rano_v_poloninach interier_Stuznice

Geologická náučná lokalita Dara

Všeobecný popis lokality:
Geologická náučná lokalita sa nachádza pri hlavnej ceste nad Vodárenskou nádržou Starina.v závere Brezoveckej doliny. V súvislosti s výstavbou novej štátnej cesty Stakčín – Ulič v 80. rokoch 20. storočia boli v týchto miestach odkryté skalné steny, ktoré sú výbornou ukážkou karpatského flyšového pásma. Približne pred 30 miliónmi rokmi počas geologickej epochy – oligocénu sa územia dnešného severovýchodného Slovenska nachádzalo pod hladinou veľmi hlbokého mora. Striedajúce sa vrstvy pieskovcov a sivých až čiernych ílovcov (flyš), ktoré je vidieť v odkryvoch v záreze cesty nad Starinou, odhaľujú podmienky vzniku týchto sedimentov v hlbokomorskom prostredí. Kľúčom k pochopeniu ich vzniku sú tri informačné tabule, ktoré hovoria aj o tom, aké dôsledky má horotvorný proces, prečo nie sú sedimentárne súvrstvia uložené horizontálne i ako vzniká ropa a zemný plyn zo zdrojových (materských) hornín.

I. panel: Odkryvy v záreze cesty nad Starinou – kľúč k pochopeniu vzniku karpatského flyšového pásma

Ako vznikli pásmové pohoria?
Na konci 19. storočia sa geológovia pokúšali experimentálne zistiť ako vznikali zvrásnené pásmové pohoria. Pri týchto experimentoch sa modeloval účinok stláčania sedimentárnych súvrství. Výsledkom týchto pokusov bolo, že sa jednotlivé vrstvy ohýbali a deformovali, pričom dochádzalo k vyzdvihnutiu tých častí, ktoré boli vystavené najväčšiemu pôsobeniu protismerových tlakov. Niektoré súčasné geologické modely porovnávajú mechanizmus vzniku pásmových pohorí k efektu snežného pluhu, pri ktorom sa tvorí snehový klin pred pluhom. Pri geologických modeloch sa predpokladá, že jednotlivé sedimentárne súvrstvia nie sú len ohýbané (vrásnené), ale aj naukladané na seba pozdĺž tektonických porúch, označovaných ako prešmyky.

Prečo nie sú sedimentárne súvrstvia v oblasti Stariny uložené horizontálne?
Sedimentárne horniny v oblasti Stariny boli na morskom dne v čase vzniku, pred 30 miliónmi rokov, uložené v horizontálnej polohe. Počas tektonického formovania karpatskej sústavy pred 15-20 miliónmi rokmi, boli tieto súvrstvia deformované, uklonené niekedy aj viac ako 60 ° atak sa zachovali podnes. V tomto odkryve sú uklonené vrstvy uložené konformne, mladšie sú vyššie ako staršie. Pozdĺž cesty smerom na juh sú vrstvy ukonené viac ako 90 °, čo znamená, že sú v prevrátenej polohe (staršie sú nad mladšími).

Aké dôsledky má horotvorný proces?
Niektoré vrstvy vyzerajú ako keby boli odseknuté. Je to preto, že boli porušené zlomami a puklinami, pozdĺž ktorých boli smerovo posunuté. Tieto pukliny bývajú často vyplnené bielym minerálom – kalcitom (uhličitan vápenatý). Pukliny sú tiež vyplnené epigenetickým kalcitom, ktorý často vytvára pôsobivé biele kryštály. Môžeme tu často nájsť tzv. „marmarošské diamanty“ – priehľadné kryštály kremeňa.

II. panel: Cergovské vrstvy – hlbokomorská sedimentácia

Ako vznikli pieskovcové a ílovcové vrstvy?
Ílovcové vrstvy vznikli z bahna, ktoré sedimentovalo na morskom dne v hĺbke približne 1 až 2 km. Pieskovcové vrstvy vznikli z erodovaných a zosúvajúcich sa morských brehov. Tieto procesy vytvorili veľké množstvo piesku, štrku a ílu, ktoré boli transportované silnými gravitačnými prúdmi na morské dno. Takéto vrstvy sa označujú ako turbiditné pieskovce, alebo pieskovce s hieroglyfmi.

Čo znamenajú stopy na spodnej strane pieskovcových vrstiev?
Mäkké, tmavošedé ílovce ľahko erodujú a tým odkrývajú spodnú stranu tvrdých pieskovcových vrstiev. Týmto procesom boli vypreparované pôsobivé stopy po tečení a prúdení, ktoré vznikli eróziou na morskom dne pred 30 miliónmi rokov a boli vyplnené pieskom. Zo stôp môžeme dnes určiť smer turbiditných prúdov a tým aj smer prínosu horninového materiálu z pôvodných vynorených častí pevniny počas konkrétnej geologickej epochy – oligocénu. Turbiditné prúdy sú rýchlo sa pohybujúce, vírivé suspenzie piesku, štrku a ílu, ktoré pôsobením gravitácie klesajú z pevniny na dno hlbokých morí.

III. panel: Zdrojové horniny pre ropu a zemný plyn
Čierne a tmavosivé ílovce v odkryvoch v záreze cesty nad Starinou sa označujú ako menilitová fácia cergovských vrstiev. Ílovce sú potenciálne zdrojové (materské) horniny pre ropu a zemný plyn vo flyšovom pásme karpatskej sústavy. Menility sú veľmi tvrdé horniny (silicity), tvorené hlavne oxidom kremičitým. Vo veľkom odkryve (vrcholová časť cesty nad Starinou) môžeme nájsť niekoľko centimetrové polohy menilitov uprostred ílovcov. Tmavé sfarbenie sedimentov spôsobuje organická hmota s vysokým obsahom uhlíka, ktorý tvorí okolo 5 (hmotnostných) %. Zvyšok horniny je tvorený ílovými minerálmi, usadenými na morskom dne pred asi 30 miliónmi rokov. V tomto období sa oblasť severovýchodného Slovenska nachádzala hlboko pod hladinou mora.

Ako vznikli zdrojové (materské) horniny?
Menilitové vrstvy (ílovce) v oblasti flyšového pásma sú zdrojovou (materskou) horninou pre ropu a zemný plyn. Tieto zdrojové horniny vznikli z odumretého rastlinného a živočíšneho materiálu bohatého na organický uhlík, ktorý sa ukladá v bahne na morskom dne. V prostredí s nedostatkom kyslíka sa organický materiál nerozpustil a zachoval sa v ílovitých horninách (ílovitých bridliciach).

Ako vzniká ropa a zemný plyn zo zdrojových (materských) hornín?
Rastlinný planktón (fytoplanktón) sú vodné rastliny bohaté na rastlinné tuky. Po odumretí sa ukladajú v bahne na morskom dne. Keď sú vrstvy bohaté na organickú hmotu pochované hlbšie pod vrstvami nadložných sedimentov, zvyšky organizmov sa premenia na pevnú látku s vysokým obsahom organického uhlíka – kerogén.
Približne v hĺbke 3 km, čo zodpovedá teplote 100 až 120 °C, sa kerogén mení na tekutú ropu. Hlbšie, približne 4-5 km pod zemským povrchom, pri teplote okolo 160 °C, vzniká zo zvyškového kerogénu zemný plyn. Organický materiál obsiahnutý v sedimentoch a pochovaný do väčších hĺbok sa stále zahrieva (teplota rastie do hĺbky s každým km o cca 30 °C). Za milióny rokov pôsobenia vyšších teplôt a tlakov sa organický materiál v sedimentoch môže premeniť na ropu a zemný plyn.

Ako vznikli ropné ložiská?
Technologickými procesmi sa ropa nedá získať priamo zo zdrojových (materských) hornín. Keď sa začne v zdrojových horninách generovať ropa je vytláčaná do pórovitých hornín zaplnených vodou (napr. do pieskovcov), kde migruje smerom nahor. Nepriepustné tesniace horniny v nadloží (napr. ílovce) zastavia migráciu ropy smerom k povrchu. Ropa sa tak hromadí v pórovitých a priepustných horninách (často vo zvrásnených komplexoch) a môže vytvoriť ložiskovú pascu. Takto sa môžu vytvárať akumulácie uhľovodíkov v ložiskových pasciach. Perspektívne štruktúry treba overiť vrtným prieskumom a čerpacími skúškami v rámci uhľovodíkovej prospekcie.