Dwadzieścia tysięcy lat temu cała północna Polska znajdowała się pod grubą pokrywą lodu. Na terytorium naszego kraju lądolód dotarł ze Skandynawii, przynosząc ze sobą liczące ponad miliard lat pamiątki dawnej historii. Pamiątkami tymi są fragmenty skał, w tym niekiedy olbrzymie głazy, nazywane głazami narzutowymi (narzutniakami lub eratykami).

Warto przeczytać również artykuł Jak powstała Europa. Skały opisane tutaj są świadkami wydarzeń sprzed ponad półtora miliarda lat, przedstawionych w tamtym artykule.

Potężna pokrywa lodowa uformowała się w górach Półwyspu Skandynawskiego, a następnie ruszyła wolno na południe, zajmując coraz większe fragmenty Europy i niosąc ze sobą skały pochodzące z dalekiej północy. Lądolód wkraczał na tereny Polski kilkukrotnie, tworząc zachowany do dzisiaj morenowy krajobraz polodowcowy, obfitujący we wzgórza, doliny i jeziora.

Mapa zasięgu zlodowaceń plejstoceńskich na terenie Polski.

Mapa zasięgu zlodowaceń plejstoceńskich na terenie Polski. Zaznaczono zasięg lądolodu 22 tysiące lat temu. Przerywana linia oznacza z kolei maksymalny zasięg zlodowaceń skandynawskich w plejstocenie.

Chociaż w plejstocenie pod lodem znalazła się niemal cała Polska, to najwięcej pamiątek po „epoce lodowcowej” można zobaczyć w północnej części kraju, objętej ostatnim zlodowaceniem. Krajobraz polodowcowy jest tam najbardziej czytelny, a na powierzchni i w glebie znajdują się bardzo liczne fragmenty skał przyniesione razem z lodem ze Skandynawii.

Te kawałki skał – od małych polnych kamieni po wielkie głazy – mają historię sięgającą niekiedy miliarda lat wstecz. To najstarsze skały, jakie można znaleźć w Polsce. Niektóre z nich liczą nawet 1,8 miliarda lat i dokumentują czasy powstawania kontynentu europejskiego.

Wbrew większości stron internetowych, a nawet niektórych źródeł drukowanych, najstarsze polskie skały nie znajdują się zatem w górach, czyli na południu kraju (w tym kontekście często wymieniane są Góry Sowie), ale na obszarach polodowcowych. Niepozorne polne kamienie potrafią być trzy, a nawet cztery razy starsze niż skały Sudetów.

Obszary źródłowe narzutniaków skandynawskich.

Mapa z zaznaczonymi miejscami, z których pochodzą najbardziej charakterystyczne narzutniaki znajdowane na terenie Polski i przywleczone do naszego kraju przez lądolód skandynawski. Niektóre z tych skał zostały opisane w tym artykule. Rysunek pochodzi z pracy Marii Górskiej Zabielskiej, opublikowanej w „Geologos” 14(2), 2008 (PDF).

Ten artykuł jest przewodnikiem i kluczem do rozpoznawania najczęściej znajdowanych i najstarszych narzutniaków, czyli skał przyniesionych przez lądolód ze Skandynawii. Żeby znaleźć te okazy wystarczy wyjść na jakiekolwiek pole północnej Polski lub dobrze rozejrzeć się w ogrodzie. W ten sposób można przenieść się półtora miliarda lat wstecz, do czasów, gdy powstawała Europa.

Granity swekofeńskie

Wiek: około 1,8 miliarda lat

Pochodzenie: okolice Sztokholmu (Szwecja)

Diagnoza: Skała czarno-biała, zbudowana w całości z kryształów o różnym pokroju (czyli kształcie) i długości kilku milimetrów. Białe minerały to skalenie (a dokładniej plagioklazy), czarne to biotyt (mika) i hornblenda (amfibol). Szare lub niebieskawe, często nieregularne kryształy to najpospolitszy ziemski minerał – kwarc. Kryształy zorientowane są z reguły chaotycznie, a zatem ich dłuższe osie zorientowane są w różnych kierunkach.

Granit swekofeński.

Granit swekofeński. U góry widoczna zwietrzała otoczka tej skały. To jedna z najstarszych skał, jakie można znaleźć na terytorium Polski. Pasek skali: 1 cm.

Z czym można pomylić: Granity swekofeńskie można pomylić z podobnymi, jasnymi granitami pochodzącymi z Dolnego Śląska (rejon Strzegomia i Strzelina). Są one wykorzystywane jako materiał budowlany i kostka brukowa, stąd też pojedyncze fragmenty bywają znajdowane razem z narzutniakami ze Skandynawii. Jeśli jasna skała zbudowana z rozmieszczonych chaotycznie czarnych i białych, względnie jasnoszarych kryształów wykazuje ślady obróbki, a na powierzchni rozbitego okazu nie widać ciemniejszej obwódki powstałej w wyniku wietrzenia, to prawdopodobnie jest to okaz z Dolnego Śląska. Śląskie granity mają „zaledwie” nieco ponad 300 milionów lat i powstały w czasach, gdy obszar Sudetów i Czech przyłączany był do Europy.

Uwagi: Niektóre odmiany granitów swekofeńskich mogą wykazywać bardziej zróżnicowaną kolorystykę. Ze względu na to, że można je pomylić z młodszymi granitami Småland, zostały one pominięte w tym opisie.

Granity swekofeńskie – tak jak wszystkie skały – ulegają procesom wietrzenia, leżąc długo na powierzchni, szczególnie szybko w surowych warunkach panujących na przedpolu lądolodu. Zmieniają barwę na nieco ciemniejszą, stąd też poprawne rozpoznanie tych skał może wymagać ich rozbicia młotkiem. Wewnątrz dobrze widoczna jest charakterystyczna, czarno-biała mozaika kryształów, podczas gdy zwietrzała otoczka wykazuje barwę szarą lub lekko pomarańczową. Ułatwia to odróżnienie tych skał od niezwietrzałych, bo wydobytych świeżo z kamieniołomu granitów Dolnego Śląska.

Historia: Te najstarsze skały znajdowane w Polsce na powierzchni powstały w momencie, gdy tworzył się kontynent europejski. Dochodziło wówczas do wielkich kolizji mniejszych fragmentów skorupy kontynentalnej, które razem, po swoim połączeniu 1,8 miliarda lat temu, stanowią dzisiaj platformę wschodnioeuropejską, czyli północno-wschodnią Europę. W takich warunkach kolizji kontynentalnych często tworzą się granity. Powstają one w wielkich zbiornikach płynnej magmy w głębi skorupy ziemskiej. W miarę stygnięcie tego gorącego stopu (temperatury wynoszą tam początkowo więcej niż tysiąc stopni Celsjusza) krystalizują kolejne kryształy. Późniejsze procesy wypiętrzania oraz erozji prowadzą do odsłonięcia granitów na powierzchni.

Platforma wschodnioeuropejska w proterozoiku.

Platforma wschodnioeuropejska powstała w wyniku zderzenia się trzech kontynentów: Fennoskandii, Sarmacji i Wołgouralii, a także wielu mniejszych fragmentów skorupy kontynentalnej. Granity swekofeńskie są niemym świadkiem tych burzliwych wydarzeń sprzed 1,8 miliarda lat.

Granity Småland

Wiek: 1,75-1,5 miliarda lat

Pochodzenie: południowa Szwecja, na południowy-wschód od jeziora Wetter

Diagnoza: Skała wielobarwna, często czerwonawa, pomarańczowa lub lekko brązowa, zbudowana w całości z kryształów o różnym pokroju, chaotycznej orientacji i długości kilku milimetrów. Największe kryształy (minerały z grupy skaleni) mają z reguły kształt tabliczek i barwę czerwonawą lub pomarańczową, rzadziej białą. Niewielkie czarne plamki to w większości minerał biotyt, należący do grupy mik (łyszczyków). Nieregularne, szare lub lekko niebieskawe kryształy znajdujące się pomiędzy wymienionymi wcześniej minerałami to kwarc. Jest to także najtwardszy minerał budujący granit – jego nieregularne grudki nie mogą być skruszone ostrzem scyzoryka ani kluczem, w odróżnieniu od innych minerałów budujących tę skałę.

Kolorowy granit Smaland.

Kolorowy granit Smaland. Pasek skali: 1 cm.

Z czym można pomylić: Granity Småland są podobne do niektórych granitów pochodzących ze środkowej Szwecji, czyli tak zwanych granitów z Dalarny. Mają one nieco inną genezę, lecz wiek jest zbliżony i wynosi około 1,7 mld lat. Pomylenie tych dwóch grup granitów nie niesie więc ze sobą poważnego błędu w datowaniu.

Historia: Skały te powstały w rejonie krawędzi ogromnego kontynentu Kolumbia, który powstał 1,8 miliarda lat temu i w skład którego weszła dzisiejsza północno-wschodnia Europa. Wybrzeża tego ogromnego lądu ciągnęły się przez południową Szwecję, północno-wschodnią Polskę aż po Ukrainę. Przypominały one rejon dzisiejszych Andów i Kordylierów, czyli zachodnią krawędź obu Ameryk. Na tym obszarze dochodziło do kolizji z niewielkimi fragmentami skorupy kontynentalnej. Tworzyły się wówczas granity. Działały również wulkany, o czym świadczą znajdowane razem z granitami skały wulkaniczne.

Mapy kontynentu Nuna (Kolumbia), który istniał około 1,8-1,3 miliarda lat temu.

Tak, według trzech alternatywnych rekonstrukcji, mógł wyglądać wielki kontynent Kolumbia (Nuna). Na jego krawędzi znajdowały się wysokie pasma górskie, a z kolizjami z niewielkimi wyspami związana jest geneza kolorowych granitów skandynawskich. W każdej konfiguracji dzisiejsza Europa Wschodnia ze Skandynawią (zaznaczone na czerwono) znajdują się na krawędzi tego wielkiego megakontynentu i sąsiadują z Amazonią (AM), czyli dzisiejszą Brazylią. AP to Ameryka Północna, a AF – Afryka Zachodnia. To z tymi fragmentami skorupy sąsiadował nasz kontynent półtora miliarda lat temu. Grube czarne linie oznaczają strefy subdukcji, czyli miejsca, gdzie skorupa oceaniczna zanurza się pod kontynentalną, wypiętrzają się wysokie góry i tworzą się wulkany. Takie warunki panowały wówczas między innymi na terenie dzisiejszej północno-wschodniej Polski. Mapy (na licencji CC) pochodzą z pracy Roberts, N.M.W., 2013. The boring billion? e Lid tectonics, continental growth and environmental change associated with the Columbia supercontinent. Geoscience Frontiers 4, 681e691.

Granity rapakiwi i porfiry bałtyckie

Wiek: 1,65-1,5 miliarda lat

Pochodzenie: rejon Wysp Alandzkich oraz dno Bałtyku na południe od ujścia Zatok Fińskiej i Botnickiej

Diagnoza:

Granity rapakiwi: Skały o ceglastej barwie, zbudowane w całości z kryształów – ta cecha ujawnia się jednak dopiero po rozbiciu okazu młotkiem. Wewnątrz widoczne są duże (do dwóch centymetrów długości), płaskie, czerwone lub pomarańczowe powierzchnie tabliczkowych kryształów skaleni. Mają one owalny lub pięcio-, sześciokątny kształt. Wokół nich widoczne są zielonkawe obwódki o średnicy 2-3 mm. Na zwietrzałej, czyli nierozbitej młotkiem powierzchni mogą mieć one barwę kremową lub jasnoszarą. W skale widoczne są także drobne plamki czarnych minerałów oraz ziarna kwarcu (owalne lub okrągłe, mają średnicę kilku milimetrów, a więc są znacznie mniejsze od kryształów skaleni).

Granity rapakiwi z rejonu Wysp Alandzkich.

Granity rapakiwi z rejonu Wysp Alandzkich (zwietrzałe powierzchnie). Pasek skali: 2 cm.

Porfiry bałtyckie: Czerwona, ceglasta, rzadziej brunatna skała z widocznymi na powierzchni kryształami (czasami bardzo nielicznymi i trudno dostrzegalnymi). Po rozbiciu wyraźnie widoczne jest ciasto skalne, czyli zbita, kryptokrystaliczna masa skalna. Na jej tle wyróżniają się kryształy skaleni o długości nie większej niż 5 mm i barwie zbliżonej do barwy ciasta skalnego. Kryształy te odróżniają się od tła przede wszystkim szklistym połyskiem ich tabliczkowych powierzchni. W porfirach bałtyckich widoczne są także szare, zaokrąglone lub kanciaste, połyskujące kryształy kwarcu.

Porfiry są – tak jak granity – skałami magmowymi, ale w odróżnieniu od nich powstawały nie w wielkich komorach magmowych ukrytych w głębi Ziemi, ale blisko powierzchni, w rejonach, gdzie działały wulkany.

Z czym można pomylić: Granity rapakiwi można niekiedy pomylić z porfirami. Na zwietrzałej powierzchni trudno zauważyć, że skały te w całości zbudowane są z kryształów, i to z reguły o średnicy więcej niż centymetra. Z kolei porfiry bałtyckie można mylnie rozpoznać jako produkty działalności człowieka, przede wszystkim jako fragmenty starych cegieł. Porfiry są jednak mniej porowate i znacznie twardsze – trudno je rozbić młotkiem.

Historia: Skały te powstawały na dalekim zapleczu wybrzeża kontynentu Kolumbia, a więc w dzisiejszej środkowej Szwecji, południowej Finlandii oraz krajach bałtyckich. Krajobrazowo obszar ten przypominał wschodnią krawędź Andów. Do tego stabilnego wówczas wnętrza ogromnego lądu docierały echa kolizji z niewielkimi mikrokontynentami, które miały miejsce na wybrzeżach Kolumbii, i co dokumentują granity Småland.

W głębi Ziemi dochodziło do intruzji, czyli tworzenia się potężnych zbiorników magmy. Krystalizowały z niej minerały tworzące granity rapakiwi, a także inne skały magmowe głębinowe – w tym anortozyty. Półtora miliarda lat temu miało miejsce maksimum powstawania intruzji anortozytowych. Było to unikalne wydarzenie, niezarejestrowane nigdy wcześniej ani później w dziejach Ziemi. Pamiątką po nim są między innymi dostępne w zasięgu ręki skały, opisane w tym punkcie, ale także wielkie złoża rud żelaza, tytanu oraz wanadu. W Polsce znajdują się one w rejonie Mazur, na dużych głębokościach, a ich eksploatacja nie jest możliwa ze względu na nieuniknione zniszczenie środowiska przyrodniczego. Intruzje te ukryte są głęboko pod naszymi stopami, ale innymi świadkami wydarzeń sprzed półtora miliarda lat pozostają granity i porfiry, które znaleźć można na terenie niemal całej północnej Polski.

Wulkan Licancabur (Ameryka Południowa).

Nieprzyjazna pustynia usiana wulkanami. Tak mogła wyglądać dzisiejsza północno-wschodnia Europa w czasach, gdy powstawały granity rapakiwi i porfiry bałtyckie. Na zdjęciu krajobraz andyjskiej pustyni Atacama, z widocznym wulkanem. Zdjęcie: © lindrik – Fotolia.com.

Piaskowce jotnickie

Wiek: 1,4-1,2 miliarda lat, choć znajdowane są podobne, dużo młodsze skały; w każdym przypadku mają one jednak więcej niż pół miliarda lat

Pochodzenie: dno Zatoki Botnickiej (północny Bałtyk), rejon środkowej Szwecji (Dalarna), w mniejszym stopniu południowa Finlandia, Karelia i południowej Szwecja

Diagnoza: Lite, bardzo trudne do rozbicia skały, czerwone, czasami z widocznym warstwowaniem podkreślonym zmianami barwy na jaśniejszą lub ciemniejszą. Obserwacja pod lupą wykazuje, że skała nie jest zbudowana z kryształów, ale z okrągłych ziaren minerału kwarcu, czerwonych, bardzo twardych, niemożliwych do skruszenia za pomocą scyzoryka lub klucza. Był to niegdyś kwarcowy piasek, który został połączony w litą skałę spoiwem krzemionkowym. Powstające w ten sposób skały, zbudowane z ziaren kwarcu lub innych minerałów, o średnicach 0,63-2 mm, nazywane są piaskowcami.

Czerwone piaskowce z Dalarny (Skandynawia). Pasek skali: 1 cm.

Czerwone piaskowce z Dalarny (Skandynawia) – zwietrzałe powierzchnie. Pasek skali: 1 cm.

Z czym można pomylić: Możliwe jest określenie, z którego konkretnie miejsca pochodzą znalezione narzutniaki, a przede wszystkim odróżnienie okazów z Zatoki Botnickiej oraz Dalarny. Sprawia to jednak problemy. Na szczęście wiek skał pochodzących z obu lokalizacji jest zbliżony. Dzięki temu nie trzeba rozdzielać odmian piaskowców jotnickich, gdyż nie niesie to ze sobą nieścisłości i błędów w datowaniu. Powoduje to jedynie nieprawidłowe oznaczenie miejsca, z którego pochodzi narzutniak piaskowca przyniesionego do Polski przez lądolód plejstoceński.

Uwagi: Należy unikać prób rozbijania piaskowców jotnickich, chyba że wzdłuż powierzchni warstwowania. Uderzenie młotkiem może spowodować rozprysk drobnych, ostrokrawędzistych odłamków.

Historia: Piaskowce jotnickie tworzyły się wskutek niszczenia pasm górskich powstałych na terenie dzisiejszej północno-wschodniej Europy 1,8-1,5 miliarda lat temu. Czerwona barwa wskazuje na suchy klimat. Geograficznie obszar ten przypominał zapewne nieco rejon pustyń położonych dzisiaj na wschód od Andów.

Bardzo licznie znajdowane na terenie Polski piaskowce jotnickie są niemym świadkiem ważnych zmian, które zaszły na terenie tworzącego się kontynentu europejskiego 1,4 miliarda lat temu. Było to już wówczas stabilne wnętrze kontynentu, gdzie nie zachodziły silne ruchy górotwórcze. Działały natomiast procesy wietrzenia oraz erozji, niszczące pasma górskie i zrównujące teren dzisiejszej platformy wschodnioeuropejskiej. W ten sposób zaczątek Europy stał się wówczas kontynentem z prawdziwego zdarzenia, starym i stabilnym fragmentem skorupy kontynentalnej, określanym przez geologów mianem kratonu.

Piaskowce skolitusowe

Wiek: niecałe 550 milionów lat (okres kambryjski ery paleozoicznej)

Pochodzenie: dno środkowego Bałtyku oraz, w mniejszym stopniu, Zatoka Botnicka i południowo-wschodni kraniec Szwecji

Diagnoza: Białe lub szare piaskowce zbudowane z ziarenek kwarcu, trudne do rozbicia, niekiedy z widocznym warstwowaniem. Prostopadle do warstwowania przebiegają długie, z reguły proste kanaliki o okrągłym przekroju poprzecznym i średnicy kilku milimetrów, wypełnione takim samym materiałem jak budujący otaczającą skałę. Niekiedy warstwowanie nie jest widoczne, a kanaliki są bardzo liczne. W takiej sytuacji należy upewnić się (oglądając krawędź okazu prostopadłą do tej, na której kanały są najlepiej widoczne), że kanaliki mają okrągły przekrój.

Piaskowiec skolitusowy.

Piaskowiec skolitusowy. U góry widok ogólny (pasek skali: 5 cm), dołu zbliżenie na detale (pasek skali: 1 cm). Widoczne pionowe kanaliki wydrążone przez zwierzęta podobne do robaków.

Uwagi: Są to najrzadziej spotykane skały w tym zestawieniu. Mimo to warto ich poszukać, gdyż zawierają one jedne z najstarszych skamieniałości, jakie można znaleźć na terenie Polski.

Historia: Kanaliki znajdujące się w piaskowcach skolitusowych to skamieniałości śladowe z rodzaju Skolithos. Nie są to szczątki organizmów żywych, ale ślady ich działalności życiowej. Kanały zostały wydrążone przez zwierzęta przypominające robaki, na dnie płytkiego morza, prawdopodobnie w strefie falowania. Dzięki nim wiemy, że w początku ery paleozoicznej teren platformy wschodnioeuropejskiej został częściowo zalany morzem. W ten sposób ten powstały 1,8 miliarda lat temu trzon dzisiejszej Europy stał się typowym starym kontynentem, którego krawędzie znajdowały się pod wodami rozległych, stosunkowo płytkich mórz szelfowych.

Białe i szare piaskowce pozwalają też na określenie warunków klimatycznych. Powstały one w strefie umiarkowanej, a zatem platforma wschodnioeuropejska znajdowała się wówczas w szerokościach geograficznych zbliżonych do współczesnych. Inne badania geologiczne mówią nam jednak, że nasz kontynent leżał wówczas nie na półkuli północnej, ale południowej, a zatem prawdopodobnie w rejonach zajmowanych dzisiaj przez południową Australię i Argentynę!

Wapienie i margle z licznymi skamieniałościami

Wiek: nieco ponad 400 milionów lat (okres ordowicki i sylurski ery paleozoicznej)

Pochodzenie: dno środkowego Bałtyku, wyspy Gotlandia i Olandia, wybrzeża Estonii

Diagnoza: Miękkie skały, bardzo łatwe do zarysowania kluczem lub scyzorykiem. Barwa najczęściej szara, rzadziej biała. W niektórych okazach tkwią liczne skamieniałości ramienionogów, łodzikowców, trylobitów, koralowców i gąbek. Niektóre okazy, z reguły owalne lub okrągłe, mogą w całości stanowić skamieniałości – przede wszystkim gąbki i kolonie koralowców.

Ramienionogi znajdowane w głazach narzutowych.

Ramienionogi w paleozoicznym głazie polodowcowym. Takie okazy są często znajdowane w północnej i centralnej Polsce, w osadach plejstoceńskiego lądolodu.

Z czym można pomylić: Skamieniałości spotykane są także w wapieniach mezozoicznych, a więc dużo młodszych, również znajdowanych na obszarach zajętych 20 tysięcy lat temu przez lądolód skandynawski. Jeżeli w okazach widoczne są skamieniałości, to obecność trylobitów, łodzikowców, a w mniejszym stopniu ramienionogów pozwala na określenie wieku na paleozoik.

Uwagi: Skały te stanowią jedno z najbardziej obfitych źródeł skamieniałości na większości obszaru polodowcowego.

Trylobit Asaphus z narzutniaków północnej Polski.

Fragment pancerza trylobita (tarcza odwłokowa) z narzutniaków północnej Polski.

Historia: Wapienie powstają z reguły w płytkich wodach ciepłych mórz. Ich obecność w ordowiku i sylurze Skandynawii jest dowodem na to, że kontynent europejski – określany przez geologów badających erę paleozoiczną mianem Bałtyki – przesunął się wówczas w rejony bliższe równikowi. Skraj Bałtyki znajdował się pod wodami rozległych, płytkich mórz, w których powstawały struktury przypominające nieco dzisiejsze rafy barierowe. Stąd obecność licznych skamieniałości koralowców i gąbek.

Rejon dzisiejszej Skandynawii wyglądał we wczesnym paleozoiku zupełnie inaczej niż miliard lat wcześniej. Miejsce wysokich, nieprzyjaznych gór, nawiedzanych przez liczne trzęsienia ziemi, a także niebezpiecznych wulkanów zajęło płytkie morze oblewające swoimi wodami starą już Bałtykę, wędrującą samotnie po oceanach. Morze to stawało się coraz płytsze, gdyż bliski był moment, gdy opuści ono dzisiejszą Skandynawię, do której zbliżał się inny kontynent – współczesna Ameryka Północna. Kolizja tych obu fragmentów skorupy ziemskiej spowodowała kolejny zwrot w dziejach naszego kontynentu i całkowicie zmieniła oblicze zachodniej części Skandynawii.

Europa w sylurze, 420 mln lat temu: płytkiw morze na terenie Skandynawii.

Tak wyglądało płytkie morze, które znajdowało się na terenie południowej części dzisiejszej Skandynawii. Zwierzęta, których skamieniałości są powszechne w sylurskich wapieniach znajdowanych w północnej Polsce, żyły właśnie w takim środowisku. Rys. Edyta Felcyn.

Podsumowanie

W przedstawionym tutaj kluczu ograniczyłem się tylko do kilku najbardziej ogólnych, pospolitych i łatwych do rozpoznania typów skał pochodzących ze Skandynawii i znajdowanych w zasięgu zlodowaceń plejstoceńskich. Pominąłem też skały młodsze, liczące mniej niż 400 milionów lat. Niektóre z nich także są łatwe do znalezienia i rozpoznania. Nie posiadają one jednak głównego waloru opisanych narzutniaków: ich historii datowanej na co najmniej pół miliarda lat.