Geologia Sudetica, 14 (1): 7-76.

Ewolucja polimetamorficzna krystaliniku Śnieżnika Kłodzkiego i Gór Złotych w Sudetach

Kazimierz Smulikowski

Abstract
Na podstawie licznych szczegółowych opracowań różnych autorów - po części nie ogłoszonych drukiem - i na podstawie własnych, nowszych obserwacji omówiono skały metamorficzne różnych serii obszaru Śnieżnika Kłodzkiego i Gór Złotych. Podano charakterystykę petrograficzną tych skał, załączając w 25 tabelach na końcu pracy wszystkie znane autorowi wyniki analiz mikrometrycznych i chemicznych, w obrębie tekstu zaś różne wykresy ilustrujące graficznie zakresy zmienności petrograficznej różnych serii i grup skalnych. Z porównania tych serii i grup starano się wyciągnąć wnioski dotyczące ich petrogenezy i przebiegu procesów przebudowy metamorficznej skał.
Tak podbudowana ewolucja całości kompleksu metamorficznego na całym obszarze nosi znamiona polimetamorfizmu, i to według wszelkiego prawdopodobieństwa policyklicznego. Graficzny schemat takiej ewolucji, przedstawiony na figurze 12 (str. 60), podaje tylko kolejność i sposób nakładania się procesów przebudowy. Nie usiłuje się natomiast w niniejszej pracy przyporządkować tych procesów do określonych odcinków wieku geologicznego, ponieważ te sprawy nie są dotychczas w przekonywający sposób uzgodnione. Gdy geologowie dojdą w przyszłości do takiego uzgodnienia, będą mogli przedstawiony tu obraz ewolucji kompleksów skalnych umieścić w geologicznej skali czasu.

Polymetamorfic evolution of the crystalline complex of Śnieżnik and Góry Złote Mts in the Sudetes

Abstract
Basing upon detailed studies of different authors - in part not published till now - and upon several new observations of the present author metamorphic rocks of different series are described. Petrographic characteristics of rock - series are supported by micrometric and chemical rock analyses collected in 25 tables at the very end of this paper and their differentiation is illustrated by several diagrams in the Polish text. By comparison of these rock series with one another some conclusions are attempted concerning their origin and the course of their metamorphic reconstruction.
The evolution of the entire metamorphic complex over the whole territory bears the character of polymetamorphism and thus most probably of a polycyclic one. Graphical scheme of such evolution is presented in an orthogonal diagram p/t (fig. 13) explaining only the sequence and the mode of overlapping of successive metamorphic processes. No trial is made, however, to ascribe these processes to definite periods of the geological past, because this question is much too controversial till now. After the geologists have reached an agreement in this matter they will be able to place the presented picture of polymetamorphic rocks' evolution in the proper geological time scale.

Geologia Sudetica, 14 (1): 77-124.

Mineralizacja kruszcowa w utworach karbońskich podłoża monokliny przedsudeckiej

Stanisław Speczik

Abstract
Stosując metody optyczne, termobarogeochemiczne, rentgenowskie i inne zbadano pod kątem mineralogiczno-petrograficznym utwory karbońskie (49 profilów wiertniczych) podłoża monokliny przedsudeckiej. W badanych skałach karbońskich stwierdzono powszechność wystąpień minerałów kruszcowych. Minerały te nie stanowią na ogół większych nagromadzeń, lecz drobne skupienia występujące głównie w formie wpryśnięć, nalotów, „pseudożyłek", żyłek właściwych, impregnacji i konkrecji w skałach karbońskich. Wyróżniono szereg typów genetycznych wystąpień minerałów kruszcowych, z których najistotniejszym jakościowo i ilościowo jest mineralizacja pomagmowo-hydrotermalna. W żyłkach hydrotermalnych zidentyfikowano 26 minerałów kruszcowych, powstałych w wynika bezpośredniej krystalizacji z płynów hydrotermalnych lub ich przebudowy w związku ze zmianą chemizmu środowiska oraz 10 minerałów hipergenicznych i 12 minerałów niekruszcowych. Na podstawie szczegółowej analizy utworów hydrotermalnych, wzajemnych stosunków minerałów kruszcowych i niekruszcowych, rozpoznanych minerałów wskaźnikowych i badań termobarogeochemicznych przeprowadzono rekonstrukcję warunków mineralizacji. W obrębie mineralizacji pomagmowo-hydrotermalnej wyróżniono dwie paragenezy mineralne: I - wysokich i średnich temperatur z trzema współwystępującymi asocjacjami minerałów kruszcowych (A, B, C), II - niskich temperatur z dwiema asocjacjami minerałów kruszcowych (D, E). Na podstawie związków mineralizacji hydrotermalnej z mikrotektoniką waryscyjską i braku kontynuacji jej w utworach czerwonego spągowca wyciągnięto wniosek o waryscyjskim wieku opisanej mineralizacji, upatrując źródła płynów hydrotermalnych w waryscyjskich intruzjach granitowych i porfirowych. Uzyskane wyniki badań, jak i głębokość zalegania utworów karbońskich pozwalają w znacznym stopniu wykluczyć możliwość znalezienia w ich obrębie złóż kruszców o znaczeniu przemysłowym, na obszarze zachodniej i środkowej części monokliny przedsudeckiej. Pewne perspektywy istnieją we wschodniej części monokliny, gdzie za rokujący możliwości poszukiwawcze typ genetyczny uznano mineralizację hydrotermalną. Biorąc pod uwagę powszechność wystąpień w utworach karbońskich różnych genetycznie typów nagromadzeń minerałów kruszcowych, uwzględniając przesłanki dotyczące pierwotnej miąższości i zasięgu występowania utworów karbońskich, wskazano na rolę erozji utworów karbońskich, jako ewentualnego źródła metali, w pewien sposób przyczyniającego się do powstawania cechsztyńskich złóż miedzi.

Ore mineralization in the basement Carboniferous rocks of the Fore-Sudetic Monocline (SW Poland)

Abstract
Carboniferous rocks occurring in the basement of the Fore-Sudetic Monocline were investigated mineralogically and petrographically by means of optic, thermobarogeochemical, X-ray, and others methods. Ore minerals are ubiquitous in these rocks. They usually appear in form of fine inclusions, „pseudo-veins", proper veinlets, impregnations, and concretions. The studied ore minerals represent several genetic types of which postmagmatic-hydrothennal mineralization is the most significant. The hydrothermal veins contain 26 ore minerals crystallising directly from hydrothermal fluid or resulting from their reconstitution owing to changes in the environment chemistry, 10 hipergenic minerals, and 12 non-ore ones. The conditions of mineralization were reconstructed on a basis of detailed analysis of hydrothermal deposits, interrelationships of ore and non-ore minerals, recognised index minerals, and thermobarogeochemical investigations. Two mineral paragenesis were found in the postmagmatic-hydrothermal deposits: the first representing high and medium temperatures and characterised by three (A, B. C) co--existing associations of ore minerals, and the second representing low temperatures and characterized by two (D, E) ore mineral associations. The hydrothermal mineralization is related to Hercynian microtectonics and is absent from Rotliegendes deposits, therefore it is assigned to the Hercynian epoch. Hydrothermal fluids are thought to have been connected with Hercynian granite and porphyry intrusions. Based on the results obtained and depth of occurrence of Carboniferous rocks, the author rather excludes presence of industrial ore deposits of this age in western and middle part of the Fore-Sudetic Monocline, excepting its eastern part where hydrothermal mineralization seems to have a greater practical significance. Various genetic types of the studied ore minerals as well as knowledge of primary thickness and extent of Carboniferous rocks point to the role of post-Carboniferous erosion possibly providing metals for Zechstein copper deposits.

Geologia Sudetica, 14 (1): 125-157.

Przebieg zjawisk fluwialnych w zimie na przykładzie małych rzek sudeckich

Andrzej Karol Teisseyre

Abstract
W pracy omówiono procesy zlodzenia i tajania lodu i śniegu rzecznego oraz ich wpływ na przebieg zjawisk fluwialnych i stokowych, jakie kształtują strefy aktywnych koryt rzecznych małych rzek górskich. Stwierdzono, że dla wczesnych faz zlodzenia w warunkach słabego jeszcze wychłodzenia wody i spokojnego przepływu charakterystyczny jest przezroczysty lód brzegowy. Lód prądowy i denny wymagają znacznego przechłodzenia wody i efektywnego odprowadzania ciepła krzepnięcia, toteż tworzą się szczególnie obficie w czasie silnych, zimnych wiatrów, nawet jeżeli spadek temperatury powietrza jest nieznaczny (na przykład -0,5 ÷ -2°C). We wczesnych stadiach zlodzenia obie te odmiany lodu mają tę samą strukturę lodu gąbczastego (frazil, spongy ice). Lód denny jest tym silniej przymarznięty do podłoża, im większa jest liczba podobieństwa Froude'a. Stąd zatory lodowe tworzą się w rzekach górskich z lodu dennego i prądowego, i narastają w czasie zamarzania rzeki na bystrzykach lub w zakolach meandrów. Mogą one spowodować znaczne spiętrzenie wody i lokalne stany wyższe niż pełnokorytowe, także w czasie tajania. Tajanie lodu i śniegu rzecznego zachodzi na rzekach górskich zwykle tak prędko, że pasma nurtu uwalniają się od lodu zanim jeszcze nastąpi poważniejszy wzrost przepływu roztopowego. Stąd rzadkość lub nieobecność w rzekach górskich zatorów odwilżowych. Najważniejsze zmiany w morfologii aktywnych koryt rzecznych zachodzą w czasie roztopów i odwilży. W pracy omówiono głównie erozję uwarunkowaną lub przyspieszoną przez rozwój, a następnie zanik zjawisk lodowych. Obejmują one: 1) drążenie korytarzy w aluwialnych brzegach rzek (bank piping); 2) rolę ruchów masowych śniegu i lodu jako czynnika erozyjnego; 3) niszczenie brzegów koryta przez wody roztopowe oraz 4) wpływ zjawisk lodowych na układ koryta rzecznego, a w szczególności na proces meandrowania. Drążenie korytarzy przez wody płynące w gruncie oraz rzeźbienie jam deflacyjnych przez procesy erozji niveo-eolicznej ułatwiają rozwój innych czynników erozyjnych. Osuwanie się lodu i śniegu rzecznego może spowodować zdarcie darni i odsłonięcie dla erozji rzecznej miękkich osadów aluwialnych. Na skarpach łuków wklęsłych proces ten ułatwia rozwój meandrowania, na brzegach wewnętrznych działa zaś w kierunku przeciwnym. Wody roztopowe niszczą brzegi szczególnie aktywnie i w sposób bardzo zbliżony do termoerozji znanej z krajów o klimacie zimnym. Znaczne natężenie erozji związanej z odwilżami i roztopami wynika przede wszystkim z destrukcyjnego działania lodu gruntowego na strukturę i wytrzymałość wszystkich gruntów aluwialnych, a zwłaszcza kohezyjnych. W gruntach takich termoerozja działa głównie w strefie brzegu między średnią niską wodą a najwyższym stanem roztopowym. Ubytki erozyjne brzegów rzek spowodowane przez wody roztopowe oraz odwilżowe mogą stanowić 60-90 % migracji całorocznej, zwłaszcza w „suchym” roku hydrologicznym. W końcu wpływ zjawisk lodowych na proces meandrowania może być różnorodny, lecz najważniejsze i stosunkowo trwałe zmiany mają charakter retrogresywny i prowadzą do degeneracji meandrów przez częściowe ich odcinanie (chute cut-off).

Fluvial processes in winter, with examples from small Sudetic rivers

Abstract
The paper deals with freezing-up and thawing of river ice and snow and their influence upon the fluvial- and bank-forming processes, which modify the morphology of active river channels. Field examples come from small mountain rivers (Q mean less than 10 m³/s) of the drainage basins of the Upper Bóbr and Strzegomka Rivers in the Central Sudetes. In the area investigated ice rind is characteristic of early stages of freezing of tranquil--turbulent flows (Fr<0.15), especially under conditions of slight supercooling of superficial layers of water. Current ice and anchor ice, on the other hand, form in much more supercooled water and demand a very effective removal of heat of crystallization. Consequently, they grow particularly fast at times of strong icy winter winds, even if air temperature is only just below 0°C (for instance, -0.5 ÷ -2°C). At least during early stages of freezing both the varieties of ice display a very similar structure of typical frazil or spongy ice. The higher the Froude number the stronger the attachment of anchor ice to the river bed. In consequence, ice jams develop in small mountain rivers mostly during freezing-up (early freezing jams). They grow mostly at the expense of both current ice and anchor ice and tend to occur especially on riffles as well as within meander bends. Locally, they may result in stages higher than bankfull. Thawing of river snow and ice takes place so fast that the thalweg is usually free from ice before any substantial rise in river stage. Consequently, a mountain river breaks-up rarely and thawing jams of pressed ice occur rather sporadically. The most important changes in morphology of the active stream channels take place during winter thaws and in early spring thawing. This work covers mostly erosional processes including: 1) bank piping; 2) erosional effects of sliding masses of river snow and ice; 3) bank caving due to thaw waters and increased stream discharge, and 4) the influence of ice phenomena on channel pattern, but especially of meandering rivers. Bank piping as well as sculpturing in a bare fine-grained alluvia of deflation cavities (niveo-aeolian erosion) markedly increase the effectiveness of other erosional processes. Sliding of river snow and ice may result in stripping of turf covers and thus initiate fluvial erosion along what was originally an inactive scarp or bank. When affecting concave banks, this results in acceleration of meandering processes, while with the convex banks the reversal seems to be true. Thaw waters are very effective in eroding the river cutbanks. The process has much in common with thermal erosion known from cold regions of the Earth. The intensity of the erosion is markedly increased by the destructive influence of frost and ground ice on the structure of all alluvial deposits. Field evidence strongly suggests that they result in a considerable diminution in strength of cohesive fine-grained alluvia. Such deposits are eroded mostly in a zone limited by a mean low stage from the below and a maximum thawing stage from the above. It has been found in the field that the lateral winter-early spring migration of the river cutbanks may account for 60-90 per cent mean annual migration, especially in „dry” hydrologie years. Finally, it can be concluded that the most important effects of ice phenomena on the process of meandering seem to be rather retrogressive in character and lead to meander degeneration through chute cut-off.

Geologia Sudetica, 14 (2): 7-25.

Mikroproblematyki z paragnejsów Gór Bystrzyckich.

Tadeusz Gunia & Bogumił Wierzchołowski

Abstract
W pracy przedstawiono wyniki kompleksowych badań paragnejsów z miejscowości Wyszki w Górach Bystrzyckich. Na podstawie szlifów petrograficznych i analiz chemicznych stwierdzono, że są to paragnejsy granatowo-łyszczykowe, powstałe z osadów ilastych, zawierających przypuszczalnie domieszkę zasadowego materiału tufogenicznego. W paragnejsach z Wyszek obserwować można dwie różne generacje biotytów. Jedna charakteryzuje się ułożeniem blaszek równoległym do pierwotnej stratyfikacji, natomiast druga ułożeniem ukośnym.
Na podstawie metod mikropaleontologicznych stwierdzono występowanie w badanych paragnejsach zespołu mikroproblematyków. Są to Acritarcha - najliczniej występujące, Algae incertae sedis, Coccolithophorineae, ?Foraminifera, Radiolaria, Porifera, Conodontophoridae? oraz Problematica incertae sedis. Na podstawie stwierdzonego zespołu mikroproblematyków, wśród których występują między innymi radiolarie oraz liczne igły gąbek, można przypuszczać, że pierwotne osady ilaste, z których powstały paragnejsy, były młodsze od proterozoiku.

Geologia Sudetica, 14 (2): 29-46.

Tectogenesis of the metamorphosed series of the Kłodzko District: a tentative explanation

Marian Dumicz

Abstract
The number of arguments indicate that meso- and epizonally metamorphosed rocks of the Kłodzko District were deposited in a span from Upper Proterozoic to Lower Devonian. Tectogenic and erogenic development of these series is believed to have taken place in Orcadian Phase of Early Hercynian movements. Tectogenic stage was characterized by tangential compression (F₁ folding, prograde metamorphism) and orogenic stage commenced under nearly confining pressure but went on in the field of vertical compression (microcline blastesis leading to the development of the Gierałtów, Śnieżnik, and Bystrzyca gneisses, development of F₂ folds in S₀ and S₁ planar structures, development of S₂ nearly horizontal axial schisto-sity. The Early Hercynian tectogene was greatly reconstructed in Bretonian or Sudetian Phase characterized by a couple of vertical forces effecting movements along physical discontinuities once produced in the erogenic stage (mostly S₂ surfaces). Dynamic transformations, diaftoresis, decollements, and local F₃ drag folds in S₂ planes, are the main features of this reconstruction. The rock series were piled up, which produced rapid increase of temperature. Once cataclased and mylonitised rocks were subjected to blastesis and metasomatic transformations producing polymetamorphic series (e.g. the Haniak gneisses). This process was accompanied by intense folding (development of F₄ folds). At greater depth partial melting gave rise to granitoid magma which intruded in the Upper Carboniferous (development of Kłodzko-Złoty Stok, Bielice, Kudowa, and Ścinawka granitoid massifs).

Geologia Sudetica, 14 (2): 47-74.

Północny kontakt granitu Karkonoszy w rejonie Zakrętu Śmierci i Mniszego Lasu (Sudety Zachodnie)

Jerzy Żaba

Abstract
Praca przedstawia wyniki badań mezostrukturalnych prowadzonych w bezpośredniej strefie kontaktowej granitu Karkonoszy z północną okrywą w okolicach Szklarskiej Poręby (rejon Zakrętu Śmierci i Mniszego Lasu). Badaniami, poza naturalnymi terenowymi odsłonięciami, objęto pięć starych sztolni poszukiwawczych wchodzących pod wschodnią część izerskiego Grzbietu Wysokiego. W pracy określono przestrzenną pozycję stropu masywu Karkonoszy oraz charakter jego kontaktu z osłoną. Granit Karkonoszy na całym badanym obszarze podściela skały osłony. Jego strop na ogół zalega, horyzontalnie lub nieznacznie zapada na pomoc. Kontakt granitu z osłoną jest niezgodny, typowo intruzywny, rzadziej lokalnie tektoniczny. Często ma on charakter brekcji intruzywnej (agmatytu). W obrębie strefy egzokontaktowej stwierdzono flebity.

The northern contact of the Karkonosze granite with its country rocks in the vicinity of Szklarska Poręba (Western Sudetes)

Abstract
This paper deals with the results of mesostructural investigations carried out at the contact zone of the Karkonosze Granite with its northern country rocks in the neighborhood of Szklarska Poręba, the Isera Mts., Western Sudetes. Pre-, syn-, and post-intrusive structures were distinguished, spatial position of the roof of the Karkonosze Massif was recognised, and features of the contact zone were determined.

Geologia Sudetica, 14 (2): 77-99.

Stratigraphy of the Zdanów Series in the northern part of the Bardo Unit on the basis of conodonts

Joanna Haydukiewicz

Abstract
In northern part of the Bardo unit, conodont fauna was ascertained in 17 exposures of the Zdanów series. 39 species of conodonts (jointly with subspecies) represent 7 genera and allow to ascribe rocks of this series to the Eifelian, Frasnian, and Famennian. These rocks were deposited in pelagic environment which lasted, despite the prior opinions, the whole Devonian Period.

Geologia Sudetica, 14 (2): 103-139.

Wpływ warunków geologicznych na stopień metamorfozy węgli warstw żaclerskich w Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym

Tomasz Kułakowski

Abstract
Badania nad metamorfozą węgli przeprowadzono na pokładach węglowych warstw żaclerskich odsłoniętych w polach eksploatacyjnych kopalń K₁ i K₂ oraz materiale wiertniczym z rejonu noworudzkiego. Obserwacje petrograficzne wykazały, że torfy, z których powstały badane węgle, rozwijały się w facji torfowisk leśno-lądowych. Analizując wielkość i zmienność stopnia uwęglenia ustalono, że podstawowy stopień metamorfozy węgli w Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym jest wynikiem paleogradientu geotermicznego, a proces uwęglenia trwał 15-16 milionów lat i zachodził generalnie w temperaturze nie wyższej niż 170° C. Najwyższy poziom uwęglenia badanego obszaru reprezentują węgle w polu „A” i w części pola „B” kopalni K₁, a jest on wynikiem odpowiedniego gradientu geotermicznego i bliskiego sąsiedztwa ogniska magmowego, którego akcentem jest masyw porfirowy Chełmca. Różnica stopnia metamorfozy pomiędzy węglami dolnej i górnej grupy węglowej warstw żaclerskich pozwala sądzić, że po osadzeniu dolnej grupy węglowej nastąpiło uruchomienie magmy. W pracy zastosowano analizę statystyczno-matematyczną. Analiza czynnikowa pozwoliła wyodrębnić główne czynniki kontrolujące poziom uwęglenia badanego obszaru. W wyniku analizy regresyjnej otrzymano modele matematyczne, których zastosowanie pozwoli prognozować jakość węgla w badanym obszarze.

Geologia Sudetica, 14 (2): 141-152

Syllimanit w gnejsach i migmatytach bloku sowiogórskiego

Czesław August & Ryszard Kryza

Abstract
W pracy przedstawiono wyniki badań terenowych, mikroskopowych i chemicznych skał sowiogórskich zawierających syllimanit. Wyróżniono dwie zasadnicze formy występowania syllimanitu: gnejsy fibrolitowe i strefy syllimanitowo-muskowitowo-kwarcowe w gnejsach i migmatytach. Struktury gnejsów fibrolitowych powstały przed zakończeniem fałdowań sprzężonych z migmatytyzacją skał sowiogórskich. Syllimanit w strefach syllimanitowo-muskowitowo-kwarcowych utworzył się w późnym stadium rozwoju metamorficznego, prawdopodobnie w wyniku strefowej mobilizacji i częściowego odprowadzenia z gnejsów i migmatytów alkaliów, żelaza i magnezu. Wysoka temperatura (powyżej 600° C) była charakterystyczna nie tylko dla okresu migmatytyzacji skał sowiogórskich, ale również dla późniejszych etapów ewolucji metamorficznej, po częściowej homogenizacji gnejsów i migmatytów.

Sillimanite in gneisses and migmatites of the Sowie Mts (Central Sudetes)

Abstract
The results of field observations, and the microscopic and chemical analyses of the Sowie Góry rocks containing sillimanite are presented in this paper. Two main modes of the sillimanite occurrences have been distinguished, namely that in 1. fibrolite gneisses, and that, in 2. sillimanite-muscovite-quartz aggregates in gneisses and migmatites. The textures of the fibrolite gneisses are inferred to have originated before the folding associated with migmatitization of the Sowie Góry rocks. The sillimanite present in sillimanite-muscovite-quartz aggregates was formed at a later stage of the metamorphosis, presumably as a result of selective mobilization and partial removal of KaO, Na₂O, CaO, FeO, and MgO. The present authors conclude that a high temperature (above 600° C) predominated not only during the time of migmatitization of the Sowie Góry rocks, but also during the latter metamorphic stages (i.e., after partial homogenization of gneisses and migmatites).