Zaznacz stronę

Budowa geologiczna Polski

Scharakteryzowanie budowy geologicznej Polski nie jest łatwym zadaniem. Pod naszymi stopami znajdują się bowiem skały, które powstawały na przestrzeni ostatnich dwóch miliardów lat, przy zmieniającym się układzie kontynentów, pasm górskich oraz mórz, a także w bardzo różnych warunkach klimatycznych.

Im głębiej sięgamy w głąb skorupy ziemskiej, tym starsze warstwy możemy badać. Dzięki odwiertom jesteśmy w stanie powiedzieć w miarę dokładnie, co znajduje się na głębokości do 2-3 kilometrów pod powierzchnią.

To wszystko oznacza, że opis budowy geologicznej jest ściśle zależny od wieku skał oraz głębokości, które nas interesują. Aby przedstawić w sposób zrozumiały i kompletny geologię naszego kraju trzeba więc „zejść w głąb Ziemi” stopniowo „zdejmując” coraz starsze skały oraz cofając się coraz dalej w czasie.

Na końcu tego wirtualnego schodzenia pod powierzchnię będziemy w stanie przygotować ogólną syntezę budowy geologicznej naszego kraju – i zobaczyć, skąd wzięły się najważniejsze pojęcia oraz nazwy pojawiające się na prostych mapach geologicznych Polski.

Uwaga: artykuł ten jest popularnonaukowy, a więc nadaje się dla Czytelnika zainteresowanego tym, co znajduje się pod naszymi stopami. Dla celów naukowych (np. prac dyplomowych, na seminaria studenckie itp.) należy jednak skorzystać z literatury wymienionej na dole tej strony. W tych pracach są też bardziej precyzyjne mapy, z dokładniejszą nomenklaturą oraz z wyraźnie rozdzielonymi strukturami i cechami geologicznymi, tektonicznymi oraz paleogeografią.

Co znajduje się na powierzchni?

O skałach znajdujących się na powierzchni dowiadujemy się z tak zwanej mapy zakrytej. Jest to mapa geologiczna na której umieszczono informacje o tym, co możemy znaleźć bezpośrednio pod naszymi stopami.

Przykładowa mapa zakryta może wyglądać na przykład tak:

Mapa geologiczna Polski. Osady plejstocenu i holocenu (młodsze niż trzy miliony lat) nie zostały rozdzielone.

Mapa geologiczna Polski. Osady plejstocenu i holocenu (młodsze niż trzy miliony lat) nie zostały rozdzielone.

Jest ona stosunkowo skomplikowana (i to mimo faktu, że jest ona wykonana w skali mniejszej niż 1:1 000 000), ale możemy na niej zauważyć dwie najważniejsze grupy skał:

  • osady polodowcowe i późniejsze, powstałe w epoce plejstoceńskiej, czyli w czasie zlodowaceń skandynawskich, a także po ustąpieniu lądolodu – w tym drugim przypadku są to przede wszystkim osady rzeczne i jeziorne,
  • osady i skały powstałe przed zlodowaceniami, najpóźniej w pliocenie, czyli co najmniej trzy miliony lat temu.

Skały pochodzenia lodowcowego i późniejsze są dość monotonne – składają się na nie głównie gliny, piaski oraz żwiry, przede wszystkim znajdujące się na tak zwanych wysoczyznach morenowych (polodowcowych). Zasięg tych wysoczyzn pokazuje kolejna mapa:

Gliny polodowcowe (plejstoceńskie) na terenie Polski - mapa geologiczna.

Mapa geologiczna przedstawiająca zasięg plejstoceńskich glin lodowcowych na terenie Polski.

Spod tych polodowcowych osadów wyzierają skały starsze, liczące od trzech do ponad pięciuset milionów lat. Ponieważ powstawały one w tak długim czasie, to są one o wiele bardziej zróżnicowane niż osady wysoczyzn polodowcowych. Wyraźnie widać, że skały różnego wieku tworzą bardzo skomplikowany obraz. Stanie się on jaśniejszy dopiero wtedy, gdy „usuniemy” wirtualnie osady polodowcowe. Uzyskamy wtedy mapę odkrytą, przedstawiającą skały przedplejstoceńskie, znajdujące się pod polodowcowymi. Geolodzy są w stanie narysować taką mapę dzięki danym pochodzącym z wierceń.

Rzućmy jeszcze ostatni raz okiem na mapę zakrytą. Od razu zauważymy, że skały starsze od plejstoceńskich odsłaniają się na powierzchni głównie w południowej Polsce. Jest to zupełnie zrozumiałe – ostatnie zlodowacenia (których zasięg można obejrzeć na mapie wysoczyzn morenowych) objęły tylko północną i centralną Polskę. Na południe od linii maksymalnego zasięgu zlodowaceń środkowo- i północnopolskich na powierzchni bardzo dobrze widoczne są starsze skały.

Budowa geologiczna pod osadami zlodowaceń plejstoceńskich

Sięgając wzrokiem pod osady pozostawione przez lądolód możemy zobaczyć, jak wyglądała geologia Polski trzy miliony lat temu. Przedstawia to odkryta mapa, przedstawiająca budowę geologiczną pod osadami plejstocenu:

Odkryta mapa geologiczna Polski, przedstawiająca skały znajdujące się pod osadami epoki plejstoceńskiej (czyli starsze niż trzy miliony lat).

Odkryta mapa geologiczna Polski, przedstawiająca skały znajdujące się pod osadami epoki plejstoceńskiej (czyli starsze niż trzy miliony lat).

W miejscu dzisiejszych żwirów, glin, piasków, mułków oraz iłów (skały te należą do osadowych okruchowych) pochodzenia lodowcowego, rzecznego i jeziornego pojawiają się starsze skały, powstałe w paleogenie i neogenie, czyli między 65 a trzema milionami lat temu.

Co ważne, niektóre z tych skał powstały w zbiornikach morskich. Dotyczy to przede wszystkim skał znajdujących się w tak zwanym zapadlisku przedkarpackim – na mapie reprezentowanym przez żółty pas w rejonie Krakowa i Rzeszowa, ograniczony od północy starszymi skałami Gór Świętokrzyskich, a od południa Karpatami. Około 15 milionów lat temu znajdowało się tam ciepłe morze połączone z południowego-wschodu, przez terytorium Ukrainy, z nieistniejącym już oceanem Tetyda (Neotetyda). Geolodzy nazywają to ostatnie gorące morze znajdujące się na terenie dzisiejszej Polski Paratetydą.

Skały paleogenu znajdujące się pod osadami lodowcowymi północnej i centralnej Polski są bardzo zróżnicowane. To w nich znajdują się złoża węgla brunatnego eksploatowane w rejonie Bełchatowa, Bogatyni, Konina i Turku, a także osady oligoceńskie z bursztynami i morskie piaski eocenu.

Zapadlisko przedkarpackie jest ograniczone od południa nasunięciem Karpat fliszowych (zewnętrznych). Nasunięcie jest uskokiem, a więc strukturą związaną z przerwaniem ciągłości skał i przesunięciem wzdłuż powierzchni uskokowej – przy czym w przypadku nasunięcia ta powierzchnia jest zbliżona do poziomej, a skały przemieszczane są na duże odległości, liczone w dziesiątkach i setkach kilometrów. Oddzielone od swojego pierwotnego sąsiedztwa i przetransportowane kompleksy skalne noszą nazwę płaszczowin. Stąd też cały obszar znajdujący się na południe od widocznego na mapie i oznaczonego czerwoną, przerywaną linią nasunięcia karpackiego nosi nazwę płaszczowin karpackich (płaszczowin Karpat wewnętrznych). Powstawały one około 20 milionów lat temu, na przełomie neogenu i paleogenu, gdy ogromne pakiety skalne powstałe na dnie rozległego, szerokiego na setki kilometrów morza, zostały oderwane i przesunięte daleko na północ, a teren znajdujący się na północ od nich został obniżony, tworząc zapadlisko przedkarpackie.

Skąd pochodziły siły tak ogromne, że zdolne aż do wydźwignięcia dna morskiego, sfałdowania wszystkich znajdujących się na nim skał, a następnie do oderwania ich i przesunięcia na północ o co najmniej dziesiątki kilometrów, co doprowadziło do powstania Beskidów z Bieszczadami? Odpowiedzialność za to wydarzenie ponosi kolizja Afryki z Europą. Kontynent afrykański w erze kenozoicznej i w schyłku ery mezozoicznej obracał się odwrotnie do ruchu wskazówek zegara, coraz bardziej naciskając na Europę środkową. Zbiorniki morskie znajdujące się pomiędzy tymi dwoma kontynentami, stanowiące część oceanu Tetyda, były stopniowo likwidowane, a ich osady fałdowane i wypiętrzane, tworząc pasma górskie dzisiejszej południowej Europy, na czele z Alpami i Karpatami. Wydarzenia te określane są przez geologów mianem orogenezy alpejskiej.

Naprężenia związane z naciskiem potężnego kontynentu Afryki spowodowały powstanie uskoków i wypiętrzeń nawet w miejscach odległych od strefy kolizji. W związku z orogenezą alpejską około 40 milionów lat temu zaczął się formować widoczny również na mapie sudecki uskok brzeżny, wzdłuż których wypiętrzone zostały Sudety. To właśnie wtedy powstały te góry – znajdujące się na ich terenie skały są pamiątką po dużo starszych, nieistniejących już górach, ale znane nam dzisiaj pasma, z najwyższymi Karkonoszami, są młode. Sudety są często określane w podręcznikach mianem gór zrębowych – wynika to z faktu, że nie zostały one sfałdowane i nasunięte na przedpole, tak jak Karpaty, ale wypiętrzone wzdłuż uskoków.

Oznaczone na mapie na zielono skały i masywy Karpat dopiero w opisywanym czasie, czyli w paleogenie i neogenie (era kenozoiczna) skały się częścią kontynentu europejskiego. Wcześniej stanowiły one osobne wyspy i mikrokontynenty leżące na oceanie Tetyda. Połączone Alpy i Karpaty określane są niekiedy przez geologów mianem Alkapy – niewielkiego kontynentu przyłączonego do Europy (i zarazem terytorium dzisiejszej Polski) w trakcie orogenezy alpejskiej, a składającego się z terenu współczesnych Alp oraz Karpat (stąd pochodzi nazwa tego mikrokontynentu).

Mapa odkryta mezozoiku

Spójrzmy teraz na kolejną odkrytą mapę geologiczną Polski. Przedstawia ona teren naszego kraju po zdjęciu z niego skał ery kenozoicznej, czyli osadów współczesnych, polodowcowych oraz powstałych w neogenie i paleogenie:

Mapa geologiczna odkryta, przedstawiająca skały znajdujące się pod osadami neogenu i paleogenu (czyli starsze niż 65 milionów lat).

Mapa geologiczna odkryta, przedstawiająca skały znajdujące się pod osadami neogenu i paleogenu (czyli starsze niż 65 milionów lat).

Na tej mapie zaczynamy już zauważać zupełnie inny układ skał. Wiele z kompleksów skalnych wydłużonych jest w kierunku NW-SE. Ten bardzo wyraźny tutaj kierunek strukturalny był prawie niemożliwy do dostrzeżenia na mapie zakrytej. Z ogólnego schematu wyłamują się tylko skały Karpat. Nie zapominajmy jednak, że ta część naszego kraju nie stanowiła jeszcze w erze mezozoicznej części kontynentu europejskiego. Ściśle rzecz biorąc, należałoby wrysować ją o wiele większą i znajdującą się daleko na południe. By uniknąć deformacji granic Polski i kształtu mapy skały Karpat zaznaczone są więc w swojej dzisiejszej pozycji, jednak trzeba pamiętać, że w schyłku mezozoiku nie były one jeszcze sfałdowane i nasunięte do obecnego położenia.

Rozległe tereny centralnej i północnej Polski pokryte są osadami jury oraz kredy. Skały jurajskie są starsze – powinny one znajdować się wszędzie pod skałami kredowymi (taka była ich pierwotna pozycja), a jednak w pasie pomiędzy Koszalinem, Bydgoszczą, Łodzią i Kielcami widzimy je na „powierzchni”, czyli w przypadku analizowanej przez nas mapy odkrytej – tuż pod osadami paleogenu i neogenu.

Aby skały jurajskie pojawiły się spod kredowych, musiał zostać spełniony jeden z dwóch warunków:

  1. skał kredowych nigdy nie było w opisanym pasie ciągnącym się z północnego-zachodu na południowy-wschód,
  2. lub zostały one wypiętrzone, a leżące ponad nimi osady kredowe uległy usunięciu (zostały wyerodowane).

Pierwszy ze scenariuszy możemy bez wahania odrzucić. W późnej kredzie, około 90-65 milionów lat temu, niemal cały teren Polski pokryty był morzem, które zostawiło po sobie grube (czyli miąższe) pakiety skał osadowych chemicznych – wapieni, kredy piszącej, opok, margli. Skały te musiały istnieć również w miejscach, gdzie na mapie widzimy skały jurajskie: czyli zostały one usunięte później (wyerodowane). Prawidłowy jest zatem scenariusz 2).

Skoro wiemy już, że skały jurajskie zostały wypiętrzone, a znajdujące się ponad nimi osady kredowe – zniszczone, to możemy się domyślić, że wypiętrzenie tak rozległego pasa, ciągnącego się na przestrzeni setek kilometrów przez niemal całą Polskę, musiało mieć związek z powstaniem całego systemu uskoków (deformacje nieciągłe, związane z pękaniem i przemieszczaniem skał wzdłuż powierzchni uskokowych) oraz fałdów (deformacje ciągłe, skały są odkształcane bez przerwania ich ciągłości). Nie mógł być to jeden fałd wypukły, wypiętrzony ku górze (antyklina), ale raczej cały system fałdów o różnym kształcie. Gdybyśmy opisali na najwyższych punktach tych fałdów powierzchnię (ich górną obwiednię), to byłaby ona wygięta ku górze. Cały zespół fałdowy jest więc wypukły, a taką wielką strukturę nazywamy antyklinorium (w odróżnieniu od pojedynczej antykliny).

Po obu stronach tego wielkiego antyklinorium zachowały się na terenie Polski skały kredy. Skoro w centrum kraju doszło do wypiętrzenia, to na sąsiednich obszarach możemy spodziewać się istnienia struktur odwrotnych, czyli związanych z obniżeniem się skał. Ogromne struktury fałdowe, których górna obwiednia nie jest wypukła (jak w przypadku antyklinorium), ale wklęsła nazywamy synklinoriami. Takie właśnie synklinoria muszą się znajdować po obu stronach antyklinorium śródpolskiego (nazywanego też antyklinorium środkowopolskim).

Mapa tektoniczna mezozoiku

Teraz powinniśmy już wiedzieć, skąd wzięły się nazwy pojawiające się na mapie tektonicznej Polski, pokazującej sposób zalegania skał starszych od paleogenu i neogenu:

Mapa jednostek tektonicznych (czyli struktur fałdowych i uskokowych) znajdujących się pod skałami ery kenozoicznej.

Mapa jednostek tektonicznych (czyli struktur fałdowych i uskokowych) znajdujących się pod skałami ery kenozoicznej.

Wyjaśnienia wymaga jeszcze termin monoklina. Odnosi się on do obszarów, gdzie skały nie zostały sfałdowane, ale wychylone nieco ze swojego pierwotnego, zazwyczaj poziomego położenia. Widzimy zatem, że na terenie Dolnego Śląska orz Mazur skały jurajskie i kredowe nie są sfałdowane, ale zalegają pod stałym, niezbyt dużym kątem w stosunku do poziomu.

Na mapie tektonicznej (czyli przedstawiającej nie tyle wiek skał, co ich układ i sposób deformacji) dokładnie opisane są tak zwane Karpaty wewnętrzne, czyli dzisiejsze Tatry razem z Pieninami i Podhalem. W okresie kredowym dochodziło tam bowiem do ruchów płaszczowinowych, czyli do powstawania nasunięć takich, jak opisane wcześniej nasunięcia Karpat zewnętrznych, powstałe około 20 milionów lat temu. Płaszczowiny tatrzańskie są starsze i zaczęły formować się niecałe 100 milionów lat temu. Z kolei teren obecnych Pienin uległ fałdowaniu niecałe 75 milionów lat temu. Patrząc na te datowania wyraźnie widać, że kolejno fałdowane były skały leżące coraz dalej na północ – to charakterystyczny schemat, który możemy obserwować w przypadku orogenezy alpejskiej.

Na mapie tektonicznej skał mezozoicznych dość enigmatycznie opisany jest teren Sudetów – po prostu jako blok dolnośląski. Został on bowiem sfałdowany o wiele wcześniej. By prześledzić jego historię będziemy musieli zdjęć kolejny pakiet skalny i cofnąć się do ery paleozoicznej, czyli do czasów dawniejszych niż 250 milionów lat temu.

Mapa orogenu waryscyjskiego

Jeżeli usuniemy z naszej odkrytej mapy geologicznej skały ery mezozoicznej, sfałdowane w postaci antyklinorium oraz synklinoriów, a także wychylone do monoklin, to naszym oczom ukaże się jeszcze inny obraz:

Mapa struktur tektonicznych z późnego paleozoiku, czyli z czasów ruchów górotwórczych waryscyjskich.

Mapa struktur tektonicznych z późnego paleozoiku, czyli z czasów ruchów górotwórczych waryscyjskich.

Kierunek strukturalny przebiegający z NW na SE jest ciągle widoczny. Najwyraźniej jest on starszy niż mezozoiczny, a synklinoria i antyklinoria powstały wzdłuż stref o wiele starszej historii geologicznej. Intuicja nas nie myli: z północnego zachodu na południowy wschód przebiega przez nasz kraj potężna granica geologiczna, która jest pamiątką po dawnych konfiguracjach kontynentów.

Na oglądanej przez nas uproszczonej mapie tektonicznej przedstawiającej skały ery paleozoicznej (najmłodsze z nich mają 250 milionów lat) zaznaczone są struktury dawnych, nieistniejących już gór. Jeśli przypomnimy sobie mapę odkrytą przedstawiającą teren Polski po usunięciu osadów polodowcowych i współczesnych, to zauważymy pewne podobieństwa łączące ją z obrazem analizowanym teraz. Na tamtym rysunku na północ od nasunięcia Karpat znajdowało się zapadlisko przedkarpackie. Tutaj na północ i wschód od tak zwanego górotworu waryscyjskiego, znajdującego się na terenie dzisiejszego Dolnego Śląska pojawiają się dwa zapadliska.

Obszar górski jest o wiele większy niż polskie Karpaty i podzielony na dwie części: wewnętrzną, centralną (tak zwane internidy) oraz zewnętrzną (nazywaną eksternidami). Od razu możemy stwierdzić, że ten górotwór, czyli wielka struktura geologiczna sfałdowana i pocięta uskokami, wypiętrzona przed milionami lat w nieistniejące już obecnie góry, musiał być potężniejsza od naszych Karpat. Istotnie, była ona prawdopodobnie podobna raczej do Alp, a nawet od nich większa. Ogromne, przebiegające przed 300 milionami lat, sięgające wysokości kilku kilometrów, pasmo górskie przecinało niemal całą Europę, a także… większość Ameryki Północnej – nie istniał bowiem wówczas jeszcze Atlantyk, a Wielka Brytania sąsiadowała bezpośrednio z pograniczem Kanady i USA. Te ogromne góry powstały w trakcie tak zwanej orogenezy waryscyjskiej – wydarzenia mającego związek z powstawaniem ogromnego kontynentu Pangea.

Pangea połączyła w sobie niemal wszystkie kontynenty całego świata. W rejonie Polski tworzenie się tego ogromnego superkontynentu miało związek przede wszystkim z kolizją połączonej Europy i Ameryki Północnej (czyli Eurameryki) z niewielkimi wyspami i mikrokontynentami tworzącymi tak zwaną Armorykę. Na Armorykę składały się: większość dzisiejszej Francji, duże fragmenty Niemiec oraz Hiszpanii, Czechy oraz Dolny Śląsk. Wszystkie te tereny dopiero w trakcie orogenezy waryscyjskiej, czyli około 300 milionów lat temu stały się częścią Europy! Wcześniej oddzielał je od niej Ocean Rei o szerokości liczonej w tysiącach kilometrów.

Jak mógł wyglądać ten ocean około 400 milionów lat temu zobaczymy na kolejnej mapie:

Polska i Europa 410 milionów lat temu.

Tak wyglądał rejon dzisiejszej Europy 410 milionów lat temu. Współczesne Sudety były oddzielone od północno-wschodniej Polski szerokim Oceanem Rei. Po tym oceanie pozostały dzisiaj jedynie gabra Masywu Ślęży oraz niektórych pasm górskich Europy Środkowej i Zachodniej.

Ocean Rei ulegał ciągłemu zwężaniu, podczas gdy znajdująca się dalej na południe Armoryka, a jeszcze dalej wielki kontynent Gondwany zbliżały się do Eurameryki. W końcu doszło do kolizji. To właśnie wydarzenia związane z tą kolizją noszą nazwę orogenezy waryscyjskiej (hercyńskiej), a góry powstałe w wyniku zderzenia kontynentów określane są mianem waryscydów.

Górotwór waryscyjski oraz powstający około 300 milionów lat temu kontynent Pangea możemy obejrzeć na kolejnej mapie:

Mapa paleogeograficzna: karbon, 310 mln lat temu.

Świat 310 milionów lat temu, w karbonie. W wyniku kolizji Eurameryki i Gondwany powstał ogromny kontynent Pangea. W wyniku kolizji wypiętrzył się ogromny łańcuch górski, którego część znajdowała się na terenie dzisiejszego Dolnego Śląska.

Więcej o Dolnym Śląsku w czasie, gdy na jego terenie znajdowały się łańcuchy górskie waryscydów możemy dowiedzieć się tutaj. Pamiątką po tamtych czasach są także złoża węgla kamiennego z okresu karbońskiego.

Na zaprezentowanej wcześniej mapie orogenu waryscyjskiego zagadkę może stanowić biała plama w miejscu Karpat. W tym miejscu znajdują się obecnie płaszczowiny Karpat zewnętrznych, które skutecznie utrudniają nam pozyskanie danych o tym, co działo się tam w końcu ery paleozoicznej. Jedyne okno na ten odcinek dziejów Ziemi stanowią Tatry, gdzie znajdują się skały magmowe głębinowe (granitoidy) z okresu karbońskiego, tak jak w Sudetach. Teren ten musiał też doświadczyć ruchów górotwórczych orogenezy waryscyjskiej, a po kolejnych milionach lat historii spędzonych poza Europą stał się ostatecznie częścią naszego kontynentu dopiero w trakcie orogenezy alpejskiej.

Mapa tektoniczna paleozoiku Polski

Jeśli usuniemy z odkrytej mapy skały mające związek z powstawaniem orogenu waryscyjskiego, to pojawią się na niej bloki, które prawdopodobnie stanowiły wcześniej osobne kontynenty. Zostały one ostatecznie przyłączone do Europy najpóźniej w trakcie ruchów górotwórczych orogenezy waryscyjskiej.

Mapa tektoniczna skał starszych niż karbońskie (czyli starszych od gór waryscyjskich) wygląda następująco:

Struktury tektoniczne z przełomu ery neoproterozoicznej i paleozoicznej.

Struktury tektoniczne z przełomu ery neoproterozoicznej i paleozoicznej.

Każdy z fragmentów skorupy opisanych jako „bloki” mógł stanowić osobny mikrokontynent lub część jakiegoś większego kontynentu innego niż europejski. Częścią Europy przez całą erę paleozoiczną była na pewno tylko platforma wschodnioeuropejska. Pochodzenie bloku pomorsko-wielkopolskiego oraz bloku małopolskiego wciąż stanowi zagadkę dla geologów, natomiast bloki dolno- i górnośląski na pewno nie były w początkach ery paleozoicznej częściami Europy, a ich genezy należy szukać zupełnie gdzieś indziej – na nieistniejącym kontynencie Gondwana, który składał się z Ameryki Południowej, Afryki, Indii, Australii oraz Antarktydy.

Ciekawostkę stanowi brak pustej plamy na terenie Karpat. Skały budujące dzisiejsze Beskidy powstały wprawdzie dużo później, ale w trakcie powstawania płaszczowin zostały one wepchnięte (nasunięte) na południową część bloków górnośląskiego i małopolskiego, które do końca mezozoiku stanowiły południowy kraniec Europy.

Kraniec platformy wschodnioeuropejskiej ponownie przebiega wzdłuż kierunku NW-SE. Widzimy więc, że wszystkie kolejne wydarzenia oraz struktury tektoniczne dostosowały się do tego kierunku, który jest pamiątką po dawnym przebiegu krawędzi kontynentu europejskiego. W trakcie orogenezy waryscyjskiej do platformy wschodnioeuropejskiej dobudowana została dzisiejsza Europa Zachodnia, ale kolejne fałdowania i powstawanie uskoków naśladowały kierunek zdefiniowany przed milionami lat, zanim narodził się kontynent europejski znany współcześnie.

I ciekawostka: w erze mezozoicznej, gdy powstawały opisane wcześniej skały jury i kredy, mogło dojść do ponownego rozpadu Europy wzdłuż krawędzi platformy wschodnioeuropejskiej. Dzisiejsza Polska zostałaby wtedy rozdarta na dwie osobne części rozdzielone oceanem. Ostatecznie ocean powstał w miejscu Atlantyku, a Europa została ocalona.

Na mapie struktur paleozoicznych wyjaśnienia wymagają jeszcze terminy pojawiające się na platformie wschodnioeuropejskiej – antekliza i synekliza. Antekliza to wyniesienie w obszarze platformy, natomiast synekliza – obniżenie. Gdybyśmy zatem zdjęli z terenu Polski wszystkie skały młodsze od paleozoiku, to w rejonie Mazur pojawiłby się obszar wypiętrzony (antekliza mazursko-białoruska) w stosunku do sąsiednich (czyli synekliz).

W stosunku do wielkich, wypukłych struktur na platformie wschodnioeuropejskiej nie stosujemy terminu antyklinorium, gdyż można go użyć w odniesieniu do silnie sfałdowanych osadów – a takich nie znajdujemy na platformach powstałych przed miliardami lat, skonsolidowanych i reagujących bardzo sztywno na naprężenia. Są to bowiem pozostałości po bardzo starych kontynentach. Platforma wschodnioeuropejska jest pamiątką po kontynencie Bałtyka, który w początkach ery paleozoicznej obejmował tylko teren tej platformy, kończąc się na terenie Polski. Wszystkie kolejne struktury geologiczne porządkowały się mniej więcej równolegle do jej skraju – stąd wyraźnie widoczny kierunek NW-SE, obserwowany już na wcześniejszych mapach.

Przyjrzyjmy się teraz dokładnie samej platformie wschodnioeuropejskiej. Cofniemy się do początku ery paleozoicznej, do około 550 milionów lat temu. Zobaczymy, jak wtedy wyglądały tereny dzisiejszej Polski.

Mapa platformy wschodnioeuropejskiej

Kolejna mapa powstała poprzez usunięcie wszystkich skał z ery paleozoicznej oraz młodszych, czyli liczących mniej niż około 550 milionów lat. Pominięte zostały też skały niewiele starsze, pochodzące ze schyłku ery neoproterozoicznej, około 700-550 milionów lat temu, które na pewno nie powstały na terenie platformy wschodnioeuropejskiej, czyli ówczesnego kontynentu Bałtyka. Ostatecznie uzyskaliśmy następujący obraz:

Jednostki tektoniczne platformy wschodnioeuropejskiej.

Jednostki tektoniczne platformy wschodnioeuropejskiej.

Na mapie tej platforma wschodnioeuropejska kończy się na tak zwanym szwie Teisseyre’a-Tornquista, który rozcina Polskę z północnego zachodu na południowy wschód, i do którego przebiegu dostosowały się młodsze struktury geologiczne. Czy w tym miejscu przed pół miliardem lat kończyła się Europa (nazywana przez geologów Bałtyką)? Tego nie wiemy. Możliwe, że krawędź dawnego kontynentu europejskiego znajdowała się dalej na południowy-zachód i należał do niego także teren zakreskowany na mapie na zielono, ze znakiem zapytania (a więc blok pomorsko-wielkopolski, łysogórski oraz kielecki). Natomiast na pewno nie były wtedy częścią Europy tereny znajdujące się dalej na południowy-zachód, a więc Dolny Śląsk, Wyżyna Śląsko-Krakowska oraz Karpaty.

Platforma wschodnioeuropejska, czyli dawna Bałtyka, nie była jednorodna. Na terenie dzisiejszej Polski jej północna część należała do Fennoskandii, a południowa – do Sarmacji. To dwa osobne kontynenty, które połączyły się około 1,9-1,8 miliarda lat temu, tworząc platformę wschodnioeuropejską oraz kontynent Bałtyki. To właśnie wtedy narodziła się Europa, choć jeszcze w o wiele mniejszym zasięgu niż obecnie.

Więcej o powstaniu Europy oraz platformy wschodnioeuropejskiej można przeczytać w tym artykule. Informacje o pamiątkach, które pozostały z tych odległych czasów, i które można znaleźć samodzielnie, są z kolei na tej stronie.

Fennoskandia, której częścią była większość platformy wschodnioeuropejskiej znajdującej się na terytorium Polski, również nie była jednolita. Powstała ona z połączenia wielu małych fragmentów skorupy kontynentalnej (nazywanych mikrokontynentami) ponad dwa miliardy lat temu. Po jej połączeniu z Sarmacją 1,9-1,8 miliarda lat temu do krawędzi Bałtyki przyłączane były kolejne mikrokontynenty. Jest więc bardzo prawdopodobne, że w początkach istnienia kontynentu europejskiego jego krawędź nie znajdowała się jeszcze w rejonie szwu Teisseyre’a-Tornquista, ale dalej na północny-wschód. Jednak na pewno z końcem ery neoproterozoicznej, 550 milionów lat temu, Bałtyka sięgała co najmniej tam, a może nawet obejmowała obszar oznaczony na mapie zielonymi kreskami.

Podsumowanie

W ten sposób cofnęliśmy się w czasie o dwa miliardy lat i zeszliśmy setki, a miejscami nawet tysiące metrów poniżej powierzchni terenu. Gdybyśmy mieli połączyć wszystkie przedstawione wcześniej mapy i przygotować ich zwięzła syntezę, to mogłaby ona wyglądać następująco:

Schematyczny podział Polski na trzy wielkie jednostki tektoniczne.

Schematyczny podział Polski na trzy wielkie jednostki tektoniczne.

Czy to znajomy obraz? Te trzy największe jednostki (megajednostki) geologiczne Polski przedstawiane są w większości podręczników szkolnych. Choć na powierzchni granice pomiędzy nimi są zatarte – poza północną granicą Karpat, zdecydowanie najmłodszą, to jednak po obejrzeniu kilku map odkrytych i przeanalizowaniu w skrócie historii geologicznej Polski takie podsumowanie stanowi logiczną konsekwencję.

Platforma wschodnioeuropejska jest w oczywisty sposób zwartą jednostką, będącą dawnym kontynentem Bałtyka, który powstał co najmniej 1,8 miliarda lat temu, a około 500 milionów lat temu był samodzielnym kontynentem – w odróżnieniu od dzisiejszej Europy, będącej po prostu wielkim półwyspem Eurazji. Podłoże tej platformy ukryte jest na dużych głębokościach, pod tak zwaną pokrywą platformową, na którą składają się skały ery neoproterozoicznej, paleozoicznej, mezo- i kenozoicznej, z osadami polodowcowymi włącznie.

Platforma zachodnioeuropejska obejmuje z kolei obszary przyłączone do Europy w erze paleozoicznej, czyli około 550-250 milionów lat temu. Doszło do tego w trakcie pominiętej tu dla uproszczenia orogenezy kaledońskiej, a także w trakcie opisanej wcześniej orogenezy waryscyjskiej (hercyńskiej).

Karpaty są z kolei fragmentem skorupy kontynentalnej najpóźniej przyłączonym do Europy, w trakcie tak zwanej orogenezy alpejskiej. Skały Karpat zostały sfałdowane i nasunięte w postaci płaszczowin na starsze podłoże europejskie, stąd też granica pomiędzy platformą europejską (połączonymi platformami zachodnio- i wschodnioeuropejską) w rzeczywistości znajduje się dalej na południe niż zostało to zaznaczone na mapie: raczej w rejonie Pienin.

Literatura

Przedstawiony tu opis budowy geologicznej Polski jest czysto popularnonaukowy. Liczba jednostek geologicznych została zmniejszona, niektóre ich nazwy uproszczone, a granice – wygładzone. Na potrzeby prac o charakterze naukowym – na przykład dyplomowych – należy więc skorzystać z innych, aktualnych źródeł, na których oparty jest też ten artykuł.

Trzy najważniejsze prace naukowe, na podstawie których powstał ten tekst, są wymienione poniżej. Dwie można pobrać w postaci plików PDF.

  • Aleksandrowski, P., Mazur, S., 2017. O nowych rozwiązaniach tektonicznych w „Atlasie geologicznym Polski”. Przegląd Geologiczny 65, 12, 1499-1510. [PDF]
  • J. Nawrocki, A. Becker (redaktorzy), 2017. Atlas geologiczny Polski. Państwowy Instytut Geologiczny, 170 str.
  • A. Żelaźniewicz i inni, 2011. Regionalizacja tektoniczna Polski. Komitet Nauk Geologicznych PAN, Wrocław 2011, 60 str. [PDF]

Należy również zauważyć, że w tym przeglądzie budowy geologicznej Polski wymieszane były mapy geologiczne (zakryte i odkryte) z mapami tektonicznymi oraz paleogeograficznymi. Dlatego też dla celów prac dyplomowych wskazane jest skorzystanie w zamian z Atlasu geologicznego Polski, gdzie wszystkie rodzaje struktur geologicznych są czytelnie rozdzielone na osobnych mapach.