NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA UNIVERZA V LJUBLJANI DIPLOMSKO DELO ALEŠA URŠIČ ARKO

Transkripcija

1 NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA UNIVERZA V LJUBLJANI DIPLOMSKO DELO ALEŠA URŠIČ ARKO LJUBLJANA 2019

2 UNIVERZA V LJUBLJANI NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA ODDELEK ZA GEOLOGIJO TURONIJSKO DO SREDNJE CONIACIJSKO ZAPOREDJE KARBONATNIH KAMNIN JUGOZAHODNEGA KRILA POSTOJNSKE ANTIKLINALE DIPLOMSKO DELO ALEŠA URŠIČ ARKO LJUBLJANA, september 2019

3 UNIVERSITY OF LJUBLJANA FACULTY OF NATURAL SCIENCES AND ENGINEERING DEPARTMENT OF GEOLOGY TURONIAN TO MIDDLE CONIACIAN CARBONATE SUCCESSION OF SOUTH-WEST LIMB OF POSTOJNA ANTICLINE DIPLOMA WORK ALEŠA URŠIČ ARKO LJUBLJANA, September 2019

4 PODATKI O DIPLOMSKEM DELU Število listov: Število strani: Število slik: Število preglednic: Število literaturnih virov: Število prilog: Študijski program: Univerzitetni študijski program prve stopnje Geologija Komisija za zagovor diplomskega dela: Predsednik: doc. dr. Luka Gale Mentor: izr. prof. dr. Boštjan Rožič Somentor: dr. Bojan Otoničar, znan. sod., IZRK ZRC SAZU Član: izr. prof. dr. Marko Vrabec Delovni somentor: / Ljubljana,... IV

5 ZAHVALA Zahvala gre najprej prof. Boštjanu Rožiču, ki mi je vzel pod svoje okrilje, mi pomagal in mi omogočil sodelovanje z dr. Bojanom Otoničarjem iz Inštituta za raziskovanje Krasa v Postojni, mi podajal navodila in me vodil pri izdelavi naloge. Dr. Bojanu Otoničarju se zahvaljujem za strokovno pomoč na terenu, pomoč pri vzorčenju, izdelavi vzorcev, mikroskopiranju, za vse nasvete in na sploh za sodelovanje. Dr. Jerneju Ježu (Geološki zavod Slovenije) se zahvaljujem za s pomoč in sodelovanje na terenu. Zahvalila bi se tudi Adrijanu Koširju iz Paleontološkega inštituta Ivana Rakovca za pomoč pri izdelavi zbruskov. Zahvaljujem se tudi Emi Horvatin in Primožu Miklavcu za vso tehnično pomoč. Največja zahvala gre družini: za potrpežljivost, spodbudo, moralno podporo in vse lepe besede ne samo pri diplomski nalogi, temveč za vsa leta študija. Zahvala gre tudi vsem kolegom, ki so me spodbujali k dokončanju študija. Upam, da me bodo spremljali še pri nadaljnjem nabiranja znanja in izkušenj na fakulteti. V

6 IZVLEČEK V velikem delu zgornje krede je bil severni del Jadranske karbonatne platforme (JKP) izrazito topografsko diferenciran. Časovno in prostorsko so se plitva podplimska in periplimska območja izmenjevala s kopnimi predeli ter poglobljenimi lagunami. V obravnavanem času je bilo SV od raziskovanega območja kopno s kraškimi pojavi ter boksitom. Značilni litofaciesi s foraminiferno združbo Murgella lata, ki se pojavijo povsod neposredno nad paleokraškim površjem, kažejo na relativno sinhrono transgresijo v srednjem coniaciju. Nasprotno pa imamo JZ od raziskovanega območja plitvomorske sedimente Sežanske formacije, ki jih ponekod občasno prekinjajo sedimenti globokih lagun (Komenski in Pliskovški apnenci). Raziskali smo okoli 180 metrov debelo sedimentno zaporedje, ki leži nad zahodnimi rovi Postojnske jame na območju Polhovice pri Postojni, ob cesti proti Pivki jami. Raziskano zaporedje naj bi tako predstavljalo vmesno območje med notranjimi, pogosto nekoliko poglobljenimi, območji severnega sektorja JKP in njenimi SV predeli, ki so bili v obravnavanem času kopni. Zanimala nas je sedimentacijska dinamika ter relativna nihanja morske gladine tega topografsko razgibanega dela JKP v turoniju in delu coniacija. Generalno gledano predstavlja sedimentno zaporedje spodnjega dela profila, do okoli 73 metra cenomanijsko-turonijske hemipelagične apnence (v profilu zajet le najvišji del te litostratigrafske enote), ki postopoma preidejo v bioturbirane mikritne, rudistne in peloidno-foraminiferne apnence odprtih lagun. Ta del zajema tudi bioturbirane peloidne apnence območji med odprto in zaprto laguno ter bioturbirane periplimske mikritne apnence, fenestralne apnence in mikrobne mikritne apnence. Navedeno zaporedje tako predstavlja postopno plitvenje sedimentacijskih okolij. Do okoli 130 metra se najprej v kratkotrajnem obdobju transgresije nato pa v obdobju dokaj stabilne visoke relativne gladine morja izmenjujejo ponekod biotrubirani peloidni ter peloidno-foraminiferni apnenci, ki jih občasno prekinjajo posamezne plasti skeletnih mikritnih apnencev. Predvsem v zgornjem delu tega dela profila se dokaj pogosto pojavlja fenestralna poroznost, ki kaže na občasno izpostavljenost sedimenta medplimskim pogojem. Do 151 metra sledi zaporedje mestoma bioturbiranih skeletnih mikritnih apnencev zaprte lagune, ki jih občasno prekinjajo rudistni in peloidni apnenci. V tem delu profila se še občasno pojavljajo fenestralni apnenci, na enem mestu pa tudi apnenci z do 2 cm velikimi onkoidi tipa algalnih žog. Redko so v nekaterih plasteh opazni posamezni drobni črni prodniki. Do konca profila prevladujejo peloidno-foraminiferni apnenci čedalje bolj odprte lagune, v katerih se postopoma pojavljajo vse bolj raznolike in večje foraminifere združbe Murgella lata. Večino obravnavanega sedimentnega zaporedja se je odložilo v zelo plitvem podplimskem okolju zaprte do odprte lagune in vmesnega območja, v obdobju visoke relativne gladine morja, ki se je vzpostavila po cenomanijsko/turonijski transgresiji. Zgoraj omenjena kopnina se je v svojem največjem obsegu v zgornjem turoniju ali spodnjem coniaciju morda le»dotaknila«raziskovanega območja (pogosti medplimski pogoji), preko nje pa so se med srednje coniacijsko transgresijo odložili peloidno-foraminiferni apnenci. KLJUČNE BESEDE: karbonatna rampa, Postojna, sedimentacijsko okolje, mikrofacies, kreda, paleokras, Murgella lata VI

7 ABSTRACT During the larger part of the Upper Cretaceous the northern sector of the Adriatic Carbonate Platform (ACP) was significantly topographically differentiated. Temporarily and spatially shallow subtidal and peritidal enviroments with subaerially exposed areas alternated with deepened lagoons. Simultaneously, NE from the investigated area a land with karst features and bauxite existed. Typical lithofacies with the Murgella latta foraminifera assemblage, which occur everywhere directly above the paleokastic surface, indicate a relatively synchronous transgression in the middle Coniacian. On the contrary, SW from the investigated area shallow-marine sediments of the Sežana formation, occasionally interrupted by sediments of deep lagoons (the Komen and the Pliskovica limestones) sedimented. We studied about 180 meters thick geological section situated above the passages of the Postojnska jama Cave in the area of Polhovica near Postojna, along the road towards the Pivka jama Cave. The investigated sequences should thus represent an intermediate zone between the inner, often slightly deepened, areas of the northern sector of the ACP and its NE regions which were subaerially exposed at the time considered. We were interested in the sedimentation dynamics and the relative fluctuations of the sea level of this topographically diverse part of the ACP in the Turonian and part of the Coniacian. In general terms, the sedimentary sequence of the lower part of the section up to about 73 meters) of the Cenomanian-Turonian hemipelagic limestones (not entirely covered by the section) through bioturbeded micritic, rudist and peloidal-foraminiferal limestones of open lagoons. This section also contains bioturbeded peloidal limestone areas between open and closed lagoon through bioturbeded peritidal micritic and fenestral limestones and microbial micritic limestone. This sequence thus represents a gradual shallowing of sedimentary environments. Up to 130 meters, during short transgressive system tract and later during the highstand system tract, peloidal (locally bioturbated) and foraminiferal peloidal limestones which are in places interrupted by individual layers of skeletal micritic limestone alternate. Especially in the upper part of this section, fenestral porosity relatively often occurs, indicating the occasional exposure of the sediment to the intertidal conditions. A sequence of closed lagoon, occasionally interrupted by rudist and peloidal limestone, follows up to 151 meters. In this part of the section, fenestral limestones still occur, and in one place, also limestone with up to 2 cm large algal ball type oncoides. Rarely, in some layers, individual small black pebbles were observed. To the top of the section peloidal-foraminiferal limestone of the open lagoon predominates, where gradually more diverse and larger foraminiferas of the Murgella lata assemblage appear. Most of the sedimentary sequences discussed were deposited in a very shallow subtidal environment of closed to open lagoon and the intermediate zone during the highstand system tract established after the Cenomanian/Turonian transgression. The above mentioned subaerially exposed and karstified part of the platform may have only "touched" the investigated area at its largest extent in the late Turonian or early Coniacian (commonly intertidal conditions). The foraminiferal peloidal limestone was deposited during the mid-coniacian transgression on the top of the geological section. KEY WORDS: carbonate ramp, Postojna, sedimentation environment, microfacies, Cretaceous, paleocarst, Murgella lata VII

8 KAZALO VSEBINE 1. UVOD UMESTITEV OZEMLJA Geografska umestitev Strukturna umestitev Paleogeografska umestitev PREDHODNE RAZISKAVE METODOLOGIJA DELA REZULTATI Litofaciesne značilnosti karbonatnega zaporedja Litofaciesne združbe A Rudistni apnenci Makroskopski opis litofaciesne združbe Rudistnih apnencev Mikrofaciesi litofaciesne združbe Rudistnih apnencev A1 Rudistni floatstone Interpretacija okolja litofaciesne združbe Rudistnih apnencev B Peloidno-foraminiferni apnenci Makroskopski opis litofaciesne združbe peloidno-foraminifernih apnencev Mikrofaciesi litofaciesne združbe peloidno-foraminifernih apnencev Interpretacija okolja litofaciesne združbe peloidno-foraminifernih apnencev C Peloidni apnenec Makroskopski opis litofaciesne združbe peloidnih apnencev Mikrofaciesi litofaciesne združbe peloidnih apnencev Interpretacija okolja litofaciesne združbe peloidnih apnencev D Mikritni apnenci Makroskopski opis litofaciesne združbe mikritnih apnencev Mikrofaciesi litofaciesne združbe mikritnih apnencev Interpretacija okolja litofaciesne združbe mikritnih apnencev DISKUSIJA ZAKLJUČKI LITERATURA PRILOGE...34 VIII

9 SEZNAM SLIK Slika 1: Lokacija proučevanega profila glede na Postojno... 2 Slika 2: Položaj Jadranske karbonatne platforme... 3 Slika 3: Prikaz poteka Postojnske antiklinale... 4 Slika 4: Lokacija profila... 4 Slika 5: Sedimentacijsko okolje posameznih litofaciesnih združb na karbonatni rampi... 8 Slika 6: Rudistni apnenec makroskopsko Slika 7: Rudistni floatstone z zrni oksidiranega pirita Slika 8: Rudistni packstone/floatstone Slika 9: M. lata skozi lupo z 10x povečavo Slika 10: Peloidno-foraminiferni packstone Slika 11: Peloidni packstone algalne žoge Slika 12: Peloidni packstone intraklasti, geopetalne zapolnitve Slika 13: Peloidni packstone/wackestone Slika 14: Peloidni packstone/mudstone Slika 15: Pelodni packstone/grainstone Slika 16: Fenestralni apnenec, floatstone Slika 17: Mikritni apnenec makroskopsko Slika 18: Mikritna apnenca Slika 19: Mikritni mudstone/packstone Slika 20: Stromatolitni apnenec s posameznimi fenestrami Slika 21: Mikrtini apnenec rizoliti Slika 22: Poenostavljen sedimentološko-stratigrafski profil s sistemskimi trakti SEZNAM TABEL Tabela 1: Litofaciesne združbe karbonatnega zaporedja ter njihovi opisi s pripadajočimi sedimentacijskimi okolji IX

10 1. UVOD Po izraziti poglobitvi centralnih delov Jadranske karbonatne platfrome (JKP; znana tudi pod imenom Dinarska karbonatna platfroma) na meji cenomanij/turonij, ki jo običajno povezujejo z drugim krednim oceanskim anoksičnim dogodkom (OAE2) (Gušič & Jelaska, 1990; Jurkovšek et al., 1996; Jež & Otoničar, 2018), se je v spodnjem turoniju na večjem delu platforme ponovno vzpostavila sedimentacija plitvomorskih apnencev (Jež et al., 2010; Jež & Otoničar, 2018), le osrednji deli severnega sektorja platforme (sedanje območje Krasa) so bili v turoniju in coniaciju občasno še poglobljeni (Šribar, 1995; Jurkovšek et al., 1996). Plitvomorske razmere so prevladovale tudi jugozahodno od raziskovanega območja, na območju sedanjega Matarskega podolja in na Slavnika (Otoničar, 2006; Jež et al., 2010). Tu se blizu meje turonij coniacij pojavi značilen horizont pedogeno modificiranih apnencev (Otoničar, 2006), ki ga morda lahko povezujemo z evstatičnim padcem morske gladine konec turonija (Haq, 2014). Po drugi strani so bili med cenomanijem in spodnjim coniacijem različni deli SV obrobja severnega sektorja platforme različno dolgo izpostavljeni subaerskemu preperevanju (Jež & Otoničar, 2018). V osrednjem delu coniacija je morje v celoti preplavilo prej kopne obrobne dele platforme (Jež & Otoničar, 2018). Glede na zgoraj predstavljene razporeditve sedimentih okolij, se je na severnem sektorju JKP po vsej verjetnosti v obdobju turonija do srednjega coniacija, od severovzhodnih, nad morsko gladino dvignjenih obrobnih delov platforme, proti njenim notranjim delom, oblikoval karbonatni sedimentacijski podsistem karbonatne rampe (Jež & Otoničar, 2018). Do izrazitih paleogeografskih sprememb oziroma prerazporeditve sedimentih okolij je prišlo blizu meje campanij maastrichtij, ko se začnejo severovzhodni obrobni deli platforme poglabljati in tvoriti nagnjen karbonatni sedimentacijski sistem (klančino ali rampo) proti Slovenskemu bazenu, osrednji in bolj jugozahodni deli severnega sektorja JKP pa se dvignejo nad morsko gladino in zakrasijo (Otoničar, 2007; Jež & Otoničar, 2018). Poglabljanje na eni in dvig platforme na drugi strani lahko povezujemo z zgodnjimi fazami oblikovanja predgorskega bazena (foreland basin) in pripadajoče predizbokline (forebulge), kot posledico kolizije Jadransko- Apulijske s Tisa-Dacijsko ploščo oziroma vmesno Savsko cono (Otoničar, 2007). S to diplomsko nalogo, sem s profiliranjem zajela kamnine, ki so se odlagale od turonija do srednjega coniacija, ko se prvič pojavi foraminifera Murgella lata. Na podlagi izdelave zbruskov ter mikroskopiranja sem določila okolja sedimentacije in s tem odgovorila na vprašanje kaj se je dogajalo na vmesnem območju med kopnino in notranjimi plitvomorskimi in občasno nekoliko poglobljenimi deli platforme. Ukvarjala sem se tudi z vprašanjem kakšen je bil vpliv relativne bližine kopnine in zgornje turonijskega evstatičnega padca morske gladine na sedimentacijo na raziskovanem območju. Domnevali smo, da je v času zgornjeturonijskega padca morske gladine morda prišlo do znižanja morske gladine v takem obsegu, da je segala paleokraška kopnina vsaj krajši čas tudi na to območje. Glede na predhodne raziskave smo tudi menili, da globljemorskih okolij, oziroma morda celo interplatformnega bazena, ki so jih predvidevali nekateri raziskovalci (glej Korbar, 2009) na tem območju ne bomo našli. 1

11 2. UMESTITEV OZEMLJA 2.1. Geografska umestitev Raziskovani profil se nahaja približno 3 km severozahodno od Postojne med Velikim Otokom in Zagonom nad zahodnimi rovi Postojnske jame na območju Polhovice ob cesti proti Pivki jami (Slika 1). Poteka v smeri severovzhod-jugozahod v dolžini 180 m (koordinate (WGS84) začetek profila λ = 14 11'54'', φ = 45 47'43'' in koordinatami konca profila λ = 14 11'52'', φ = 45 47'37'') in je v celoti razvit v zgornjekrednem apnencu. Slika 1: Lokacija proučevanega profila glede na Postojno (označena z rdečo črto). Vir: Geopedia 2

12 2.2. Strukturna umestitev Raziskovano območje strukturno pripada severozahodnemu delu Zunanjih Dinaridov, ki predstavlja del Dinarskega orogena, ki se je izoblikoval vzdolž vzhodnega roba Jadranske mikroplošče (=Adria sensu Stampfli et al., 1998). V kredi je to območje pripadalo severozahodnemu delu izolirane Jadranske karbonatne platforme (sensu Vlahović et al., 2005), ki je zavzemala severovzhodni del Jadranske mikroplošče. Zaradi intenzivne konvergence je bilo območje predhodne JKP v kenozoiku močno reducirano. Z Dinarskim narivanjem je bilo v spodnjem oligocenu, deloma miocenu razdeljeno na več pokrovov, ki so usmerjeni poti jugozahodu ter kasneje razsekano s številnimi prelomi ter gubami (Slika 2 in 3) (Placer, 1998; Korbar 2009). Raziskovano območje se nahaja na jugozahodnem krilu Postojnske antiklinale (Slika 3), katere kamnine pripadajo obdobju krede (Slika 4) in vpadajo od 5 do 25 proti jugozahodu (Šebela, 2000). Antiklinala se je izoblikovana na skrajnem jugozahodnem obrobju Hrušiškega pokrova, blizu meje s Snežniško narivno grudo (Placer, 1998). Slika 2: Položaj Jadranske karbonatne platforme. A) Lokacija Jardanske karbonatne platforme glede na današnjo geografsko situacijo; B) Položaj Jardanske karbonatne platforme glede na sosednje karbonatne platforme Jadranske 3

13 Slika 3: Prikaz poteka Postojnske antiklinale. Z rdečim krogom je označena približna lokacija raziskanega profila na jugozahodnem krilu antiklinale (po Šebela, 2005). Slika 4: Lokacija profila (označena z modro linijo). Prikazan potek Postojnske antiklinale (označena z modro puščico). Povzeto po Geološki karti okolice Postojne, Rižnar (1996). 4

14 2.3. Paleogeografska umestitev Širše območje JZ Slovenije oziroma severnega sektorja izolirane JKP sestavljajo mezozojska in paleogenska pretežno plitvomorska karbonatna zaporedja, ki jih prekrivajo maastrichtijski in paleogenski globlje-morski laporji in fliš. Severni sektor JKP je bil večji del krede relativno nehomogen sedimentacijski prostor, kar se je v zgornji kredi še stopnjevalo. Po vzpostavitvi relativno enotnega plitvomorskega prostora preko severnega sektorja platforme na začetku zgornjega cenomanija se je na meji cenomanij/turonij JKP izrazito diferencirala. Generalno gledano so bili osrednji deli platforme dokaj izrazito poglobljeni, proti obrobju pa so si sledila čedalje plitvejša sedimentacijska okolja. Najbolj zunanji severovzhodni deli platforme so bili celo dvignjeni nad morsko gladino (Jež & Otoničar, 2018), sledovi dinozavrov kažejo na obstoj večje kopnine tudi proti zahodnemu obrobju severnega sektorja JKP (glej Dalla Vecchia, 2001; Maučec & Florjančič, 2003). Po ponovni potopitvi severovzhodnega obrobja platforme v srednjem coniaciju ter postopnem zapolnjevanju poglobljenih osrednjih delov platforme je bilo to območje platforme spet nekoliko bolj homogeno, vendar pa je značilno, da se v osrednjem delu severnega sektorja platforme (sedanje območje Krasa) v santoniju in campaniju pojavljajo Tomajski apnenci, ki predstavljajo sedimente zaprte, celo anoksične, poglobljene lagune (Jurkovšek et al., 1996; 2013). Nekje na meji campanij/maastrichtij so se dvignili nad morsko gladino osrednji deli severnega sektorja JKP, obrobni deli (dvignjeni v prejšnji fazi okopnitev) pa so se začeli postopoma poglabljati (Jež & Otoničar, 2018). Sledil je postopen potop celotne karbonatne platforme. Na zakraseli kraški površini so se najprej odložili apnenci sinorogene karbonatne platforme, ki so jim sledili globokomorski laporji in fliš sediment predgorskega bazena (Jež & Otoničar, 2018). 5

15 3. PREDHODNE RAZISKAVE Z namenom izdelave osnovne geološke karte SFRJ 1: , list Postojna, je bilo leta 1963 širše območje Postojne geološko kartirano. Na karti so na območju raziskav označeni zgornjeturonijski in senonijski sivi rudistni apnenci s slabo določljivo in neznačilno mikrofavno (Pleničar, 1970). Drobne (1979) na podlagi preglednega stratigrafskega profiliranja na raziskovanem območju opisuje zaporedje kamnin, osredotočeni so bolj v biostratigrafijo. Opisuje menjavanje mikritnih in biomikritnih apnencev, vmes pa omenja plasti z rudistnimi fragmenti. Omenja tudi foraminifero Dicyclino schlumbergeri, ki se pojavi v obdobju coniacija. Luka Šribar (1995) je v magistrski nalogi opisal splošni litostratigrafski profil pri Postojni na lokaciji pri cerkvi Svetega Andreja. V formaciji 3, loči štiri osnovne tipe kamnin: Aeolisacus wackestone (poimenovano po Aeolisacus kotori, danes poznan kot Decastronema kotori), foraminiferno-peletni packstone in wackestone, bioklastični floatstone in rudistni framestone. Med fosili in njihovimi združbami omenja - Alveolisacus kotori (Decastronema kotori), Thaumatoporella, Murgella lata, Dicyclina schlumbergeri, Baccinella, Placer (1995) v svoji raziskavi meni, da je zgradba Soviča ter območje do Velikega Otoka strukturni ekvivalent Nanosa, Hrušice in Trnovskega gozda. Nadalje ugotavlja, da pri Velikem otoku potekata dve gubi z vpadom osi proti severozahodu in sicer Postojnska antiklinala in Studenška sinklinala, ki predstavljata strukturni ekvivalent Nanoški antiklinali in Hrušiški sinklinali, medtem ko je Sovič ''miniaturni'' ekvivalent Nanosa. Jurkovšek (1996) opisuje Sežansko formacijo, ki je odložena v času zgornje krede. Formacija je sestavljena iz plasti različnih debelin s prevladujočimi foraminiferami, predvsem miliolidami, algo Thaumatoporela, ostrakodi in Decastronema kotori (on še uporabi ime Aeolisaccus kotori) ter rudisti. Rižnar (1997) je za svojo magistrsko nalogo kartiral širše območje Postojne (Slika 1). Na karti je označil apnence z različno strukturo, starosti od cenoamanija do eocena. Označil je menjavanje apnencev, ki so ponekod dolomitizirani, nekateri s fenestralno poroznistjo, ter biogene apnence. Jež (2011) v svoji raziskavi na Matarskem Podolju govori o zaporedju plitvomorskih karbonatnih kamnin, ki so se odlagale v času od zgornjega cenomanija do santonija. Profil je razdelil v 9 večjih litostratigrafskih enot, ki prikazujejo večje globalne transgresijske in regresijske cikle. Jež & Otoničar (2018) sta za svoj članek raziskovala na področju Nanosa, Kališ, Sabotina in Nadrta. Profile sta razdelila na 8 litostratigrafskih enot. Med enoto 5 in 6 se pojavi stratigrafska vrzel, ki jo predstavlja paleokraška površina, katero sta opazila na vseh obravnavanih lokacijah. Nan vrzeljo se začne pojavljati večje število bentoških foraminifer, ter pojav fenestralne poroznosti in geopetalnih zapolnitev. V glavnem pa opisujeta menjavanje predvsem biogenih apnencev z različnimi strukturnimi značilnostmi. 6

16 4. METODOLOGIJA DELA Delo je obsegalo natančen terenski popis in vzorčenje litološko - sedimentološkega profila. Na profilu dolžine 180 m je bilo vzetih 210 vzorcev. Vzorci so bili, če se je le dalo, pobrani na začetku, na koncu in na sredini plasti, po potrebi tudi pogosteje. Na terenu so bili pregledani z ročno lupo z 10X povečavo in natančno popisani (tekstura, struktura, barva, fosili, osnova, bioturbacije)(priloga 1). Debelino plasti sem izmerila na 5 cm natančno. V geološkem laboratoriju smo vzorce narezali na ploščice, ki smo jih pregledali z lupo. Kamnite ploščice smo namočili v klorovodikovo kislino (HCl) za nekaj sekund, da je bila površina lepše vidna. Ploščice smo nato pregledali z binokularno lupo v odsevni svetlobi in jih kar se da natančno popisali. Čim bolj natančno sem želela določiti fosile in njihove združbe, strukturo vzorca po Dunhamu (1962), očitne barvne spremembe ter bioturbacije. Na tej točki sem poskušala že čim bolj natančno poimenovati vrsto kamnine (npr. mikritni apnenec). Iz pregledanih ploščic smo izbrali 35 vzorcev, katere smo razrezali na velikost primerno za zbruske (2x4,5 cm). Zbruski so bili narejeni v laboratoriju na Naravoslovnotehniški fakulteti. V nadaljevanju smo z mikroskopiranjem v presevni svetlobi natančno pregledali ter opisali sestavo, strukturo in teksturo zbruskov. Za pregled zbruskov in ploščic je bila uporabljena binokularna lupa Nikon SMZ 800 z odsevno svetlobo za ploščice ter presevno za zbruske. Vsi zbruski ter ploščice so bile fotografirane s kamero Nikon digital camera DXM1200F in nato še skenirani. Na podlagi mikroskopiranja smo določili mikrofaciese, ter mikrofaciesne združbe. Glede na vse pridobljene podatke, smo karbonatnim kamninam določili sedimentacijska okolja. 7

17 5. REZULTATI 5.1. Litofaciesne značilnosti karbonatnega zaporedja Definicijo litofaciesa sem povzela po D'Argeniu et al. (1997) in Buonocuntu et al. (1999) (po Otoničar, 2006) kjer je le-ta opredeljen kot del kamnine, ki se od sosednjih kamnin razlikuje po osnovnih fizikalnih lastnostih, kot so barva, struktura, sestava, fosili in njihov drobir, ter sedimentne teksture. Vsak litofacies je nastajal v specifičnem morskem ali meteornem sedimentacijskem okolju in je bil izpostavljen različnim stopnjam diageneze. Zaradi lažje in boljše interpretacije sedimentacijskih okolji, posamezne litofaciese združujemo v litofaciesne združbe. Te predstavljajo več litofaciesov, ki so se sedimentirali v podobnih fizikalno kemijskih okoljih, ter so genetsko med seboj povezana in jih tako lažje in natančneje interpretiramo. Na podlagi mikroskopiranja zbruskov sem v zaporedju kamnin po zgoraj navedeni klasifikaciji prepoznala 10 litofaciesov, ki sem jih nato na podlagi fizikalnih ter genetskih značilnosti združila 4 litofaciesne združbe (Tabela 1): A Rudistni apnenci B Peloidno-foraminiferni apnenci C Peloidni apnenci D Mikritni apnenci Zaporedje opisov litofaciesov in njihovih združb (od A do D) odraža prehode od bolj odprtih proti bolj zaprtim sedimentacijskim okoljem (Slika 5). Slika 5: Sedimentacijsko okolje posameznih litofaciesnih združb na karbonatni rampi. Povzeto po Burchete (1992) 8

18 Litofaciesne združbe Tabela 1: Litofaciesne združbe karbonatnega zaporedja ter njihovi opisi s pripadajočimi sedimentacijskimi okolji. Litofaciesna združba A Rudistni apnenci B Peloidnoforaminiferni apnenci C Peloidni apnenci Opis Litofacies Okolje sedimentacije Osnova: mikrit. Bioklasti/fosili: cele rudistne školjke in njihovi fragmenti, med foraminiferami prevladujejo miliolide različnih velikosti, pojavljajo se tudi tekstularide; ostrakodi, fragmenti školjčnih lupinic, Thaumatoporella (incrtae sedis), cianobakterijske združbe (D. kotori, Lithocodium/Bacinella), redki ostanki polžev. Neskeletna zrna: peloidi, mikritizirani intraklasti, - Ponekod se pojavljajo zrna pirita, - v nekaterih lahko vidimo sledove bioturbacije. Osnova: mikrit (občasno grudast), mikrosparit, sparit. Bioklasti/fosili: med foraminiferami prevladujejo miliolide, najdene so bile tudi tekstularide, rotalide in nezatide. Pomembne so večje foraminifere, ki se začnejo pojavljati proti koncu profila: M. lata, D. schlumbergeri ter S. samnitica.. Pojavljajo se še Thaumatoporella, cianobakterijske združbe (D. kotori, Lithocodium/Bacinella), ostrakodi, fragmenti rudistnih in drugih školjk ter redki ostanki polžev. Neskeletna zrna: peloidi, intraklasti. - Količina bioklatov in neskeletnih zrn je v tej združbi približno enaka, - ponekod so zelo bioturbirani, - pojavljajo se posamezna zrna pirita. Osnova: mikrit (občasno grudast), mikrosparit, sparit. Bioklasti/fosili: med foraminiferami prevladujejo miliolide, najdene so bila še tekstularide, rotalide in nezatide; pomembne so večje foraminifere: M. lata, D. schlumbergeri ter S. samnitica. Thaumatoporella, pojavljajo se cianobakterije (D. kotori, Lithocodium/Bacinella), ostrakodi, fragmenti rudistnih in drugih školjk, redki fragmenti polžev. Neskeletna zrna: prevladujejo peloidi, ponekod lahko ločimo mikritizirane intraklaste, kortoidi. - Bioklasti so tu podrejeni, prevladujejo neskeletna zrna, - pogoste so bioturbacije, - ponekod najdemo zrna pirita, - fenestralna poroznost le v nekaterih vzorcih, - horizont z algalnimi žogami. A1 rudistni floatstone A2 rudistni packstone/floatstone B1 peloidno-foraminiferni packstone C1 peloidni packstone C2 peloidni packstone/wackestone C3 peloidni packstone/mudstone C4 peloidni packstone/grainstone C5 fenestralni apnenec, floatstone - Podplimski pas - Odprta laguna; nizkoenergijska območja odprtega šelfa z morfologijo rampe. - Sedimenti nevihtnih dogodkov. - Notranja območja odprte lagune. - Bližina peloidnih sipin. - Notranji deli platforme/rampe. - Podplimski pas, nad bazo normalnih valov. - Občasno medplimski pogoji. - Prehodno območje med odprto in zaprto laguno. Se nadaljuje. 9

19 Nadaljevanje. D Mikritni apnenci Osnova: mikrit. Bioklasti/fosili: fosili so redki, pojavljajo se predvsem foraminifere: miliolide, tekstularide, rotalide. najdene so bile še cianobakterijske združbe (D. kotori), Thaumatoporella, ostrakodi, fragmenti školjčnih lupinic, fragmenti polžev. Neskeletna zrna: peloidi, intraklasti. - Veliko bioturbacij, - pirit, - sledovi korenin: rizoliti (laminacija) - stromatolit. D1 mikritni mudstone D2 laminiran bindstone in mudstone - Periplimsko območje zaprte lagune. - Širše območje plimskih ravnic. - Notranji deli platforme/rampe. 10

20 A Rudistni apnenci Makroskopski opis litofaciesne združbe Rudistnih apnencev Rudistne apnence prepoznamo že na terenu, saj so rudistne školjke na površini plasti dobro vidne že s prostim očesom (Slika 6a, 6b). Pojavljajo se le v spodnjem delu profila, do približno 33 metra, višje pa le še v eni plasti, v izrazitih pretežno svetlo sivih apnencih debelih od 0,3 m do 2,3 m. Rudistni apnenci se najpogosteje izmenjujejo s peloidnimi ter mikritnimi apnenci (Priloga 1). Bioturbacije so zelo redke in niso izrazite, na terenu pa jih prepoznamo po nepravilnih temno sivih lisah v svetlejšem apnencu. Največja zrna predstavljajo rudisti, njihova velikost sega tudi do 5 cm (Slika 6a). Na terenu prepoznamo med foraminiferami predvsem do 2 mm velike miliolide, od ostalih fosilov in alokemov pa še do 1 mm velike taumatoporele, peloide ter nedoločljiv školjčni drobir. Najpogostejši strukturni tip apnenca je floatstone, kjer so mikrofosili bolj zgoščeni pa tudi packstone/floatstone. a Slika 6: Rudistni apnenec makroskopsko. a Jedro rudistne školjke v svežem odlomu; b Rudistne školjke na površini kamnine. b 11

21 Mikrofaciesi litofaciesne združbe Rudistnih apnencev A1 Rudistni floatstone Vzorci: 10; 11,4; 15,10; 15,15; 26,9; 32,65 Fragmenti rudistov ''plavajo'' v mikritni osnovi, ki je povečini verjetno sestavljena iz razpadlih in zelo zgoščenih peletov, saj so ti ponekod še ohranjeni (Slika 7). Med večjimi fosili lahko opazujemo še foraminifere, večinoma miliolide ter tekstularide, ostanki lupin polžev pa so redki. Med neskeletnimi fosili prevladujejo fragmenti taumatoporel, dokaj pogoste so tudi cianobakterijske steljke D. kotori, ponekod pa tudi mikrobne enkrustracije tipa Lithocodium/Bacinella. Pore ter razpoke so zapolnjene s kalcitnim cementom in mikrosparitom, ponekod lahko opazujemo več generacij zapolnjevanja žil ter redke bioturbacije. V nekaterih vzorcih smo našli tudi oksidirana zrna pirita. Slika 7: Rudistni floatstone z zrni oksidiranega pirita (označeno z krogom). Vzorec: 15,10c. 12

22 A2 Rudistni packstone/floatstone Vzorci: 18,15; 20,9 Osnovo predstavlja ponekod grudast mikrit, ki je verjetno nastal z razpadom in ''zlitjem'' peletov. V osnovi ''plavajo'' cele lupine rudistnih školjk ter njihov drobir (Slika 8), ki je precej bolj pogost kot v A1. Za razliko od A1, so fragmenti rudistov bolj zgoščeni z manj mikritne osnove, pojavlja pa se tudi več foraminifer, ki so tesno zgoščene z rudistnimi fragmenti in peloidi. Od bioklastov so bile najdene še miliolide in tekstularide ter zelo tanke lupinice ostrakodov, redko tudi fragmenti taumatoporel. Med neskeletnimi zrni prevladujejo peloidi. Rudistni fragmenti so ponekod po robovih delno mikritizirani. Vzorce občasno sekajo kalcitne žile in manjši stiloliti. Slika 8: Rudistni packstone/floatstone. Vzorec: 26, Interpretacija okolja litofaciesne združbe Rudistnih apnencev Sedimentacijske značilnosti rudistnih apnencev (fosili, struktura, osnova, tekstura) kažejo na po eni strani na sedimentacijo v nekoliko plitvejšem podplimskem okolju notranjega dela srednje rampe (spodnji del profila, kjer so rudistne plasti bolj pogoste), po drugi pa na presedimentacijo rudistov v bolj notranje dele rampe (posamezne plasti rudistnih apnencev med mikritnimi in peloidnimi apnenci)(slika 5). 13

23 B Peloidno-foraminiferni apnenci Makroskopski opis litofaciesne združbe peloidno-foraminifernih apnencev Čeprav se tri plasti pojavljajo že v spodnjih 41 metrih profila, pa so peloidno-foraminiferni apnenci značilni za zgornjih 80 metrov profila, zadnjih 25 metrov pa močno prevladujejo. Tam jih prekinjata le dve, skupno okoli 4 m debeli plasti peloidnih apnencev. Svetlo sivi do zelo svetlo rjavi apnenci so urejeni v 0,2 do 2 metra debele plasti, v katerih pogosto že na terenu opazimo temno sive do temno rjavo-sive bioturbacije. Plasti mejijo na vse ostale tri litofaciesne združbe, največkrat na peloidne apnence. Na terenu jih lahko lepo ločimo od peloidnih apnencev po večjem številu foraminifer, ki so vidne že s prostim očesom (Slika 9). Najpogostejši mikrofaciesni tip je peloidno-foraminiferni packstone, pojavljajo pa se še mudstone/wackestone in packstone/grainstone. Po sestavi so primerljivi s peloidnimi apnenci strukturnega tipa packstone, le da so foraminifere tu bolj pogoste, foraminiferna združba pa je bolj raznolika. Slika 9: M. lata skozi lupo z 10x povečavo. Vzorec: 175,20. 14

24 Mikrofaciesi litofaciesne združbe peloidno-foraminifernih apnencev B1 Peloidno-foraminiferni packstone Vzorci: 18,7; 19,35; 20,35; 101,8; 102,1; 102,65; 102,9; 105,1; 122,05; 122,10; 125,95A; 125,95B; 127,45A; 127,45B; 156,20; 156,50; 165,60; 166,70; 166,80; 171,50; 172,60; 173,10; 173,40; 175,20; 175,60; 177,10; 178; 178,0; 178,40; 178,90 Osnova je mikritna do mikrosparitna (Slika 10) ponekod pa le-to predstavljajo tesno zgoščena, mestoma razpadla peletna zrna, ki jih je včasih težko ločiti od osnove. Od bioklastov prevladujejo foraminifere, predvsem miliolide, med neskeletnimi zrni pa peloidi. Od foraminifer se pojavljajo miliolide, tekstularide, rotalide, nezatide. Določili smo vrste Scandonea samnitica, Murgella lata in Dicyclina schlumbergeri (Slika 9, 10b, 10c). Zadnji dve se prvič pojavita pri 152 m in sta prisotni vse do konca profila. Velikost foraminifer je od 3 do 1 mm (Slika 9, 10c). Med bioklasti se pojavljajo še fragmenti rudistov in drugih školjk, fragmenti taumatoporele; ki je povečini razpadla (Slika 10d); cianobakterijski združbi D. kotori in Lithocodium/Bacinella (Slika 10a), nekaj ostrakodov ter redki fragmenti polžev. Med neskeletnimi zrni se pojavljajo peleti, peloidi in intraklasti. Intraklasti so pogostejši od 93 m naprej, najbolj pogosti pa so med 114 in 136 m. Zelo pogoste so tudi bioturbacije, temno sive, svetlo rjave in svetlo sive barve, opazne že na terenu. Kjer je mikrit izpran oziroma se ne pojavlja, se nahaja kalcitni med- in znotraj- zrnski mozaični sparit, redkeje mikrosparit. V enem vzorcu prehaja packstone v grainstone, ponekod pa v wackestone, redkeje v mudstone. 15

25 a b c Slika 10: Peloidno-foraminiferni packstone. a Lithocodium/Bacinella okoli rudistnega fragmnta. Vzorec: 166,80. b D. schlumbergeri (označena s krogom) Vzorec: 173,10. c Foraminifero M. lata (označena s puščico). Vzorec.: 175,20. d Fragmenti Thaumatoporelle sp. (označena z krogom). Vzorec: 166,80. d Interpretacija okolja litofaciesne združbe peloidno-foraminifernih apnencev Mešanica raznolikih, tudi velikih foraminifer, peloidov, alg ter zelo veliko število bioturbacij nakazuje na dokaj mirno sedimentacijsko okolje na zunanjem delu notranje rampe v odprti laguni na bazi normalnih valov (Slika 5). Večinoma peloidna osnova kaže na neposredno bližino pelodnih sipin (na katerih se je odlagala naslednja litofaciesna združba C). Na podlagi raznolikosti in ohranjenosti foraminifer, pogostih bioturbacij ter peloidov lahko sklepamo, da je bilo okolje dobro prezračeno v fotični coni z dobrimi pogoji za rast foraminifer in njihov razvoj, najverjetneje na tratah morskih trav in/ali alg. 16

26 C Peloidni apnenec Makroskopski opis litofaciesne združbe peloidnih apnencev Od litofaciesnih združb je peloidnih apnencev največ, pojavljajo se skozi celoten profil, in predstavljajo med 76 in 148 metrom najpogostejšo litofaciesno združbo (Slika 10). Debelina plasti niha med 0,10 m in 2,9 m. Na terenu se nekatere težje prepozna, saj so ponekod peloidna zrna tako zgoščena, da prehajajo v mikritno osnovo. Peloidni apnenci so svetlo sive, do zelo svetlo rjave barve in so pogosto pisani, saj se v večini plasti pojavljajo bioturbacije. Zaradi drugačne barve bioturbacijskih zapolnitev, ki je temnorjava, zelo svetlo siva do bela ter temno siva do skoraj črna, lahko bioturbacije prepoznamo že na terenu. Na terenu smo v nekaterih vzorcih opazili tudi fragmente rudistnih školjk, s pomočjo lupe tudi nekatere foraminifere. Peloidni apnenci mejijo na vse ostale tri litofaciesne združbe, največkrat na mikritne apnence. Peloidni packstone od strukturnih tipov prevladuje, nato pa sledijo apnenci z različnimi kombinacijami strukturnih tipov (packstone/wackestone in packstone/wackestone, ki prehaja v grainstone in mudstone). Peloidni packstone lahko, kot že omenjeno, primerjamo s peloidno foraminifernim packstonom, s to razliko, da vsebuje ta manjšo raznolikost v foraminiferni združbi in v številu fosilov na splošno Mikrofaciesi litofaciesne združbe peloidnih apnencev C1 Peloidni packstone Vzorci: 37,3; 37,5; 59,15; 59,55; 59,75; 60,95; 61,25; 61,25A; 76,65; 78,3; 84,55; 85,05; 85,55; 86,35; 87,35; 87,75; 88,55; 86,35; 87,35; 87,75; 88,55; 93,60; 94,40A; 94,40B; 98,05; 98,50; 99,0; 99,50; 100,25; 100,40; 101,30; 102,55; 102,95; 106,30; 115,25; 117,10; 119,45; 124,35; 135,85; 146,55A; 146,55B; 146,70; 147,35; 147,85; 152,85; 152,9; 154,65 Ta mikrofaciesni tip prevladuje med peloidnimi apnenci. Osnova je mikritna vendar jo ponekod težko ločimo od zelo zgoščenih peloidov, ki prehajajo oziroma se ''zlivajo'' v mikritno osnovo. Mikritna osnova ponekod prehaja v mikrosparit. Med bioklasti, ki so sicer precej redki, prevladujejo foraminifere, med katerimi so najpogostejše miliolide, pojavljajo pa se še nezatide, tekstularide in rotlide, določipa smo vrst S. samnitica ter M. lata. Od ostalih bioklastov se pojavljajo še fragmenti rudistnih školjk, taumatoporele, cianobakterijska združba D. kotori, ostrakodi in fragmenti polžev. Od neskeletnih zrn prevladujejo peloidna zrna, pogosto se pojavljajo tudi intraklasti ter posamezni kortoidi. Nekateri peloidi so nedvomno fekalnega izvora (peleti) (Slika 12b). V več vzorcih se pojavljajo tudi oksidirana zrna pirita. Zelo pogosti so bioturbacijski rovi različnih premerov (do 1,5 cm) ter barv (svetlo rjava, temno siva, bela). V porah in na predelih, kjer je mikrit izpran se pojavlja med- in znotraj-zrnski sparitni cement. Vzorce sekajo tudi kalcitne žile in manjši stilolitski šivi. V nekaj primerih se v kamnini pojavlja fenestralna poroznost, ki je vidna že na terenu. Samo v eni plasti je bil najden horizont z do okoli 1 cm velikimi onkoidi tipa algalnih žog. Sestavlja jih rjavkast grudast mikrit ter pogoste manj kot 1 mm velike nepravilne pore zapolnjene z drobnozrnatim mozaičnim sparitom (Slika 11a, 11b). V vzorcu 159,10 lahko opazimo intraklaste velikosti do 1 cm z mikritnim ovojem debeline 1 mm (Slika 12a). Znotraj teh intraklastov so močno deformirane miliolide, rotalide ter rjavkast grudast mikrit. Pore so pogosto zapolnjene tudi geopetalno (Slika 12b). 17

27 a Slika 11: Peloidni packstone algalne žoge. a makroskopski posnetek onkoidi tipa algalne žoge. Vzorec: 146,55A. b mikroskopski posnetek onkoidi tipa algalne žoge. Vzorec: 146,70. b a Slika 12: Peloidni packstone intraklasti, geopetalne zapolnitve. a Intraklast z mikritnim ovojem. Vzorec: 159,10. b Geopetalno zapolnjene fenestre v mikrosparitni osnovi z intraklasti in peleti. Vzorec: 159,10. b C2 Peloidni packstone/wackestone Vzorci: 7,5; 7,7; 8,4; 35,55; 36,65; 83,45; 97,20; 132,55; 132,95 Peloidni packstone/wackestone se pojavlja v petih plasteh. Osnova je po večini mikritna, nekoliko manj je mikrosparitna. Prevladujejo neskeletna zrna peletov, pojavljajo se tudi posamezni intraklasti, od bioklastov pa so prisotne taumatoporele, miliolide, tekstularide, rotalide ter nezatide (Slika 13a, 13b). Pojavljajo se tudi posamezni fragmenti rudistnih školjk ter produkti cianobakterijskih združb D. kotori. Nekateri vzorci nakazujejo prehod v strukturni tip grainstone s sivimi do rjavimi bioturbacijami ter stilolitskimi šivi (Slika 13b). 18

28 a Slika 13: Peloidni packstone/wackestone. a Prehod od leve proti desni iz packstone v wackestone. Vzorec: 8,4. b nezatide (označena s puščico). Vzorec: 36,65. b C3 Peloidni packstone/mudstone Vzorci: 25,45; 25,9; 114,45A; 144,45B; 114,85 Ta litofacies najdemo le v dveh plasteh, na 25 m in 114 m. Osnova je po večini mikritna, na splošno pa sta vzorca zelo nehomogena, saj se nepravilno prepletata skoraj čisti mikrit in prevladujoča zelo gosto pakirana peloidna zrna v mikrosparitni do sparitni osnovi. Mikrit je ponekod grudast (mikrobni mikrit). V prvem vzorcu se že makroskopsko opazi foraminifere, večinoma miliolide, ter peloide. V zgornjem delu vzorca 114,45A se pojavljajo velike miliolide, tekstularide in rotalide v mikritni osnovi, ter peloidi (Slika 14a). Proti spodnjemu delu se število foraminifer zmanjšuje, na dnu vzorca pa se pojavi fenestralna poroznost (Slika 14b). Od bioklastov se pojavljajo še fragmenti taumatoporel ter kortoidi, med neskeletnimi zrni pa intraklasti. Večina por je zapolnjenih z mikrosparitom, ponekod tudi z mozaičnim sparitom. Kamnina je tudi rahlo laminirana, kar se lahko opazi le mikroskopsko. a Slika 14: Peloidni packstone/mudstone. a Zgornji del vzorca z velikimi miliolidami, od spodaj navzgor prehaja iz mudstonea, wackestonea v grainstone. Vzorec: 114,45A b Fenestralna poroznost. Vzorec: 114,45A b 19

29 C4 Peloidni packstone/grainstone Vzorci: 5,7; 6,5; 44,30; 44,80; 45,10A; 45,10B V to skupino spada le ena plast, na 6 m profila. Že na terenu so bile vidne svetlo sive do bele bioturbacije (Slika 14b, spodaj levo) v sicer sivkasto do svetlo rjavem apnencu. Osnova je večinoma mikrosparitna (Slika 15), mikrit pa je ponekod grudast in neenakomerno razporejen. Od bioklastov se pojavljajo miliolide, tekstularide, nezatide, rotalide, dolečili smo S. samnitica, D. kotori in fragmente taumatoporel. Foraminifere so tu precej velike (do 2 mm) z debelimi lupinami. Med neskeletnimi zrna se pojavljajo peloidi in intraklasti. Znotraj-zrnske in med-zrnske pore so zapolnjene z mozaični sparitom in mikrosparitom. V primerjavi s peloidno-foraminifernim apnencem je foraminiferna združba tudi tu pestra, vendar se foraminifere pojavljajo v manjšem številu kot neskeletna zrna, ki so si v peloidno-foraminifernih apnencih enakovredna. Poleg tega se peleti pogosto pojavljajo posamezno in se jih zelo lepo loči od ostalih zrn. Lokalno pa so vendar foraminifere pogoste in bi zbrusek lahko celo bolje umestili v prejšnjo litofaciesno združbo - peloidno-foraminiferni apnenci (Slika 15). C B A a Slika 15: Pelodni packstone/grainstone. Vzorec: 6,5. a A miliolida B rotalida C nezatida. b Mikritne bioturbacije spodaj levo, zgoraj levo peleti. b 20

30 C5 Fenestralni floatstone Vzorci: 21,9; 22,50A; 22,50B; 23,7; 23,8 Pri 23 m se nahaja plast v kateri v mikritni do mikrosparitni osnovi, ponekod tudi grudast mikrit, ''plava'' nekaj večjih fragmentov rudistnih školjk in polžev. Med fosili se pojavljajo tudi miliolide, nezatide, tekstularide, fragmenti taumatoporel in nekateri drugi nedoločljivi skeletni fragmenti. Od neskeletnih zrn se pojavljajo peleti, intraklasti, in nekaj kortoidov. Pojavljajo se tudi manjše bioturbacije ter že na terenu vidna fenestralna poroznost (Slika 16a). Na predelih, kjer je bil mikrit izpran, so pore zapolnjene s kalcitnim mozaičnim, medzrnskim cementom, prav tako pa so s cementom zapolnjene tudi znotrajzrnske pore. Pojavljajo se tudi večje votlinice, ki so bile geopetalno zapolnjene z biogeno peloidnim materialom, preostanke por pa je zapolnil debelozrnati mozaični sparit (Slika 16b). V zapolnitvah lahko razločimo foraminifere, predvsem miliolide. V vzorcu se pojavlja tudi veliko oksidiranih zrn pirita. a Slika 16: Fenestralni apnenec, floatstone. Vzorec: 23,80. a Fenestralna poroznost. b geopetalno zapolnjene votlinice z biogenim materialom in debelozrnatim mozaičnim sparitom. b Interpretacija okolja litofaciesne združbe peloidnih apnencev Prevladujoči peloidi in intraklasti z nekaj foraminiferami, algami, ostrakodi ter bioturbacijami nam govorijo o plitvem okolju notranje rampe in sicer na prehodnem območju med odprto in zaprto laguno, občasno tudi v bolj zaprti laguni nad bazo normalnih valov (Slika 5). Prevladujejo podplimski pogoji sedimentacije, vendar pa se v tej litofaciesni združbi, v primerjavi z ostalimi, izsušitvene pore in s tem medplimski pogoji sedimentacije, najpogosteje pojavljajo. V spodnjem delu profila se v nekaj plasteh pojavlja tudi pirit, ki kaže na morsko dno občasno osiromašeno s kisikom. Pri vzorcu, ki vsebuje algalne žoge (Slika 11a, 11b), sklepam na zelo plitvo okolje z občasno nekoliko povišano energijo. 21

31 D Mikritni apnenci Makroskopski opis litofaciesne združbe mikritnih apnencev Mikritni apnenci prevladujejo do 76 metra, višje pa so značilni le še v nekaj plasteh. Apnenci te faciesne združbe se pojavljajo v 1 do 4 metre debelih plasteh in so večinoma zelo svetlih barv v katerih so že na terenu vidne bioturbacije rjavih, temno sivih, svetlo rjavih in celo oranžnih barv (Slika 17a). Mejijo na vse ostale tri litofaciesne združbe, največkrat na peloidne apnence. Na terenu se jih lepo loči od ostalih združb po manjši vsebnosti zrn, zaradi mikrita pa delujejo bolj kompaktno ter se pogosto školjkasto lomijo. Poleg že omenjenega so zanimive okoli centimetra široke bioturbacijske votlinice, zapolnjene z rožnato in oranžno obravanim geopetalnim mikritom, ki bi jih lahko interpretirali kot ''firm ground'' (Slika 17 in 18a). V nekaj vzorcih se pojavi fenestralna poroznost (Slika 18b) in geopetalno zapolnjene bioturbacije. Vzorec št. 70,20 bi lahko opredelili kot stromatolit (Slika 20), v enem pa se pojavljajo rizoliti (Slika 17b in 21). Med strukturnimi tipi se pojavljajo mudstone, ki ponekod prehaja v wackestone, mudstone/packstone in bindstone. b a Slika 17: Mikritni apnenec makroskopsko. a Mikritni apnenec z rožnatimi in oranžnimi bioturbacijami - ''firm ground' (?). Vzorec: 150,75(3) ter b Laminirani mikritni. apnenec rizoliti. Vzorec: 67,70. 22

32 Mikrofaciesi litofaciesne združbe mikritnih apnencev D1 Mikritni mudstone Vzorci: 2,9; 13,0; 28,9; 29,1; 30,40; 30,90; 30,95; 31,35; 38,4; 39,5; 41,80; 45,50; 46,80; 47,7; 47,85; 48,30; 49,25; 1?; 2,5?; 3?; 53,95; 54,35; 54,65; 55,55; 62,40; 63,40; 66,0; 68,15; 68,25; 69,85; 70,20; 71,80A; 71,80B; 73,70; 74,75; 75,45; 111,85A; 111,85B; 112,35A; 112,35B; 124,95; 125,40; 148,95; 150,55; 150,60; 150,75(1); 150,75(2); 150,75(3); 151,60 Med strukturnimi tipi mikritnih apnencev prevladuje mudstone. V osnovi ''plava'' nekaj bioklastov in neskeletnih zrn. Od bioklastov se pojavljajo predvsem foraminifere, med njimi miliolide, tekstularide in rotalide, manj pogosti so polži, fragmenti rudistnih školjk in ostrakodi. Od rastlinskih in mikrobnih fosilov in njihovih produktov se pojavljajo D. kotori in fragmenti taumatoporel. Od neskeletnih zrn se pojavljajo posamezni intraklasti in peleti. V nekaterih vzorcih so značilne izrazite bioturbacije, predvsem so izstopale rožnato-oranžne v vzorcu 150,75(3) (Slika 18). Pod mikroskopom prehaja barva mikrita zapolnitve od rdečkaste preko temnorjave spodaj, v svetleje rjavo zgoraj (Slika 18a). Osnova je»gostejša«in dokaj temno rjava (Slika 17a). V prikamnini pod in nad zapolnitvijo smo našli zelo drobne miliolide, tekstularide in ostrakode, ter geopetalne zapolnitve por, v rdečkasto obarvanem delu zapolnitve pa večinoma ostrakode (Slika 18a). V dveh plasteh smo že na terenu opazili fenestralno poroznost (Slika 18b). V spodnjem delu profila so bile nekatere votlinice v eni plasti zapolnjene z mozaičnim sparitom, ki je v spodnjem delu (geopetalno) prehajal v mikrosparit (vadozni kalcisiltit?) in je bil makroskopsko zelenkasto obarvan (slika 19a). V sparitu in mikrosparitu smo opazili tudi oksidirana zrna pirita (slika 19b). a Slika 18: Mikritna apnenca. a ''firm ground'' (?). Vzorec: 150,75(3). b Fenestralna poroznost. Vzorec: 125,40. b 23

33 a Slika 19: Mikritni mudstone/packstone. Vzorec: 0,55. a Makroskopski posnetek zeleno obarvanega cementa z zrni oksdiranega pirita (označen s krogom). b Geopetalna zapolnitev z zrni pirita (označen s krogom). b D2 laminiran bindstone in mudstone Vzorci: 67,40; 67,50; 67,60; 67,70A; 67,70B V mikritni osnovi si po pogostosti sledijo miliolide, tekstularide, rotalide, nezatide, polži, ostrakodi ter posamezni skeletni fragmenti. Od rastlinskih in mikrobnih fosilov ter njihovih produktov se pojavljata D. kotori in fragmenti taumatoporele, med neskeletnimi zrni pa intraklasti, redkeje tudi peloidi. Dokaj pogoste so bioturbacije temno sive, svetlo sive in rjavkaste barve. Eno plast gradi stromatolitni apnenec (slika 20), ki mu sledi plast mikritnega apnenca s fenestralno poroznostjo. Pore zapolnjuje kalcitni mozaični sparit, ponekod tudi mikrosparit. Že makroskopsko opazna laminacija se pojavi v še eni plasti (vzorec: 67,70), kjer se izmenjujejo bele in svetlo rjave lamine. Izkazalo se je, da gre najverjetneje za koreninske cilindre rizoliti, ki so zapolnjeni s sparitnim do mikrosparitnim cementom (Slika 21). 24

34 Slika 20: Stromatolitni apnenec s posameznimi fenestrami. Vzorec: 70,20. a b Slika 21: Mikrtini apnenec rizoliti. a Laminiran mikritni bindstone/mustone s sledovi korenin - rizoliti. Slika b prikazuje rizolite v večji povečavi. Vzorec: 67,70. 25

35 Interpretacija okolja litofaciesne združbe mikritnih apnencev Mikritna struktura apnenca v katerem so prisotne predvsem manjše foraminifere in ostrakodi, kaže na sedimentacijo v mirnem priobalnem okolju zaprte lagune na območju notranje rampe (Slika 5), ki niso dovoljevala razvoja raznovrstne oziroma specializirane favne. Na občasno povečano evtrofičnost okolja kažejo poleg odsotnosti organizmov K-strategije relativno veliko število ostrakodov ter pojavljanje produktov cianobaterij in drugih mikrobov ponekod pa tudi pirit. Na občasne medplimske pogoje sklepamo zaradi pojavov fenestralne poroznosti ter rizolitov, nastalih s penetracijo korenin morda mangrovam podobnih rastlin. 26

36 6. DISKUSIJA Glede na pojavljanje litofaciesnih združb lahko profil razdelimo na 4 segmente, ki determinirajo generalno spreminjanje sedimentacijskih okolji in s tem tudi trende spreminjanja relativne morske gladine v času. Prehodi med enotami so postopni, zato so meje med njimi postavljene približno. 1) Do okoli 27 metra profila se dokaj hitro izmenjujejo apnenci vseh štirih faciesnih združb. Tiste dele notranje platforme, ki so bili na meji cenomanij/turonij poglobljeni, so bili s progradacijo širšega območja podmorskih rudistnih sipin v spodnjem turoniju postopno v veliki meri zapolnjeni (Šribar, 1995; Rižnar, 1997, Jež & Otoničar, 2018). Rudistnim sipinam so na vrhu sledili sedimenti zunanjega dela notranje rampe oziroma prehoda med odprto in zaprto laguno. Apnenci spodnjega dela profila so se tako odložili v širšem območju migrirajočih peloidnih sipin, kjer so na eni strani prevladovala odprtomorska okolja z rudistnimi plitvinami in morskimi tratami, na drugi pa restriktivna območja ter vmesne nekoliko višje energijske peloidne plitvine. 2) Nad 27. metrom se začnejo vse bolj pogosto pojavljati mikritni faciesi, kar kaže na vedno bolj restriktivne pogoje v zaprti laguni notranje rampe. Spremljamo lahko postopno plitveje sedimentacijskih okolji, kar dokazuje vse pogostejša fenestralna poroznost in celo rizoliti, bližino bolj odprtega morja in počasne sedimentacije pa ponekod pogoste bioturbacije ter občasni nanosi pelodnih in rudistnih apnencev. Zaporedje kamnin predstavlja postopno regresijo relativne morske gladine oziroma obdobje poznega sistemskega trakta visoke morske gladine (''late highstand system tract'' late HST), ko so sedimentna okolja zaprte lagune progradirala preko prehodnih območji med zaprto in odprto laguno. 3) Nad okoli 75 metrom so se postopno ponovno začeli pojavljati nekoliko bolj odprto morski pogoji sedimentacije. Odložilo se je okoli 75 metrov debelo karbonatno zaporedje kamnin v katerem prevladujejo peloidni apnenci, občasno pa jih prekinjajo mikritni ter peloidno foraminiferni apnenci. Bioturbacije in fenestre v tem delu nakazujejo na eni strani dokaj počasno sedimentacijo v dobro prezračenem okolju na drugi strani pa občasne medplimske pogoje. Fenestre se pogosto pojavljajo predvsem med 115 in 130 metrom. Zaporedje ponekod deluje urejeno v neizrazite navzgor-plitvejše sekvence (Slika 22), kjer peloidno foraminifernim apnencem v idealnem zaporedju sledijo peloidni ter mikritni apnenci s fenestrami. Omenjene sekvence so običajno nepopolne. Retrogradacija višje energijskih in bolj odprto morskih peloidnih plitvin preko bolj restriktivnih lagunskih sedimentnih okolij z mikritnimi apnenci (predhodna litološka enota med 27 in 75 metrom) ter odsotnost fenestralnih apnencev v spodnjem delu peloidnih apnencev kaže na dvigovanje relativne morske gladine oziroma na transgresivni sistemski trakt (»transgressive system tract«- TST), čemur je hitro sledilo postopno plitvenje sedimentacijskih okolij med HST (Slika 22). Plitvenje sedimentacijskega okolja je bilo najintenzivnejše v poznem HST, ko se v peloidnih apnencih vse pogosteje pojavljajo fenestre. 4) Čeprav navzgor sprva še vedno prevladujejo peloidni apnenci, pa smo v njih fenestre opazili le v eni plasti. Postopoma se pojavlja vedno več apnencev peloidno foraminiferne združbe, ki so se odlagali v odprti laguni zunanjega dela notranje rampe. Okolje je vedno bolj odprto in globlje morsko, kar lahko ponovno pripišemo sedimentaciji med TST. Dokaj neizrazito sestavljeno sekvenčno mejo med HST (srednji del peloidnih apnencev) in TST (zgornji del peloidnih apnencev in foraminiferno-peloidni apnenci) bi lahko postavili v območje pogostih fenestralnih apnencev med 115 in 130 metrom in bi jo zaradi pogostih vendar neizrazitih znakov izpostavljenosti kopnemu lahko opredelili kot sestavljeno sekvenčno mejo (sensu 27

37 Lehrmann & Goldhammer, 1999). Na tem mestu bi tako dobili konec ene neizrazite sekvence, katere začetka nimamo zajetega v profilu ter nadaljevanje druge sekvence nad sestavljeno sekvenčno mejo. Morda bi lahko še eno sekvenčno mejo med HST in TST postavili v okolico 150 metra, kjer se je nad peloidnimi apnenci s fenestrami odložila nekaj metrov debela sekvenca mikritnih apnencev. Pomembno je poudariti, da zaradi neurejenosti litofaciesov in debelin plasti oziroma amalgamacije podplimskih litofaciesov značilnih za kredne plitvomorske sedimentacijske sisteme (glej Lehrmann & Goldhammer, 1999), površij maksimalnega poplavljanja in ožje cone maksimalne akomodacije (t.j. sekvenčno mejo med TST in HST) ni bilo možno opredeliti (na prilogi 1 označeno približno). Profil zajema enoto 5, ki sta jo opredelila Jež & Otoničar (2018), ekvivalent večjega dela zgornjega dela profila pa zaradi paleokraškega dogodka na območju, ki ga obravnavata omenjena avtorja, manjka (zgornji del peloidnih apnencev in foraminiferno peloidni apnenci). Glede na pojavljanje foraminiferne združbe M. lata bi lahko peloidno foraminiferne apnence (zgornji, oziroma vrhnji del našega profila) korelirali s transgresivnimi zaporedji enote 6, odložene neposredno na paleokraško površje (Jež & Otoničar, 2018). Tudi sistemski trakti obravnavanega profila in sistemski trakti profila Jež & Otoničar (2018) se v enoti 5 zelo lepo ujemajo, zgornji del profila (peloidno foraminiferni apnenci) pa bi mogoče lahko korelirali z enoto 6, ki predstavlja sistemski trakt TST odložen neposredno na paleokraško površje. Zaporedje lahko v veliki meri vzporejamo tudi z zaporedjem karbonatnih kamnin v Matarskem Podolju (Jež et al., 2011). Spodnji del našega profila lahko vzporejamo z enotama E in F profila, ki so ga opredelili Jež et al. (2011). Vzporejamo lahko tudi sistemske trakte, ki se v obeh primerih začnejo s sistemskim traktom visoke relativne gladine morja (HST). Temu sledijo peloidni apnenci, ki jih predstavlja enota G, nato pa 22 metrov debelo zaporedje kamnin enote H urjenih v navzgor-plitvejše parasekvence z dobro izraženim pedogeno modificiranim horizontom na vrhu. Ti enoti predstavljata ekvivalent peloidnim apnencem našega profila do horizonta kjer se začne pogosteje pojavljati fenestralna poroznost. Ta del našega zaporedja v smislu sekvenčne stratigrafije namreč predstavlja TST (peloidni apnenci) s prehodom v HST (apnenci s pogostimi fenestrami). V obeh primerih je temu sledila transgresija in sedimentacija peloidno foraminifernih algalnih apnencev v bolj ali manj odprto morskih pogojih. Obravnavan 180 metrov debel profil je časovni ekvivalent celotnega okoli 500 metrov debelega profila Sežanske formacije na Krasu. Le-ta se je odlagala večinoma na zaprtem plitvem šelfu v plitvi do globoki laguni z občasnimi znaki medplimskih okolij in vplivom pelagiala (Komenski in Pliskovški apnenci) (Jurkovšek et al., 1996; 2013). Velike razlike v debelinah ter pogosta sedimentacija globlje morski pelagičnih apnencev na eni strani in paleokras na drugi kažeta na zelo izrazito topografsko diferenciarno platformo v turoniju, ter izrazito tonjenje notranjih delov platforme in dvigovanje SV obrobja platforme. Zaporedje karbonatnih kamnin v raziskovanem profilu lahko torej postavimo med nizko kopnino na severovzhodu in občasno poglobljeno laguno s pogostimi vplivi odprtega morja v osrednjem delu severnega sektorja JKP proti jugozahodu. Dokaj dobro lahko sledimo nihanjem relativne morske gladine, kjer se zvrstijo različna okolja sedimentacije od dokaj odprto morskih preko prehodih območij do zaprtih lagun in okolij z medplimskimi značilnostmi. Kljub temu pa znakov, ki bi kazali na dolgotrajnejše izpostavljanje kopnim pogojem in zakrasevanje nismo opazili. Prav tako sedimenti oziroma nobena litofaciesna združba ne kaže značilnosti pelagiala. Glede na 28

38 značilnosti sedimentacijskih okolij, prehodov med njimi in paleogeografskih značilnosti drugih območij severnega sektorja JKP sklepamo, da je imelo območje kjer se je odložilo obravnavano sedimentno zaporedje obliko blago nagnjenega pobočja oziroma karbonatne rampe. Slika 22: Poenostavljen sedimentološkostratigrafski profil s sistemskimi trakti. 29