Petrographic composition and sedimentary environment of Lower Triassic (Seisian) deposits of the High-Tatric series based on selected sections from the Polish Tatra Mountains

Celem niniejszej pracy było zbadanie składu petrograficznego i określenie środowiska sedymentacji osadów silikoklastycznych dolnego triasu (seisu) serii wierchowej w Tatrach polskich. Szczegółowe badania sedymentologiczne poprowadzono w sześciu profilach zlokalizowanych zarówno w płaszczowinie (jednostce) Giewontu, jak i autochtonie wierchowym. Na podstawie obserwacji terenowych zostały stworzone profile sedymentologiczne. Z zebranych w terenie prób skalnych wykonano płytki cienkie, do obserwacji których użyto mikroskopu polaryzacyjnego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego sprzężonego z mikroanalizą chemiczną EDS. Ponadto płytki cienkie zostały splanimetrowane. W utworach dolnego triasu (seisu) wydzielono 4 litofacje: zlepieńców, piaskowców grubo- i średnioziarnistych, piaskowców drobnoziarnistych i mułowców. Dodatkowo wydzielono jeszcze subfacje, których kryterium było występowanie struktur sedymentacyjnych: warstwowania przekątnego rynnowego dużej skali, warstwowania przekątnego tabularnego dużej skali, warstwowania przekątnego tabularnego małej skali i warstwowania poziomego. Ponadto stwierdzono obecność utworów masywnych. Badane skały cechuje wysoka dojrzałość mineralna i niska dojrzałość teksturalna. Zostały opisane efekty działania procesów diagenezy: kompakcji mechanicznej, cementacji i przeobrażeń minerałów. Dostawa materiału klastycznego zachodziła z północy, a obszar źródłowy, zbudowany ze skał silikoklastycznych zasobnych w kwarc, był położony w pobliżu środowiska sedymentacji. Nastąpiła zmiana pozycji geotektonicznej obszaru źródłowego. Początkowo był nim recyklowany orogen, a następnie wnętrze platformy kontynentalnej. Paleogeograficznie upatruje się obszaru źródłowego w masywie Armorykańskim lub Bohemskim. Przeprowadzone badania wskazują, że dolna część utworów seisu reprezentuje środowisko żwirowych rzek roztokowych, wyższa piaszczystych rzek roztokowych, a najwyższa nadbrzeżnych równi mułowych. Ewolucja środowiska sedymentacji miała związek z redukcją energii wód płynących. Miały na to wpływ dwa czynniki. Z jednej strony postępująca peneplenizacja obszaru powodująca zmniejszenie nachylenia terenu, a z drugiej transgresja morska, która powodowała podnoszenie się bazy erozyjnej. Klimat dolnego triasu był gorący i półsuchy.The aim of this thesis was to study the petrographic composition and to define sedimentary environment of Lower Triassic (Seisian) silicaclastic deposits of the High-Tatric series in the Polish Tatra Mountains. The research was contucted in six sections located in the Giewont nappe (unit) and the autochthonic unit. There were prepared sedimentological profiles based on field studies. Also, there were prepared thin sections from rock samples. They were used to observation under the petrographic microscope and scanning electron microscopy coupled with chemical microanalysis EDS. Moreover, the thin sections were used with planimetry method. In the Lower Triassic (Seisian) deposits were separated 4 different lithofacies: conglomerates, coarse- and medium-grained sandstones, fine-grained sandstones and mudstones. Furthermore, there were separated also subfacies based on sedimentary structures occurring in deposits: trough cross-bedding in large scale, tabular cross-bedding in large scale, tabular cross-bedding in small scale and parallel bedding. There were also massive deposits present in the rocks. Studied rocks characterize by mineral and textural maturity. There were described effects of diagenesis processes such as the mechanical compaction, the cementation and the transitions of minerals. The clastic material was delivered from the north. The source area was rich-in-quartz siliciclastic rock complex, which was located nearby the sedimentary environment. The geotectonic position of source area changed from the recycled orogen to the craton interior. In palaeogeographical sense, it could be the Armorican or the Bohemian Massif. The studies show that the lower part of Seisian deposits represents gravel braided river deposits, upper part – sandy braided river deposits and the hightest part – coastal mudflat deposits. Evolution of sedimentary environment is connected with the falling energy flow. Two factors have caused that: progressive peneplenization causing decreasing the slope and marine transgression which caused rising of the erosion base. Climate in the Lower Triassic was hot and semi-arid