Timing of coalification of the upper carboniferous sediments in the upper silesia coal basin on the basis of by apatite fission track and helium dating

Abstract

Streszczenie Przeprowadzono datowania za pomocą metody trakowej i helowej dla apatytów z utworów karbońskich w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym w celu określenia ram czasowych procesów uwęglcnia. Pomierzone centralne wieki trakowe apatytów mieszczą się w przedziale od 259±11 (późny perm) do 103±6 milionów lat (wczesna kreda), a średnia długość traków waha się od 11,7±0,2 do 13,7±0,1 (im. Wszystkie wieki trakowe są młodsze od wieku stratygraficznego analizowanych próbek, wskazując znaczne zaawansowanie procesów diagcnctycznych. Próbki z zachodniej i środ- kowej części GZW mają wieki trakowe od późnego permu do środkowego/późnego triasu (259±11 do 214±10 min lat). Jcdnomodalnc rozkłady długości traków i ich średnie wartości wskazują na poje- dyncze, względnie szybkie zdarzenie postwaryscyjskicgo wychładzania do temperatury poniżej 60°C, co jest zgodne zc znaczną erozją postinwersyjną utworów gómokarbońskich po fazie asturyjskicj. W pozostałej części mczozoiku następowało wolniejsze wychładzanie. Próbki zc wschodniej i NE części GZW mają wieki trakowe od późnego triasu do wczesnej kredy (210±10 do 103±6 milionów lat). Charakteryzuje je względnie krótsza średnia długość traków i wyższe odchylenia standardowe, a także w przypadku części próbek bimodalny i/lub mieszany charakter rozkładów długości. Jest to razem wskazówką bardziej złożonej historii termicznej, z długim okresem przebywania w PAZ i możliwym drugim zdarzeniem termicznym. Wieki helowe apatytów w całym basenie są wczcs- nokredowc(144,l±l 1 do 108,1±8 milionów lat), wskazując raczej na wolne postwaryscyjskic wychła- dzanie lub możliwe mczozoicznc podgrzanie karbonu do temperatury nic większej niż 60-70°C, które spowodowało częściową dyfuzję helu i odmłodzenie wieków helowych, ale równocześnie nic spo- wodowało znaczącego zabliźniania traków na większości obszaru GZW. Jedynie w NE części GZW podgrzanie mczozoicznc mogło być nieco wyższe, do temperatury 70-85°C, powodując odmłodzenie wieków trakowych, zwłaszcza przy długim okresie przebywania w PAZ. Mczozoiczny impuls ter- miczny był przypuszczalnie spowodowany cyrkulacją gorących roztworów związaną z procesami ekstensji. Powyższe zakresy temperatur i czas ich występowania świadczą, żc uwęglenie materii organicznej w GZW nastąpiło zasadniczo z końcem okresu karbońskiego.