SEDIMENTATION PROCESSES OF LOWER EOCENE FORMATIONS OF THE SKIBOVY NAPPE AND BORYSLAV-POKUTS NAPPE (UKRAINIAN CARPATHIANS)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.30970/pal.57.6

Keywords:

Outer Ukrainian Carpathians, Skiba Nappe, Boryslav-Pokut Nappe, sedimentation, lithodynamic types, hemipelagites, turbidites

Abstract

The aim of the research is to study the main features of sedimentary processes in the Lower Eocene deposits of the Skybа nappe and Boryslav-Pokut nappe of the Outer Carpathians.Lithostratigraphic, sedimentological, geomapping, material methods of study and the results of paleontological and geodynamic studies by modern authors were used. Sedimentological analysis of the formations of the Lower Eocene Manyavska suite (Upper Thanetian-Lower Ypresian) of the Skybа and Boryslav-Pokut nappes, according to the data of previous researchers and the author, contributed to the identification of lithodynamic (sedimentological) types in the structure of its sections and the clarification of paleogeomorphological and paleogeodynamic conditions of sedimentation. The straton flysch is mainly represented by lithodynamic types of event-related fine- and medium-grained turbidites and background (hemi)pelagites, which are rhythmically and cyclically interbedded. Event deposits of contourites occur episodically.Based on the nature of the lithodynamic types of sections, we parallel them with the lower fans of submarine transport cones, which periodically captured the adjacent abyssal plain.Mineralogical and petrographic characteristics of sandstones from turbidites and contourites of the Manyava suite made it possible to distinguish several petrotypes. Sandstones with ordered structures belong to turbidites with elements of the Bouma cyclite Tbcd and obliquely layered contourites. Sandstones with disordered structures have elements of the Bouma cyclite Tа. All turbidites belong to graywackes. The identified petrotypes indicate different hydrodynamic features of event-induced flow sedimentation.The mineral composition of the background mudstones on the classification diagram for the systematization of clay rocks of the Manyava suite demonstrates a stable association, which indicates essentially montmorillonite (smectite) mudstones and rocks, from a three-component mixture of chlorite + montmorillonite + hydromica. The results obtained are well paralleled with modern materials on the study of mineral associations of pelagic facies and emphasize the presence of a magmatogenic component. The influence of the endogenous component in straton formations is indicated by other signs. Discriminant paleogeodynamic diagrams CaO-Na2O–K2O and SiO2–K2O/Na2O based on the results of petrochemical analyses of mudstones of the Manyava swathe distinguish two groups of figurative points of rock composition. They belong to sources of rock-forming minerals of mudstones (hemi) pelagites that are different in genesis: endogenous (in particular, hydrothermal) and exogenous. The lithodynamic type of contourites is localized at the foot of the continental slope, serves as an indicator of the tectonic separation of the lithosphere of the Outer Carpathian Basin into (sub)continental and oceanic crusts and is marked by deep-seated fault zones, which are transporters of endogenous matter. The above features allow us to emphasize the hybrid volcanogenic-sedimentary nature of background sedimentation in the Early Eocene period of the Outer Carpathian Basin. The paleoceanographic processes of sedimentation of the Manyava suite sediments have been reconstructed by modern researchers based on foraminiferal associations and environmental factors, and the data we obtained indicate the conditions for the formation of sediments in a marine basin of normal salinity at the depths of the lower bathyal–abyssal near or below the carbonate compensation level. Deep-sea turbidite currents in the form of drift cones (fens) transported terrigenous material here. Episodic actions of turbidite flows partially eroded (hemi) pelagites and contourites. The identified features of the rock sections of the Manyava suite were formed on the northeastern edge of the Outer Carpathian residual water area of the Tethys Ocean under conditions of Early Eocene tectonic calm during the subduction of the base of the Carpathian flysch basin under Tisius-Dacia.

References

Андреєва-Григорович А., Маслун Н., Гнилко С., Гнилко О. Про вік і умови седиментації горизонтів строкатих аргілітів у палеоцен-еоценових відкладах Українських Карпат. Проблеми геології фанерозою України : матеріали V Всеукр. наук. конфер. (8–14 жовтня 2014 р.). Львів : ЛНУ імені Івана Франка, 2014. С. 3–6.

Білоніжка П., Матковський О. Смектити в геологічних утвореннях Українських Карпат. Мінерал. зб. 2010. № 60. Вип. 2. С. 3–14.

Гавришків Г., Гаєвська Ю., Жуков С., Попп І. Глинисті мінерали палеоцен-еоценових теригенних порід Скибової зони Українських Карпат (за даними дифрактометричного аналізу). Мінерал. зб. 2007. № 57, вип. 1. С. 93–101.

Гаєвська Ю. Про мінералогію глинистої фракції теригенних порід еоцену Скибової зони Українських Карпат. Мінерал. зб. 2009. № 59, вип. 4. С. 105–115.

Гаєвська Ю. П. Літолого-фаціальні особливості еоценових відкладів Бориславсько-Покутської зони Передкарпатського прогину та передових скиб Скибової зони Українських Карпат у зв’язку з їх нафтогазоносністю : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. геол. наук (доктора філософії) : спец. 04.00.17 «Геологія нафти і газу науки про Землю». Львів. 2019. 24 с.

Генералова Л. В., Костюк О. В., Генералов А. В. Мінеральні типи верхньокрейдовоеоценових фонових утворень Скибового палеобасейну (Українські Карпати). Проблеми геології України : збірник наукових праць за матеріалами ХІV Всеукраїнської наукової конференції (5–6 жовтня 2023). Відп. ред. М. М. Павлуня. Львів : Львівський національний університет імені Івана Франка, 2023. С. 54–56. URL: https://geology.lnu.edu.ua/wp-content/uploads/2023/10/konferentsiia-2023-tezi.pdf.

Генералова Л., Степанов В., Хом’як Л., Костюк О., Генералов А. Залізо-манганова мінералізація в еоценових відкладах скиби Парашка (Скибовий покрив, Українські Карпати). Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна, cерія «Геологія. Географія. Екологія». 2022. № 56. С. 49–66. https://doi.org/10.26565/2410-7 360-2022-56-03.

Генералова Л., Степанов В. Мінералого-петрохімічні особливості порід еоценових строкатоколірних горизонтів Українських Карпат (на прикладі сушманецької та манявської світ). Вісн. Львів. ун-ту. Сер. геол. 2015. Вип. 29. С. 107–116.

Гнилко О. Геодинамічні плито-тектонічні умови формування терейну Тисія – Дакія, Українські Карпати. Геологія і геохімія горючих копалин. 2023. № 3–4 (191–192). С. 61–73. https://doi.org/10.15407/ggcm2023.191-192.061.

Гнилко О. М. Геологічна будова та еволюція Українських Карпат : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня доктора геол. наук : спец. 04.00.01 «Загальна та регіональна геологія». Львів. 2016. 46 с.

Гнилко О. М. Тектонічне районування Карпат у світлі терейнової тектоніки. Стаття 2. Флішові Карпати – давня акреційна призма. Геодинаміка. 2012. № 1 (12). С. 67–78.

Гнилко О. М. Про седиментаційні процеси формування флішевих відкладів Українських Карпат. Зб. наук. праць Ін-ту геологічних наук НАН України. Київ. 2010. Вип. 3. С. 32–37.

Гнилко О., Гнилко С., Кулянда М., Марченко Р. Тектоно-седиментаційна еволюція передової частини насувної споруди Українських Карпат. Геологія і геохімія горючих копалин. 2022. № 1–2 (183–184). С. 36–47. https://doi.org/10.15407/ggcm2022.01-02.045.

Гнилко О., Андреєва-Григорович А., Гнилко С. Вік та умови накопичення палеогенових відкладів Скибового покриву Карпат на основі мікропалеонтологічних та седименто-логічних даних. Геологія і геохімія горючих копалин. 2021. № 1–2 (187–188). С. 45–59. https://doi.org/10.15407/ggcm2022.01-02.036.

Гнилко О., Гнилко С., Генералова Л., Наварівська К. Стратиграфія та палеогеографічні умови формування відкладів карпійської серії (басейни рік Стрий та Опір, Українські Карпати). Вісник Львівського університету. Серія географічна. 2020. Випуск 54. С. 50–68. http://dx.doi.org/10.30970/vgg.2020.54.10455.

Гнилко С. Р. Форамініфери і стратиграфія палеоцен-еоценових відкладів Українських Карпат : автореф. дис. канд. геол. наук : спец. 04.00.09 «Палеонтологія і стратиграфія». Київ. 2017. 24 с.

Гнилко С., Гнилко O. Ранньоеоценові аглютиновані форамініфери і седиментологічні особливості формування флішу Монастирецького та Скибового покривів Українських Карпат. Геологія і геохімія горючих копалин. 2010. № 1 (150). С. 43–59.

Павлунь М. М., Генералов А. В., Генералова Л. В., Костюк О. В. Верхньокрейдово-нижньоеоценові аргіліти Зовнішніх Карпат (петрохімічний та палеогеодинамічний аспекти). Геологічний журнал. 2024. № 3 (388). С. 31–47. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2024.3.304322.

Сеньковський Ю., Григорчук К., Гнідець В., Колтун Ю. Геологічна палеоокеанографія океану Тетіс. Київ : Наукова думка, 2004. 172 с.

Сеньковський Ю. М., Григорчук К. Г., Колтун Ю. В., Гнідець В. П. Літогенез осадових комплексів океану ТЕТІС: Карпато-Чорноморський сегмент. Київ : Наук. думка, 2018. 158 с.

Bhatia M.R. Plate Tectonics and Geochemical Composition of Sandstone. The Journal of Geology. 1983. No. 91. P. 611–627. http://dx.doi.org/10.1086/628815.

Bouma A.H. Sedimentology of some Flysch deposits. A Graphic Approach to Facies Interpretation. Amsterdam : Elsevier. 1962. 168 p.

Einsele G. Sedimentary Basins: evolution, facies and sediment budget. Berlin: Springer Verlag. 1992. 615 p.

Golonka J., Gahagan L., Krobicki M., Marko F., Oszczypko N., & Ślączka A. Plate tectonic evolution and paleogeography of the circum-Carpathian region. AAPG, Memoir. 2016. No. 84. Р. 11–46. https://doi.org/10.1306/985606m843066.

Kováč M., Plašienka D., Soták J., Vojtko R., Oszczypko N., Less G., Ćosović V., Fügenschuh B., & Králiková S. Paleogene palaeogeography and basin evolution of the Western Carpathians, Northern Pannonian domain and adjoining areas. Global and Planetary Change. 2016. No. 140. Р. 9–27. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2016.03.007.

Olszewska B., Szydlo, A. Environmen tal stress in the north ern Tethys during the Paleogene: a review of foraminiferal and geochemical records from the Polish Outer Carpathians. Geological Quarterly. 2017. No. 61 (3). P. 682–695, doi: 10.7306/gq.1369.

Posamentier H.W., Walker R.G. Deep-Water Turbidites and Submarine Fans Facies Models Revisited. SEPM Special Publication. 2006. No. 84. 122 p. https://doi.org/10.2110/pec.06.84.0399.

Roser B.D., Korsch R.J. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio. J. Geol. 1986. No. 94. P. 635–650.

Schmid S., Bernoulli D., Fugenschuh B., Matenco L., Schefer S., Schuster R., Tischler M., & Ustaszewski K. The Alpine-Carpathian-Dinaric orogenic system: correlation and evolution of tectonic units. Swiss Journal of Geosciences. 2008. No. 101. Р. 139–183. https://doi.org/10.1007/s00015-008-1247-3.

Published

2025-10-07