GEOLOGIJA 24/2, 217—238 (1981), Ljubljana]
UDK 552.54+551.8:73/761(234.323.61)=863
Zgornjepermske in skitske plasti pri Tržiču
Upper Permian and Scythian beds in the Tržič area
Tadej Dolenec
Inštitut za geologijo, 61000 Ljubljana, Aškerčeva 20
Bojan Ogorelec
Geološki zavod, 61000 Ljubljana, Parmova 33
Jože Pezdič
Institut »Jožef Stefan«, 61000 Ljubljana, Jamova 39
Kratka vsebina
Za interpretacijo sedimentacijskega okolja zgornjepermskih in skit-
skih plasti v Karavankah je bil pri Tržiču raziskan sklenjen profil. V
spodnjem delu zgornjepermskega zaporedja prevladuje salasti dolomit,
ki kaže na evaporitno okolje sedimentacije. Na njem leži biomikritni do-
lomit s teksturami litoralnega okolja. Za spodnji del skitskega zaporedja
so značilne pole oolitskega apnenca v zaporedju dolomita, mikritnega
apnenca, skrilavca in laporja. Po izotopski sestavi kisika in ogljika v
apnencu sklepamo na humidno klimo v tem obdobju. V zgornjem delu
skitskega zaporedja se menjavajo plasti temnega biomikritnega apnenca,
peščenjaka in dolomita. Ozemlje južnih Karavank je v obdobju zgornje-
permske in skitske stopnje pripadalo prostranemu in plitvemu karbonat-
nemu šelfu.
Abstract
Upper Permian and Scythian beds of the Tržič district in the Kara-
vanke Alps have been examined in detail in order to determine the
particular conditions under vi^hich the successive rock-units w^ere form-
ed. A cellular dolomite prevails at the beginning of the Upper Permian
succession and points to environmental conditions characterized by the
deposition of evaporites. It is overlain by a biomicrite dolomite pertaining
to the littoral shelf. The lower part of the Scythian series is characterized
by oolitic limestone interbeds within a succession of dolomite, micritic li-
mestone, shale and marl. During the Upper Permian-Lower Scythian time
a humide-temperate climatic zone covered most of the Karavanke Alps
as indicated by the isotope composition of oxygen and carbon determined
from the limestone. Alternation of dark biomicrite limestone, sandstone,
and dolomite occurs in the upper part of the Scythian series. From the
shore accumulations persistent over wide areas it is justifiable to infer
that a long-continued carbonate shelf spread in the region of the Kara-
vanke Alps during the time interval of Upper Permian-Scythian.
218
Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
Uvod
S sedimentološkega vidika smo raziskali zgornjepermske in skitske kame-
nine v okolici Tržiča. Profil celotnega zaporedja plasti je sestavljen, predvsem
v njegovem spodnjem delu, iz več krajših profilov in golic (si. 1). Skupno smo
preiskali 108 vzorcev in napravili 62 kemičnih analiz Ca, Mg, Fe, Mn, Na in Zn
ter 32 izotopskih analiz ÔO^^ in ôC^^.
Raziskano ozemlje pripada južnokaravanškemu pokrovu, ki je na jugu ome-
jen s savskim prelomom, na severu pa s košutinim pokrovom (S. B u s e r , 1980).
Zgornjepermske in skitske plasti se raztezajo pri Tržiču v dveh pasovih od
SI. 1. Položajna skica raziskanih vzorcev pri Tržiču
Fig. 1. Location sketch map of the sample points at Tržič
Zgornjepermske in skitske plasti pri Tržiču 219
zahoda proti vzhodu. Severni pas sledimo od Podljubelja do Medvodij, južnega
pa po severnem pobočju Dobrče, prek Cadovelj dalje po dolini Lomščice. Skit-
ske plasti so v obeh pasovih enako razvite. Razlika nastopa le v zgornjeperm-
skem zaporedju; južni pas je razvit dolomitno, v severnem pa se pri Medvodju
pojavlja med dolomitno brečo apnenec. Preiskali smo razvoj južnega pasu v do-
lini Tržiške Bistrice med Slapom in Cadovljami ter ob cesti, ki vodi proti Lomu
pod Storžičem.
Rezultati so zanimivi zaradi paleogeografske rekonstrukcije ozemlja Južnih
Karavank v zgornjepermskem in skitskem obdobju ter primerjave mikrofacial-
nih in geokemičnih parametrov karbonatnih kamenin z enako starimi kame-
ninami v Posavskih gubah (A. Ramovš, 1958 a; K. Grad & B. Ogo-
relec, 1980; J. Car & al., 1980), Južnih Alpah (A. Bo sellini & L. A.
Hardie, 1973; R. Assereto & aL, 1972; W. Buggisch, 1974) in
Dinaridih (V. Mudrenovič, 1980).
Dosedanje raziskave
Na tržiškem prostoru so sprva raziskovali predvsem mlajšepaleozojske plasti
v lepo odprtem profilu Dolžanove soteske (npr. E. Schell wien, 1898). Zgor-
njepermske in skitske karbonatne kamenine takrat niso bile dovolj zanimive,
ker so siromašne s fosili. F. Teller (1903) je v skitskih plasteh našel polža
Natiria costata.
Poljudno je litološko in biostratigrafsko opisal kamenine iz okolice Tržiča
in Dolžanove soteske A. Ramovš (1958 b) v Geoloških izletih po Sloveniji.
Za osnovno geološko karto — list Celovec, je tržiški prostor kartiral S. B u s e r
(1980); v razlagi h karti je navedel številne mikrofosile iz zgornjepermskih in
skitskih plasti. Zgornjepermsko dolomitno zaporedje je razdelil na tri enote
T. Dolenec (1973) v svoji diplomski nalogi. Poljuden opis geologije in fosilov
s tržiškega prostora je ponovno objavil A. Ramovš (1980).
Sedimentološki profil
Zgornjepermsko dolomitno formacijo pri Tržiču razdelimo na tri dele (si. 2):
1. zgornje dolomitne plasti
2. dolomitno-evaporitne plasti
3. prehodne plasti med grödenskimi klastičnimi in zgornjepermskimi karbo-
natnimi kameninami.
Prehodne plasti so debele pet metrov. Zanje je značilno menjavanje tankih
pol rdečega in sivkasto zelenega skrilavega glinovca ter meljevca z rumenkasto
rdečim dolomitom, ki ima peščen videz zaradi detritične primesi. Dolomitne
pole so debele dva do deset centimetrov; preprezajo jih kalcitne in kremenove
žilice.
Delež karbonata v vzorcih peščenega dolomita je zelo spremenljiv in znaša
30 do 60 "/o; gre torej za peščenjak z dolomitno-glinenim vezivom in delno za
dolomit z detritično primesjo. V zadnjem primeru detritična zrna prosto »pla-
vajo« v osnovi dolomitnega mikrosparita. Med detritičnimi zrni melja in drob-
nega peska močno prevladuje kremen nad glinenci in sljudo, v sledovih pa so
opazni še femični minerali (rogovača in biotit) in nepresojni minerali (hematit
SI. 2. Stratigrafsko zaporedje zgornjepermskih in skitskih plasti pri Tržiču
A, B, C — detajlni profili (glej si. 3, 4 in 5)
Fig. 2. Columnar section of the Upper Permian and Scythian beds in the Tržič area
A, B, C — detail sections (see figs. 3, 4 and 5)
SI. 3. Detajlni profil spodnjega dela zgornjepermskih plasti (detajl A na si. 2). Legenda
pri si. 5
Fig. 3. Detail section of the lower part of the Upper Permian beds (detail A on fig. 2).
See fig. 5 for explanation
4 — Geologija 24/2
222 Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
in piri t). Zaobljenost detritičnih zrn je delno srednja, delno slaba; precej jih ima
korodirane robove z dolomitom. Dolomit je brez vidne poroznosti in mestoma
kaže neizrazito laminacijo.
Rentgenske analize vzorcev skrilavca in meljevca, vzetih v polah med dolo-
mitom, kažejo na precej enolično in enotno mineralno sestavo; prevladuje kremen
nad glinenci, minerala glin sta illit in klorit, od karbonatnih mineralov je pri-
soten le dolomit. V treh preiskanih vzorcih je znašal delež dolomita pet do
osem odstotkov.
Prehodnim plastem slede dolomitno-evaporitne plasti, debele 40 metrov (si. 3).
Debeloplastoviti satasti dolomit je siv in rumenkasto siv, na površju precej
peščen, lokalno brečast. Večkrat opazujemo izredno lepo mrežasto teksturo dolo-
mita z izluženimi celicami, velikimi do enega centimetra. Posebno na površju
je dolomit precej porozen; delež por cenimo na 10 do 20 Vo.
Satasti dolomit je močno kalcitiziran in delno tudi okremenel. Večidel ima
značaj drobnozrnate polimiktne breče. Nezaobljena dolomitna zrna pripadajo
mikritnemu in mikrosparitnemu dolomitu; vmesni drobci zelenkasto sivega malo
metamorfoziranega glinastega skrilavca so veliki do enega centimetra. Po S.
B user j u (1980) vsebuje breča tudi kose grödenskih kamenin. Cement med
odlomki pripada drobnozrnatemu sparitnemu kalcitu, ki je nadomestil prvotno
sadro. Delež kalcita znaša poprečno 50 "/o, v enem od vzorcev pa celo 78 '"/o. Ne-
pravilna gnezda avtigenega kremena so velika pol milimetra. Po strukturi je
mikrokristalen ali vlaknat, njegov delež pa cenimo na pet odstotkov. Tudi rent-
genska analiza dolomita kaže zelo enolično mineralno sestavo — le dolomit, kalcit
in kremen. Sadre ni več, na površju je popolnoma izlužena in nadomeščena
s kalcitom. Na evaporitno okolje sedimentacije v zgornjepermski periodi skle-
pamo tudi po gomoljih žvepla v apnencu pod dolomitno brečo pri Medvodju
(S. Buser, 1980). Žveplo je nastalo z redukcijo sadre in anhidrita ob prisot-
nosti žveplovih bakterij.
Spodnji del e vapori tnih plasti je prekinjen s ploščastim mikrosparitnim do-
lomitom s kalcitnimi žilami in gnezdi kremena, debelim šest metrov. Posamezne
dolomitne pole merijo pet do deset centimetrov. Dolomit je nekoliko rekristalizi-
ran in zaradi organske primesi temno siv ter ima rahel vonj po bitumenu. Med
fosili prepoznamo kopuče neskeletnih alg in nedoločljive skeletne alge. V sred-
njem delu evaporitnega zaporedja se javljata dve tanjši plasti rdečega peščenega
dolomita in dolomitnega laporja.
Zgornjepermski dolomit je debel okrog 200 metrov. Spodaj je tankoplastovit
(največ 10 cm), više pa postaja vse bolj debeloskladovit. V osrednjem delu
so plasti debele 15 do 30 cm (npr. pri zapornici čez Tržiško Bistrico) v bližini
kontakta s skitskimi plastmi pa do enega metra. Dolomit je svetlo siv, drobno-
zrnat in ima rekristalizirano, mestoma izprano mikritno osnovo. Delež karbonata
je visok in znaša pri vseh preiskanih vzorcih nad 96 "/o; izjema je le dolomit tik
nad satastim dolomitom, ki je nekoliko laporast in vsebuje 92 "^/o karbonata.
Po strukturi prevladuje biomikritni dolomit nad biopelmikritnim in čistim mi-
kritnim dolomitom. Med fosili so najbolj zastopane drobne kopuče neskeletnih
alg, slede rekristalizirane skeletne alge, foraminifere, ostrakodi, mikrogastropodi,
školjke in posamezne ploščice ehinodermov. L. Sribarjeva je med foraminiferami
določila vrsti Hemigordiopsis sp. in Glomospirella sp. Del izsušitvenih por,
SI. 4. Detajlni profil spodnjeskitskih plasti (detajl B na si. 2). Legenda pri si. 5
Fig. 4. Detail section of the Lower Scythian beds (detail B on fig. 2). See fig. 5 for
explanation
224 Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
velikih največ dva milimetra, je zapolnjen z internim mikritom z geopetalno tek-
sturo. Redki vzorci kažejo laminirano in neizrazito stromatolitno teksturo. Ener-
gijski indeks vzorcev je nizek in zelo nizek (1 do 2). Po mikrofacialnih značil-
nostih kamenine sklepamo na sedimentaci j o v zelo plitvem zaprtem šelfu, ob-
časno v litoralni coni. Dolomit je homogen in brez vidne poroznosti. Ponekod
ga preprezajo kalcitne žilice. Kalcit zapolnjuje tudi redke medzrnske pore, na-
stale pri dolomitizaciji kamenine. V več vzorcih se javlja piritni pigment.
Skitske plasti so odkrite v sklenjenem profilu cestnega useka med Slapom
pri Tržiču in Lomom pod Storžičem (si. 1). Debele so dobrih dvesto metrov.
Njihova meja z zgornjepermskim dolomitom ni izrazita, poleg tega je na raz-
dalji 10 do 20 metrov prekrita. Ni izključeno, da pripada skitski seriji del zgor-
njepermskega dolomita, vendar za to nimamo paleontološkega dokaza. Meja med
skitskimi in anizičnimi plastmi je postopna v litološko enakem plastovitem
dolomitu.
Skitske plasti pri Tržiču razdelimo litološko na dva dela. Za spodnji del
so značilne številne plasti in leče rdečkastega oolitnega apnenca, ki se menja-
vajo s polami skrilavca in plastmi apnenca z detritično primesjo. V zgornjem
delu se menjavajo med seboj temnejši apnenec, peščeni apnenec, skrilavec in
dolomit; oolitnega apnenca ni več.
Skitske plasti se prično z rumenkasto sivim rekristaliziranim mikritnim dolo-
mitom, ki vsebuje okrog pet odstotkov detritičnih zrn kremena in posamezne
lističe sij ude (si. 4). Dolomitne pole so debele eden do dva centimetra in se
menjavajo s skrilavim dolomitnim laporjem.
Nad dolomitom se v debelini 15 metrov menjavata svetlo rjavkasto sivi
biomikritni apnenec in mei j asti kalcitni lapor. Apnenec je navadno rekristali-
ziran, vsebuje pa lupinice školjk ter detritična zrna kremena in sljude. Kreme-
nova zrna merijo do 0,1 mm. Del kremena je avtigen in gradi gnezda nepravilnih
oblik. Apnenec je delno dolomitiziran. Dolomit se javlja v izoliranih romboedrih,
velikih okrog 50 ^m, in je kasnodiagenetskega izvora; njegov delež znaša pod
pet odstotkov.
Apnenec je delno laminiran. V laminaciji se odraža različen delež detritič-
nih zrn in školjčnih lupin. Detritične primesi je do 40 "/o. Redke školjčne lupine
opazujemo tudi v meljastem laporju; nekatere so bile med diagenezo okreme-
nele. Na površju ene od plasti meljastega laporja so lepo odkrite valovne sipi-
nice, široke okrog tri centimetre in med seboj vzporedne.
Plasti in leče oolitnega apnenca, značilnega litološkega različka skitske forma-
cije, so debele 20 do 30 cm, izjemoma do enega metra. Ooidi merijo pol do enega
milimetra, so koncentrični s številnimi ovoji. Pogosto so mednje pomešani ske-
leti drobnih polžev vrste Holopella gracilior Schauroth in Natica sp., redke
ploščice ehinodermov ter posamezne školjčne lupinice. Zaradi hematitnega pig-
menta so ooidi rdečkasti, kar daje kamenini že na oko značilno barvo. Cement
med ooidi in fosili je drobnozrnati sparit. Več plasti oolitnega apnenca je rahlo
dolomitiziranih in okremenelih. Dolomitni romboedri so veliki do 150 џт in
so navadno koncentrirani v jedrih ooidov in v skeletih polžev. Delež dolomita
v preiskanih vzorcih znaša okrog pet odstotkov, izjemoma prek 30 "/o. Kremen je
avtigen in ponekod nadomešča kalcit v skeletih moluskov. Posamezna zaobljena
kremenova zrna, velika do 0,2 mm, so detritičnega izvora. Oolitni apnenec je
Zgornjepermske in skitske plasti pri Tržiču 225
nastajal v prostranih priobrežnih deltah in medplimskih kanalih, kjer je bilo
dovolj valovanja, oziroma pretoka vode za njihov nastanek.
Apnenec med oolitnimi plastmi je tanko do srednje plastovit (10 do 40 cm),
siv in olivno siv, lokalno rahlo laminiran. Večkrat se vmes pojavljajo še tanke
pole skrilavca in laporja. Po strukturi je apnenec mikriten, pelmikriten in red-
keje biospariten; njegov nizek energijski indeks kaže na sedimentacijo v zelo
plitvem zatišnem delu šelfa, piritni pigment pa na rahlo redukcijsko okolje
v času zgodnje diageneze. Fosili so relativno redki. Zastopani so predvsem ostra-
kodi, tankolupinske školjke in polži; eden od preiskanih vzorcev je vseboval
kalcitizirane rediolarije. Delež karbonata v apnencu znaša 90 do 95 '"/o. Nekar-
bonatno komponento sestavljajo minerali glin, detritična zrna kremena, sljuda in
piritni pigment.
V vrhnjem delu spodnjeskitske serije leže plasti rdečega meljastega skrilavca,
meljastega peščenjaka in peščenega dolomita, debele največ 80 cm. Rentgenska
analiza enega vzorca skrilavca kaže naslednjo mineralno sestavo: muskovit, kre-
men, kalcit, illit, plagioklaz ter sledove siderita in goethita. Delež karbonata
v vzorcu znaša SS'^/o. Zanimiva je prisotnost siderita v več vzorcih meljastega
peščenjaka in skrilavca; po njegovi prisotnosti bi lahko sklepali na občasno
humidno klimo.
Zgornji del skitske serije je približno enako debel kot spodnji (okrog 100 me-
trov). V njem se menjavajo srednje plastoviti, temneje sivi apnenec z detritično
primesjo, peščeni in čisti dolomit ter redkeje pole skrilavca (si. 5). Rdečega oolit-
nega apnenca ni več.
Apnenec je srednje in temno siv, po strukturi najpogosteje čisti mikrit in bio-
mikrit, redkeje pelmikrit in intramikrit. Med fosili so najbolj pogostne tanko-
lupinske školjke in ploščice krinoidov, v vrhnjem delu serije pa so pogostne še
foraminifere vrste Glomospira sp. in Glomospira sinensis Ho. Slednja je zna-
čilna za najmlajši del skitske stopnje, oziroma za prehod skitskih plasti v ani-
zične. Krinoidne ploščice so ponekod tako številne, da sestavljajo celoten skelet
kamenine in zato apnenec lahko poimenujemo kar »krinoidni<^. Vsi preiskani
vzorci apnenca so vsebovali 10 do 20'"/o detritične komponente, ki sestoji pred-
vsem iz kremenovih zrn, velikih do 100 jum, in iz sljude. Avtigeni kremen nado-
mešča kalcit v školjčnih lupinah. Precej vzorcev apnenca je dolomitiziranih,
skoraj vsi pa vsebujejo tudi piritni pigment. Delež drobnih dolomitnih rombo-
edrov ne presega pet odstotkov. Energijski indeks vzorcev je nizek in zelo nizek
ter kaže na mirno sedimentad j sko okolje v zelo plitvem zatišnem delu šelfa,
ki je imel dotok detritične primesi.
Dolomit nad apnencem je po strukturi mikrospariten in kaže enake mikro-
facialne značilnosti kot apnenec pod njim. Le redko je toliko rekristaliziran, da
njegova prvotna struktura ni več ohranjena.
Anižične plasti so v profilu pri Slapu nad Tržičem razvite dolomitno. Njihova
meja s skitsko serijo je zaradi dolomitnega razvoja neizrazita in postopna. Vzor-
čevali smo jih v veliki golici nad travnikom pri Slapu ter ob poti na južnem
pobočju Kamnika, med tovarno lepenke in tržiškim pokopališčem (si. 1).
S profilom smo zajeli le okrog 60 metrov anizičnega dolomita. Njegove osnov-
ne značilnosti so srednje siva barva, precej enakomerna debelina plasti (10 do
40 cm, poprečno okrog 20 cm) ter homogenost. Med fosili so najbolj pogostne
226
Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
SI. 5. Detajlni profil zgornjeskitskih plasti (detajl C na si. 2)
Fig. 5. Detail section of the Upper Scythian beds (detail C on fig. 2)
Zgornjepermske in skitske plasti pri Tržiču
227 i
Legenda k si. 3, 4 in 5
Explanation of figs. 3, 4, and 5
228 í
Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
Tabla 1 — Plate 1
SI. 1 — Fig. 1
Mikrosparitni dolomit s števil-
nimi zrni detritičnega kremena.
Bazalne plasti zgornjepermskega
zaporedja, 12 X
Microsparitic dolomite including
abundant detritai quartz. Basal
sequence of the Upper Permian
beds, 12 X
SI. 2 — Fig. 2
Dolomitni klasti, cementirani s
kalcitnim sparitom. Detajl sata-
stega dolomita. Bela polja so ka-
verne. Zgornjepermske plasti,
10 X
Dolomite clasts in sparry calcite
matrix. Detail of cellular dolo-
mite. White fields — caverns.
Upper Permian beds, 10 X
SI. 3 — Fig. 3
Biopelmikritni dolomit z redki-
mi porami in foraminifero vrste
Hemigordiopsis    sp.    (puščice).
Zgornji perm, 12 X
Biopelmicritic    dolomite    with
some shrinkage pores and fora-
minifer Hemigordiopsis sp. (ar-
rows). Upper Permian, 12 X
Zgornjepermske in skitske plasti pri Tržiču
229!
Tabla 2 — Plate Z
SI. 1 — Fig. 1
Rahlo  dolomitiziran  oosparitni
apnenec. Spodnjeskitska serija,
12 X
Oosparitic limestone, partly do-
lomitized. Lower Scythian se-
ries, 12 X
SI. 2 — Fig. 2
Bioosparitni apnenec s številni-
mi lupinami gastropodov (vrsta
Holopella sp.) in redkimi zrni
detritičnega kremena. Skitska
serija, 12 X
Bioosparitic limestone (grain-
stone) including abundant ga-
stropods Holopella sp. and some
detrital quartz. Lower Scythian
series, 12 X
SI. 3 — Fig. 3
Rekristalizirani krinoidni apne-
nec (packstone). Zgornjeskitska
serija, 12 X
Recrystalized crinoidal limestone
(packstone). Upper Scythian se-
ries, 12 X
230 Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
drobne kopuče neskeletnih alg v združbi tankolupinskih školjk, mikrogastropo-
dov in foraminifer, med drugim tudi vrste Meandrospira dinarica Kochansky-
Devidé & Pantić, značilne za anizično stopnjo. Z neskeletnimi algami so inkru-
stirani tudi posamezni intraklasti, ki imajo zato videz onkoidov.
Anizični dolomit je nastajal v zgodnji diagenezi. Redke izsušitvene pore ka-
žejo na občasno litoralno cono. Kamenina je zelo čista; delež karbonata v vseh
preiskanih vzorcih presega 98*/o. Mikrofacialno in litološko podoben je dolomit
enake starosti v Posavskih gubah, npr. v Todražu (K. Grad & B. Ogore-
lec, 1980).
Geokemične raziskave
Iz celotnega profila smo geokemično preiskali 62 vzorcev karbonatnih kame-
nin. S plamensko absorbcijsko metodo so bile določene sledne prvine Fe, Mn,
Na in Zn, medtem ko sta bila Ca in Mg analizirana kompleksometrično (metoda
G. Müller, 1964). Za določitev izotopske sestave kisika in ogljika smo odbrali
32 vzorcev. Vzorčevali smo dokaj enakomerno po celotni dolžini profila in zajeli
vse litološke različke apnenca in dolomita. Za analize slednih prvin smo vzeli
en gram homogeniziranega zdrobljenega vzorca in ga raztopili v 100 ml HNOa
(1 : 20). Razklop vzorcev, pri katerem je nastal CO2, smo izvršili s 100 Vo H3PO4
pri temperaturi 50* C. Sledne prvine so določili v Kemičnem laboratoriju Rud-
nikov svinca in topilnice v Mežici (vodja M. Iglarjeva), izotopsko sestavo kisika
in ogljika pa na Institutu Jožef Stefan z masnim spektrometrom Nierovega tipa
Varianmat 250. Natančnost meritev znaša tako za ôO^^ kot za ôC^^ ± 0,1 "/0.
V tabeli 1 so podane mejne vrednosti Fe, Mn in Na ter delež karbonata v
različkih apnenca in dolomita, v tabeli 2 pa izotopska sestava kisika in ogljika
kot relativne vrednosti ôO^^ in dC^^, izražene v promilih glede na standard
SMOW (H. Craig, 1961) in standard PDB (H. Craig, 1957).
Sledne prvine. Litološke razlike zgornjepermskih dolomitnih plasti se odra-
žajo tudi v njihovih geokemičnih parametrih. Vzorci dolomita s prehoda med
grödenskimi klastiti in zgornjepermskim zaporedjem imajo najvišje vrednosti
Fe, Mn in Na. Vsebnost železa se giblje od 0,72 do 0,98"/», mangana 720 do
1170 ppm in natrija 250 do 690 ppm. Podobne koncentracije teh elementov vse-
buje tudi temen zgornjepermski dolomit nad grödenskimi klastiti v Javorjevem
dolu pri Sovodnju (K. Grad & B. Ogorelec, 1980).
Dolomitno-evaporitni vzorci vsebujejo nižje koncentracije slednih prvin v
primerjavi z dolomitom prehodnih plasti, kljub skoraj še enkrat višjemu deležu
karbonata. Se nižje koncentracije Fe, Mn in Na smo našli v zgornjem dolomitu
zgornjepermskega zaporedja pri Tržiču. V tem dolomitu znaša vsebnost Fe 1150
do 3200 ppm, mangana 60 do 280 ppm ter Na 125 do 270 ppm; analiziranih je bilo
enajst vzorcev.
Koncentracija cinka se v dolomitu približuje mejam geokemičnega praga in
je povečini nižja od 15 ppm. Rahlo višje vrednosti (do 40 ppm Zn) smo dobili
le v dolomitu ob kontaktu z grödenskimi klastiti in v dolomitnem laporju evapo-
ritnih plasti, ki vsebuje 50 ppm Zn.
Skitske plasti so tako pestro razvite, da je zelo težko podati pravo geokemično
primerjavo, saj si niti dva preiskana vzorca nista podobna v vseh mineraloških
in mikrofacialnih parametrih. Za skitski apnenec pri Tržiču velja v splošnem
visok delež železa (3100 ppm v pelmikritnem apnencu, do 3,3 Vo v peščenem
Zgornjepermske in skitske plasti pri Tržiču
231
Tabela 1. Sledni elementi v različkih apnenca in dolomita
Table 1. Microelements in different limestone and dolomite varieties
dolomitu; poprečna vsebnost Fe v apnencu se giblje okrog enega odstotka). Re-
lativno visoko koncentracijo železa pripisujemo piritnemu pigmentu v mikritnem
apnencu ter hematitu v ooidih. Koncentracija mangana je v mejah 70 do
850 ppm, poprečno okrog 200 ppm; soodvisnost med železom in manganom je
precej dobro izražena.
Skitski apnenec pri Tržiču je geokemično podoben litološko enakemu apnen-
cu na žirovsko-idrijskem ozemlju (J. C a r & al., 1980, K. Grad & B. Ogo-
relec, 1980).
Iz anizičnega dolomita je bilo analiziranih osem vzorcev. Dolomit je zelo
čist, saj vsebuje nad 97 "/o karbonata. Vzorci kažejo enake mikrofacialne in geo-
kemične značilnosti. Železo je v mejah 730 do 2230 ppm (poprečno okrog
1000 ppm), mangan in natrij sta zelo enotna (Mn 45 do 65 ppm in Na 150 do
215 ppm). V primerjavi z vzorci anizičnega dolomita enakega faciesa v Posavskih
gubah (Todraž pri Gorenji vasi npr. poprečno 250 ppm, Zagorje 400 ppm Fe),
kaže dolomit v Tržiču predvsem višjo vrednost železa, nekoliko več pa vsebuje
tudi natrija.
232
Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
Tabela 2. Izotopska sestava kisika in ogljika v različkih apnenca in dolomita
Table 2. Oxygen and carbon isotope ratio in different limestone and dolomite varieties
Izotopska sestava kisika in ogljika. Variabilnost izotopske sestave kisika in
ogljika v preiskanih vzorcih dolomita in apnenca kažejo tabela 2, ter sliki 6
in 7.
Preiskah smo tri vzorce zgornjepermskega dolomita s kontakta z grödensko
klastično formacijo. Mikrosparitni dolomit ima vrednosti ôO^^ +25,78 %o in
+ 26,68 %o, medtem ko znaša òC^^ +2,41 %o in +1,99 %o. Dolomitno vezivo drob-
nozrnatega peščenjaka ima v primerjavi z mikritnim dolomitom nekoliko lažjo
izotopsko sestavo obeh elementov.
SI. 6. Variabilnost vrednosti б O^^ in ò C'-' v zgornjepermskih in skitskih plasteh pri
Tržiču
Fig. 6. Ò O^^ and ó C'-' values for samples taken from the Upper Permian and Scythian
beds at Tržič
234 Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
Dolomit in dolomitni lapor iz evaporitno-dolomitnih plasti sta v primerjavi
z dolomitom prehodnih plasti obogatena s težkim kisikovim izotopom, medtem
ko glede izotopske sestave ogljika ni bistvene spremembe. Njun dO^^ ima vred-
nosti + 28,77 %o in +29,44 %o, vrednost ÔC^^ pa je +2,05 %o in +1,44 %o. Oboga-
titev z O^" kaže na slano evaporitno okolje z lagunami, kjer je nastajal tudi
satasti dolomit. Morska voda je bila v času nastajanja evaporitnodolomitnih
plasti zaradi izhlapevanja bolj obogatena s težkim kisikovim izotopom, v primer-
javi z morsko vodo v začetku transgresije, ko so nastajale prehodne plasti.
Satasti dolomit je imel prvotno nedvomno podobno izotopsko sestavo kisika
in ogljika kot dolomit in dolomitni lapor evaporitnodolomitnih plasti. Pri diage-
netskih procesih pa je prišlo do izluževanja sadre in do kalcitizacije satastega
dolomita. Ti procesi so verjetno potekali pod vplivom vadoznih raztopin, ki so
vsebovale precej manj težkega kisikovoga pa tudi ogljikovega izotopa kot ta-
kratna morska voda. Posledica teh procesov je precejšnje osiromašenje satastega
dolomita z Oi« in V dveh vzorcih znaša 00^» le +22,99 %o in +24,75 %o
medtem ko ima óC^^ vrednost —2,33 %o in —1,14 %o.
Dolomit vrhnjega dela zgornjepermskega zaporedja je v začetku nastajal
v podobnem okolju kot kamenine evaporitnodolomitnih plasti. To dokazujejo
SI. 7. Medsebojno razmerje izotopske sestave kisika in ogljika v karbonatnih pla-
steh pri Tržiču
Fig. 7. б O^^ versus ô C^^ for samples taken from the carbonate rocks at Tržič
i
Zgornjepermske in skitske plasti pri Tržiču 235
vzorci dolomita, ki so prav tako obogateni s težkim kisikovim izotopom; vrednost
đOi8 znaša +29,96 %o do +30,58 %o, vrednost ÔC'^ pa +3,81 %o do +5,12 %o.
Med nastajanjem najmlajših permskih plasti se je slanost pornih raztopin zni-
žala do stopnje normalnega morskega okolja. Na to sklepamo po zmanjšanju
vsebnosti težkega kisikovega in ogljikovega izotopa.
V spodnjem delu skitske serije, za katerega je značilen oolitni apnenec, se
vrednost ôO^^ spreminja v razponu od +21,36 %o do +27,32 %o, medtem ko va-
riira vrednost dC^^ od —2,25 %o do +3,95 %o (tabela 2). Najnižja vrednost ôO^^
je značilna za apnenec, ki je v primerjavi z dolomitom znatno obogaten z lahkim
kisikovim izotopom; njegova vrednost dO^*^ znaša poprečno +22,30 %o, ôC^^ pa
ima poprečno vrednost +0,40 %o. Ta apnenec ima nekoliko manjšo vrednost
ôO^^ v primerjavi z apnencem iz zgornjega dela spodnjeskitske serije. Po izo-
topski sestavi vzorcev, za katere je značilna obogatitev z ogljikom organskega
nastanka, sklepamo, da so kamenine zgornjega dela spodnjeskitske serije nasta-
jale v humidnem okolju. Morska voda se je občasno mešala s sladko vodo in je
bila zato nekoliko osiromašena s težkim kisikovim izotopom.
V zgornjem delu skitske serije, ki je razvit bolj dolomitno, se spreminja vred-
nost od +23 %o do +27,66 %o, vrednost ôC^^ pa v mejah od —1,90 %o do
+ 2,05 %o. Tudi v teh plasteh je apnenec obogaten z lahkim kisikovim izotopom
v primerjavi z dolomitom.
Variabilnost vrednosti ôO^^ je v raziskanem profilu v glavnem odvisna od
litološke sestave. Apnenec kaže namreč nižje vrednosti ôO^^ kot dolomit. Varia-
bilnost izotopske sestave v litološko enakih kameninah je posledica sprememb
sedimentacijskega okolja in diagenetskih procesov.
Izotopska sestava kisika in ogljika v anizičnem dolomitu se bistveno ne raz-
likuje od njune izotopske sestave v dolomitu iz zgornjega dela skitske serije.
Trije preiskani vzorci kažejo, da je anizični dolomit nastajal v enakem okolju,
kot so vladali med nastankom najmlajših skitskih dolomitnih plasti.
Sklep
Po odložitvi grödenskih klastičnih sedimentov je ozemlje Karavank zajela
dokaj hitra transgresija, v začetku z nekaj epizodičnimi sunki, ki se odražajo
kot dolomitne plasti v zgornjepermskih bazalnih plasteh. Nato je prevladovala
sedimentacija na plitvem prostranem šelfu do zgornjeanizične stopnje. Self se
je razprostiral na večjem delu slovenskega ozemlja in je segal na sosednja ob-
močja Dolomitov, Karnijskih Alp in Madžarske.
Zgornjepermsko dolomitnoevaporitne plasti kažejo na aridno klimo in na
sedimentacijo v zelo slanem evaporitnem okolju z lagunami, kjer je nastajal
satasti dolomit. Tudi vrhnji del zgornjepermskega dolomita se je odlagal na
zaprtem šelfu z občasnimi litoralnimi conami. Ves zgornjepermski dolomit je
zgodnjediagenetskega nastanka z evaporitnim modelom dolomitizacije, kakršen je
značilen za recentna območja sabk. Aridno klimo, posebno v obdobju dolomitno-
evaporitne sedimentacije, potrjujejo tudi izotopske raziskave dolomita, saj je ta
precej obogaten s težkim kisikovim in ogljikovim izotopom. Proti koncu zgornje-
permske periode je za krajši čas prevladalo normalno morsko okolje. Dolomitiza-
cije karbonatnega blata so povzročile porne vode, ki so postale ob kapilarnem
236 • Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
dvigu nasičene z Mg++ ioni. Piritni pigment kaže na redukcijsko cono v času
zgodnje diageneze sedimenta. V primerjavi z zgornjepermskimi karbonatnimi
kameninami Posavskih gub, ki so razvite v spodnjem delu dolomitno, v zgornjem
pa apneno, je zgornjepermski dolomit v Karavankah precej bolj čist in vsebuje
le malo detritične primesi.
Sedimentacija na plitvem šelfu se je nadaljevala še skozi celotno skitsko
obdobje in večidel anizičnega. Vzorci apnenca kažejo pestro strukturo in imajo
z izjemo oolitnih plasti zelo nizek energijski indeks. Za celotno skitsko obdobje
je značilen dotok detritičnega materiala, predvsem kremena in sljude poleg
mineralov glin, v manjši meri pa tudi glinencev ter femičnih mineralov. Delež
detritusa je v vzorcih zelo spremenljiv; meljevec, peščenjak in lapor večkrat
prekinjajo karbonatne plasti. Detritična zrna so zelo drobna, povečini velikosti
mulja. Njihovega izvora, oziroma smeri transporta nismo mogh določiti. Domne-
vamo, da so delno eolskega porekla, posebno v spodnjem delu skitske serije,
ko je občasno še prevladovalo evaporitno okolje. Večji del detritičnega materiala
pa je prišel s kopnega. Izotopska sestava kisika in ogljika v apnencu ter siderit
kaže na humidno klimo. Ooliti, značilni za skitske plasti so pomešani z mikro-
gastropodi, odlagali pa so se v medplimskih deltah in v kanalih.
Tudi drugod v Karavankah je razvoj skitskih plasti podoben, kot ga opazu-
jemo pri Tržiču, v Posavskih gubah (npr. Idrija, Polhov Gradec, Bohor), na
Kočevskem (S. Dozet & M. Silvester, 1979) ter na širšem alpskem in
dinarskem prostoru (R. Assereto & al., 1972; C. Broglio Loriga &
al., 1979; V. Mudrenovič, 1980). Enoten razvoj skitskih plasti na tako
obsežnem prostoru kaže na stabilno in zelo plitvo karbonatno platformo, ki se je
razprostirala na razdalji nekaj sto kilometrov.
Anizični dolomit je enoličen; vsebuje prek 98 "/o karbonata. To kaže, da je
dotok detritične primesi konec skitske serije ponehal. Njegove mikrofacialne
značilnosti govore za sedimentaci j o na plitvem zatišnem šelfu z vplivi litorala,
ki ga nakazujejo stromatolitno lamine in pogostne izsušitvene pore.
Upper Permian and Scythian beds in the Tržič area
Summary
Upper Permian and Scythian rocks of the Tržič area (fig. 1) have been
considered from the microfacial, mineralogical and geochemical point of view
in order to interpret the environmental conditions under which the deposition
took place.
After the Middle Permian period during which clastic Val Gardena formation
was deposited in continental environments, gradual subsidence affected the
extensive area of the Karavanke Alps. The subsidence was controlled by marine
transgression. It was a time of climatic and geographic changes from continental
to marine environments which are reflected in an intertongued lithofacies. Thin
dolomite layers interlock by mutual penetration in shale and sandstone. This
interlayered suite appears to be up to ten metres thick. Only thereupon did
marine sedimentation become widespread. A cellular dolomite intercalated with
bituminous dolomite and marl is up to 60 metres thick and is indicative of eva-
Upper Permian and Scythian beds in the Tržič area 237
poritic conditions. It is considered to be of polimictic breccia origin. The cellular
dolomite is overlain by a gray dolomite up to 250 metres thick. A foraminifer of
Hemigordiopsis sp. was determined from this member.
Evaporitic conditions and arid climate during the Late Permian period is
confirmed by stable isotope composition of oxygen and carbon within the do-
lomite. It is enriched in both oxygen and carbon heavy isotopes. The dolomite
represents an early diagenetic replacement of limestone in littoral environment
by „capillary effect", while pyrite and organic matter, disseminated in some
parts of the rock, suggest somewhat reducing environment.
Upper Permian dolomite of the Karavanke Alps contains a much less detritic
component compared with the carbonate rocks from the Sava Folds of the same
age. The early Triassic sediments show a rather large scale development of the
marine environments. Scythian beds are subdivided into two lithological units,
each of them about 100 metres thick. The lower part of the Scythian series
consists of dolomite, biomicritic limestone, silty shale, and marl. Characteristic
are interbeds of reddish oolitic limestone and a moderately high content of
detrital admixture. The red colour of the limestone refers to the presence of
disseminated clay minerals and hematite. Gastropod shells of the species Holo-
pella gracilior Schauroth occur in some oolithic beds. Ooids were formed in
intertidal channels and deltas. Lower Scythian limestone is enriched in light
oxygen and carbon isotopes, which reflect a humid climate.
In the upper Scythian lithological unit an alternation of dark gray lime-
stone occurs having much detritus, sandy dolomite, pure dolomite, and rare
shale; however, no oolitic limestone can be met with there. The stratigraphie
range of the beds is indicated by the foraminifer Glomospira sinensis Ho. In
some levels crinoid fragments are rockforming.
Anisian dolomite owes its origin to an early diagenetic replacement. The
carbonate content makes up to 98 percent by weight of the rock and has almost
no distant admixture compared with the Scythian rocks. Thus the break of the
detrital admixture in this rocks is evident.
The microfacial features of the Tržič section show that the Upper Permian
and Scythian carbonate rocks of the Karavanke Alps have been deposited in
rather quiet water conditions of littoral and restricted shelf, locally of lagoonal
type.
The sedimentary features, we observed in the Tržič area, are very similar
to those in the Sava Folds (K. Grad & B. Ogorelec, 1980; J. Car &
aL, 1980) and Kočevje area (S. Dozet & M. Silvester, 1979). A shallow
continental shelf extended during the time interval between the Upper Permian
and Anisian stage from our land to the adjacent Alpine regions (R. A s s e -
reto & al., 1972; C. Broglio Loriga & al., 1979) and Dinarides (V.
Mudrenović, 1980).
Geochemical analyses for Fe, Mn and Na are given in table 1. The Fe and
Mn contents of the Upper Permian basal sequence are higher compared to the
light gray dolomite of the uppermost Permian sequence and Triassic dolomite.
The high Fe and Mn contents refer to disseminated pyrite which resulted from
the action of sulfate reducing bacteria in lagoons. The Na content of the Upper
Permian dolomite is higher than that in Scythian limestone.
5 — Geologija 24/2
238 Tadej Dolenec, Bojan Ogorelec & Jože Pezdič
Literatura
Assereto, R., Bosellini, A., Fantini Šestini, N. & Sweet, W.
C. 1972, Permian-Triassic Boundary in the Southern Alps (Italy). Bull. Can. Petrol.
Geol. 20, Calgary 176—199, Calgary.
Bosellini, A. & Hardie, L. A. 1973, Depositional theme of a marginal
marine evaporite. Sedimentology, v. 20, 5—28, Oxford.
Broglio Loriga, C, Masetti, D. & Neri, C. 1979, The Werfen forma-
tion (Lower Triassic) in the Catinaccio Mt.; Riccardo Assereto & Giulio Pisa Field
Symposium on Triassic Stratigraphy in Southern Alps. Bergamo-June 1979, 40—47.
Buggisch, W. 1974, Die Bellerophonschichten der Reppwand (Gartnerkofel),
Oberperm, Karnische Alpen; Untersuchungen zur Fazies und Geochemie. Carinthia П.
168/84, 17—26, Klagenfurt.
B u s e r , S. 1974, Neue Feststellungen in Perm der westlichen Karawanken. Ca-
rinthia II. 164/84, 27—37, Klagenfurt.
B u s e r , S. 1980, Tolmač lista Celovec, Osnovna geloška karta SFRJ 1 : 100 000.
Zvezni geološki zavod, 62 s., Beograd.
Craig, H. 1961, Standard for reporting concentrations of deuterium and oxygen-
18 in natural waters. Science 133, 1833—1834.
Car, J., Gregorio, V., Ogorelec, B. & Orehek, S. 1980, Sedimento-
loški razvoj skitskih plasti v idrijskem rudišču; Rudarsko-metalurški zbornik, 27/1,
3—20, Ljubljana.
Dolenec, T. 1973, Biostratigrafski razvoj ozemlja med Tržičem in planino Kofce;
Diplomska naloga. Arhiv FNT Ljubljana, 136 s.
Dozet, S. & Silvester, M. 1979, Skitske in zgornjekarnijske kamenine na
Kočevskem; Geologija, 22/2, 327—336, Ljubljana.
Gr ad, K. & Ogorelec, B. 1980, Zgornjepermske, skitske in anizične kame-
nine na žirovskem ozemlju; Geologija, 25 2, 189—220, Ljubljana.
Mudrenovič, V. 1980, Stratigrafske i facijalne odlike donjeg trijasa planine
Dimitor; Simpozijum iz regionalne geologije i paleontologije, Beograd 1980, 445—457,
Beograd.
Müller, G. 1964, Methoden der Sedimentuntersuchung: Sediment-Petrologie,
Teil I; Schweizerbart'sche Verl., 303 s., Stuttgart.
Ramovš, A. 1958 a, Razvoj zgornjega perma v loških in polhograjskih hribih.
Razprave SAZU IV, 455—622, Ljubljana.
Ramovš, A. 1958 b, Tržič-Dolžanova soteska. Geološki izleti po Sloveniji.
Mladi geolog 2, Mladinska knjiga, 46—60, Ljubljana.
Ramovš, A. 1980, Po poteh okamenelega življenja v tržiškem prostoru; Društvo
prijateljev mineralov in fosilov Tržič. 80 s., Tržič.
Schellwien, E. 1898, Die Fauna der Trogkofelschichten in den Karnischen
Alpen und den Karawanken; Abh. Geol. Reichsanst. 16, 1—22, Wien.
Teller, F. 1903, Exkursion in das Feistritztal bei Neumarktl in Oberkrain.
Führer geol. Exkurs, in Österreich, 9. Int. Geol. Kongress., 27 s., Wien.