Nowe perspektywy poszukiwań morskich kręgowców kredowych w

Transkrypt

Nowe perspektywy poszukiwań morskich kręgowców kredowych w
Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 8, 2009
Nowe perspektywy poszukiwañ morskich krêgowców kredowych
w nieczynnej kopalni fosforytów w Annopolu nad Wis³¹
Marcin Machalski1, Artur Komorowski2, Marian Harasimiuk3
Interesuj¹ce odkrycia, dokonane przez Artura Komorowskiego podczas speleologicznej eksploracji podziemnej kopalni fosforytów w Annopolu, nieczynnej od 1972 r.,
stworzy³y nieoczekiwane perspektywy pozyskania nowych
materia³ów morskich krêgowców, zw³aszcza gadów z okresu kredowego.
M. Machalski
A. Komorowski
Lokalizacja geologiczna
i przegl¹d dotychczasowych znalezisk
M. Harasimiuk
Wykszta³ceniem i stratygrafi¹ kredy antykliny Annopola (ryc. 1) zajmowa³o siê wielu autorów (Samsonowicz,
1925, 1934; Po¿aryski, 1947; Cieœliñski, 1959; Uberna,
1967; Marcinowski & Radwañski, 1983, 1989; Walaszczyk, 1984, 1987; Marcinowski & Walaszczyk, 1985; Marcinowski & Wiedmann, 1988). Z punktu widzenia badañ
krêgowców najbardziej istotnym ogniwem litologicznym
w profilu Annopola jest poziom fosforytów w stropie albu
(ryc. 2A, C), który stanowi³ niegdyœ przedmiot eksploatacji
górniczej. Poziom ten, zwykle kilkudziesiêciocentymetrowej mi¹¿szoœci, ma dwudzieln¹ budowê.
Dolna czêœæ poziomu fosforytowego sk³ada siê ze stosunkowo du¿ych bry³ fosforytowych o spoiwie piaszczystym, które zawieraj¹ skamienia³oœci — g³ównie amonity z
grupy hoplitesów — œrodkowego i ni¿szego górnego albu
(na „drugorzêdnym z³o¿u”, patrz Samsonowicz, 1934,
a tak¿e Marcinowski & Radwañski, 1983, 1989).
Górna czêœæ poziomu fosforytowego sk³ada siê natomiast z drobnych grudek fosforytowych o spoiwie marglistym — czêsto zlepionych w wiêksze agregaty — i nale¿y
do najwy¿szego albu (Cieœliñski, 1959; Marcinowski &
Radwañski, 1983, 1989; Walaszczyk, 1984, 1987; Marcinowski & Walaszczyk, 1985).
Zgodnie z opini¹ Samsonowicza (1934), wystêpowanie w kredzie antykliny Annopola innych szcz¹tków krêgowców ni¿ zêby i krêgi rekinów wi¹zano wy³¹cznie z doln¹ czêœci¹ albskiego
NI¯ POLSKI
poziomu fosforytowego (Marcinowski & RadTURON
Warszawa
wañski, 1983; Marcinowski & Wiedmann, 1988).
Oprócz wszêdobylskich rekinów w sk³ad
SU
DE
TY
rozpoznanej dotychczas fauny krêgowców kreJURA
dy Annopola wchodz¹ szcz¹tki chimer, zaliczoK A R PAT Y
ne przez wczeœniejszych badaczy do gatunków
Edaphodon sedgwicki Agassiz, Edaphodon sp.
AL
B
oraz Ischyodus thurmanni Pictet & Campiche,
&
C
a tak¿e koœci, krêgi i zêby morskich gadów
Annopol
EN
OM
(Samsonowicz, 1925, 1934; Radwañski, 1968;
AN
Marcinowski & Radwañski, 1983). Na podstaTURON
wie morfologii zêbów Samsonowicz (1934)
0
1
2km
oraz Marcinowski & Radwañski (1983) zidentyfikowali w materiale z poziomu fosforytoweRyc. 1. Lokalizacja i budowa geologiczna antykliny Annopola (wg Walaszczy- go Annopola dwa gatunki morskich jaszczurów,
W morskich utworach kredy na terenie Polski krêgowce s¹ reprezentowane g³ównie przez ryby kostne oraz rekiny. Do rzadkich znalezisk nale¿¹ „szczêki” (p³ytki zêbowe)
chimer, czyli przeraz (Samsonowicz, 1925, 1934; Radwañski, 1968), a tak¿e izolowane zêby, wyj¹tkowo fragmenty
szczêk morskich gadów: ichtiozaurów, plezjozaurów i
mozazaurów (Samsonowicz, 1925, 1934; Radwañski w
Hakenberg, 1969; Marcinowski & Radwañski, 1983;
Machalski i in., 2003; Lindgren i in., 2005).
Jednym z lepiej znanych stanowisk kredowych krêgowców morskich w Polsce s¹ ods³oniêcia skondensowanych utworów albu i cenomanu antykliny Annopola
(Rachowa) nad œrodkow¹ Wis³¹ (Samsonowicz, 1925,
1934; Radwañski, 1968; Marcinowski & Radwañski,
1983). Niestety, bogate kolekcje paleontologiczne zebrane
w tym rejonie przez Jana Samsonowicza uleg³y zag³adzie
podczas II wojny œwiatowej (Radwañski, 1968), a obecny
stan ods³oniêæ powierzchniowych praktycznie uniemo¿liwia pozyskanie wartoœciowych materia³ów bez przeprowadzenia pracoch³onnych robót ziemnych.
D
ol
i
na
Wi
s³y
GÓRY
ŒWIÊTOKRZYSKIE
ka, 1987, zmodyfikowane)
1
Instytut Paleobiologii PAN, ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa; [email protected]
ul. Kiliñskiego 8/8, 28-230 Po³aniec; [email protected]
3
Wydzia³ Biologii i Nauk o Ziemi, UMCS, al. Kraœnicka 2 cd, 20-718 Lublin; [email protected]
2
638
ŒRODKOWY
1
4
5
1 cm
6
DOLNY I ŒRODKOWY
GÓRNY
B
ŒRODKOWY i DOLNY GÓRNY
ALB
GÓRNY
GÓRNY
CENOMAN
3
2
DOLNY
TURON
Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 8, 2009
1m
~8 m
C
JURA
A
piaski
margle
fosforyty piaszczyste
nory
margle piaszczyste
glaukonitowe
opoki
fosforyty margliste
twarde dna
Ryc. 2. A — Profil utworów kredowych antykliny Annopola (wg Walaszczyka, 1984, 1987, zmodyfikowany); B — Szcz¹tki ichtiozaura
z gatunku Platypterygius campylodon (Carter), górna czêœæ poziomu fosforytowego (zbiory Instytutu Paleobiologii PAN), zêby: ZPAL V.
38/1 (B1), ZPAL V. 38/2 (B2–3) i ZPAL V. 38/3 (B4–5) oraz fragment szczêki ZPAL V. 38/4 (B 6); C — Fragment wyrobiska kopalni,
w którym ods³ania siê poziom fosforytowy albu; widoczna dwudzielna budowa poziomu (M. Machalski wskazuje jego doln¹ czêœæ) oraz
silna bioturbacja górnej czêœci poziomu fosforytowego. Fot. A. Komorowski
z których Platypterygius campylodon (Carter) nale¿y do
ichtiozaurów, zaœ Polyptychodon interruptus Owen reprezentuje plezjozaury (a œciœlej pliozaury, czyli grupê plezjozaurów, której przedstawiciele charakteryzowali siê
krótkimi szyjami oraz stosunkowo du¿ymi g³owami).
Do czasu odkryæ bêd¹cych tematem niniejszego komunikatu wszystkie opisane lub wzmiankowane w literaturze
znaleziska morskich gadów z Annopola by³y reprezentowane wy³¹cznie przez pojedyncze elementy szkieletowe. Jedynym wyj¹tkiem by³a wzmianka Uberny (1967, str. 63),
który opisuj¹c zawartoœæ fosforanu wapnia w z³o¿u nadmieni³, ¿e: Jeszcze wiêcej fosforanu wapnia zawieraj¹
koœci oraz zêby ryb i gadów, które w niektórych miejscach
wystêpuj¹ szczególnie czêsto.
639
Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 8, 2009
Nowe znaleziska
W maju 2008 r., podczas eksploracji korytarzy kopalni
w Annopolu (ryc. 3), Artur Komorowski odkry³ dwa unikatowe nagromadzenia koœci morskich krêgowców. Na
pierwsze z nich natrafi³ w górnej czêœci albskiego poziomu
fosforytowego w jednym z korytarzy kopalni. Znaleziono
w nim luŸne zêby (korzenie z czêœciowo lub kompletnie
zachowanymi koronami, patrz ryc. 2B: 1–5, ryc. 4 i 5)
oraz wystêpuj¹ce obok nich po³amane fragmenty szczêki
(ryc. 2B: 6) i inne elementy szkieletowe. Czêœæ koœci
wydoby³ wspó³uczestnicz¹cy w eksploracji kopalni Witold
Biernat. Na podstawie morfologii zêbów materia³ ten
zosta³ zidentyfikowany przez Marcina Machalskiego jako
szcz¹tki ichtiozaura z gatunku Platypterygius campylodon
(Carter). Podobnie zachowane fragmenty czaszek tego
gatunku s¹ znane z utworów albu i cenomanu kilku stanowisk europejskich (Carter, 1846; Owen, 1851; Bardet,
1992; Milner, 1987; Diedrich, 2002). Nale¿y dodaæ, ¿e
zdaniem Bardet (1990) nazwa P. campylodon zosta³a utworzona przez Cartera (1846) na podstawie niediagnostycznego materia³u kostnego i najprawdopodobniej nie odnosi siê
do jednego gatunku biologicznego, lecz do grupy kilku blisko ze sob¹ spokrewnionych gatunków. Na potrzeby niniejszego artyku³u wystarczy jednak tradycyjne oznaczenie
zebranego materia³u.
Wystêpowanie szcz¹tków ichtiozaura obok siebie na
obszarze kilku metrów kwadratowych, zbli¿one rozmiary
zêbów (ryc. 2B i 5) oraz podobny stan zachowania koœci
sugeruj¹, ¿e mamy do czynienia z rozw³óczonymi przez
pr¹dy morskie lub te¿ padlino¿erców pozosta³oœciami pojedynczego osobnika. Jest mo¿liwe, ¿e w œcianie wyrobiska
nadal tkwi¹ dalsze elementy kostne ichtiozaura.
Drugie nagromadzenie zosta³o zlokalizowane niedaleko wejœcia do kopalni, w marglach cenomanu, które
wystêpuj¹ ponad poziomem fosforytowym (patrz ryc. 2A).
W œcianie g³ównej upadowej kopalni ods³aniaj¹ siê w tym
miejscu przekroje kilku du¿ych koœci (ryc. 6). U³o¿enie i
wielkoœæ koœci wskazuj¹, ¿e mamy do czynienia z nagromadzeniem szcz¹tków du¿ego zwierzêcia, najprawdopodobniej morskiego gada. Ze wzglêdu na trudnoœci
techniczne okaz nadal tkwi w skale.
Znaczenie nowych znalezisk
Opisane znaleziska wskazuj¹, ¿e w annopolskim profilu zachowa³y siê miejscami nagromadzenia koœci morskich
krêgowców. Jeœli nie liczyæ cytowanej w tym artykule
wzmianki Uberny (1967), tego rodzaju nagromadzenia nie
by³y dotychczas notowane z Annopola ani z innych stanowisk rodzimej kredy. Poprzedni badacze annopolskiej kredy nie mieli zreszt¹ wiêkszych szans na ich odkrycie —
Ryc. 3. Poszukiwanie skamienia³oœci w poziome fosforytowym
albu. Ryc. 3, 5 i 6 fot. A. Komorowski
Ryc. 4. Artur Komorowski wskazuje z¹b ichtiozaura w fosforytach. Archiwum A. Komorowskiego
Ryc. 5. Ten sam z¹b, co na ryc. 4, w zbli¿eniu
Ryc. 6. Nagromadzenie koœci w marglach cenomanu
640
Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 8, 2009
czynna kopalnia by³a zasadniczo niedostêpna dla paleontologów. Materia³y paleontologiczne pozyskiwano wiêc
g³ównie na powierzchni, z urobku, który uprzednio by³
poddawany obróbce mechanicznej z u¿yciem zgniatacza
(por. Po¿aryski, 1947).
Nowe znaleziska z kopalni w Annopolu wskazuj¹ tak¿e
na wystêpowanie szcz¹tków morskich gadów w innych
poziomach stratygraficznych ni¿ dotychczas przyjmowano, a mianowicie w górnej czêœci poziomu fosforytowego
oraz ponad nim. Poprzedni autorzy informowali o wystêpowaniu gadów (i chimer) tylko w dolnej czêœci poziomu
fosforytowego (Samsonowicz, 1934; Marcinowski & Radwañski, 1983; Marcinowski & Wiedmann, 1988).
Istniej¹ spore szanse na zdobycie w Annopolu dalszych, cennych materia³ów paleontologicznych, które
wzbogac¹ nasz¹ wiedzê o kredowych krêgowcach. Szczególnie interesuj¹ce by³oby pozyskanie nowego materia³u
kostnego ichtiozaurów, które nale¿a³y do ostatnich przedstawicieli tej wymar³ej pod koniec cenomanu grupy (Bardet, 1992). Analiza tafonomiczna szcz¹tków krêgowców z
Annopola mo¿e z kolei dostarczyæ nowych danych na
temat genezy z³o¿a fosforytowego.
Badania paleontologiczne
W celu wydobycia okazów tkwi¹cych w skale i kontynuacji prac poszukiwawczych w Annopolu zosta³a
nawi¹zana wspó³praca miêdzy Instytutem Paleobiologii
PAN w Warszawie, Zak³adem Geologii i Ochrony Litosfery Instytutu Nauk o Ziemi UMCS w Lublinie, Stowarzyszeniem Speleoklub Beskidzki, firm¹ Lubelski Wêgiel Bogdanka S.A. oraz w³adzami gminy Annopol. Efektem tej
wspó³pracy by³o kilka zejœæ rekonesansowych do wyrobisk
kopalni, które umo¿liwi³y rozpoznanie panuj¹cych w niej
warunków, a tak¿e nakreœlenie planów i perspektyw dalszych prac wydobywczych i poszukiwawczych. Przy okazji znaleziono liczne skamienia³oœci (zêby rekinów, krêgi
ichtiozaurów i ryb, liczne fragmenty „szczêk” chimer, a tak¿e
kopalne drewno o wspania³ym stanie zachowania). Marian
Harasimiuk poczyni³ równie¿ bardzo interesuj¹ce obserwacje tektoniczne oraz sedymentologiczne. Z inicjatywy
w³adz gminy Annopol dokonano tak¿e prowizorycznego
zabezpieczenia wejœcia do kopalni. Na szczególn¹ uwagê
zas³uguje pe³na dokumentacja fotograficzna kluczowych
ods³oniêæ w kopalni, któr¹ wykona³ Artur Komorowski.
W dotychczasowych pracach eksploatacyjnych na terenie opuszczonej kopalni fosforytów w Annopolu brali
udzia³ autorzy niniejszego artyku³u oraz panowie Grzegorz
Gajek, Rados³aw Dobrowolski, Krzysztof Kwiatkowski,
Pawe³ Maj, Witold Biernat, Tomasz Mleczek oraz Adam
Klimek. Wynikami prac poszukiwawczych w Annopolu s¹
zainteresowani krajowi i zagraniczni specjaliœci w zakresie
paleontologii i geologii okresu kredowego. W najbli¿szej
przysz³oœci planowane jest z³o¿enie wniosku grantowego,
który umo¿liwi dalsze prace na terenie kopalni i naukowe
opracowanie zebranych materia³ów z perspektywy ich taksonomii i tafonomii, a tak¿e genezy z³o¿a fosforytowego.
Autorzy pragn¹ z³o¿yæ gor¹ce podziêkowania: panu Wies³awowi Liwiñskiemu (burmistrzowi gminy Annopol) oraz panu
Romanowi Wiœniewskiemu (zastêpcy burmistrza gminy Annopol)
za ¿yczliw¹ pomoc organizacyjn¹ podczas prac terenowych,
panom Grzegorzowi Gajkowi i Rados³awowi Dobrowolskiemu
(UMCS, Lublin), Witoldowi Biernatowi, Tomaszowi Mleczkowi
oraz Adamowi Klimkowi (Stowarzyszenie Speleoklub Beskidzki),
Krzysztofowi Kwiatkowskiemu oraz Paw³owi Majowi (Lubelski
Wêgiel Bogdanka S.A.) oraz Micha³owi Andziakowi (Instytut
Paleobiologii PAN) za udzia³ w pracach podziemnych i naziemnych, firmie Elporem Sp. z o.o. oraz panu wiceprezesowi Zbigniewowi Stopie (Lubelski Wêgiel Bogdanka S.A.) za wsparcie
techniczne prowadzonych badañ. Osobne podziêkowania nale¿¹
siê Gra¿ynie Dziewiñskiej i Aleksandrze Ho³dzie-Michalskiej
(Instytut Paleobiologii PAN) za wykonanie zdjêæ okazów (G. D.)
oraz komputerow¹ obróbkê ilustracji (A. H.-M.), a tak¿e Ireneuszowi Walaszczykowi (Wydzia³ Geologii UW) za wnikliw¹
recenzjê niniejszej pracy.
Literatura
BARDET N. 1990 — Dental cross-sections in Cretaceous Ichthyopterygia: systematic implications. Geobios, 23: 169–172.
BARDET N. 1992 — Stratigraphic evidence for the extinction of the
ichthyosaurs. Terra Nova, 4: 649–656.
CARTER J. 1846 — Notice of the jaws of an Ichthyosaurus from the
th
Chalk in the neighbourhood of Cambridge. Reports of the 15 meeting
of the British Association for the Advancement of Sciences, Transactions Section, London, 1845: 1–60.
CIEŒLIÑSKI S. 1959 — Alb i cenoman pó³nocnego obrze¿enia Gór
Œwiêtokrzyskich (stratygrafia na podstawie g³owonogów). Pr. Inst.
Geol., 28: 1–95.
DIEDRICH C. 2002 — New ichthyosaur remains of Platypterygius cf.
campylodon (Carter 1846) (Ichthyopterygia, Reptilia) from the Cenomanian of NW Germany. Münster. Forsch. Geol. Paläont., 93: 97–108.
HAKENBERG M. 1969 — Alb i cenoman miêdzy Ma³ogoszczem a
Staniewicami w po³udniowo-zachodnim obrze¿eniu Gór Œwiêtokrzyskich. Stud. Geol. Pol., 26: 126.
LINDGREN J., JAGT J.W.M., MACHALSKI M. & RADWAÑSKI A.
2005 — New records of the tylosaurine mosasaur Hainosaurus from
the Campanian-Maastrichtian (Late Cretaceous) of central Poland. Netherl. J. Geosc. Geol. en Mijnbouw, 84: 303–306.
MACHALSKI M., DORTANGS R., JAGT J.W.M., MULDER E.W.A.
& RADWAÑSKI A. 2003 — Campanian and Maastrichtian mosasaurid
reptiles of Central Poland. Acta Palaeont. Pol., 48: 397–408.
MARCINOWSKI R. & RADWAÑSKI A. 1983 — The mid-Cretaceous
transgression onto the Central Polish Uplands (marginal part of the
Central European Basin). Zitteliana, 10: 65–96.
MARCINOWSKI R. & RADWAÑSKI A. 1989 — A biostratigraphic
approach to the mid-Cretaceous transgressive sequence of the central
Polish Uplands. Cretaceous Res., 10: 153–172.
MARCINOWSKI R. & WALASZCZYK I. 1985 — Mid-Cretaceous
deposits and biostratigraphy of the Annopol section, Central Polish
Uplands. Schriftenr. Erdwiss. Komm. Öster. Akad. Wiss., Wien, 7: 27–41.
MARCINOWSKI R. & WIEDMANN J. 1988 — Paleogeographic
implications of the Albian ammonite faunas of Poland. [In:] Wiedmann
J. & Kullmann J. (ed.), Cephalopods — Present and Past. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart.
MILNER A. 1987 — Reptiles. [In:] Owen E. (Comp.) & Smith A.B.
(ed.), Fossils of the Chalk. Palaeont. Assoc. field guides to fossils, 2:
266–280.
OWEN R. 1851 — A monograph on the fossil Reptilia of the Cretaceous formations. Part 1. Chelonia (Lacertilia & Chelonia). Monographs
of the Palaeontological Society, 5: 1–118.
PO¯ARYSKI W. 1947 — Z³o¿e fosforytów na pó³nocno-wschodnim
obrze¿eniu Gór Œwiêtokrzyskich. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 27: 1–56.
RADWAÑSKI A. 1968 — Szcz¹tki chimer z albu-cenomanu obrze¿enia
Gór Œwiêtokrzyskich. Acta Palaeont. Pol., 13: 315–322.
SAMSONOWICZ J. 1925 — Szkic geologiczny okolic Rachowa nad
Wis³¹. Spraw. Pañstw. Inst. Geol., 3: 45–118.
SAMSONOWICZ J. 1934 — Objaœnienia arkusza Opatów, Ogólna
mapa geologiczna Polski w skali 1 : 100 000. Pañstw. Inst. Geol.
UBERNA J. 1967 — Rozwój serii fosforytonoœnej pó³nocnego obrze¿enia Gór Œwiêtokrzyskich na tle zagadnieñ sedymentologicznych albu
i cenomanu. Biul. Inst. Geol., 206: 5–114.
WALASZCZYK I. 1984 — Geologia antykliny Annopola. Arch.
Wydz. Geologii UW.
WALASZCZYK I. 1987 — Mid-Cretaceous events at the marginal part
of the Central European Basin (Annopol-on-Vistula section, Central
Poland). Acta Geol. Pol., 37: 61–74.
Praca wp³ynê³a do redakcji 14.04.2009 r.
Po recenzji akceptowano do druku 27.06.2009 r.
641