APNENEC Z ROŽENCI IN NJIHOV VPLIV NA VELIKOST ROVOV V POSTOJNSKI JAMI IMPACT OF LIMESTONE WITH CHERTS ON PASSAGES SIZE IN POSTOJNSKA JAMA STANKA ŠEBELA Acta carsologica, XVIII (1989~ 157-170, Ljubljana, 1989 Izvleček UDK 551.442(497.12 Postojna):552.541 Šebela, Stanita: Apnenec z roženci in njihov vpliv na velikost rovov v Postojnski jami Prispevek je dodatek k litološkemu pregledu apnenca z lečami rožencev v primerjavi z velikostjo rovov. Glede na različno vsebnost kalcita sem ločila dva različka leč in sicer leče rožencev in kalcitizi- rane leče rožencev. Mikroskopska preiskava leč je pokazala, da kalcit nadomešča kremen. Tam kjer najdemo apnence z roženci, opazujemo nekoliko manjše rove, kot tam kjer nastopajo le apnenci. Ključne besede: mineralogija karbonatov, roženci, speleomorfologija, Postojnska jama, Slovenija Abstract UDC 551.442(497.12 Postojna):552.541 Šebela, Stanka: Impact of Jimestone witb cherts on passages size in Postojnska jama The article is a contribution to lithological surwey of Iimestone with chert lens in comparison with the passages size. Concerning differenl contents of calcite I've separated two lens: chert lens and calcited chert lens. Microscopy study of lens showed that quartz is replaced by calcite. In the places where we find limestone with cherts, we've noticed smaller passages, compared to those, where are just limestones. Key words: carbonates mineralogy, cherts, speleomorphology, Postojnska jama, Slovenia Naslov - Address Stanka šebela, dipl. ing. geol, raziskovalni asistent Inštitut za raziskovanje krasa ZRC SAZU 66230 Postojna, Titov trg 2 Jugoslavija UVOD V Postojnski jami najdemo med zgornje krednimi apnenci leče, gomolje in plasti rožen- cev. Raziskovalci, ki so proučevali razmere v Postojnski jami, so pri pregledu kamninske zgradbe posvetili pozornost tudi rožencem, saj pomenijo le ti v petrografskem smislu popes- tritev monotonih apnencev. V delih, kjer nastopajo roženci, je jama slabše ali pa sploh ni zasi- gana. Zato je v teh delih precej lažje slediti prelomom kot tudi sami kamnini. Ko sem pregledovala rožence, sem posebno pozornost namenila velikosti in obliki rovov. Pri tem sem naletela tudi na leče, ki se med sebOi precej razlikujejo. Pri preiskusu s HCl se ie pokazalo, da nekatere reagirajo s kislino, druge pa ne. Po vsebnosti kalcita ločimo torej dva različka, medtem ko bi jih po barvi lahko ločili še več. Leče, gomolji in plasti rožencev so lahko skoraj povsem bele pa vse do črne barve. Ker se do sedaj v Postojnski jami z različki leč roženca ni ukvarjal še nihče, sem se odlo- čila, da s pomoč jo zbruskov in z rentgensko preiskavo ugotovim, v kakšni povezavi so te leče med seboj ter kakšna je velikost rovov v odvisnosti od njih. Zahvaljujem se tudi geologoma D. Skabernetu in J. Čarju za koristne napotke, ki so mi pomagali pri delu. KRATEK PREGLED RAZISKAV R. Gospodarič je v svojih delih posvetil mnogo pozornosti geološkim razmeram v Po- stojnski jami, pri čemer je upošteval tudi rožence. Leta 1963 je podrobno opisal Pisani rov. Poleg pravih apnencev se tu javljajo tudi silificirani in dolomitizirani apnenci, ki so bOlj odpor- ni proti korozijskemu delovanju vode. Vendar pa je, zaradi razpok, voda v njih izdelala prav take prostore kot drugod. V letih 1967 in 1969 je podal svoje ugotovitve o podrtih kapnikih in speleoloških proce- sih v mlajšem pleistocenu v Postojnski jami. Omejil je tudi lokacije rožencev v jami in na površju. Tako se apnenci z roženci, ki jih na površju sledimo v Jeršanovi dolini, nadaljujejo v Pisanem rovu. Z obširnimi raziskavami je obdelal razvoj jam med Pivško kotlino in Planinskim poljem (R. Gospodarič, 1976). Posebno je zanimiva primerjava paleocenskega in zgornjekrednega apnenca z roženci s prodniki rožencev v naplavini. Loči prod pisanega in prod belega roženca, ki ju najdemo tudi v Postojnski jami. Prod pisanega roženca je ena najstarejših naplavin v Pivški kotlini. Ti prodniki so večinoma iz roženca in metamorfnih kamnin, ki jih v širšem območju Pivške kotline in SW Slovenije ni. Prod belega roženca ima poreklo v paleocenskem apnencu Pivške kotline, kar je bilo potrjeno s preiskavo zbruskov rožencev in prodnikov rožcnccv. 159 o 250 Acta carsologica, XVIII (1989) LEGENDA a ~ b ~ C --------- d G) e, ,;::;:- soom ~--- ---~-- ------------------------~ S1.1 Položaj rožencev v sistemu Postojnskih jam a-apnenec z lečami rožencev K2 2 , b-apnenec s kalcitiziranimi lečami rožencev K 2 2 , c-meja med turonijskim K2 2 in senonijsk1m K 3 2 apnencem, d-številka in mesto vzorca, e- vodni rov, f-suhi rov Fig.l A position of cherts in the system of Postojnska jama a-limestone with chert lens K2 2 , b-limestone with calcited chert lens K 2 2 , c-a border between Turonian K 2 2 and Senonian K 3 2 limestone, d- a number and sampling point,e-wather channel, f-dry passage 160 S. Šebela, Apnenec z roženci in njihov vpliv na velikost rovov v Postojnski jami M. Pleničar (1960) je v opisu faciesov zgornje krede podrobneje upošteval rožence. Zgornjekredne kamnine so v okolici Postojne razvite v dveh faciesih in sicer v grebenskem in medgrebenskem faciesu. Med plastmi grebenskih rudistnih apnencev so apnenci brez rudistov, ki vsebujejo vložke rožencev. Slednji predstavljajo medgrebenski facies. Roženci so bili pre- gledani pod polarizacijskim mikroskopom v presevni svetlobi. Sestavljeni so pretežno iz sub- kristalnega kremena, v katerem so majhna gnezda kalcedona. M. Pleničar (1960) zagovarja, da so bili roženci naneseni v obalno kredno morje s kopnega iz starejših plasti. Dejstvo je tudi, da nastopajo samo v manj zakraselem apnencu in predstavljajo nepropustno plast. Apnenec z lečami roženca je nastajal na podmorskem pragu, ki je obdajal kontinent. Prag je imel konkavno površino, kar pomeni, da se je proti zunanjemu robu nekoliko dvigal, proti obali pa najprej spuščal, nato pa naglo dvigal (M. Pleničar, 1970). SPLOŠNI GEOLOŠKI PODATKI POSTOJNSKE JAME Postojnska jama je razvita v zgornje krednem in sicer v turonijskem K2 2 in senonijskem K3 2 apnencu. Turonijski apnenec vsebuje v spodnjem delu Ječe, gomolje in plasti rožencev. Horizont apnenca z roženci je debel najmanj 60 m. Nad njim je neskladovit turonijski ap- nenec debeline okoli 100 m. Temu pa sledi še skladovit apnenec, tako da je debelina turonij- skih plasti 300 m (R. Gospodarič, 1976). Senonijske plasti so v zahodnem in jugozahodnem delu Postojnske jame. V spodnjem delu so debelo skladoviti, v zgornjem pa nekoliko tanjše skladoviti apnenci {R. Gospodarič, 1976). Apnence z roženci sledimo v Pisanem rovu, Čarobnem vrtu, Ruskem rovu, Lepih jamah, Umetnem rovu {slika 1). Vse te lokacije nam kažejo povezavo plasti z roženci s potekom Postojnske antiklinale, ki je za razvoj rovov posebnega pomena (R. Gospodarič, 1963). OPIS VZORCEV IZ RUSKEGA ROVA IN PISANEGA ROVA Zaradi boljšega ločevanja dveh osnovnih različkov Ječ rožencev, sem se odločila, da v nadaljevanju imenujem kalcitizirane leče rožencev, ki reagirajo s HCI, in Ječe rožencev, ki ne reagirajo s kislino. Slika 1 nam pokaže, v katerih delih Postojnske jame se javljata ta dva raz- lička. Vzorci kamnin, ki sem jih preiskala, so turonijske starosti in predstavljajo apnence ali rožence. Vzeti so bili v Ruskem in Pisanem rovu. Preiskava zbruskov in rentgenska preiskava je pripomogla k boljšemu poznavanju litologije apnencev z roženci. Makroskopsko in pod polarizacijskim mikroskopom sem pregledala 8 vzorcev apnencev in rožencev, iz katerih so narejeni zbruski. Vzorci so bili vzeti v Ruskem rovu in Pisanem rovu (slika 1 ). 161 VZOREC 1 - leča roženca (Ruski rov) Sl.2. Leče rožencev v apnencu; Ruski rov Fig.2. Chert lens in limestone; Ruski rov Acta carsologica, XVIII (1989) Leča roženca (slika 2) je po barvni lestvici zelo svetlo sive barve, oznaka je N8. Vzorec ni kompakten, ampak precej razpokan in ne reagira s HCI. Na spodnji in zgornji strani leče opazujemo okrog 1 mm debelo prevleko črne barve. Verjetno so to Mn oksidi. Dolžina leče je l~cm, širina pa do 5 cm. V zbrusku opazujemo zelo drobno kristalen kremen (20 µm) in prav tako drobno krista- len kalcit (slika 3). Čeprav prevladuje kremen, pa v nekaterih predelih prevladuje kalcit nad kremenom, vendar je to redko. Nastopajo tudi do 400 µm debele razpoke, ki so zapolnjene s sparitom. Vse to nam pove, da je kalcit mlaii kot kremen. Kremen se torej nadomešča s kal- citom. V kremenasti osnovi so prisotne kremenaste spikule in okrogla polja velikosti okoli 50 um, ki so zapolnjena s kalcedonom. Vse kaže, da so to slabo ohranjeni radiolariji. VZOREC 2 - apnenec z lečami roženca (Ruski rov) Apnenec je mnogo bolj kompakten kot so leče roženca. Je svetlo olivno sive barve (5Y6/1) in reagira s HCI. V njem je precej drobnih žilic, debelih okrog 2 mm, v katerih so 162 S. šebela, Apnenec z roženci in njihov vpliv na velikost rovov v Postojnski jami kristalčki kalcita. Vzorec apnenca obdaja bela prevleka, debeline 1-2 mm, ki maže prste in predstavlja sledove razpadanja apnenca. Sl.3 Leča roženca; navzkrižni nikoli a-kalcil, b-kremen Fig.3 Chert lens; crossed nicols a-calcile, b-quartz Mikritni apnenec vsebuje mnogo fosilnih ostankov. Zbrusek je premrežen z razpokami, ki so zapolnjene s sekundarnim kalcitom, to je s sparitom. Debelina razpok je okrog 140 µm. Poleg razpok zasledimo tudi okrogla polja zapolnjena s sparitom. VZOREC 3 - apnenec z lečami roženca (Ruski rov) Vzorec apnenca močno reagira s HCI in je zelo podoben vzorcu 3. Oznaka barve je 5Y6/l, to je svetlo olivno siva. Tudi ta vzorec vsebuje tanke, okrog 2 mm, debele žilice kalci- ta. Prav tako kot v vzorcu 3 je tudi tu v osnovi mikritni apnenec. Vsebuje mnogo fosilnih ostankov, vendar nekoliko več polj, velikosti okrog 200 µm, zapolnjenih s sekundarnim kalci- tom. 163 Acta carsologica, XVIII (1989) VZOREC 4 - apnenec s stilolitnimi šivi (Ruski rov) Podobno kot vzorca 3 in 4 predstavlja tudi vzorec 4 kompakten apnenec svetlo olivno sive barve (5Y6/1). V zgornjem delu vzorca so v temnejši barvi kot osnova stilolitni šivi debe- line okrog 1 mm . Zbrusek tega vzorca predstavlja mikritni apnenec, ki ima izmed vseh pregledanih zbrus- kov največ fosilnih ostankov, izmed katerih prevladujejo foraminifere. Zasledimo tudi vlak- nasta polja, ki predstavljajo sigo. V delu zbruska opazujemo stilolitne šive debeline okrog 35 µm. VZOREC 5 - kalcittzirana leča roženca (Ruski rov) Sl.4 Kalcitizirane leče rožencev; Ruski rov Fig.4 Calcited chert lens; Ruski rov Kalcitizirana leča roženca (slika 4) nastopa zelo podobno kot leča roženca. Razlika je v tem, da prva reagira s HCI, druga pa ne. Tudi v barvi je razlika skoraj neopazna, tako da je barva vzorca 5 prav tako kot vzorca 1 zelo svetlo siva (N8). Dolžina kalcitizirane leče roženca je 20 cm in širina 5 cm. Preiskava zbruska pod polarizacijskim mikroskopom je pokazala, da ne gre za čisto lečo 164 S. šebela, Apnenec z roženci in njihov vpliv na velikost rovov v Postojnski jami apnenca, saj je prisotnega precej kremena (slika 5). Velikost zrn kalcita in kremena je okrog 20 µm. V nekaterih predelih zbruska lahko govorimo o skoraj povsem čistih poljih kalcita, drugje pa o poljih kremena. Vendar pa v zbrusku prevladujejo kalcitna zrna. Zanimiva so predvsem prehodna polja med kremenom in kalcitom, ki kažejo na mlajw starost kalcita v primerjavi s kremenom. Precej je razpok, ki so zapolnjene s kalcitom, ki nastopa v zrnih veli- kosti do 40 µm in predstavlja sparit. Zasledimo tudi kremenaste in kalcitne spikule povprečne dolžine okrog 130 µm. Ta leča je torej mnogo bolj nadomeščena s kalcitom kot leča, ki pred- stavlja vzorec l. SI.S Kalcitizirana leča roženca; navzkrižni nikoli a-kalcit, b-kremen Fig.S Calciled chert lens; crossed nicols a-calcite, b- quartz VZOREC 6 - apnenec (Ruski rov) 0,15mm ..,___.. Ta apnenec se od ostalih vzocev apnencev loči predvsem po barvi. Je srednje svetlo siv (N6). V razpokah, ki dosežejo debelino do 3 mm, najdemo sigo ter drobne kristalčke kalcita. Vzorec je kompakten in reagira s HCI. Ponekod je prebod v okolni apnenec, kot ga predstav- ljajo vzorci 2, 3 in 4, skoraj povsem zabrisan, drugje pa imamo dovolj ostro mejo. Mikritna osnova, v kateri je precej fosilnih ostankov, je razkosana s številnimi razpokami 165 Acta carsologica, XVIII (1989) debeline okrog 1 mm, v katerih so zelo velika zrna kalcita (500 µm). To je sekundaren kalcit - sparit. Najdemo pa tudi nekoliko manfe kalcitna zrna velikosti okrog 90 µm. V zbrusku zasledimo precej sige. VZOREC 7 - apnenec (Pisani rov) Apnenec močno reagira s HCI. Je roza sive barve (5YR8/1). Ob robovih je vzorec zelo krhek, kar si razložimo z delovanjem vode na apnenec. V mikritni osnovi je precej fosilnih ostankov. Sekundarnega nastanka so kristali, ki so v povprečju veliki okrog 130 µmin so prisotni v celotnem zbrusku. Po obliki prevladujejo rombi (slika 6), ki so obarvani z alizerinskim barvilom. Gre za kristalčke dolomita, ki pa vsebujejo še precej kalcita, zato so obarvani. S1.6 Dolomitizacija apnenca; navzkrižni nikoli Fig.6 Dolomitization of limestone; crossed nicols VZOREC 8 - apnenec (Pisani rov) Kompakten apnenec je prekrit s tanko belo kalcitno prevleko, ki maže prste. To so sle- dovi razpadanja apnenca. Vzorec reagira s HCl in je svetlo olivno sive barve (5Y6/l). Razpo- ke, ki so debele od 1 do 2 mm, so zapolnjene s kalcitnimi kristali ali sigo. 166 S. Šebela, Apnenec z roženci in njihov vpliv na velikost rovov v Postojnski jami V zbrusku je prisoten mikrit, ki vsebuje precej fosilnih ostankov. Razpoke so zapolnjene s sparitom. Ponekcxl najdemo sigo. Rentgenska preiskava vwrcev 1 in 5 Vzorec 1, to je leča roženca in vzorec 5, ki predstavlja kalcitizirano lečo roženca, sem preiskala še z rentgensko metcxlo. Vzorca sta bila posneta na FNT, VTOZD Montanistika, na rentgenskem difraktometru znamke Philips z žarki CuK'c,;{lambda = 1.5418. 10-c1 nm) pri napetosti 40 kV in ancxlnem toku 20 mA. Uporabljen je bil Ni filter, proporcionalni števec in grafitni monokromator v kotnem območju 20 = 3-70°. Hitrost goniometra je bila 20 = 2°/minuto, hitrost papirja pa 20 mm/minuto. Obseg zapisa je znašal lxl03 udarcev na sekundo pri časovni konstanti 4. Nekatera kotna območja npr. 20 = 20-29° so bila ponovno posneta pri obsegu 4xl03 udar- cev na sekundo. V obeh rentgenogramih sem določila dva minerala in sicer kremen in kalcit. Če primer- jamo relativno jakost odbojev, je razmerje med kremenom in kalcitom 22.5: 1 v vzorcu 1 in 22.5 : 2.5 v vzorcu 5. Kremen torej v obeh vzorcih prevladuje. V vzorcu 5, to je v kalcitizirani leči roženca, pa je kalcita še enkrat več kot v vzorcu l. Rentgenska preiskava je dopolnila preiskavo zbruskov v količinskem cxlnosu kremen : kalcit, vendar je treba poudariti, da bi glede na količino kalcita v zbrusku kalcitizirane leče roženca pričakovali več kalcita, kot pa ga je pokazala rentgenska preiskava. Tako je možno, da niso bili vzeti najbolj reprezentativni vzorci za rentgensko preiskavo. LITOLOŠKI STOLPEC S KALCITIZIRANIMI LEČAMI ROŽENCA Na sliki 1 je označenih več mest, kjer najdemo kalcitizirane leče rožencev. Litološki stol- pec (slika 7), ki ga opisujem, se nahaja v Ruskem rovu, na mestu, kjer so bili vzeti vzorci 4, 5 in 6 in sicer v umetno povišanem rovu, ki ga lahko opazujemo v dolžini 5 m in v višini 4 m. Prvotno višino rova nakazujejo stene apnenca prekrite s tanjšo plastjo klastičnih sedimentnih kamnin. V tem delu ne vidimo kalcitiziranih leč roženca. Prvotni rov je imel višino cxl 1 O do 150 cm, s tem da se je strop zniževal proti severu. Leče nastopajo vzporedno s plastovitostjo apnenca. Smer plasti je 30°, vpad 35°. V unJetno cxlkopani steni imamo najprej horizont debeline okrog 25 cm, v katerem nastopajo kalcitizirane leče roženca v apnencu. Glede na barvo jih cxl spodaj navzgor ločimo na bele in sive leče. Vzorec 5, iz katerega je bil narejen zbrusek, predstavlja belo lečo. V višini okrog 35 cm cxl prvotne višine rova se ponovi horizont belih leč, ki pa so v tem delu mnogo redkej.