Kiedy i gdzie powstały skały łupkowe?
Największym zainteresowaniem geologów szukajacych złóż gazu ziemnego i ropy naftowej cieszą się ciemne, bogate w materię organiczną łupki powstałe w ordowiku i sylurze - okresach w erze paleozoicznej.
Dotyczy to szczególnie ordowiku dolnego i górnego oraz niższego syluru – landoweru i wenloku (od ok. 485 do ok. 427 mln lat temu). Pewne znaczenie mają również łupki ałunowe z kambru górnego występujące w północnej części Pomorza Gdańskiego.
Łupki starszego paleozoiku powstały w jednym basenie morskim, u zachodniej krawędzi ówczesnego kontynentu Baltiki (dzisiaj pozostałość po tym kontynencie to forma geologiczna zwana platformą wschodnioeuropejską).
Osad bogaty w materię organiczną był składany w zbiorniku, który kształtował się w wyniku uginania skorupy ziemskiej, w efekcie zbliżania się i kolizji dwóch paleokontynentów Baltiki i Awalonii. W późniejszej historii geologicznej, w wyniku procesów tektonicznych (wynoszenia niektórych obszarów) na niektórych obszarach Polski utwory powstałe we wczesnym paleozoiku zostały zerodowane.
W efekcie, na skutek wywołanego lokalną erozją podziału basenu sedymentacyjnego, wyróżnia się dzisiaj trzy główne obszary występowania łupków ordowicko-sylurskich:
- na północy – basen bałtycki (obniżenie bałtyckie),
- na wschodzie – obniżenie podlaskie,
- na południowycm wschodzie - basen lubelski (region lubelski).
Skąd wiemy, jakiego wieku są polskie łupki?
Datowanie względne utworów ordowiku i syluru, uważanych za najbardziej perspektywiczne dla poszukiwania i eksploatacji niekonwencjonalnych złóż węglowodorów, jest możliwe dzięki obecności w tych skałach skamieniałości, głównie graptolitów, grupy organizmów planktonowych, charakteryzujących się niezwykle szybką ewolucją.
W ciemnych iłowcach i mułowcach ordowiku i syluru graptolity występują powszechnie, a klasyfikacja biostratygraficzna oparta na tej grupie skamieniałości jest podstawowym i zarazem najlepszym narzędziem korelacji stratygraficznej. To dzięki graptolitom jest możliwe określenie względnego wieku utworów perspektywicznych dla występowania złóż gazu i ropy.
Śledzenie zasięgów czasowych gatunków, momentu pierwszego pojawienia się lub zaniku taksonu, jako reperów biostratygraficznych, umożliwia precyzyjną korelację stratygraficzną kompleksów skalnych, perspektywicznych w skali regionalnej.
Graptolitom towarzyszą często inne skamieniałości: ramienionogi, łodziki, małże oraz mikroskamieniałości: małżoraczki, akritarchy i Chitinozoa, jednak żadna z tych grup skamieniałości nie dorównuje im w datowaniu i korelacji skał mułowcowo-ilastych.
Skład i zmienność zespołów skamieniałości występujących w czarnych łupkach ordowiku i syluru odzwierciedla w znacznej mierze pierwotny skład zespołów organizmów, żyjących w środowisku depozycji tych utworów. Stan zachowania skamieniałości, w tym graptolitów, częstość ich występowania i zróżnicowanie w skałach łupkowych mogą wskazywać na środowisko sedymentacji i wczesnej diagenezy, w tym na warunki natlenienia panujące na dnie zbiornika sedymentacyjnego. Służą także identyfikacji okresów tlenowych i beztlenowych, które są kluczowe dla gromadzenia materii organicznej i jej zachowania w osadzie.
Graptolity oraz inne skamieniałości występujące w skałach łupkowych można uznać za jedno z narzędzi przydatnych w rozpoznaniu potencjalnych skał macierzystych dla węglowodorów, w tym gazu z łupków.
autorzy: Joanna Roszkowska-Remin, Teresa Podhalańska
