Tektonika i jej procesy mają istotny wpływ na powstanie i rozwój basenów sedymentacyjnych [1]. Określenie genezy basenów jest ważne w geologii stosowanej, w szczególności w geologii naftowej [2], [3].
Geomorfologiczny basen jest to zagłębienie w skorupie kontynentalnej lub oceanicznej Ziemi. Często używa się pojęcia basen oceaniczny, np. basen Oceanu Arktycznego. Dla geologa ważne jest to, czy basen jest wypełniony osadami. Przykładowo w Oceanie Atlantyckim wypełnienie osadami występuje jedynie blisko brzegu oceanicznego, czyli krawędzi pasywnej i w tej strefie geologia naftowa wyróżnia szereg basenów, np. Santos, czy Campos u wybrzeży Brazylii i Kwanza u wybrzeży Angoli [4], [5].
Klasyfikacja basenów związanych z granicami dywergentnymi, konwergentnymi i transformującymi przedstawiona jest na Rys. 1. Baseny uszeregowane są w kolumnach w zależności od związku z granicami i procesami dywergentnymi, konwergentnymi i transformującymi.
W pierwszej kolumnie Rys. 1 znajdują się baseny dywergentne, a więc związane z ekstensją, czyli rozciąganiem litosfery. Proces formowania się tych basenów rozpoczyna się podnoszeniem termicznym skorupy kontynentalnej nad rozgrzanym płaszczem. Jeżeli temperatura obniża się następuje kontrakcja i podniesiona skorupa zapada się tworząc basen intrakratoniczny. Jeżeli natomiast temperatura utrzymuje się, następuje pękanie skorupy i tworzy się basen ryftowy, który wypełnia się następnie osadami (zob. Geneza ryftu ). Dalsza ewolucja może postępować w kierunku tworzenia się basenu oceanicznego z krawędziami pasywnymi, na których mogą się osadzać znacznej miąższości osady. Jeżeli basen oceaniczny nie utworzy się, ryft przekształca się w aulakogen. Wszystkie te baseny dywergentne tworzą jedną powiązaną genetycznie sekwencję [1].
- Przykładami basenów ryftowych są baseny wielkiego ryftu afrykańskiego [6], [7].
- Przykładami aulakogenów są baseny Morza Północnego i Falklandów [8], [9], w Polsce aulakogen środkowopolski [10].
- Przykładami basenów krawędzi pasywnych są baseny Atlantyku Południowego [4], [5].
Również genetycznie powiązane są baseny powstałe w wyniku kolizji kontynent-kontynent ( Rys. 1 druga kolumna). Tworzą się one na przedgórzu albo zagórzu pasma orogenicznego lub też wewnątrz tego pasma. Przykłady tych basenów możemy odnaleźć w górotworze karpackim [11]. Zapadlisko przedkarpackie jest basenem przedgórskim, Kotlina Żywiecka – basenem śródgórskim, a Kotlina Panońska – basenem zagórskim. Baseny niesione tworzyły się na fliszu Karpat zewnętrznych w późnym etapie jego rozwoju. Nizina Hindustańska w Indiach jest basenem przedgórskim na przedpolu Himalajów (zob. Orogeny kolizyjne ).
W trzeciej kolumnie Rys. 1 znajdują się baseny powstałe w wyniku subdukcji ocean-kontynent. Subdukcja tego typu jest charakterystyczna dla wschodniego obrzeżenia Oceanu Spokojnego. Osady gromadziły się zarówno na przedgórzu, zagórzu, jak i wewnątrz pasma orogenicznego Andów w Ameryce Południowej, jak również w Górach Skalistych w Ameryce Północnej (zob. Orogeny bezkolizyjne ).
W czwartej kolumnie Rys. 1 znajdują się baseny powstałe w wyniku subdukcji ocean-ocean. Subdukcja tego rodzaju jest charakterystyczna dla zachodniego obrzeżenia Oceanu Spokojnego (zob. Architektura strefy subdukcji ). Związana jest z nią orogeneza bezkolizyjna. Basenem załukowym (marginalnym) jest Morze Japońskie [12]. Baseny przedłukowe w strefach subdukcji obszaru wokółpacyficznego związane są z pryzmami akrecyjnymi [13]. Baseny śródłukowe tworzą się wewnątrz łuku wyspowego. Na obszarze wokółpacyficznym znane są między innymi z Japonii, Filipin i Wysp Aleuckich [14], [15], [16].
W piątej kolumnie Rys. 1 znajdują się baseny związane z granicami i uskokami transformującymi. Pary sił powodują rozciąganie i zapadanie się skorupy, stąd baseny tego typu nazywane są basenami z rozciągania (ang. pull apart), (zob. Granice transformujące ). Do klasycznych przykładów tego typu basenów powstałych w warunkach intrakontynentalnych należy basen wiedeński, a w Karpatach polskich zapadlisko orawsko-nowotarskie [1], [11], [17]. Baseny z rozciągania mogły tworzyć się również na granicy kontynent-ocean [18], [19].
Bibliografia
1. P. A. Allen, J. R. Allen: Basin Analysis. Principles & Applications, Blackwell Science, Oxford 1990.2. R. E. Chapman: Petroleum geology, Elsevier, Amsterdam 2000.
3. A. Zubrzycki: Podstawy geologii naftowej, Zakład Poligraficzny S.C.M.R. Wioska, Kraków 2011.
4. I. Davison: Geology and tectonics of the South Atlantic Brazilian salt basins, Geological Society, London, Special Publications 2007, Vol. 272, iss. 1, pp. 345-359.
5. S. E. Beglinger, H. Doust, S. Cloetingh: Relating petroleum system and play development to basin evolution: West African South Atlantic basins, Marine and Petroleum Geology 2012, Vol. 30, iss. 1, pp. 1-25.
6. G. Woldegabriel, J. L. Aronson, R. C. Walter: Geology, geochronology, and rift basin development in the central sector of the Main Ethiopia Rift, Geological Society of America Bulletin 1990, Vol. 102, iss. 4, pp. 439-458.
7. C. J. Ebinger, A. L. Deino, A. L. Tesha, T. Becker, U. Ring: Tectonic controls on rift basin morphology: evolution of the Northern Malawi (Nyasa) Rift, Journal of Geophysical Research: Solid Earth 1993, Vol. 9, iss. B10, pp. 17821-17836, dostęp:23,09.2021
8. P. C. Richards, N. G. T. Fannin: Geology of the North Falkland basin, Journal of Petroleum Geology 1997, Vol. 20, Iss. 2, pp. 165-183.
9. A. Zabanbark: Geological structure and petroleum resource potential of the North Sea basin, Oceanology 2012, Vol. 52, Iss. 4, pp. 513-525.
10. W. Pożaryski, W. Brochwicz-Lewiński: O aulakogenie środkowopolskim, Kwartalnik Geologiczny 1979, Vol. 23, iss. 2, pp. 271-290, dostęp:20.09.2021
11. J. Golonka, F. Picha: The Carpathians and their foreland : geology and hydrocarbon resources, American Association of Petroleum Geologists, Tulsa 2006.
12. Y. Tatsumi, Y. I. Otofuji, T. Matsuda, S. Nohda: Opening of the Sea of Japan back-arc basin by asthenospheric injection, Tectonophysics 1989, Vol. 166, Iss. 4, pp. 317-329.
13. W. R. Dickinson: Compositions of sandstones in Circum-Pacific subduction complexes and fore-arc basins, American Association of Petroleum Geologists Bulletin 1982, Vol. 66, Iss. 2, pp. 121-137.
14. T. Nakajima: Late Cenozoic tectonic events and intra-arc basin development in Northeast Japan. In: Y. Itoh (Ed.), Mechanism of sedimentary basin formation – multidisciplinary approach on active plate margins, InTech, Rijeka 2013.
15. D. R. Sarewitz, S. D. Lewis: The Marinduque intra-arc basin, Philippines: Basin genesis and in situ ophiolite development in a strike-slip setting, Geological Society of America Bulletin 1991, Vol. 103, Iss. 5, pp. 597-614.
16. E. L. Geist, J. R. Childs, D. W. Scholl: Evolution and petroleum geology of Amlia and Amukta intra-arc summit basins, Aleutian Ridge, Marine and Petroleum Geology 1987, Vol. 4, Iss. 4, pp. 334-352.
17. J. Golonka, P. Aleksandrowski, M. Aubrecht, J. Chowaniec, M. Chrustek, M. Cieszkowski, R. Florek, A. Gawęda, M. Jarosiński, B. Kępińska, M. Krobicki, J. Lefeld, M. Lewandowski, F. Marko, M. Michalik, N. Oszczypko, F. Picha, M. Potfaj, E. Słaby, A. Ślączka, M. Stefaniuk, A. Uchman, A. Żelaźniewicz: Orava Deep Drilling Project and the Post Paleogene tectonics of the Carpathians, Annales Societatis Geologorum Poloniae 2005, Vol. 75, pp. 211-248.
18. P. Mann, M. R. Hempton, D. C. Bradley, K. Burke: Development of pull-apart basins, The Journal of Geology 1983, Vol. 91, Iss. 5, pp. 529-554.
19. Y. H. Suo, S. Z. Li, S. J. Zhao, I. D. Somerville, S. Yu, L. M. Dai, L. Q. Xu, X. Z. Cao, P. C. Wang: Continental margin basins in East Asia: Tectonic implications of the Meso‐Cenozoic East China Sea pull‐apart basins, Geological Journal 2015, Vol. 50, Iss. 2, pp. 139-156.