Autor: Nikolina Bralić, mag. ing. geol.
Fliš je sinonim za učestalu izmjenu slojeva lapora i pješčenjaka ritmično proslojenih s konglomeratima i krupnozrnatim pješčenjacima, a naslage fliša taložene su u dubokomorskom području gravitacijskim, uglavnom turbiditnim tokovima (Bates & Jackson, 1987) u kolizijskim uvjetima u vrijeme orogeneze (Stow et. al, 1996).
Kolizijski pokreti Jadranske karbonatne platforme (AdCP) i Euroazijske ploče tijekom Alpske orogeneze rezultirali su emerzijom AdCP u nepravilnim intervalima (Vlahović et al., 2005). U području neposredno uz zonu kolizije u kompresijskim uvjetima započelo je formiranje Dinaridskog Predgorskog Bazena – DPB (eng. Dinaric Foreland Basin prema Ćosović et al., 2018; Balling et al. 2021). Dubokomorsko predgorsko korito (eng. foredeep basin prema Mutti et al., 2003) u kojem je taložen fliš karakterizira reversno rasijedanje i formiranje navlaka što je obilježilo formiranje DPB tijekom čitavog paleogena do danas (Korbar, 2009).
Flišne naslage, uglavnom definirane kao turbiditni talozi (turbiditi), razvijaju se kao odgovor na poremećaje u ravnoteži između šelfne i bazenske sedimentacije pod kontrolom su dugoročnih globalnih varijacija razine mora, lokalne tektonike i volumena gravitacijskih tokova, unutar okvira kojeg diktira regionalna tektonika. S razvojem seizmike, istraživanja turbiditnih taloga kao recentnih lepeza na divergentnim granicama mijenjala su koncept u odnosu na prvobitna terenska istraživanja koja su se odnosila uglavnom na izdanke tzv. drevnih turbidita (prema Mutti i Ricci Luci, 1972) na konvergentnim granicama (Mutti et al. 2009). Shanmugam et al. (1988) utvrđuju razliku u karakteristikama taloženja turbiditnih taloga spomenuta dva tektonska sklopa.
Flišne naslage u Hrvatskoj prisutne su u različitim regionalnim područjima duž čitavog područja Vanjskih Dinarida s pružanjem uglavnom sukladnim pružanju Jadranske obale (Slika 1). Formiranje spomenutog predgorskog taložnog prostora započelo je u Istri u ranom, a prema jugu Hrvatske nastavilo se do kasnog eocena (Tari, 2002), a u području Jadranskog odobalja navodi se oligocensko-miocensku starost fliša. Mnogo je autora dalo podatake o različitim eocenskim starostima fliša što je sumirao Marjanac (1987) i pritom ukazao na kompleksnost utvrđivanja starosti na temelju foraminifera jer su iste pretaložene ili otopljene, čemu su podložni i nanofosili (Persico et. al, 2019).
Slika 1 Dinaridski predgorski bazen (modificirano prema Ćosović et. al., 2018)
Područje koje je u fokusu ovog istraživanja su flišne naslage na prostoru središnje Dalmacije, konkretno u okolici Splita s naglaskom na eksploatacijsko polje mineralne sirovine za proizvodnju cementa „Sv. Juraj – Sv. Kajo“ na granici gradova Solina i Kaštel Sućurca. Iako su do danas mnogi autori pisali o flišu istraživanog područja, od kojih je veliki obol dao prof.dr.sc. T. Marjanac, postoje specifičnosti fliša u spomenutom području. Pritom shvaćanje specifičnosti fliša, odnosno interpretacija uvjeta i okoliša taloženja mora pružiti osnov, odnosno geološki kontekst kojim će se objasniti i unaprijediti dosadašnja shvaćanja o mehanizmu taloženja flišnih naslaga u ovom području. Također, specifičnost eocenskog fliša u području središnje Dalmacije je stoljetna tradicija njihove eksploatacije kao glavne ulazne mineralne sirovine u proizvodnji cementa (Matijaca & Vujec, 1990). Dostupnost terenskom istraživanju i dinamika otkrivanja novih izdanaka, proizašla iz spomenute izuzetne ekonomske važnosti flišnih naslaga, omogućila je detaljne istraživanje sljedova sedimenata fliša na najvećem eksploatacijskom polju u Hrvatskoj.
Karakteristike fliša opisane u slijedovima sedimenata na eksploatacijskom polju „Sv. Juraj – Sv. Kajo“ predstavljaju prijelaz od dubokomorskog predgorskog korita (foredeep basin) do naslaga plićeg dijela marinskog prostora vezanog za deltne sustave (wedge-top basin) (Slika 2).
Slika 2 Sintetski slijed sedimenata sintetiziran iz podataka na eksploatacijskom polju„Cemex“-a
Donos materijala u taložni bazen tumači se katastrofalnim urušavanjem SI ruba dubokomorskog prostora uslijed tektonske aktivnosti. Slično tumačenje daje i Marjanac (1986) u interpretaciji megasloja Kamen-Sutikva i Gobo et al. (2020) u interpretaciji jedinice Korlat. Taloženje iz detritnih tokova koji se formiraju uslijed urušavanja dijela bazena ili klizanja materijala poznato je iz literature (npr. Ogata et al., 2014; Festa et al., 2016) i karakterizira period niske razine mora, što se može zaključiti iz činjenice da dio blokova uočenih na terenu predstavlja blokove litificiranih foraminiferskih vapnenaca.
Gravitacijski tokovi se kreću najprije poprečno na pružanje osi korita predgorskog bazena (SZ-JI), a zatim mogu promijeniti smjer npr. paralelno osi pružanja korita ili čak prelaziti u suprotni smjer u malim bazenima (Mutti et al., 2003).
Turbiditne sekvencije najčešće započinju formiranjem gravitacijskih detritnih tokova. Od mjesta svog pokretanja sedimenti se prenose u bazen najprije kohezivnim slabo erozivnim (detritnim) tokovima koji imaju svojstva plastičnog toka (Slika 3). Početni plastični tok prodorom vode transformira se u tok bipartitnog ili tripartitnog karaktera pri čemu je gornji dio toka, obagaćen vodom, ima karakter turbiditne struje velike gustoće (eng. High Density Turbidity Current - HDTC). Bipartitni ili tripartitni karakter toka uočili su i Marjanac (1986) i Gobo et al. (2020). Dodatnim prodorom vode HDTC transformira se u turbiditniI tok male gustoće (eng. Low Density Turbidity Current - LDTC). Nakon niza transformacija, turbiditni tokovi postaju krajnje razrijeđeni turbulentni tokovi (LDTC) koji se sastoje jedino od suspendiranih najsitnijih (pelitnih) čestica. U distalnim dijelovima predgorskog bazena ovakvi se tokovi „ujezeruju“, kako tu pojavu naziva Marjanac (1986).
Slika 3 Faze transformacije početnog gravitacijskog toka kohezivnog (detritnog) karaktera u turbiditni tok (Mutti, 1992)
Ovisno o transformaciji početnog toka kohezivnog (detritnog) karaktera Muttti (1992) je objasnio pojavu devet facijesa (Slika 4), od kojih su neki poistovjećeni s facijesima definiranim na istraživanom eksploatacijskom polju (Slika 5).
Slika 4 Facijesi fliša interpretirani kao produkt transformacije gravitacijskoga toka (prema Mutti 1992)
Slika 5 A) Slojevi pješčenjaka debljine nekoliko centimetara do 20-tak centimetara u izmjeni s centimetarskim proslojcima lapora u jedinici izmjene lapora i pješčenjaka, s rjeđim proslojcima konglomerata u južnom dijelu kopa; B) Tragovi prerade organizmima na slojnim plohama ; C) Transformacija početnog kohezivnog toka (Mutti, 1992); D) Turbiditni facijesi prema Mutti (1992)
Litološki bitno različit sastav fliša u odnosu na fliš na eksploatacijskom polju, uočen je na nekoliko drugih lokaliteta u užoj okolici Splita, konkretno na čitavoj južnoj obali grada. Na ovaj način interpretacija šireg područja poslužit će kako bi se rekonstruirao što cjelovitiji slijed fliša, interpretirala geneza pojedinih dijelova slijeda te objasnio njihov položaj u taložnom okolišu.
Na osnovi dobivenih podataka predložit će se taložni model istraživanog područja središnje Dalmacije prema analitičkom konceptu koje predlaže Mutti (1992). Formiranje DPB može se poistovjetiti s taložnim modelom Mutti et. al (2003) gdje su formirana korita u DPB izdužena, orijentirana dužom osi pružanja paralelno pružanju navlačnog fronta Dinarida, odnosno smjerom SZ-JI (Slika 6).
Slika 6 Strukturni i taložni elementi predgorskog bazena (modificirano prema Mutti el al., 2003)
U okviru sedimentološke interpretacije taložnog bazena svakako nije praksa određivanje mineralnog sastava litološki različitih naslaga. S obzirom na izrazito heterogeni litološki sastav prisutnih facijesa, a kojima se interpretira širok raspon okolišnih uvjeta na relativno ograničenom području kao što je eksploatacijsko polje „Sv. Juraj – Sv. Kajo“, prisustvo odnosno nedostatak pojedinih mineralnih faza ukazuje na razlike u položaju u taložnom bazenu.
Kao što je ranije spomenuto specifičnost fliša na eksploatacijskom polju „Sv. Juraj – Sv. Kajo“ je u njihovoj primjeni u cementnoj industriji. Kao odgovor za sve strože zahtjeve u procesu proizvodnje cementa uz dosadašnju kontrolu kvalitete mineralne sirovine preko kemijskog sastava, poznavanje mineralnog sastava i mogućnost koreliranja mineralnog sastava s kemijskim sastavom (što je praksa u cementoj industriji) unaprijedit će se dosadašnje razumijevanje kvalitete mineralne sirovine.
Reference:
Balling, P., Tomljenović, B., Schmid, S. M. & Ustaszewski, K. (2021): Contrasting along-strike deformation styles in the central External Dinarides assessed by balanced cross-sections: Implications for the tectonic evolution of its Paleogene flexural foreland basin system. Global and Planetary Change, 205(4), 1-24.
Bates, R.L. & Jackson, J.A. (1987): Glossary of Geology. Alexandria, American Geological Institute.
Ćosović, V., Mrinjek, E., Nemec, W., Španiček, J. & Terzić, K. (2018): Development of Transient Carbonate Ramps in an Evolving Foreland Basin. Basin Research, 30, 746–765.
Festa, A., Ogata, K., Pini, G.A., Dilek, Y. & Alonso, J.L. (2016): Origin and significance of olistostromes in the evolution of orogenic belts: a global synthesis. Gondwana Research, 39, 180-203.
Gobo, K., Mrinjek, E. & Ćosović, V. (2020): Mass-transport deposits and the onset of wedge-top basin development: an example from the Dinaric Foreland Basin, Croatia. Journal of Sedimentary Research, 90, 1527-1548.
Korbar, T. (2009): Orogenic evolution of the External Dinarides in the NE Adriatic region: a model constrained by tectonostratigraphy of Upper Cretaceous to Paleogene carbonates. Earth-Science Reviews, 96(4), 296-312.
Marjanac, T. (1986): Sedimentologija dubokovodnih klastita paleogena sjevernog i istočnog zaleđa Solina; Doktorska disertacija, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb.
Marjanac, T. (1987): Sedimentacija Kernerove "srednje fliške zone" (paleogen, okolica Splita). Geološki vjesnik, 40, 177-194.
Matijaca, M. & Vujec, S. (1990): Statistička interpretacija sirovina za cementnu industriju u Splitu. Rudarsko-geološko-naftni zbornik, 2(1), 75-81.
Mutti, E. (1992): Turbidite Sandstones. Milano: Agip S.p.A., Università di Parma.
Mutti, E., Tinterri, R., Benevelli, G., Biase, D.D. & Cavanna, G. (2003): Deltaic, Mixed and Turbidite Sedimentation of Ancient Foreland Basins. Marine and Petroleum Geology, 20, 733–755.
Mutti, E., Bernouilli, D., Ricci-Lucchi, F. & Tinerri, R. (2009): Turbidites and turbidity currents from Alpine “Flysch” to the exploration of continental. Sedimentology, 56, 267-318.
Ogata, K., Pogačnik, Ž., Pini, G.A., Tunis, G., Festa, A., Camerlenghi, A. & Rebesco, M. (2014): The carbonate mass transport deposits of the Paleogene Friuli Basin (Italy/Slovenia): Internal anatomy and inferred genetic Processes. Marine Geology, 356, 88-110.
Persico, D., Succo, A., Mittempergher, S., Storti, F., Piccinini, E. & Villa, G. (2019): Calcareous nannofossil biostratigraphy of the External Dinarides flysch (Vrčić-Staravasa Pag Island, Croatia): A key to an Eocene tectono-stratigraphic and paleoenvironmental interpretation. Geological Journal, 55(24), 4656–4669.
Shanmugam, G., Moiola, R.J., Mcpherson, J.G. & O’connell, S. (1988): Comparison of turbidite facies associations in modern passive-margin Mississippi Fan with ancient active-margin fans. Sedimentary Geology, 58, 63-77.
Stow, D.A.W., Reading, H.G., Collinson, J.D. (1996): Deep seas. U: Reading, H.G. (ed.) Sedimentary Environments and Facies, str. 395-451. Blackwell Science Ltd., Oxford.
Španiček, J., Ćosović, V., Mrinjek, E. & Vlahović, I. (2017): Early Eocene evolution of carbonate depositional environments recorded in the Čikola Canyon (North Dalmatian Foreland Basin, Croatia). Geologia Croatica, 70(1), 11-25.
Tari, V. (2002): Evolution of the Northern and Western Dinarides: A Tectonostratigraphic Approach. Stephan Mueller Spec. Publ. Ser., 1, 223–236.
Vlahović, I., Tišljar, J., Velić, I. & Matičec, D. (2005): Evolution of the Adriatic Carbonate Platform: paleogeography, main events and depositional dynamics. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 220, 333–360.
Nikolina Bralić, mag. ing. geol. je od 2015. godine zaposlena u tvrtki Cemex Hrvatska d.d. u odjelu kontrole kvalitete. Također, doktorandica je na doktorskom studiju Primijenjene geoznanosti, rudarsko i naftno inženjerstvo, a doktorsko istraživanje provodi na Zavodu za mineralogiju, petrologiju i mineralne sirovine RGN fakulteta.