Karkonosze - Mały Szyszak.

Karkonosze – widok na Mały Szyszak (1439 m. npm.). Zdjęcie: Paweł Kuźniar.

Sudety znajdują się niemal w centrum Europy. Tymczasem znaczna część dziejów tego obszaru wcale nie była związana z naszym kontynentem. Skąd więc pochodzą Sudety?

W pomroce dziejów…

Początków fragmentu skorupy kontynentalnej budującej dzisiaj podłoże południowo-zachodniej Polski należy szukać w rejonie… północnej Afryki. W paleozoiku Afryka stanowiła część wielkiego kontynentu Gondwana. Ten olbrzymi ląd skupiał w sobie także dzisiejszą Amerykę Południową, Indie, Australię oraz Antarktydę.

Na obrzeżu Gondwany, w rejonie dzisiejszego ujścia Amazonki oraz północno-zachodniej Afryki, panowały w późnym neoproterozoiku (od 650 mln lat temu) skomplikowane warunki geologiczne. Tworzył się tam system wulkanicznych łuków wyspowych, oddzielonych od kontynentu niewielkimi zbiornikami morskimi. Podobną sytuację można zaobserwować współcześnie na zachodnim skraju Pacyfiku, w okolicach Japonii.

Gondwana w triasie.

Gondwana we wczesnym mezozoiku. Kolorami zaznaczono zasięgi zwierząt i roślin, które mogły swobodnie rozprzestrzeniać się na terenach należących obecnie do kilku osobnych kontynentów.

W paleozoiku, począwszy od najwcześniejszego ordowiku (485 mln lat) – a możliwe, że już w kambrze – skorupa budująca łuki wyspowe na obrzeżeniu Gondwany zaczęła oddzielać się od swojego macierzystego lądu. Powstały w ten sposób liczne mikrokontynenty, które rozpoczęły następnie wędrówkę przez ocean. Z drugiej strony tego wielkiego obszaru morskiego (tak zwanego oceanu reickiego) znajdowały się Baltika i Laurencja – czyli dzisiejsza Europa i Ameryka Północna.

Orogeneza kadomska

Procesy tworzenia się łuków wyspowych na obrzeżeniu Gondwany oraz powstawania mikrokontynentów związane były z ruchami górotwórczymi określanymi mianem orogenezy kadomskiej. Ślady tych zdarzeń można znaleźć dzisiaj w wielu miejscach Europy, między innymi w:

  • północnej Francji (Bretania),
  • środkowej Anglii,
  • południowych Niemczech,
  • Czechach,
  • południowo-zachodniej Polsce (Sudety),
  • a także w Hiszpanii.

Obecność w tak wielu różnych miejscach świadectw tego samego wydarzenia geologicznego sugeruje, że tereny te mają wspólną historię geologiczną. I tak jest w istocie. Każde z wymienionych miejsc stanowiło we wczesnym paleozoiku część Gondwany. Tereny te przybyły do Europy jako mikrokontynenty wędrujące po oceanie reickim.

Orogenezy kaledońska i waryscyjska

Kiedy fragmenty oddzielone od Gondwany dotarły do Europy? Proces przyłączania mikrokontynentów do naszego kontynentu był rozciągnięty w czasie i trwał niemal cały paleozoik. Co więcej, ostatnie fragmenty skorupy pochodzącej z rejonu Gondwany były dobudowane do Europy dopiero podczas orogenezy alpejskiej, a więc już w kenozoiku.

Najważniejsze dwa zdarzenia związane z przyłączaniem mikrokontynentów mają na terenie Europy status odrębnych orogenez:

  1. Pierwsza z nich to orogeneza kaledońska. Była ona efektem kolizji kontynentów Baltika (dzisiejsza platforma wschodnioeuropejska) i Laurencja (Ameryka Północna), a także pochodzącego z Gondwany mikrokontynentu Awalonia. Przyłączenie Awalonii do Baltiki miało miejsce w najpóźniejszym ordowiku. Być może był to pierwszy fragment Gondwany dobudowany do Baltiki. Niektórzy naukowcy uważają jednak, że już w późnym kambrze i wczesnym ordowiku doszło do przyłączenia innych mikrokontynentów.
  2. Druga z orogenez to orogeneza waryscyjska. Miała ona miejsce w karbonie, a zatem około 325 mln lat temu. Było to zdarzenie o olbrzymim znaczeniu dla kształtu współczesnej Europy. Doszło wówczas do przyłączenia Armoryki, czyli zespołu mikrokontynentów pochodzących z tego samego rejonu Gondwany, wspólnie wędrującego po oceanie reickim.

Ślady orogenezy kaledońskiej znajdujemy dzisiaj między innymi w Wielkiej Brytanii i Skandynawii. Z kolei orogeneza waryscyjska odcisnęła swój ślad w Niemczech, Czechach, Francji, Hiszpanii, a także – południowo-zachodniej Polsce. Oznacza to, że Sudety zostały przyłączone do kontynentu europejskiego w trakcie orogenezy waryscyjskiej.

Armoryka - wczesny ordowik.

Armoryka we wczesnym ordowiku, jeszcze jako część Gondwany. Europa znajdowała się wiele kilometrów na północ (kontynent oznaczony nazwą Baltika). Rekonstrukcja przygotowana z użyciem programu GMAP.

To z kolei oznacza, że Sudety stanowiły część Armoryki. To właśnie ten zespół mikrokontynentów został bowiem dobudowany do naszego kontynentu podczas orogenezy waryscyjskiej.

Dziś Europa, kiedyś – Armoryka

Naukowcy mogą próbować ustalić, z jakiego konkretnie rejonu Gondwany pochodził każdy mikrokontynent. Najłatwiej stwierdzić to w przypadku dużych fragmentów skorupy kontynentalnej, takich jakie stanowiły Awalonia oraz Armoryka:

  • Awalonia pochodziła prawdopodobniej z rejonu położonego pomiędzy dzisiejszą północno-wschodnią częścią Ameryki Południowej (rejon ujścia Amazonki), a północno-zachodnią Afryką. Oba te kontynenty były ze sobą połączone (Ocean Atlantycki jeszcze wówczas nie istniał) i stanowiły integralną część Gondwany.
  • Mikrokontynenty armorykańskie pochodziły natomiast z rejonu dzisiejszej północno-zachodniej i północnej Afryki. Tam też musiała powstać skorupa kontynentalna budująca dziś podłoże Sudetów.

W jaki sposób geolodzy ustalają pochodzenie fragmentów skorupy tworzących dzisiaj centralną Europę? Kluczowe jest ustalenie przebiegu procesów górotwórczych w późnym neoproterozoiku i wczesnym paleozoiku.

Druga kwestia to określenie rejonów, z którym w tamtym czasie dostarczane były okruchy skał i minerałów budujących skały osadowe. Naukowcy oznaczają wiek wybranych minerałów (głównie cyrkonów oraz muskowitu – odmiany miki), dzięki czemu mogą próbować wskazać przybliżone miejsce, z którego one pochodziły. W skałach z terenów stanowiących dawniej część Awalonii znajdowane są przykładowo cyrkony pochodzące z powstałego około 1,5 mld lat temu pasma orogenicznego znajdującego się dzisiaj w Ameryce Południowej. Cyrkonów tych brakuje w skałach armorykańskich – stąd też wiemy, że Armoryka powstała w rejonie dzisiejszej Afryki, a nie wspomnianego wcześniej ujścia Amazonki.

Wędrówka przez ocean

Jak przebiegała wędrówka dzisiejszych Sudetów z rejonu Gondwany aż po Europę? Mikrontynenty armorykańskie, wśród których znajdowały się fragmenty skorupy kontynentalnej budującej nasze Sudety, zaczęły się oddzielać od swojego macierzystego kontynentu począwszy od ordowiku. Był to długi proces, gdyż Armoryka nie stanowiła pojedynczego mikrokontynentu, lecz kolaż niewielkich wysp. Odłączały się one od Gondwany stopniowo, a następnie ulegały jeszcze dalszemu rozczłonkowaniu.

Późny ordowik - rekonstrukcja paleogeograficzna.

Układ kontynentów w późnym ordowiku. Mikrokontynenty armorykańskie znajdują się na oceanie pomiędzy Gondwaną i Baltiką. Rekonstrukcja przygotowana z użyciem programu GMAP.

Pomiędzy mikrokontynentami armorykańskimi powstawały kolejne zbiorniki morskie o skorupie oceanicznej. Wiele z tych fragmentów skorupy kontynentalnej stanowiło w pełni samodzielne, mikroskopijne mikrokontynenty. Geolodzy nadali im zatem nazwy własne. Przykładowo: fragment dzisiejszych Sudetów mógł prawdopodobnie stanowić część mikrokontynentu Perunika, wbudowanego dzisiaj w podłoże Wyżyny Czeskiej.

Rozpad Armoryki na mniejsze fragmenty oznacza, że również Sudety nie stanowiły w paleozoiku jednej, zwartej całości, a raczej zespół osobnych mikrokontynentów. Potwierdza to skomplikowana struktura geologiczna tych gór, określana często mianem budowy mozaikowej.

Innym dowodem na rozczłonkowanie Armoryki są znajdowane dzisiaj fragmenty dawnej skorupy oceanicznej, zakleszczonej w skałach budujących Europę Środkową. Są to tak zwane ofiolity. W Polsce dobry przykład takiego kompleksu stanowi Masyw Ślęży znajdujący się na Przedgórzu Sudeckim. Jest on pamiątką po dawnych, paleozoicznych oceanach, oddzielających współczesną Europę od Armoryki, a także znajdujących się pomiędzy mikrokontynentami armorykańskimi.

Wreszcie w Europie

Armoryka (czyli także dzisiejsze Sudety) przemieszczały się po dzielącym Baltikę od Gondwany oceanie reickim aż do wczesnego dewonu (około 410 mln lat temu). Mikrokontynenty armorykańskie znalazły się wówczas w bezpośrednim sąsiedztwie kontynentu europejskiego. Nie doszło jednak wówczas do ich przyłączenia. W miejscu oceanu reickiego utworzył się kolejny zbiornik morski.

Ostateczne przyłączenie Armoryki do kontynentu europejskiego miało miejsce w karbonie, podczas głównych faz orogenezy waryscyjskiej (hercyńskiej). Było to około 325 mln lat temu. Dopiero wówczas Sudety, a także Czechy, znaczne fragmenty Niemiec i Francji stały się tym, co określamy dziś mianem Europy Środkowej i Zachodniej. Do tego momentu kontynent europejski składał się niemal wyłącznie z platformy wschodnioeuropejskiej – a zatem dzisiejszej Skandynawii, krajów bałtyckich, europejskiej części Rosji, północno-wschodniej Polski oraz Ukrainy.

Orogeneza hercyńska (waryscyjska).

Orogeny waryscyjskie (hercyńskie) w Europie. Obejmują one tereny przyłączone do kontynentu europejskiego (a więc dawną Armorykę) oraz ich północno-wschodnie przedpole. Źródło: Wikimedia Commons, zmienione.

Orogeneza waryscyjska – a zatem efekt przyłączenia Armoryki (w tym Sudetów) i znajdującej się dalej na południe Gondwany – miała olbrzymie skutki, które możemy obserwować do dzisiaj. Najważniejsze z nich to:

  • powstanie Europy Środkowej; przed karbonem kontynent europejski pozbawiony był części stanowiących dzisiaj południowo-zachodnią Polskę, centralne Niemcy, duże fragmenty Francji i Hiszpanii,
  • podczas orogenezy waryscyjskiej utworzone zostały zapadliska śródgórskie i przedgórskie, w których odkładane były ogromne złoża węgla kamiennego; to właśnie ten węgiel wydobywany jest współcześnie w Zagłębiu Górnośląskim,
  • z orogenezą związane były również wielkie intruzje granitów; granity te budują dzisiaj większość pasma Karkonoszy oraz Tatry Wysokie.

Podczas orogenezy waryscyjskiej powstały także wysokie góry. Nie oznacza to jednak, że współczesne Sudety są właśnie tymi górami, wypiętrzonymi w wyniku kolizji Armoryki z Europą. Wręcz przeciwnie. Góry waryscyjskie zostały całkowicie zerodowane i już we wczesnym triasie (niecałe 250 mln lat temu) nie było po nich prawie śladu.

Współczesne Sudety zostały wypiętrzone stosunkowo niedawno. Ruchy wynoszące rozpoczęły się w oligocenie, około 25 mln lat temu, wraz z powstaniem sudeckiego uskoku brzeżnego. Sudety są więc zatem górami młodymi, choć ich górotwór (czyli budujące je skały) jest bardzo stary. Ukształtował się on podczas orogenez kadomskiej (gdy Sudety odłączały się od Gondwany) oraz waryscyjskiej (gdy stały się częścią Europy).

Wybierając się na wakacje w Sudety warto więc pamiętać, że Dolny Śląsk w granicach Polski zawdzięczamy nie tylko konferencji poczdamskiej, ale także milionom lat historii geologicznej, które doprowadziły do tego, że ten piękny zakątek stał się częścią Europy.