 2009). Nici o forma de tip platformă continentală nu a putut fi conturată în zona sub-carpatică, în actuala extindere a bazinului. Forajul Băleni-1 a fost săpat în zona terminală vestică a Bazinului Dacic, aproape de marginea sub-carpatică a domeniului dacic. Această locație este destul de apropiată de depresiunea din vestul extrem al Bazinului Dacic, reprezentând cea mai adâncă parte a bazinului.

Caracterul succesiunii stratigrafice și litologice a depozitelor ponțiene forate în locația Băleni-1.

Coloana sedimentară, evidențiată de forajul Băleni-1, a scos în evidență faptul că, principalul caracter al succesiunii depozitelor ponțiene din zona Bala este continuitatea secvenței stratigrafice, începând din Meoțianul superior, până în Dacianul inferior.

Absența hiatusurilor din succesiunea sedimentară ponțiană existentă în vestul Bazinului Dacic, chiar dacă în afloriment unele nivele sunt depășite prin transgresiune, a fost susținută de Marinescu încă din anul 1978.

Deși se bazează pe un studiu stratigrafic și paleontologic detaliat, concluzia la care a ajuns Marinescu (1978) a fost contestată de Clauzon et al. (2005), care au luat în considerare numai hiatusurile aparente generate prin avansare transgresivă. Studiul depozitelor neogen superioare forate în locația Băleni-1, evidențiază continuitatea stratigrafică și litologică a depozitelor meoțian superioare – ponţiene – dacian inferioare.

Page 12: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

12

3. DATE PRIVI�D I�FORMAŢII FUR�IZATE DE RESTURI FOSILE (I�CLUSIV URME), CARE EVIDE�ȚIAZĂ POSIBILA EXISTE�ȚĂ A U�OR SCHIMBĂRI PALEO-

AMBIE�TALE/ PALEO-CLIMATICE Î� TIMPUL MESSI�IA�ULUI DI� BAZI�UL DACIC CE�TRAL ȘI VESTIC

În depozitele ponțian medii, care aflorează pe Valea Slănicul de Buzău, au fost identificate urme fosile care evidențiază prezența unor schimbări paleo-ambientale, de la medii continentale la medii marine.

Date ihnologice generale. Rhizolithele (Klappa 1980, in Kraus & Hasiotis, 2006) (Planșa I) sunt structuri

organosedimentare care prezervă activitatea rădăcinilor plantelor superioare. Klappa (1980, in Owen et al., 2008) distinge 5 tipuri de rhizolithe: a) rădăcină

matriţă (root moulds – tuburi goale rezultate după uscarea rădăcinii); b) rădăcină mulaj (root casts – mulaj rezultat în urma cimentării sau litificării materialului detritic); c) rădăcină tubulară (root tubules – cilindru de ciment în jurul rădăcinii matriţă); d) rhizocreţiune (rhizocretions – acumulare minerală în jurul rădăcinii de origine pedogenetică); e) rădăcină pietrificată (root petrifactions – material organic de înlocuire sau impregnare a țesutului celular).

Rhizolithele sunt interpretate ca produse ale expunerii subaeriene și pedogenezei (= pedoturbaţii – cf. Rodriguez-Aranda & Calvo, 1998). Recent, rhizolithele au fost considerate ca urme fosile care reflectă interacțiunea plantă-substrat și indică poziția relativă a zonei freatice sau vadoase. După Sarjeant (1975), structurile produse de rădăcini reflectă activitatea și comportamentul plantelor din timpul vieții acestora, ele fiind foarte comune în depozitele post-paleozoice formate în mediile marginal marine și non-marine, fiind un furnizor potenţial de informaţii privind paleomediile de sedimentare și ale secvențelor sedimentare de interes petrolifer (Bockelie, 1994).

Morfologia rhizolitelor este foarte variată (Kraus & Hasiotis, 2006): de la tuburi ramificate cu umplutură de nisip, argilă sau calcit care diferă de roca gazdă prin textură şi compoziţie geochimică; tuburi cenușii alungite și ramificate cu margine circulară îmbogățită în oxizi de Fe și Mn și filiforme, cu umplutură de material cărbunos, mai puțin răspândite.

O importantă problemă rămâne discriminarea dintre rhizolithe și galeriile (= burrows) produse de animale, în special nevertebrate. Cele 6 criterii folosite pentru identificarea rhizolithelor sunt sintetizate de Hillier et al. (2008) astfel: a) în general rădăcinile descresc în diametru pe măsură ce se ramifică și se adâncesc în sol; b) ramificarea poate fi neregulată sau foarte sinuoasă; c) de regulă, rădăcinile se ramifică în jos; d) rhizolithele au umplutura geopetală, cu componente orizontale și suborizontale; e) relevă combinația componentelor orizontale și verticale ale sistemului radicular; f) sedimentul din imediata apropiere a rhizolithelor alcătuiește o căptușeală de argilă coloidală.

Gastrochaenolithes, ichnogen generat de activitatea bivalvelor litofage endolitice (Planşa II) aparține ichnofaciesului cu Glossifungites care, în depozitele siliciclastice, este în mod obișnuit asociat cu exhumări erozionale ale unor sedimente anterior îngropate și tipic legat de oscilațiile relative ale nivelului mării (Carmona et al., 2007).

Ichnogenul Gastrochaenolites, caracteristic substratului litic, reprezintă o perforație sub formă de măciucă (claviformă), cu o regiune aperturală îngustă având secțiunea transversală circulară sau ovală și un gât care face legătura cu o cameră principală subsferică sau, mai rar, alungită, cu o bază parabolică sau rotunjită și cu secțiune circulară sau ovală. Axul structurii poate fi drept, curbat sau neregulat. Suprafața structurii poate fi netedă sau ornamentată cu bioglife care au configurația sculpturii cochiliei sau provin din substratul neomogen (= xenoglife). Dimensiuni: diametrul = 2-45 mm, lungimea = 3-100 mm.

Page 13: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

13

Fig. 7. Model interpretativ al suprafeței de discontinuitate din Ponțianul mediu din Valea Slănicul de Buzău.

Dintre organismele marine perforatoare se detașează unele bivalve care produc așa-

numitele “perforații clavate” (sub formă de măciucă), atât în substratul litic (Gastrochaenolites), cât și în substratul xyloid (Teredolites) (Kelly & Bromley, 1984).

Interpretarea datelor ichnologice. Contextul litostratigrafic (v. supra) și conținutul paleoichnologic al secvenței de

vârstă Ponțian mediu din Valea Slănicul de Buzău pot fi interpretate astfel: • gresiile nisipoase friabile cu numeroase rhizolithe (morfotipurile a și b) indică

prezența unui paleosol, situat probabil la marginea bazinului de sedimentare și aflat sub influența oscilațiilor nivelului hidrostatic. Existența rhizolitelor de tip a (Planșa I, a-c), dure, compacte, de culoare neagră, probabil datorită oxizilor de Mn, poate marca prezența unor soluri siltice sau argiloase care au redus drenajul și au permis alternața condițiilor de oxido-reducere (Kraus & Hasiotis, 2006). Rhizolithele de tip b (Planșa I, d-f), cu umplutura argiloasă de culoare cenușiu-verzuie și haloul de alterare (= rhizohalou – sensu Kraus & Hasiotis, 2006) roșcat caracterizează paleosolurile moderat-puternic drenate, formate prin procese de gleizare. Prezența acestor pedoturbații indică colonizarea cu vegetație ierboasă și tufărișuri a paleomediului lacustru marginal, în condițiile unei regresiuni locale și/sau regionale (Fig. 7).

• episoadelor continentale, care marchează momente de discontinuitate la nivelul Ponțianului mediu, le-au urmat secvențe marine marcate de prezența unor secvențe grezoase indurate, cu o populație relativ numeroasă de Gastrochaenolites (Fig. 7).

Gastrochaenolites

rhizolithe

CONTINENTAL

MARIN

regresiune

transgresiune

Page 14: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

14

Ichnogen generat de activitatea bivalvelor litofage endolitice, Gastrochaenolithes (Planșa II) aparține ichnofaciesului cu Glossifungites care, în depozitele siliciclastice, este în mod obişnuit asociat cu exhumări erozionale ale unor sedimente anterior îngropate și tipic legat de oscilațiile relative ale nivelului mării (Carmona et al., 2007).

CO'CLUZII

Apariția faciesului deltaic ponțian mediu în cadrul secvenței ponțian inferioare și superioare, dominant argiloase, marchează o schimbare semnificativă a sistemului de acumulare sedimentară. Întrucât apariția faciesului deltaic se situează în Ponțianul mediu, acest proces reprezintă un efect al Crizei messiniene de salinitate care s-a manifestat cel mai clar în aria Bazinului Mediteranean.

În zona marginală, sudică, a Bazinului Dacic, depozitele ponțian superioare (Bosphorian) repauzează direct pe depozite sarmațiene sau mai vechi. Acest hiatus este interpretat de Clauzon et al. (2005, 2008) ca o consecință a eroziunii generată de apariția paleo-Dunării. Pe această bază, autorii menționați ajung la concluzia că, formarea paleo-Dunării este efectul influenței exercitate de criza messiniană de salinitate. Hiatusul pre-bosphorian din zona Dunării, a rezultat prin extinderea continuă a ariei Bazinului Dacic. Întreruperea stratigrafică constatată în sudul bazinului (zona dintre Calafat și Fetești) nu implică o lacună de sedimentare și nu este produsă prin eroziune. Ipoteza emisă de Clauzon et al. (2005) privind originea messiniană a Dunării apare nefondată și contrazisă de date de afloriment și de foraj.

Studiul depozitelor neogen superioare forate în locația Băleni-1 evidențiază continuitatea stratigrafică și litologică a depozitelor meoțian superioare – ponțiene – dacian inferioare.

În depozitele ponțian medii de pe Valea Slănicul de Buzău apar urme fosile care arată schimbări paleo-ambientale, de la medii continentale la medii marine.

Page 15: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

15

Planșa I. Aspecte morfologice ale structurilor organo-sedimentare – Rhizolithe. Ponțian mediu. Valea Slanicul de Buzău. Foto Dan Jipa

a

b

c

f

rhizolithe

d

e

f1

f2

10 mm

10 mm

10 mm

20 mm

10 mm

Page 16: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

16

Planșa II. Morfologia ichnogenului Gastrochaenolites. Ponțian mediu. Valea Slanicul de Buzău. Foto Titus Brustur

GGAASSTTRROOCCHHAAEENNOOLLIITTEESS

epichnion

hypichnion

a

b c

Page 17: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

17

REFERI'ŢE BIBLIOGRAFICE

Berggren, W.A., Kent, D.V., Swisher, III, C.C., Couvering, J.A, Van, 1985 – Neogene

geochronology and chronostratigraphy, in Snelling, N.J. (ed.) – The Chronology of the Geological Record, London, Geol. Soc. of London, Memoir 10: 211-260.

Carmona N.B., Mangano M.G., Buatois L.A., Ponce J.J. (2007) Bivalve trace fossils in an early Miocene discontinuity surface in Patagonia, Argentina: burrowing behaviour and implications for ichnotaxonomy at the firmground-hardground divide. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 255: 329-334.

Clauzon, G., 1990.. Restitution de l’evolution geodynamique neogene du bassdin du Russillon et de l’unite adiacente de Corbieres d’apres les donnes ecostratigraphique et paleogeographique. Paleobio. Cont., 17:125-155.

Clauzon, G., Suc, J., Gautier, F., Berger, A., Loutre. M.F., 1996. Alternative interpretation of the Messinian salinity crisis; controversy resolved. Geology, 24/4:363-366

Clauzon, G., Suc, J., Popescu, S., Marunteanu, M., Rubino, J., Marinescu, F. and Melinte, M. 2005. Influence of Mediterranean sea-level changes on the Dacic Basin (Eastern Paratethys) during the late Neogene: The Mediterranean Lago Mare facies deciphered. Basin Research, 17(3): 437–462

Gautier, F., Clauzon, G., Suc, J.-P.Cravatte, J., Violanti, D., 1994. Age et duree de la crise de salinite messienne. C.R. Acad. Sci. Paris. 318(ser. 2):1103-1109.

Jipa, D. C., Olariu,C., 2009. Dacian Basin. Depositional architecture and sedimentary history of a Paratethys sea. In press.

Kelly S.R.A., Bromley R.G. (1984) Ichnological nomenclature of clavate borings. Palaeontology, 27(4): 783-807.

Kraus M.J., Hasiotis S.T. (2006) Significance of different modes of rhizolith preservation to interpreting paleoenvironmental and paleohydrologic settings: examples friom Paleogene paleosols, Bighorn Basin, Wyoming, USA. J. of Sedim. Res., 76:633-646.

Jrijman, W., Hilge, F.J., Marabini, S., Vai, G.B., 1999. New paleomagnetic and cyclostratigraphic age constraints on the Messinian of the Northern Apennines (Vena del Gesso Basin, Italy). Me. Soc.Geol. It., 54;25-33

Kojumdgieva, E. 1989. Le Pontien du Bassin Dacique en Bulgarie. In Malez, M., Stevanovic, P. (red.), Chronostratigraphie und �eostratotypen. �eogen der Westlichen (“Zentrale) Paratethys. Bd. VIII. Pontien: 322-326.

Magyar, I., Geary, D., Suto-Szentai, M., Lantos, M. and Muller, P., 1999. Integrated biostratigraphic, magnetostratigraphic and chronostratigraphic correlations of the Late Miocene Lake Pannon deposits. Acta Geologica Hungarica, 42:5–31 Marinescu, F., 1978. Stratigrafia Neogenului superior din sectorul vestic al Bazinului Dacic. Editura Academiei. 155 p. Bucureşti.

Marinescu, F., Papaianopol, I., 1989. Le Pontien du Bassin Dacique en Roumanie. In Malez, M., Stevanovic, P. (red.), Chronostratigraphie und Neostratotypen. Neogen der Westlichen (“Zentrale) Paratethys. Bd. VIII. Pontien: 300-313.

Nevesskaya, L.A., Goncharova, I.A., Ilyina, L.B., Paramonova, N.P., Popov, S.V., Babak, E.V., Bagdasarjan, K.G., Voronina, A.A., 1986. Istorija neogenovych mollyuskov Paratetisa. Tr. Paleontol. Inst. AN SSSR, vol. 220. Nauka, Moskva

Papaianopol, I., Marinescu, F., Popescu, A., Rogge, E., Costea, C., Munteanu, E. 1987. Paleogeographie du Pontien du Bassin Dacique, insistant sur le defevoppement du facies charbonneux. D. s. Inst. Geol. Geofiz. Vol. 72 – 73/4: 261 – 275. Bucureşti.

Popescu, B., Olteanu, R., Jipa, D.C., in press. Baleni-1 borehole. New data on the Upper Neogene sequence in the western Dacian Basin. Geoecomarina, Bucureşti.

Page 18: Sinteza lucrarii 09 - GeoEcoMarPONTIAN L. decorum T Cong. S. b. pannonicus R Fig 1. Scara magnetostratigrafică a Bazinului Dacic (Vasiliev et al., 2004) și corelarea cu domeniul

18

Rőgl, F. 1998. Stratigraphic correlation of the Paratethys Oligocene and Miocene. Mitt. Ges. Geol. Bergbaustud. Osterr. 41: 65-73. Wien.Saulea, E., Popescu,I., Săndulescu, J., 1969. Atlas litofacial. VI – Neogen, 1:200.000. 11 hărţi, 2 planşe. Institutul Geologic. Bucureşti.

Taylor P.D., Wilson M.A. (2003) Palaeoecology and evolution of marine hard substrate communities. Earth-Science Reviews, 62:1-103.

Trubikhin, V.M., 1989. Paleomagnetic data for the Pontian. In: Stevanovic, P. M., Nevesskaja, L. A., Marinescu, Fl., Sokac, A., Jámbor, Á. (Eds.), Chronostratigraphie und Neostratotypen. Neogen der Westlichen (“Zentrale”) Paratethys, Pontien. III: 76–79. Zagreb-Beograd.

Vasiliev, I., Krijgsman, W., Langereis, C.G., Panaiotu, C.E., Maţenco, L., Bertotti, G., 2004 – Towards an astrochronological framework for the eastern Paratethys Mio-Pliocene sedimentary sequences of the Focşani basin (Romania), Earth Planet. Sci. Letters, 227: 231-247.

Vasiliev, I., Krijgsman, W., Stoica, M., Langereis, C.G., 2005. Mio-Pliocene magnetostratigraphy in the southern Carpathian foredeep and Mediterranean-Paratethys correlations, Terra Nova, 17: 376-384.

Vasiliev, I. (2006). A new chronology for the Dacian basin (Romania): consequences for the kinematic and paleoenvironmental evolution of the Paratethys region, 193 pp, PhD Thesis Universiteit Utrecht, Utrecht.