Analiza stopnia uwęglenia w utworach karbońskich w podłożu Karpat w rejonie Bielsko-Cieszyn

Abstract

The study aimed reveal thermal and burial history in S part of Upper Silesian Coal District (Bielsko – Cieszyn area). The models were made on the basis of borehole litostratigraphic profiles with vitrinite reflectance measured. The simulation of coal rank were conducted in 5 borhole profiles: Rudzica IG-1, Bielowicko IG-1, Cieszyn IG-1, Krasna-1, Jarząbkowice-1. Modelling was carried out by varying the paleoheat flow and post Carboniferous erosion. Heat flow in the time of maximum sediments burial was similar to present and amounted about 80 mW/m2. Maximum vitrinite reflectance value was reached in the end of late Carboniferous. Post Carboniferous erosion caused that about 2900 m sediments were removed. The bottom of Carboniferous probably reached depth from 2784 m in model Cieszyn IG-1 to 4773 m in Rudzica IG-1 model. The maximum paleotemperature of the Carboniferous bottom amounted from 160 OC in a Bielowicko IG-1 model to 190 OC in a Krasna-1 model. In the study area the coalification was a result of fast burial of Carboniferous deposits and temperature increase before Asturian inversion of the USCD (~ 299 Ma). Niniejsza praca prezentuje wyniki rekonstrukcji historii termicznej i historii pogrążania w S części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (Bielsko – Cieszyn) determinujących uwęglenie. Modele stopnia uwęglenia zostały wykonane na podstawie profili litostratygraficznych otworów wiertniczych z pomierzonymi wartościami średniej refleksyjności witrynitu. Modelowania stopnia uwęglenia przeprowadzono w 5 profilach otworów wiertniczych: Rudzica IG-1, Bielowicko IG-1, Cieszyn IG-1, Krasna-1, Jarząbkowice-1. W celu poprawnej kalibracji poszczególnych modeli przyjęto odpowiednie wielkości erozji pokarbońskiej i pomioceńskiej oraz wartości strumienia cieplnego. Strumień cieplny w momencie maksymalnego pogrążenia osadów zbliżony był do dzisiejszego i wynosił ok. 80 mW/m2. Największy przyrost wartości refleksyjności witrynitu zanotowano we wczesnym karbonie. Pokarbońska erozja spowodowała usunięcie około 2900 m osadów. Spąg karbonu osiągnął głębokości od 2784 m w modelu Cieszyn IG-1 do 4773 m w modelu Rudzica IG-1 z końcem późnego karbonu. Również maksymalne paleotemperatury dla spągu karbonu wystąpiły pod koniec późnego karbonu i wynosiły od 160 OC w modelu Bielowicko IG-1 do 190 OC w modelu Krasna-1. W badanym obszarze uwęglenie było efektem szybkiego pogrążania utworów karbońskich i towarzyszącego mu wzrostu temperatury.