Zaznacz stron臋

Budowa geologiczna Polski

Scharakteryzowanie budowy geologicznej Polski nie jest 艂atwym zadaniem. Pod naszymi stopami znajduj膮 si臋 bowiem ska艂y, kt贸re powstawa艂y na przestrzeni ostatnich dw贸ch miliard贸w lat, przy zmieniaj膮cym si臋 uk艂adzie kontynent贸w, pasm g贸rskich oraz m贸rz, a tak偶e w bardzo r贸偶nych warunkach klimatycznych.

Im g艂臋biej si臋gamy w g艂膮b skorupy ziemskiej, tym starsze warstwy mo偶emy bada膰. Dzi臋ki odwiertom jeste艣my w stanie powiedzie膰 w miar臋 dok艂adnie, co znajduje si臋 na g艂臋boko艣ci do 2-3 kilometr贸w pod powierzchni膮.

To wszystko oznacza, 偶e opis budowy geologicznej jest 艣ci艣le zale偶ny od wieku ska艂 oraz g艂臋boko艣ci, kt贸re nas interesuj膮. Aby przedstawi膰 w spos贸b zrozumia艂y i kompletny geologi臋 naszego kraju trzeba wi臋c 鈥瀦ej艣膰 w g艂膮b Ziemi鈥 stopniowo 鈥瀦dejmuj膮c鈥 coraz starsze ska艂y oraz cofaj膮c si臋 coraz dalej w czasie.

Na ko艅cu tego wirtualnego schodzenia pod powierzchni臋 b臋dziemy w stanie przygotowa膰 og贸ln膮 syntez臋 budowy geologicznej naszego kraju 鈥 i zobaczy膰, sk膮d wzi臋艂y si臋 najwa偶niejsze poj臋cia oraz nazwy pojawiaj膮ce si臋 na prostych mapach geologicznych Polski.

Uwaga: artyku艂 ten jest popularnonaukowy, a wi臋c nadaje si臋 dla Czytelnika zainteresowanego tym, co znajduje si臋 pod naszymi stopami. Dla cel贸w naukowych (np. prac dyplomowych, na seminaria studenckie itp.) nale偶y jednak skorzysta膰 z literatury wymienionej na dole tej strony. W tych pracach s膮 te偶 bardziej precyzyjne mapy, z dok艂adniejsz膮 nomenklatur膮 oraz z wyra藕nie rozdzielonymi strukturami i cechami geologicznymi, tektonicznymi oraz paleogeografi膮.

Co znajduje si臋 na powierzchni?

O ska艂ach znajduj膮cych si臋 na powierzchni dowiadujemy si臋 z tak zwanej mapy zakrytej. Jest to mapa geologiczna na kt贸rej umieszczono informacje o tym, co mo偶emy znale藕膰 bezpo艣rednio pod naszymi stopami.

Przyk艂adowa mapa zakryta mo偶e wygl膮da膰 na przyk艂ad tak:

Mapa geologiczna Polski. Osady plejstocenu i holocenu (m艂odsze ni偶 trzy miliony lat) nie zosta艂y rozdzielone.

Mapa geologiczna Polski. Osady plejstocenu i holocenu (m艂odsze ni偶 trzy miliony lat) nie zosta艂y rozdzielone.

Jest ona stosunkowo skomplikowana (i to mimo faktu, 偶e jest ona wykonana w skali mniejszej ni偶 1:1 000 000), ale mo偶emy na niej zauwa偶y膰 dwie najwa偶niejsze grupy ska艂:

  • osady polodowcowe i p贸藕niejsze, powsta艂e w epoce plejstoce艅skiej, czyli w czasie zlodowace艅 skandynawskich, a tak偶e po ust膮pieniu l膮dolodu 鈥 w tym drugim przypadku s膮 to przede wszystkim osady rzeczne i jeziorne,
  • osady i ska艂y powsta艂e przed zlodowaceniami, najp贸藕niej w pliocenie, czyli co najmniej trzy miliony lat temu.

Ska艂y pochodzenia lodowcowego i p贸藕niejsze s膮 do艣膰 monotonne 鈥 sk艂adaj膮 si臋 na nie g艂贸wnie gliny, piaski oraz 偶wiry, przede wszystkim znajduj膮ce si臋 na tak zwanych wysoczyznach morenowych (polodowcowych). Zasi臋g tych wysoczyzn pokazuje kolejna mapa:

Gliny polodowcowe (plejstoce艅skie) na terenie Polski - mapa geologiczna.

Mapa geologiczna przedstawiaj膮ca zasi臋g plejstoce艅skich glin lodowcowych na terenie Polski.

Spod tych polodowcowych osad贸w wyzieraj膮 ska艂y starsze, licz膮ce od trzech do ponad pi臋ciuset milion贸w lat. Poniewa偶 powstawa艂y one w tak d艂ugim czasie, to s膮 one o wiele bardziej zr贸偶nicowane ni偶 osady wysoczyzn polodowcowych. Wyra藕nie wida膰, 偶e ska艂y r贸偶nego wieku tworz膮 bardzo skomplikowany obraz. Stanie si臋 on ja艣niejszy dopiero wtedy, gdy 鈥瀠suniemy鈥 wirtualnie osady polodowcowe. Uzyskamy wtedy map臋 odkryt膮, przedstawiaj膮c膮 ska艂y przedplejstoce艅skie, znajduj膮ce si臋 pod polodowcowymi. Geolodzy s膮 w stanie narysowa膰 tak膮 map臋 dzi臋ki danym pochodz膮cym z wierce艅.

Rzu膰my jeszcze ostatni raz okiem na map臋 zakryt膮. Od razu zauwa偶ymy, 偶e ska艂y starsze od plejstoce艅skich ods艂aniaj膮 si臋 na powierzchni g艂贸wnie w po艂udniowej Polsce. Jest to zupe艂nie zrozumia艂e 鈥 ostatnie zlodowacenia (kt贸rych zasi臋g mo偶na obejrze膰 na mapie wysoczyzn morenowych) obj臋艂y tylko p贸艂nocn膮 i centraln膮 Polsk臋. Na po艂udnie od linii maksymalnego zasi臋gu zlodowace艅 艣rodkowo- i p贸艂nocnopolskich na powierzchni bardzo dobrze widoczne s膮 starsze ska艂y.

Budowa geologiczna pod osadami zlodowace艅 plejstoce艅skich

Si臋gaj膮c wzrokiem pod osady pozostawione przez l膮dol贸d mo偶emy zobaczy膰, jak wygl膮da艂a geologia Polski trzy miliony lat temu. Przedstawia to odkryta mapa, przedstawiaj膮ca budow臋 geologiczn膮 pod osadami plejstocenu:

Odkryta mapa geologiczna Polski, przedstawiaj膮ca ska艂y znajduj膮ce si臋 pod osadami epoki plejstoce艅skiej (czyli starsze ni偶 trzy miliony lat).

Odkryta mapa geologiczna Polski, przedstawiaj膮ca ska艂y znajduj膮ce si臋 pod osadami epoki plejstoce艅skiej (czyli starsze ni偶 trzy miliony lat).

W miejscu dzisiejszych 偶wir贸w, glin, piask贸w, mu艂k贸w oraz i艂贸w (ska艂y te nale偶膮 do osadowych okruchowych) pochodzenia lodowcowego, rzecznego i jeziornego pojawiaj膮 si臋 starsze ska艂y, powsta艂e w paleogenie i neogenie, czyli mi臋dzy 65 a trzema milionami lat temu.

Co wa偶ne, niekt贸re z tych ska艂 powsta艂y w zbiornikach morskich. Dotyczy to przede wszystkim ska艂 znajduj膮cych si臋 w tak zwanym zapadlisku przedkarpackim 鈥 na mapie reprezentowanym przez 偶贸艂ty pas w rejonie Krakowa i Rzeszowa, ograniczony od p贸艂nocy starszymi ska艂ami G贸r 艢wi臋tokrzyskich, a od po艂udnia Karpatami. Oko艂o 15 milion贸w lat temu znajdowa艂o si臋 tam ciep艂e morze po艂膮czone z po艂udniowego-wschodu, przez terytorium Ukrainy, z nieistniej膮cym ju偶 oceanem Tetyda (Neotetyda). Geolodzy nazywaj膮 to ostatnie gor膮ce morze znajduj膮ce si臋 na terenie dzisiejszej Polski Paratetyd膮.

Ska艂y paleogenu znajduj膮ce si臋 pod osadami lodowcowymi p贸艂nocnej i centralnej Polski s膮 bardzo zr贸偶nicowane. To w nich znajduj膮 si臋 z艂o偶a w臋gla brunatnego eksploatowane w rejonie Be艂chatowa, Bogatyni, Konina i Turku, a tak偶e osady oligoce艅skie z bursztynami i morskie piaski eocenu.

Zapadlisko przedkarpackie jest ograniczone od po艂udnia nasuni臋ciem Karpat fliszowych (zewn臋trznych). Nasuni臋cie jest uskokiem, a wi臋c struktur膮 zwi膮zan膮 z przerwaniem ci膮g艂o艣ci ska艂 i przesuni臋ciem wzd艂u偶 powierzchni uskokowej 鈥 przy czym w przypadku nasuni臋cia ta powierzchnia jest zbli偶ona do poziomej, a ska艂y przemieszczane s膮 na du偶e odleg艂o艣ci, liczone w dziesi膮tkach i setkach kilometr贸w. Oddzielone od swojego pierwotnego s膮siedztwa i przetransportowane kompleksy skalne nosz膮 nazw臋 p艂aszczowin. St膮d te偶 ca艂y obszar znajduj膮cy si臋 na po艂udnie od widocznego na mapie i oznaczonego czerwon膮, przerywan膮 lini膮 nasuni臋cia karpackiego nosi nazw臋 p艂aszczowin karpackich (p艂aszczowin Karpat wewn臋trznych). Powstawa艂y one oko艂o 20 milion贸w lat temu, na prze艂omie neogenu i paleogenu, gdy ogromne pakiety skalne powsta艂e na dnie rozleg艂ego, szerokiego na setki kilometr贸w morza, zosta艂y oderwane i przesuni臋te daleko na p贸艂noc, a teren znajduj膮cy si臋 na p贸艂noc od nich zosta艂 obni偶ony, tworz膮c zapadlisko przedkarpackie.

Sk膮d pochodzi艂y si艂y tak ogromne, 偶e zdolne a偶 do wyd藕wigni臋cia dna morskiego, sfa艂dowania wszystkich znajduj膮cych si臋 na nim ska艂, a nast臋pnie do oderwania ich i przesuni臋cia na p贸艂noc o co najmniej dziesi膮tki kilometr贸w, co doprowadzi艂o do powstania Beskid贸w z Bieszczadami? Odpowiedzialno艣膰 za to wydarzenie ponosi kolizja Afryki z Europ膮. Kontynent afryka艅ski w erze kenozoicznej i w schy艂ku ery mezozoicznej obraca艂 si臋 odwrotnie do ruchu wskaz贸wek zegara, coraz bardziej naciskaj膮c na Europ臋 艣rodkow膮. Zbiorniki morskie znajduj膮ce si臋 pomi臋dzy tymi dwoma kontynentami, stanowi膮ce cz臋艣膰 oceanu Tetyda, by艂y stopniowo likwidowane, a ich osady fa艂dowane i wypi臋trzane, tworz膮c pasma g贸rskie dzisiejszej po艂udniowej Europy, na czele z Alpami i Karpatami. Wydarzenia te okre艣lane s膮 przez geolog贸w mianem orogenezy alpejskiej.

Napr臋偶enia zwi膮zane z naciskiem pot臋偶nego kontynentu Afryki spowodowa艂y powstanie uskok贸w i wypi臋trze艅 nawet w miejscach odleg艂ych od strefy kolizji. W zwi膮zku z orogenez膮 alpejsk膮 oko艂o 40 milion贸w lat temu zacz膮艂 si臋 formowa膰 widoczny r贸wnie偶 na mapie sudecki uskok brze偶ny, wzd艂u偶 kt贸rych wypi臋trzone zosta艂y Sudety. To w艂a艣nie wtedy powsta艂y te g贸ry 鈥 znajduj膮ce si臋 na ich terenie ska艂y s膮 pami膮tk膮 po du偶o starszych, nieistniej膮cych ju偶 g贸rach, ale znane nam dzisiaj pasma, z najwy偶szymi Karkonoszami, s膮 m艂ode. Sudety s膮 cz臋sto okre艣lane w podr臋cznikach mianem g贸r zr臋bowych 鈥 wynika to z faktu, 偶e nie zosta艂y one sfa艂dowane i nasuni臋te na przedpole, tak jak Karpaty, ale wypi臋trzone wzd艂u偶 uskok贸w.

Oznaczone na mapie na zielono ska艂y i masywy Karpat dopiero w opisywanym czasie, czyli w paleogenie i neogenie (era kenozoiczna) ska艂y si臋 cz臋艣ci膮 kontynentu europejskiego. Wcze艣niej stanowi艂y one osobne wyspy i mikrokontynenty le偶膮ce na oceanie Tetyda. Po艂膮czone Alpy i Karpaty okre艣lane s膮 niekiedy przez geolog贸w mianem Alkapy 鈥 niewielkiego kontynentu przy艂膮czonego do Europy (i zarazem terytorium dzisiejszej Polski) w trakcie orogenezy alpejskiej, a sk艂adaj膮cego si臋 z terenu wsp贸艂czesnych Alp oraz Karpat (st膮d pochodzi nazwa tego mikrokontynentu).

Mapa odkryta mezozoiku

Sp贸jrzmy teraz na kolejn膮 odkryt膮 map臋 geologiczn膮 Polski. Przedstawia ona teren naszego kraju po zdj臋ciu z niego ska艂 ery kenozoicznej, czyli osad贸w wsp贸艂czesnych, polodowcowych oraz powsta艂ych w neogenie i paleogenie:

Mapa geologiczna odkryta, przedstawiaj膮ca ska艂y znajduj膮ce si臋 pod osadami neogenu i paleogenu (czyli starsze ni偶 65 milion贸w lat).

Mapa geologiczna odkryta, przedstawiaj膮ca ska艂y znajduj膮ce si臋 pod osadami neogenu i paleogenu (czyli starsze ni偶 65 milion贸w lat).

Na tej mapie zaczynamy ju偶 zauwa偶a膰 zupe艂nie inny uk艂ad ska艂. Wiele z kompleks贸w skalnych wyd艂u偶onych jest w kierunku NW-SE. Ten bardzo wyra藕ny tutaj kierunek strukturalny by艂 prawie niemo偶liwy do dostrze偶enia na mapie zakrytej. Z og贸lnego schematu wy艂amuj膮 si臋 tylko ska艂y Karpat. Nie zapominajmy jednak, 偶e ta cz臋艣膰 naszego kraju nie stanowi艂a jeszcze w erze mezozoicznej cz臋艣ci kontynentu europejskiego. 艢ci艣le rzecz bior膮c, nale偶a艂oby wrysowa膰 j膮 o wiele wi臋ksz膮 i znajduj膮c膮 si臋 daleko na po艂udnie. By unikn膮膰 deformacji granic Polski i kszta艂tu mapy ska艂y Karpat zaznaczone s膮 wi臋c w swojej dzisiejszej pozycji, jednak trzeba pami臋ta膰, 偶e w schy艂ku mezozoiku nie by艂y one jeszcze sfa艂dowane i nasuni臋te do obecnego po艂o偶enia.

Rozleg艂e tereny centralnej i p贸艂nocnej Polski pokryte s膮 osadami jury oraz kredy. Ska艂y jurajskie s膮 starsze 鈥 powinny one znajdowa膰 si臋 wsz臋dzie pod ska艂ami kredowymi (taka by艂a ich pierwotna pozycja), a jednak w pasie pomi臋dzy Koszalinem, Bydgoszcz膮, 艁odzi膮 i Kielcami widzimy je na 鈥瀙owierzchni鈥, czyli w przypadku analizowanej przez nas mapy odkrytej 鈥 tu偶 pod osadami paleogenu i neogenu.

Aby ska艂y jurajskie pojawi艂y si臋 spod kredowych, musia艂 zosta膰 spe艂niony jeden z dw贸ch warunk贸w:

  1. ska艂 kredowych nigdy nie by艂o w opisanym pasie ci膮gn膮cym si臋 z p贸艂nocnego-zachodu na po艂udniowy-wsch贸d,
  2. lub zosta艂y one wypi臋trzone, a le偶膮ce ponad nimi osady kredowe uleg艂y usuni臋ciu (zosta艂y wyerodowane).

Pierwszy ze scenariuszy mo偶emy bez wahania odrzuci膰. W p贸藕nej kredzie, oko艂o 90-65 milion贸w lat temu, niemal ca艂y teren Polski pokryty by艂 morzem, kt贸re zostawi艂o po sobie grube (czyli mi膮偶sze) pakiety ska艂 osadowych chemicznych 鈥 wapieni, kredy pisz膮cej, opok, margli. Ska艂y te musia艂y istnie膰 r贸wnie偶 w miejscach, gdzie na mapie widzimy ska艂y jurajskie: czyli zosta艂y one usuni臋te p贸藕niej (wyerodowane). Prawid艂owy jest zatem scenariusz 2).

Skoro wiemy ju偶, 偶e ska艂y jurajskie zosta艂y wypi臋trzone, a znajduj膮ce si臋 ponad nimi osady kredowe 鈥 zniszczone, to mo偶emy si臋 domy艣li膰, 偶e wypi臋trzenie tak rozleg艂ego pasa, ci膮gn膮cego si臋 na przestrzeni setek kilometr贸w przez niemal ca艂膮 Polsk臋, musia艂o mie膰 zwi膮zek z powstaniem ca艂ego systemu uskok贸w (deformacje nieci膮g艂e, zwi膮zane z p臋kaniem i przemieszczaniem ska艂 wzd艂u偶 powierzchni uskokowych) oraz fa艂d贸w (deformacje ci膮g艂e, ska艂y s膮 odkszta艂cane bez przerwania ich ci膮g艂o艣ci). Nie m贸g艂 by膰 to jeden fa艂d wypuk艂y, wypi臋trzony ku g贸rze (antyklina), ale raczej ca艂y system fa艂d贸w o r贸偶nym kszta艂cie. Gdyby艣my opisali na najwy偶szych punktach tych fa艂d贸w powierzchni臋 (ich g贸rn膮 obwiedni臋), to by艂aby ona wygi臋ta ku g贸rze. Ca艂y zesp贸艂 fa艂dowy jest wi臋c wypuk艂y, a tak膮 wielk膮 struktur臋 nazywamy antyklinorium (w odr贸偶nieniu od pojedynczej antykliny).

Po obu stronach tego wielkiego antyklinorium zachowa艂y si臋 na terenie Polski ska艂y kredy. Skoro w centrum kraju dosz艂o do wypi臋trzenia, to na s膮siednich obszarach mo偶emy spodziewa膰 si臋 istnienia struktur odwrotnych, czyli zwi膮zanych z obni偶eniem si臋 ska艂. Ogromne struktury fa艂dowe, kt贸rych g贸rna obwiednia nie jest wypuk艂a (jak w przypadku antyklinorium), ale wkl臋s艂a nazywamy synklinoriami. Takie w艂a艣nie synklinoria musz膮 si臋 znajdowa膰 po obu stronach antyklinorium 艣r贸dpolskiego (nazywanego te偶 antyklinorium 艣rodkowopolskim).

Mapa tektoniczna mezozoiku

Teraz powinni艣my ju偶 wiedzie膰, sk膮d wzi臋艂y si臋 nazwy pojawiaj膮ce si臋 na mapie tektonicznej Polski, pokazuj膮cej spos贸b zalegania ska艂 starszych od paleogenu i neogenu:

Mapa jednostek tektonicznych (czyli struktur fa艂dowych i uskokowych) znajduj膮cych si臋 pod ska艂ami ery kenozoicznej.

Mapa jednostek tektonicznych (czyli struktur fa艂dowych i uskokowych) znajduj膮cych si臋 pod ska艂ami ery kenozoicznej.

Wyja艣nienia wymaga jeszcze termin monoklina. Odnosi si臋 on do obszar贸w, gdzie ska艂y nie zosta艂y sfa艂dowane, ale wychylone nieco ze swojego pierwotnego, zazwyczaj poziomego po艂o偶enia. Widzimy zatem, 偶e na terenie Dolnego 艢l膮ska orz Mazur ska艂y jurajskie i kredowe nie s膮 sfa艂dowane, ale zalegaj膮 pod sta艂ym, niezbyt du偶ym k膮tem w stosunku do poziomu.

Na mapie tektonicznej (czyli przedstawiaj膮cej nie tyle wiek ska艂, co ich uk艂ad i spos贸b deformacji) dok艂adnie opisane s膮 tak zwane Karpaty wewn臋trzne, czyli dzisiejsze Tatry razem z Pieninami i Podhalem. W okresie kredowym dochodzi艂o tam bowiem do ruch贸w p艂aszczowinowych, czyli do powstawania nasuni臋膰 takich, jak opisane wcze艣niej nasuni臋cia Karpat zewn臋trznych, powsta艂e oko艂o 20 milion贸w lat temu. P艂aszczowiny tatrza艅skie s膮 starsze i zacz臋艂y formowa膰 si臋 nieca艂e 100 milion贸w lat temu. Z kolei teren obecnych Pienin uleg艂 fa艂dowaniu nieca艂e 75 milion贸w lat temu. Patrz膮c na te datowania wyra藕nie wida膰, 偶e kolejno fa艂dowane by艂y ska艂y le偶膮ce coraz dalej na p贸艂noc 鈥 to charakterystyczny schemat, kt贸ry mo偶emy obserwowa膰 w przypadku orogenezy alpejskiej.

Na mapie tektonicznej ska艂 mezozoicznych do艣膰 enigmatycznie opisany jest teren Sudet贸w 鈥 po prostu jako blok dolno艣l膮ski. Zosta艂 on bowiem sfa艂dowany o wiele wcze艣niej. By prze艣ledzi膰 jego histori臋 b臋dziemy musieli zdj臋膰 kolejny pakiet skalny i cofn膮膰 si臋 do ery paleozoicznej, czyli do czas贸w dawniejszych ni偶 250 milion贸w lat temu.

Mapa orogenu waryscyjskiego

Je偶eli usuniemy z naszej odkrytej mapy geologicznej ska艂y ery mezozoicznej, sfa艂dowane w postaci antyklinorium oraz synklinori贸w, a tak偶e wychylone do monoklin, to naszym oczom uka偶e si臋 jeszcze inny obraz:

Mapa struktur tektonicznych z p贸藕nego paleozoiku, czyli z czas贸w ruch贸w g贸rotw贸rczych waryscyjskich.

Mapa struktur tektonicznych z p贸藕nego paleozoiku, czyli z czas贸w ruch贸w g贸rotw贸rczych waryscyjskich.

Kierunek strukturalny przebiegaj膮cy z NW na SE jest ci膮gle widoczny. Najwyra藕niej jest on starszy ni偶 mezozoiczny, a synklinoria i antyklinoria powsta艂y wzd艂u偶 stref o wiele starszej historii geologicznej. Intuicja nas nie myli: z p贸艂nocnego zachodu na po艂udniowy wsch贸d przebiega przez nasz kraj pot臋偶na granica geologiczna, kt贸ra jest pami膮tk膮 po dawnych konfiguracjach kontynent贸w.

Na ogl膮danej przez nas uproszczonej mapie tektonicznej przedstawiaj膮cej ska艂y ery paleozoicznej (najm艂odsze z nich maj膮 250 milion贸w lat) zaznaczone s膮 struktury dawnych, nieistniej膮cych ju偶 g贸r. Je艣li przypomnimy sobie map臋 odkryt膮 przedstawiaj膮c膮 teren Polski po usuni臋ciu osad贸w polodowcowych i wsp贸艂czesnych, to zauwa偶ymy pewne podobie艅stwa 艂膮cz膮ce j膮 z obrazem analizowanym teraz. Na tamtym rysunku na p贸艂noc od nasuni臋cia Karpat znajdowa艂o si臋 zapadlisko przedkarpackie. Tutaj na p贸艂noc i wsch贸d od tak zwanego g贸rotworu waryscyjskiego, znajduj膮cego si臋 na terenie dzisiejszego Dolnego 艢l膮ska pojawiaj膮 si臋 dwa zapadliska.

Obszar g贸rski jest o wiele wi臋kszy ni偶 polskie Karpaty i podzielony na dwie cz臋艣ci: wewn臋trzn膮, centraln膮 (tak zwane internidy) oraz zewn臋trzn膮 (nazywan膮 eksternidami). Od razu mo偶emy stwierdzi膰, 偶e ten g贸rotw贸r, czyli wielka struktura geologiczna sfa艂dowana i poci臋ta uskokami, wypi臋trzona przed milionami lat w nieistniej膮ce ju偶 obecnie g贸ry, musia艂 by膰 pot臋偶niejsza od naszych Karpat. Istotnie, by艂a ona prawdopodobnie podobna raczej do Alp, a nawet od nich wi臋ksza. Ogromne, przebiegaj膮ce przed 300 milionami lat, si臋gaj膮ce wysoko艣ci kilku kilometr贸w, pasmo g贸rskie przecina艂o niemal ca艂膮 Europ臋, a tak偶e… wi臋kszo艣膰 Ameryki P贸艂nocnej 鈥 nie istnia艂 bowiem w贸wczas jeszcze Atlantyk, a Wielka Brytania s膮siadowa艂a bezpo艣rednio z pograniczem Kanady i USA. Te ogromne g贸ry powsta艂y w trakcie tak zwanej orogenezy waryscyjskiej 鈥 wydarzenia maj膮cego zwi膮zek z powstawaniem ogromnego kontynentu Pangea.

Pangea po艂膮czy艂a w sobie niemal wszystkie kontynenty ca艂ego 艣wiata. W rejonie Polski tworzenie si臋 tego ogromnego superkontynentu mia艂o zwi膮zek przede wszystkim z kolizj膮 po艂膮czonej Europy i Ameryki P贸艂nocnej (czyli Eurameryki) z niewielkimi wyspami i mikrokontynentami tworz膮cymi tak zwan膮 Armoryk臋. Na Armoryk臋 sk艂ada艂y si臋: wi臋kszo艣膰 dzisiejszej Francji, du偶e fragmenty Niemiec oraz Hiszpanii, Czechy oraz Dolny 艢l膮sk. Wszystkie te tereny dopiero w trakcie orogenezy waryscyjskiej, czyli oko艂o 300 milion贸w lat temu sta艂y si臋 cz臋艣ci膮 Europy! Wcze艣niej oddziela艂 je od niej Ocean Rei o szeroko艣ci liczonej w tysi膮cach kilometr贸w.

Jak m贸g艂 wygl膮da膰 ten ocean oko艂o 400 milion贸w lat temu zobaczymy na kolejnej mapie:

Polska i Europa 410 milion贸w lat temu.

Tak wygl膮da艂 rejon dzisiejszej Europy 410 milion贸w lat temu. Wsp贸艂czesne Sudety by艂y oddzielone od p贸艂nocno-wschodniej Polski szerokim Oceanem Rei. Po tym oceanie pozosta艂y dzisiaj jedynie gabra Masywu 艢l臋偶y oraz niekt贸rych pasm g贸rskich Europy 艢rodkowej i聽Zachodniej.

Ocean Rei ulega艂 ci膮g艂emu zw臋偶aniu, podczas gdy znajduj膮ca si臋 dalej na po艂udnie Armoryka, a jeszcze dalej wielki kontynent Gondwany zbli偶a艂y si臋 do Eurameryki. W ko艅cu dosz艂o do kolizji. To w艂a艣nie wydarzenia zwi膮zane z t膮 kolizj膮 nosz膮 nazw臋 orogenezy waryscyjskiej (hercy艅skiej), a g贸ry powsta艂e w wyniku zderzenia kontynent贸w okre艣lane s膮 mianem waryscyd贸w.

G贸rotw贸r waryscyjski oraz powstaj膮cy oko艂o 300 milion贸w lat temu kontynent Pangea mo偶emy obejrze膰 na kolejnej mapie:

Mapa paleogeograficzna: karbon, 310 mln lat temu.

艢wiat 310 milion贸w lat temu, w karbonie. W wyniku kolizji Eurameryki i Gondwany powsta艂 ogromny kontynent Pangea. W wyniku kolizji wypi臋trzy艂 si臋 ogromny 艂a艅cuch g贸rski, kt贸rego cz臋艣膰 znajdowa艂a si臋 na terenie dzisiejszego Dolnego 艢l膮ska.

Wi臋cej o Dolnym 艢l膮sku w czasie, gdy na jego terenie znajdowa艂y si臋 艂a艅cuchy g贸rskie waryscyd贸w mo偶emy dowiedzie膰 si臋 tutaj. Pami膮tk膮 po tamtych czasach s膮 tak偶e z艂o偶a w臋gla kamiennego z okresu karbo艅skiego.

Na zaprezentowanej wcze艣niej mapie orogenu waryscyjskiego zagadk臋 mo偶e stanowi膰 bia艂a plama w miejscu Karpat. W tym miejscu znajduj膮 si臋 obecnie p艂aszczowiny Karpat zewn臋trznych, kt贸re skutecznie utrudniaj膮 nam pozyskanie danych o tym, co dzia艂o si臋 tam w ko艅cu ery paleozoicznej. Jedyne okno na ten odcinek dziej贸w Ziemi stanowi膮 Tatry, gdzie znajduj膮 si臋 ska艂y magmowe g艂臋binowe (granitoidy) z okresu karbo艅skiego, tak jak w Sudetach. Teren ten musia艂 te偶 do艣wiadczy膰 ruch贸w g贸rotw贸rczych orogenezy waryscyjskiej, a po kolejnych milionach lat historii sp臋dzonych poza Europ膮 sta艂 si臋 ostatecznie cz臋艣ci膮 naszego kontynentu dopiero w trakcie orogenezy alpejskiej.

Mapa tektoniczna paleozoiku Polski

Je艣li usuniemy z odkrytej mapy ska艂y maj膮ce zwi膮zek z powstawaniem orogenu waryscyjskiego, to pojawi膮 si臋 na niej bloki, kt贸re prawdopodobnie stanowi艂y wcze艣niej osobne kontynenty. Zosta艂y one ostatecznie przy艂膮czone do Europy najp贸藕niej w trakcie ruch贸w g贸rotw贸rczych orogenezy waryscyjskiej.

Mapa tektoniczna ska艂 starszych ni偶 karbo艅skie (czyli starszych od g贸r waryscyjskich) wygl膮da nast臋puj膮co:

Struktury tektoniczne z prze艂omu ery neoproterozoicznej i paleozoicznej.

Struktury tektoniczne z prze艂omu ery neoproterozoicznej i paleozoicznej.

Ka偶dy z fragment贸w skorupy opisanych jako 鈥瀊loki鈥 m贸g艂 stanowi膰 osobny mikrokontynent lub cz臋艣膰 jakiego艣 wi臋kszego kontynentu innego ni偶 europejski. Cz臋艣ci膮 Europy przez ca艂膮 er臋 paleozoiczn膮 by艂a na pewno tylko platforma wschodnioeuropejska. Pochodzenie bloku pomorsko-wielkopolskiego oraz bloku ma艂opolskiego wci膮偶 stanowi zagadk臋 dla geolog贸w, natomiast bloki dolno- i g贸rno艣l膮ski na pewno nie by艂y w pocz膮tkach ery paleozoicznej cz臋艣ciami Europy, a ich genezy nale偶y szuka膰 zupe艂nie gdzie艣 indziej 鈥 na nieistniej膮cym kontynencie Gondwana, kt贸ry sk艂ada艂 si臋 z Ameryki Po艂udniowej, Afryki, Indii, Australii oraz Antarktydy.

Ciekawostk臋 stanowi brak pustej plamy na terenie Karpat. Ska艂y buduj膮ce dzisiejsze Beskidy powsta艂y wprawdzie du偶o p贸藕niej, ale w trakcie powstawania p艂aszczowin zosta艂y one wepchni臋te (nasuni臋te) na po艂udniow膮 cz臋艣膰 blok贸w g贸rno艣l膮skiego i ma艂opolskiego, kt贸re do ko艅ca mezozoiku stanowi艂y po艂udniowy kraniec Europy.

Kraniec platformy wschodnioeuropejskiej ponownie przebiega wzd艂u偶 kierunku NW-SE. Widzimy wi臋c, 偶e wszystkie kolejne wydarzenia oraz struktury tektoniczne dostosowa艂y si臋 do tego kierunku, kt贸ry jest pami膮tk膮 po dawnym przebiegu kraw臋dzi kontynentu europejskiego. W trakcie orogenezy waryscyjskiej do platformy wschodnioeuropejskiej dobudowana zosta艂a dzisiejsza Europa Zachodnia, ale kolejne fa艂dowania i powstawanie uskok贸w na艣ladowa艂y kierunek zdefiniowany przed milionami lat, zanim narodzi艂 si臋 kontynent europejski znany wsp贸艂cze艣nie.

I ciekawostka: w erze mezozoicznej, gdy powstawa艂y opisane wcze艣niej ska艂y jury i kredy, mog艂o doj艣膰 do ponownego rozpadu Europy wzd艂u偶 kraw臋dzi platformy wschodnioeuropejskiej. Dzisiejsza Polska zosta艂aby wtedy rozdarta na dwie osobne cz臋艣ci rozdzielone oceanem. Ostatecznie ocean powsta艂 w miejscu Atlantyku, a Europa zosta艂a ocalona.

Na mapie struktur paleozoicznych wyja艣nienia wymagaj膮 jeszcze terminy pojawiaj膮ce si臋 na platformie wschodnioeuropejskiej 鈥 antekliza i synekliza. Antekliza to wyniesienie w obszarze platformy, natomiast synekliza 鈥 obni偶enie. Gdyby艣my zatem zdj臋li z terenu Polski wszystkie ska艂y m艂odsze od paleozoiku, to w rejonie Mazur pojawi艂by si臋 obszar wypi臋trzony (antekliza mazursko-bia艂oruska) w stosunku do s膮siednich (czyli synekliz).

W stosunku do wielkich, wypuk艂ych struktur na platformie wschodnioeuropejskiej nie stosujemy terminu antyklinorium, gdy偶 mo偶na go u偶y膰 w odniesieniu do silnie sfa艂dowanych osad贸w 鈥 a takich nie znajdujemy na platformach powsta艂ych przed miliardami lat, skonsolidowanych i reaguj膮cych bardzo sztywno na napr臋偶enia. S膮 to bowiem pozosta艂o艣ci po bardzo starych kontynentach. Platforma wschodnioeuropejska jest pami膮tk膮 po kontynencie Ba艂tyka, kt贸ry w pocz膮tkach ery paleozoicznej obejmowa艂 tylko teren tej platformy, ko艅cz膮c si臋 na terenie Polski. Wszystkie kolejne struktury geologiczne porz膮dkowa艂y si臋 mniej wi臋cej r贸wnolegle do jej skraju 鈥 st膮d wyra藕nie widoczny kierunek NW-SE, obserwowany ju偶 na wcze艣niejszych mapach.

Przyjrzyjmy si臋 teraz dok艂adnie samej platformie wschodnioeuropejskiej. Cofniemy si臋 do pocz膮tku ery paleozoicznej, do oko艂o 550 milion贸w lat temu. Zobaczymy, jak wtedy wygl膮da艂y tereny dzisiejszej Polski.

Mapa platformy wschodnioeuropejskiej

Kolejna mapa powsta艂a poprzez usuni臋cie wszystkich ska艂 z ery paleozoicznej oraz m艂odszych, czyli licz膮cych mniej ni偶 oko艂o 550 milion贸w lat. Pomini臋te zosta艂y te偶 ska艂y niewiele starsze, pochodz膮ce ze schy艂ku ery neoproterozoicznej, oko艂o 700-550 milion贸w lat temu, kt贸re na pewno nie powsta艂y na terenie platformy wschodnioeuropejskiej, czyli 贸wczesnego kontynentu Ba艂tyka. Ostatecznie uzyskali艣my nast臋puj膮cy obraz:

Jednostki tektoniczne platformy wschodnioeuropejskiej.

Jednostki tektoniczne platformy wschodnioeuropejskiej.

Na mapie tej platforma wschodnioeuropejska ko艅czy si臋 na tak zwanym szwie Teisseyre’a-Tornquista, kt贸ry rozcina Polsk臋 z p贸艂nocnego zachodu na po艂udniowy wsch贸d, i do kt贸rego przebiegu dostosowa艂y si臋 m艂odsze struktury geologiczne. Czy w tym miejscu przed p贸艂 miliardem lat ko艅czy艂a si臋 Europa (nazywana przez geolog贸w Ba艂tyk膮)? Tego nie wiemy. Mo偶liwe, 偶e kraw臋d藕 dawnego kontynentu europejskiego znajdowa艂a si臋 dalej na po艂udniowy-zach贸d i nale偶a艂 do niego tak偶e teren zakreskowany na mapie na zielono, ze znakiem zapytania (a wi臋c blok pomorsko-wielkopolski, 艂ysog贸rski oraz kielecki). Natomiast na pewno nie by艂y wtedy cz臋艣ci膮 Europy tereny znajduj膮ce si臋 dalej na po艂udniowy-zach贸d, a wi臋c Dolny 艢l膮sk, Wy偶yna 艢l膮sko-Krakowska oraz Karpaty.

Platforma wschodnioeuropejska, czyli dawna Ba艂tyka, nie by艂a jednorodna. Na terenie dzisiejszej Polski jej p贸艂nocna cz臋艣膰 nale偶a艂a do Fennoskandii, a po艂udniowa 鈥 do Sarmacji. To dwa osobne kontynenty, kt贸re po艂膮czy艂y si臋 oko艂o 1,9-1,8 miliarda lat temu, tworz膮c platform臋 wschodnioeuropejsk膮 oraz kontynent Ba艂tyki. To w艂a艣nie wtedy narodzi艂a si臋 Europa, cho膰 jeszcze w o wiele mniejszym zasi臋gu ni偶 obecnie.

Wi臋cej o powstaniu Europy oraz platformy wschodnioeuropejskiej mo偶na przeczyta膰 w tym artykule. Informacje o pami膮tkach, kt贸re pozosta艂y z tych odleg艂ych czas贸w, i kt贸re mo偶na znale藕膰 samodzielnie, s膮 z kolei na tej stronie.

Fennoskandia, kt贸rej cz臋艣ci膮 by艂a wi臋kszo艣膰 platformy wschodnioeuropejskiej znajduj膮cej si臋 na terytorium Polski, r贸wnie偶 nie by艂a jednolita. Powsta艂a ona z po艂膮czenia wielu ma艂ych fragment贸w skorupy kontynentalnej (nazywanych mikrokontynentami) ponad dwa miliardy lat temu. Po jej po艂膮czeniu z Sarmacj膮 1,9-1,8 miliarda lat temu do kraw臋dzi Ba艂tyki przy艂膮czane by艂y kolejne mikrokontynenty. Jest wi臋c bardzo prawdopodobne, 偶e w pocz膮tkach istnienia kontynentu europejskiego jego kraw臋d藕 nie znajdowa艂a si臋 jeszcze w rejonie szwu Teisseyre’a-Tornquista, ale dalej na p贸艂nocny-wsch贸d. Jednak na pewno z ko艅cem ery neoproterozoicznej, 550 milion贸w lat temu, Ba艂tyka si臋ga艂a co najmniej tam, a mo偶e nawet obejmowa艂a obszar oznaczony na mapie zielonymi kreskami.

Podsumowanie

W ten spos贸b cofn臋li艣my si臋 w czasie o dwa miliardy lat i zeszli艣my setki, a miejscami nawet tysi膮ce metr贸w poni偶ej powierzchni terenu. Gdyby艣my mieli po艂膮czy膰 wszystkie przedstawione wcze艣niej mapy i przygotowa膰 ich zwi臋z艂a syntez臋, to mog艂aby ona wygl膮da膰 nast臋puj膮co:

Schematyczny podzia艂 Polski na trzy wielkie jednostki tektoniczne.

Schematyczny podzia艂 Polski na trzy wielkie jednostki tektoniczne.

Czy to znajomy obraz? Te trzy najwi臋ksze jednostki (megajednostki) geologiczne Polski przedstawiane s膮 w wi臋kszo艣ci podr臋cznik贸w szkolnych. Cho膰 na powierzchni granice pomi臋dzy nimi s膮 zatarte 鈥 poza p贸艂nocn膮 granic膮 Karpat, zdecydowanie najm艂odsz膮, to jednak po obejrzeniu kilku map odkrytych i przeanalizowaniu w skr贸cie historii geologicznej Polski takie podsumowanie stanowi logiczn膮 konsekwencj臋.

Platforma wschodnioeuropejska jest w oczywisty spos贸b zwart膮 jednostk膮, b臋d膮c膮 dawnym kontynentem Ba艂tyka, kt贸ry powsta艂 co najmniej 1,8 miliarda lat temu, a oko艂o 500 milion贸w lat temu by艂 samodzielnym kontynentem 鈥 w odr贸偶nieniu od dzisiejszej Europy, b臋d膮cej po prostu wielkim p贸艂wyspem Eurazji. Pod艂o偶e tej platformy ukryte jest na du偶ych g艂臋boko艣ciach, pod tak zwan膮 pokryw膮 platformow膮, na kt贸r膮 sk艂adaj膮 si臋 ska艂y ery neoproterozoicznej, paleozoicznej, mezo- i kenozoicznej, z osadami polodowcowymi w艂膮cznie.

Platforma zachodnioeuropejska obejmuje z kolei obszary przy艂膮czone do Europy w erze paleozoicznej, czyli oko艂o 550-250 milion贸w lat temu. Dosz艂o do tego w trakcie pomini臋tej tu dla uproszczenia orogenezy kaledo艅skiej, a tak偶e w trakcie opisanej wcze艣niej orogenezy waryscyjskiej (hercy艅skiej).

Karpaty s膮 z kolei fragmentem skorupy kontynentalnej najp贸藕niej przy艂膮czonym do Europy, w trakcie tak zwanej orogenezy alpejskiej. Ska艂y Karpat zosta艂y sfa艂dowane i nasuni臋te w postaci p艂aszczowin na starsze pod艂o偶e europejskie, st膮d te偶 granica pomi臋dzy platform膮 europejsk膮 (po艂膮czonymi platformami zachodnio- i wschodnioeuropejsk膮) w rzeczywisto艣ci znajduje si臋 dalej na po艂udnie ni偶 zosta艂o to zaznaczone na mapie: raczej w rejonie Pienin.

Literatura

Przedstawiony tu opis budowy geologicznej Polski jest czysto popularnonaukowy. Liczba jednostek geologicznych zosta艂a zmniejszona, niekt贸re ich nazwy uproszczone, a granice 鈥 wyg艂adzone. Na potrzeby prac o charakterze naukowym 鈥 na przyk艂ad dyplomowych 鈥 nale偶y wi臋c skorzysta膰 z innych, aktualnych 藕r贸de艂, na kt贸rych oparty jest te偶 ten artyku艂.

Trzy najwa偶niejsze prace naukowe, na podstawie kt贸rych powsta艂 ten tekst, s膮 wymienione poni偶ej. Dwie mo偶na pobra膰 w postaci plik贸w PDF.

  • Aleksandrowski, P., Mazur, S., 2017. O nowych rozwi膮zaniach tektonicznych w 鈥濧tlasie geologicznym Polski鈥. Przegl膮d Geologiczny 65, 12, 1499-1510. [PDF]
  • J. Nawrocki, A. Becker (redaktorzy), 2017. Atlas geologiczny Polski. Pa艅stwowy Instytut Geologiczny, 170 str.
  • A. 呕ela藕niewicz i inni, 2011. Regionalizacja tektoniczna Polski. Komitet Nauk Geologicznych PAN, Wroc艂aw 2011, 60 str. [PDF]

Nale偶y r贸wnie偶 zauwa偶y膰, 偶e w tym przegl膮dzie budowy geologicznej Polski wymieszane by艂y mapy geologiczne (zakryte i odkryte) z mapami tektonicznymi oraz paleogeograficznymi. Dlatego te偶 dla cel贸w prac dyplomowych wskazane jest skorzystanie w zamian z Atlasu geologicznego Polski, gdzie wszystkie rodzaje struktur geologicznych s膮 czytelnie rozdzielone na osobnych mapach.