Geologia okolic Brzechowa (Góry Świętokrzyskie)

Brzechów znany jest od prawie stu lat jako stanowisko z kambryjskimi skamieniałościami reprezentującymi bogatą i różnorodną faunę obejmującą m.in. trylobity, ramienionogi oraz zwierzęta wtórouste z grupy Eldoniata. Skały bogate w skamieniałości należą do formacji piaskowców ze Słowca o wieku przypadającym na granicę epoki 2 i miaolingu. Jak dotąd, odsłonięcia tej formacji nigdy nie zostały odpowiednio udokumentowane w rejonie Brzechowa, dlatego stanowisko to, pozbawione szerszego kontekstu geologicznego, jest ograniczone do obszaru kilku pól okazjonalnie odsłaniających bloki skalne ze skamieniałościami. Głównym celem pracy magisterskiej było wykonanie szczegółowych prac kartograficznych na obszarze antykliny orłowińskiej w okolicach Brzechowa w celu rozpoznania nowych odsłonięć piaskowców formacji ze Słowca, a także udokumentowania innych kambryjskich typów litologicznych. Prace terenowe wykazały, że formacja ze Słowca odsłania się w wąskiej strefie o długości ok. 2,5 km i szerokości kilkudziesięciu metrów. Nieliczne struktury sedymentacyjne znalezione na blokach skalnych pozwoliły zawęzić spekulacje dotyczące środowiska depozycji tej formacji. Bazując na pracach kartograficznych sporządzono mapę geologiczną całego obszaru badań. Pomiary biegu i upadu sugerują, że utwory formacji ze Słowca zachowały się dzięki istnieniu niewielkiej, prewaryscyjskiej synkliny, która zachowała lokalnie występujące skały. Dodatkowo zostały opisane typy litologiczne, które przypisane zostały do formacji piaskowców z Ociesęk, jak i wychodnie mułowców oraz łupków. Te pierwsze zawierają glaukonit, co potencjalnie pozwala na korelację tych utworów ze skałami znanymi ze stanowisk w Dziewiątlu, Jugoszowie i okolicach góry Słowiec. Szlify cienkie sporządzone z każdej z reprezentatywnych gruboziarnistych litologii pozwoliły na dokonanie szczegółowej charakterystyki skał pod względem petrograficznym i granulometrycznym. Drugim istotnym celem mojej pracy magisterskiej było wzbogacenie istniejącej kolekcji skamieniałości z Brzechowa. Znalezionych zostało 168 nowych okazów, z których najbardziej reprezentatywne zostały pomierzone i opisane. Nowo zebrany materiał obejmuje zarówno szczątki organizmów bardzo rzadkich, jak i dotychczas nieznanych z tego stanowiska. Na podstawie miękkociałego zachowania Velumbrella czarnockii zasugerowane zostało istnienie wyjątkowych warunków tafonomicznych, które umożliwiły fosylizację jej szczątków. Zauważone zostało także podobieństwo między ediakarskim stylem zachowania typu „Nama” oraz zachowaniem skamieniałości w Brzechowie. Analiza mikropaleontologiczna wykonana w celu zweryfikowania wieku znalezionych łupków potwierdziła ich kambryjski wiek.

For almost a century, Brzechów has been known as a site with Cambrian fossils representing a rich and diverse fauna, including trilobites, brachiopods, and deuterostomes from the group Eldoniata. The fossiliferous rocks belong to the Słowiec Sandstone Formation, spanning the boundary between Epoch 2 and the Miaolingian. However, the host rocks have never been properly documented in situ and therefore the fossil site lacks a wider geological context and has been limited to several fields occasionally covered with boulders containing fossils. The main aim of my MSc thesis was to conduct a detailed mapping survey of the Orłowiny Anticline around Brzechów in order to identify new exposures of the Słowiec sandstones, as well as document other Cambrian lithotypes. Field research revealed that the Słowiec Formation is exposed as a narrow zone, which is over 2.5 km long and several dozen metres wide. A few sedimentary structures discovered on some of the boulders enabled to narrow down the speculations about the depositional environment of the formation. Based on the fieldwork, a geological map of the whole area was prepared. Dip and strike measurements suggest that the Słowiec Sandstones may be preserved in the site due to the existence of a small, pre-Variscan syncline, which locally protected the rocks from erosion. Besides that, bioturbated sandstones that probably belong to the Ociesęki Sandstone Formation, as well as mudstone and shales were also found. The former contain glauconite, which potentially allows correlation with rocks known from sites at Dziewiątle, Jugoszów, and the Słowiec Hill area. Thin sections prepared from each of the representative coarse-grained lithologies enabled detailed petrographic and granulometric characterization of the rocks. The second aim of my MSc project was to enrich the existing fossil collection from Brzechów. A total of 168 new specimens were found, of which the most representative were measured and described. Based on the apparent soft-tissue preservation of Velumbrella czarnockii, the existence of exceptional taphonomic conditions enabling the fossilization of its remains was suggested. A similarity was also noted between the Ediacaran “Nama” preservation style and the preservation of fossils in Brzechów. Micropaleontological analysis conducted to verify the age of the discovered shales confirmed their Cambrian age.