Unitatea Tulcea

Unitatea Tulcea

Unitatea Tulcea se suprapune jumatatii estice a Dobrogei de Nord. In structura actuala ea este delimitata spre nord-est de falia Galati-Sf. Gheorghe, mascata de depozitele Deltei Dunarii; spre vest si sud-vest se intinde pina la falia Posta-Nalbant. In partea sud-estica este acoperita de formatiunile cuverturii neocretacice, iar spre est se continua in platforma continentala a Marii Negre. Astfel delimitata, unitatea Tulcea se caracterizeaza prin prezenta unei platforme carbonatice larg dezvoltata si prin suprapunerea evidenta a unei tectonici alpine peste o tectonica de virsta hercinica (v. PI. II).

1. Stratigrafia

In alcatuirea unitatii Tulcea se deosebeste un fundament prealpin si un invelis sedimentar alpin format din depozite triasice si jurasice larg cutate in tectogenezele chimmerice (v. fig. 20).

Fundamentul prealpin Fundamentul prealpin este constituit din formatiuni cristalofiliene si din formatiuni sedimentare paleozoice.

Formatiunile cristalofiliene. Formatiunile cristalofiliene sint reprezentate prin sisturi cristaline epimetamorfice constituite dintr-o alternanta de meta-graywacke cu sisturi sericito-cloritoase, urmate de un complex filitic-cuartitic grafitos. Asemenea epimetamorfite se intilnesc in Dealul Redi de la sud de Tulcea. In partea sudica a Dealului Redi, sisturile cristaline epimetamorfice sint afectate si transformate in sisturi micacee cu biotit si sisturi micacee cuartitice la Tulcea-Monument si la Tulcea Veche, de sub conglomeratele triasice apar sisturi filito-cuartitice, adesea rosietice. O analiza radiometrica a acestora a indicat virsta de 543 Ma (fig. 23).

Partea culminala a Colinelor Mahmudiei este constituita din cuartite in strate groase similare acelora din culmea Priopcea (unitatea Macin). Ele ar putea apartine epimetamorfitelor desi O. Mirauta le atribuie Devonianului.

Judecind dupa caracterele petrografice si virsta indicata de masuratori radiometrice, dar mai ales tinind seama de faciesul metamorfic si de cadrul structural mai larg in care a evoluat zona Tulcea, se poate conchide ca sisturile cristaline epimetamorfice din fundamentul unitatii Tulcea sint similare acelora din unitatea Macin, fiind produsul aceleiasi faze tectogenetice caledoniene timpurii.

Formatiunile sedimentare Dupa etapa de exondare care a urmat fazelor timpurii ale orogenezei caledoniene, procesul de sedimentare s-a reluat in Silurian cind intreg spatiul nord-dobrogean a redevenit arie labila.

In unitatea Tulcea, depozitele paleozoice apartin unui ciclu de sedimentare corespunzator intervalului Silurian-Devonian (v. fig. 20).

Silurianul. Revine Silurianului un complex de cuartite negre si calcare din care Elena Mirauta a descris o asociatie de conodonte cu Ozarkodina fundamentata, O. media, O. typica, Paltodus unicostatus etc. indicativa pentru Silurian. Depozitele siluriene afloreaza pe arii foarte restrinse in Dealul Redi, unde se dispun peste sisturile cristaline epimatamorfice si suporta depozite eotriasice.

Unele depozite silicioase din Colinele Mahmudiei ar putea apartine tot Silurianului, insa virsta lor nu a fost dovedita paleontologic.

Devonianul. Depozite devoniene se intilnesc in Colinele Mahmudiei si in inaltimile de la vest de acestea. Sint reprezentate prin gresii calcaroase si sisturi argiloase cu conodonte printre care: Angulodus gravis, Hindcodella germana, Palmatodella delicatulla etc. indicative pentru Eo- si Mezodevonian.

In Paleozoicul tirziu, evolutia zonei Tulcea se diferentiaza de aceea a zonei Macin. Astfel, in zona Tulcea nu se mai intlneste formatiunea de Carapelit si nu sint indicii ca aceasta s-ar fi depus si ca ar fi fost erodata. Dimpotriva, transformarea sistemului cutat hercinic intr-o suprafata de eroziune, pe care in Triasic se va dezvolta o platforma carbonatica, constituie un indiciu ca faza de exodare determinata de tectogeneza bretona, in aria zonei Tulcea a durat pina la sfirsitul Paleozoicului.

In faza de exondare postbretona a avut loc o slaba activitate magmatica cu caracter acid legata de paroxismul sudet. Produsele acesteia sint reprezentate prin granite alcaline, cum sint acelea de la Uzum Bair (sud de Dealul Redi), si prin filoane de riolite, cum sint acelea care strabat sisturile cristaline de la Tulcea-Monument, sau acelea din Colinele Mahmudiei. In aceeasi categorie pot fi incluse si unele riolite de pe valea Taitei.

Invelisul sedimentar alpin. Formatiunile invelisului alpin (v. fig. 20) includ depozite sedimentare predominant calcaroase care apartin, in cea mai mare parte Triasicului si intr-o mai mica masura Jurasicului. Primele au o larga raspindire, motiv pentru care unitatea Tulcea a mai fost desemnata; sub numele de zona triasica.

- Triasicul. Pentru spatiul nord-dobrogean, inceputul ciclului alpin corespunde unei importante transgresiuni marine care l-a acoperit aproape in intregime. In continuare, pina spre sfirsitul Triasicului, a evoluat ca bazin de acumulare cu regim epicontinental favorabil formarii depozitelor carbonatice.

Triasicul inferior debuteaza prin conglomerate care trec pe verticala la gresii cuartoase, albe sau rosii, cu intercalatii de argile sistoase rosii. Aceste depozite se dispun transgresiv si discordant peste fundamentul prealpin, situatie care se observa foarte clar la Tulcea-Monument (fig. 23) si la Tulcea Veche. La Tulcea Veche depozitele psefito-psamite, cu care incepe suita Triasicului, sint urmate de marnocalcare si sisturi argiloase si marnoase in grosime de 10-15 m. Din ele, I. Simionescu a descris o fauna cu Claraia clarai dintre lamelibranchiate, Tirolites haueri, Danubites ellipticus, Dinarites mohamedanus etc. dintre amonoidee, asociatie ce confera depozitelor cele includ virsta werfeniana. Se apreciaza ca conglomeratele din baza reprezinta Werfenianul inferior. In opinia lui E. Gradinaru, Triasicul inferior ar avea o dezvoltare incompleta in zona Tulcea. Depozite eotriasice se mai intilnesc din loc in loc in lungul bratului Sf. Gheorghe, in lungul Vaii Taita, in Dealul Redi si in alte citeva puncte (v. Pl. II).

Triasicul mediu este reprezentat prin calcare, iar localitatea Agighiol a devenit clasica pentru studiul acestor calcare, care au constituit obiectul monografiei lui I. Simionescu. Din ele s-au descris peste 80 specii de amonoidee.

In dealurile de la vest de Agighiol, calcarele triasice marcheaza zona axiala a unui anticlinal care se afunda spre Lacul Razelm, incit nu se cunosc relatiile cu Triasicul inferior; sint calcare si calcare dolomitice, albe, rosii sau negre, amintind calcarele de Schreyeralm din Alpi. Din nivelele inferioare, provine o fauna de amonoidee cu Sturia sansovinii, S. forujulense, Aero hor diceras halili, Flexoptychites acutus etc. caracteristica pentru Anisian. Din nivelele superioare se cunoaste o fauna cu Protrachyceras archelaus semnificativa pentru Ladinian. Asemenea calcare se mai gasesc pe Valea Taitei de unde Kittel a descris de asemenea o bogata fauna de amonoidee.

Calcare mediotriasice se gasesc si in Insula Popina din Lacul Razelm, unde sint bogate in brachiopode printre care Spiriferina pontica, Retzia schutageri, Rhynchonella tricostata etc.

Triasicul superior, in profilul de la Agighiol, urmeaza in continuitate de sedimentare peste calcarele ladinicne si este reprezentat prin calcare rosii, noduloase, continind Trahyceras non, T. fitrcatum, Cliomtes catharine, Joanites klipsteini, Megaphylites jarbas etc. care atesta virsta carniana. Calcarele noduloase rosii sint urmate de calcare stratificate, uneori noduloase, cu silexite.

Aceste depozite incheie suita calcarelor de la Agighiol. Calcare de felul acestora din urma se intilnesc cu o larga dezvoltare intre Valea Telitei si Dunare mentinindu-se pe flancurile aceleeasi structuri anticlinale de la Agighiol care se continua spre nord-vest avind in zona axiala sisturi cristaline si depozite siluriene din Dealul Redi. In regiunea Dealurilor Somovei, calcarele triasice sint strabatute de vulcanite bazice si acide care pe fisuri au putut ajunge la mari distante.

Pe flancurile structurii anticlinale mentionate, pe Valea Dunarii si pe Valea Telitei, calcarele in placi cu silexite trec pe verticala la marne si marnocalcare care pot atinge o grosime de 80- 100 m. Acestea apar deschise in multe puncte dintre care este bine cunoscut aflorimentul din satul Cataloi. Aici, spre partea inferioara a suitei marnocalcaroase se intilneste un nivel care constituie un veritabil lumasel de halobii, mai ales forme juvenile, din care I. Simionescu mentioneaza Halobia reflexa. Din nivelele superioare, V. Mutihac a facut cunoscute exemplare de Monophyllites sp. si Sageceras heidingcri, iar de la partea terminala a marnocalcarelor citeaza Cladiscites diuturmis. Asociatia faunistica mentionata atesta pentru mamocalcarele cu halobii virsta Carnian tirziu - Norian timpuriu. Acestea par sa fie ultimele depozite triasice din unitatea Tulcea, caci spre sfirsitul perioadei triasice, zona Tulcea si o mare parte din aria nord-dobrogeana (daca nu in intregime) a cunoscut o etapa de exondare corespunzatoare paroxismului paleochimmeric timpuriu.

- Jurasicul. Zona Tulcea, evoluind in vecinatatea riftului deschis in Triasic, in partea centrala a ariei nord-dobrogene, in primele epoci ale Jurasicului a capatat, in zonele marginale, o oarecare mobilitate incit s-au acumulat depozite cu caracter turbiditic, adesea prezentind caractere tipice de flis.

Liasicul, acolo unde afloreaza in relatii directe cu depozitele triasice, releva o pozitie net transgresiva. Astfel, in dealurile de la nord de localitatea Zebil (in imprejurimile satului Rindunica) depozitele liasice, grezoase, cu inocerami, stau direct peste calcare carniene cu Proarcestes aus-seantts, si suporta depozitele care apar bine dezvoltate in inaltimea Denis Tepe de pe dreapta Riului Telita. Pe versantul estic al acesteia din urma se poate urmari suita cea mai completa a Liasicului. Astfel, peste gresiile cu inocerami urmeaza depozite pararitmice reprezentate prin gresii, argile si marne cu fucoide. Deasupra acestora se dezvolta un pachet de gresii silicioase, in strate groase, separate prin intercalatii subtiri de argile, totul avind o grosime de 200 m. Formatiunile argiloase, negricioase, intilnite in forajele sapate pe sesul aluviunar al Telitei, sub depozitele liasice, carora li s-a dat diverse interpreari, reprezinta de fapt marnele cu halobii care in afloriment se vad la Catai.

Tot pe valea Telitei, intre localitatile Cataloi si Frecatei, depozitele liasice se dispun peste marnele cu halobii de virsta carnian-noriana. Relatiile mentionate, ca si schimbarea brusca a faciesului, arata clar ca intre Triasic si Jurasic a avut loc o faza de exondare insotita de eroziune. Aceasta incepe spre sfirsitul Neotroasicului si eventual s-a prelungit si in Liasicul timpuriu. Cert este ca, din gresiile de la Posta de pe Valea Telitei, pe linga impresiuni de lamelibranchiate, provin si exemplare de amoniti, printre care Tropidoceras masseanum, Uptonia rcgnardi si U. jamesoni, indicind Pliensbachianul.

Pe linga ivirile mentionate, depozite de virsta liasica se mai intilnesc la Cataloi fiind reprezentate prin gresii grosiere si gresii argiloase rosii, din care se cunosc fragmente de amoniti. Asemenea depozite se mai gasesc in imprejurimile localitatii Valea Nucarilor, in perimetrul localitatii Mineri (pe malul Dunarii) etc. Mai greu de precizat este situatia a ceea ce I.Atanasiu a descris sub numele de "strate de Nalbant'. Acestea se cunosc in satul cu acelasi nume si au caractere tipice de flis, reprezentate printr-o succesiune de ritmuri ale caror termeni sint formati din gresii in strate subtiri, cu laminatie oblica si cu hieroglife, si din argile sistoase. Relatiile acestor depozite cu fomatiunile sub sau supraiacente ramin ascunse. Fiind complet lipsite de un continut paleontologic, virsta stratelor de Nalbant nu a putut fi stabilita cu rigurozitate. Se estimeaza ca ar apartine Eoliasicului.

Doggerul este foarte slab si incomplet reprezentat. In opinia lui E. Gradinaru ar reveni Doggerului unele depozite turbiditice cu belemniti de la Dunavat (in extremitatea estica a unitatii Tulcea) in care a identificat resturi fosile ce le confera o atare virsta (date nepublicate).

Malmul include depozitele carbonatice de la Dunavat formind inaltimea Carabair. Din ele, E. Gradinaru mentioneaza o fauna de amoniti cu Sowerbyceras tortisulcatum si Holcophylloceras zignodiamwi, indicativa pentru Oxfordian. Relatiile calcarelor oxfordiene cu depozitele subiacente nu sint deschise, insa schimbarea brusca de facies, de la depozite cu caracter turbiditic care reflecta un mediu de sedimentare instabil, la depozite calcaroase care reflecta un mediu de sedimentare stabil, arata ca, spre sfirsitul Mezojurasicului. in aria zonei Tulcea se inscrie o discontinuitate in sedimentare determinata de o faza de exondare. Aceasta exondare poate fi pusa in legatura cu miscarile neochimmerice timpurii care au afectat, nu numai zona Tulcea, ci intreaga arie nord-dobrogeana. Calcarele oxfordiene mentionate, chiar daca nu pot fi considerate ca prim termen al cuverturii, ele indica totusi, pentru zona Tulcea, trecerea la un regim de stabilitate tectonica. Cu depozitele neojurasice se incheie suita sedimentara din unitatea Tulcea.

2. Tectonica

Aranjamentul tectonic de ansamblu al unitatii Tulcea este rezultatul insumat al mai multor faze tectogenetice apartinind ciclurilor hercinic si alpin. Efectele acestora sint distincte in structura actuala (fig. 22). Primele deformari sint rezultatul miscarilor caledoniene (presiluriene), cind zona Tulcea evolua unitar in cadrul ariei nord-dobrogene. Pe linga procesele de metamorfism care au insotit orogeneza calcdoniana si care au generat sisturi cristaline epimetamorfice, aceasta a condus si la cutarea si ridicarea intregii arii nord-dobrogene, inclusiv a zonei Tulcea.

A doua generatie de deformari este consecinta tectogenezei bretime (Devonian tirziu) cind zona Tulcea continua sa evolueze in cadrul structural nord-dobrogean. Miscarile din aceasta faza au dus la cutarea depozitelor paleozoice si a substratului lor; in acelasi timp s-a produs ridicarea si transformarea in sistem cutat a spatiului nord-dobrogean. O structura de aceasta virsta se recunoaste clar in dealul Redi (v.fig.22) aici, in zona axiala a cutei anticlinale Agighiol-Redi-Somova apar sisturi cristaline epimetamorfice si depozite siluriene.

Tot in tectogeneza bretona s-au stabilit si relatii tectonice intre unitatea Macin si restul spatiului nord-dobrogean, contact care prefigureaza falia Luncavita-Consul. Cert este ca, in timp ce zona Macin, in Carbonifer, a redevenit sau si-a pastrat caracterul de arie labila de acumulare, zona Tulcea a continuat sa evolueze ca sistem cutat emers. Aceasta situatie este demonstrata de absenta formatiunii de Carapelit in unitatea Tulcea si de transformarea acesteia din urma intr-o imensa suprafata de eroziune pe care se va dezvolta o platforma carbonatata.

Tectogeneza sudeta, care in zona Macin a avut rol definitoriu, in zona Tulcea nu a avut urmari evidente, aceasta din urma continuind sa evolueze ca arie supusa denudatiei.

In ciclul alpin, dupa coborirea in bloc a zonei Tulcea, ceea ce a determinat transgresiunea generala de la inceputul Triasicului, si dupa exondarea care a avut loc spre sfirsitul Triasicului, deformari plicative importante au produs miscarile chimmerice vechi (intra- sau postliasice). Astfel, sub influenta presiunilor tectonice care au dus la incalecarea unitatii Niculitel peste zona Tulcea, aceasta din urma a fost la rindul ei cutata, in unitatea Tulcea se cunosc doua cute anticlinale paleochimmerice majore. In partea de nord se urmareste anticlinalul Tulcea-Colinele Mahmudiei in a carei zona axiala afloreaza epimetamorfitele de la Tulcea-Monument si cuartitele din Colinele Mahmudiei. La sud de acesta se desfasoara anticlinalul Agighiol-Dealul Redi-Somova, in axa caruia se gasesc sisturile cristaline din dealul Redi. Structurile anticlinale sint separate Intre ele prin sinclinalul Valea Nucarilor-Cisla (Mineri) in a carui zona axiala se gasesc depozite jurasice care afloreaza in perimetrul celor doua localitati. La sud de anticlinalul Agighiol-Redi-Somova, se gaseste sinclinalul Valea Telitei avind in zona axiala depozite liasice (v. PI. II).

Structurile alpine, fata de acelea hercinice redresate, sint cute largi, cu flancuri avind inclinari in jur de 40°. Discordanta dintre cele doua tipuri de structuri de virsta diferita apare foarte clara in zonele de aflorare a cutelor hercinice din Dealul Redi si de la Tulcea Monument (v.fig.22, 23).

O noua generatie de deformari in unitatea Tulcea s-a produs in mezo-jurasic. Pe linga cutarea de aceasta virsta, in cuprinsul zonei Tulcea, care se intindea mult la nord de actualul curs al Dunarii, venind in contact cu Platforma est-europeana, s-a produs o fractura orientata NV-SE urmarind cursul actual al bratului Sf. Gheorghe si mai departe spre vest cursul Dunarii; este falia Galati-Sf. Gheorghe care a afectat toate unitatile nord-dobrogene-, delimitind spre nord un compartiment coborit, iar spre sud un compartiment ridicat. Primul va evolua, in continuare, ca fundament al unei zone cu subsidenta mai activa si care, in structura actuala, constituie Depresiunea Predobrogeana. Compartimentul sudic, in structura actuala, reprezinta Orogenul nord-dobrogean propriu-zis sau, mai corect spus, aria orogenica nord-dobrogeana.

Ultimele deformari care au afectat unitatea Tulcea si in acelasi timp intregul Orogen nord-dobrogean, s-au produs in Neojurasic. Efectul acestora consta intr-o accentuare a tendintei de aplecare spre NE a structurilor mai vechi din aria nord-dobrogeana, inclusiv a planului faliei Galati- Sf. Gheorghe; astfel Orogenul nord-dobrogean manifesta tendinta de incalecare peste unitatea din fata (Depresiunea Predobrogeana). Insa, ideea sustinuta de M. Sandulescu (1984) ca Unitatea Tulcea ar incaleca peste Unitatea din fata ca o pinza de sariaj nu poate fi sustinuta. Marginea sudica a Unitatii Macin, la rindul ei, a fost regenerata si afectata de un vulcanism bimodal devenind astfel o arie mobila.

Spre sfirsitul Jurasicului, Orogenul nord-dobrogean, in ansamblu, a intrat in procesul de cratonizare, integrindu-se in vorlandul carpatic. O oarecare mobilitate si-a pastrat insa, caci zonele de margine, mai ales din vecinatatea faliei Peceneaga-Camena, au fost supuse in continuare unor miscari pe verticala. Grosimea relativ mare a depozitelor neocretacice in aceasta zona de margine sugereaza acest fapt.