Najwyższe i najbardziej znane polskie góry – Tatry Wysokie i Karkonosze – zbudowane są ze skał granitoidowych. Te same skały są też popularnym kamieniem dekoracyjnym. Ich historia jest jednak mało znana. A szkoda, bo te skały mogą nam powiedzieć o wydarzeniach sprzed ponad 300 milionów lat!
Choć nazywane są granitami, to bardziej prawidłowa nazwa brzmi – granitoidy. Skały takie powstają w głębi Ziemi, w wielkich komorach zawierających gorący stop skalny, czyli magmę. Dzisiaj taki zbiornik magmy znajduje się na przykład w rejonie parku Yellowstone w północno-zachodniej części USA. Już sam ten fakt sporo nam mówi o tym, jak wyglądała Polska w momencie, gdy terytorium naszego kraju podścielały komory magmowe.
Tak powstały karbońskie granitoidy Dolnego Śląska. Na schemacie widoczny zbiornik magmowy, w którym stygły skały granitoidowe. W pustkach krystalizował kwarc oraz inne minerały, tworząc piękne geody i druzy (rys. Edyta Felcyn).
Stopniowe ochładzanie się stopu skalnego w zbiorniku powoduje, że tworzące go związki chemiczne zaczynają krystalizować. W ten sposób powstają minerały. Skały powstające głęboko pod Ziemią, poprzez krystalizację magmy, nazywane są skałami magmowymi głębinowymi. Jednymi z tych skał są granitoidy.
Granitoidy i granity
Granitoidy zbudowane są głównie z trzech minerałów – kwarcu, skaleni oraz miki. Jeżeli w skład skały granitoidowej wchodzą dwie odmiany skaleni – skalenie alkaliczne oraz plagioklazy, i są one reprezentowane w mniej więcej tych samych ilościach, to skała nosi nazwę granitu. Jeżeli któraś z odmian skaleni przeważa, skałę należy nazwać inaczej. Popularne granitoidy, w których dominują plagioklazy noszą nazwę granodiorytów oraz tonalitów. Te ostatnie można zobaczyć w Tatrach Zachodnich.
Typowe polskie granitoidy z terenu Dolnego Śląska. Strzałkami zaznaczone zostały szare kryształy kwarcu. Białe ziarna to skalenie, a czarne – miki.
Granodioryty i tonality są granitoidami, ale nie należą do granitów. Dlatego też skały magmowe głębinowe zbudowane z kwarcu, skaleni oraz miki najbezpieczniej jest nazywać granitoidami. Odróżnienie granitów oraz granodiorytów może być trudne dla początkującego zbieracza skał i minerałów. Skalenie w granitach generalnie bywają różnokolorowe (barwa odzwierciedla ich skład chemiczny), natomiast w granodiorytach są najczęściej białe. Nie jest to jednak uniwersalna zasada. W dalszej części tekstu będę więc używał terminu granitoidy, mając na uwadze fakt, że tylko niektóre z nich są „prawdziwymi” granitami.
Gdzie można znaleźć polskie granitoidy?
Polskie skały granitoidowe można znaleźć przede wszystkim na terenie Dolnego Śląska. Granitoidy budują między innymi:
- Karkonosze – niemal cały masyw, poza fragmentem znajdującym się na wschód od Śnieżki; karkonoskie skałki zbudowane są właśnie z granitu; granity karkonoskie wyróżniają się obecnością dużych, kremowych kryształów skaleni,
- okolice Strzegomia, Strzelina, Sobótki – tamtejsze granitoidy są przeważnie białe, z szarymi, trudno dostrzegalnymi ziarnami kwarcu, a także czarnymi, połyskującymi wpryśnięciami miki; istnieją wyjątki od tej zasady,
- rejon Kudowy-Zdroju – tamtejsze granity są interesujące ze względu na swoją intensywnie różową barwę.
Granitoidy tatrzańskie – białe, z czarnymi kryształami miki – mają wiek zbliżony do skał wymienionych powyżej. Ich też będzie więc dotyczyła historia, którą opiszę w tym tekście.
Kryształy skaleni tkwiące w granitoidzie. Kremowe lub lekko pomarańczowe, duże ziarna skaleni są typowe dla granitów karkonoskich.
Oprócz wymienionych skał granitoidy można także zobaczyć:
- na południowo-zachodnich krańcach Polski,
- na północ od Jeleniej Góry, w dolinie Bobru,
- w Masywie Śnieżnika.
Te granitoidy są jednak dużo starsze, a ich historia jest inna niż skał wymienionych wcześniej i nie zostanie przeze mnie opisana w tym artykule. Ich dzieje związane są z wydarzeniami, które miały miejsce niemal pół miliarda lat temu na obrzeżu wielkiego kontynentu nazywanego przez geologów Gondwaną.
Historia tych skał opisana jest w artykule Pamiątki po epoce lodowej.
Jak powstały polskie granitoidy?
Granitoidy Dolnego Śląska oraz Tatr tworzyły się w zbiornikach magmy, które uformowały się ponad 300 milionów lat temu. Ich powstanie miało związek z ważnymi wydarzeniami, które na zawsze zmieniły oblicze Europy.
Jeszcze około 400 milionów lat temu Europa składała się tylko z terenu platformy wschodnioeuropejskiej, a więc Skandynawii, Finlandii, Rosji, Białorusi oraz Ukrainy, a także obszaru dzisiejszej północno-wschodniej Polski. Do platformy doklejony była Anglia, kraje Beneluksu oraz północnej Niemcy, które wcześniej stanowiły niewielki kontynent nazywany przez geologów Awalonią. Co ciekawe, ówczesna Europa połączona była z Ameryką Północną, tworząc jeden kontynent! Określamy go mianem Eurameryki lub Laurosji.
Połączona Europa i Ameryka Północna, czyli Eurameryka. Tak wyglądał nasz kontynent około 400 milionów lat temu.
Od około 400 milionów lat temu do Eurameryki zbliżały się niewielkie wyspy i małe fragmenty kontynentalne, które oderwały się od Gondwany. Stanowiły one wcześniej część tego wielkiego kontynentu, składającego się z dzisiejszej Ameryki Południowej, Afryki, Indii, Australii oraz Antarktydy.
Armoryka, której częścią są dzisiejsze Sudety, okołó 500 milionów lat temu, jeszcze jako część kontynentu Gondwany. Europa znajdowała się wiele kilometrów na północ (kontynent oznaczony nazwą Baltika). Rekonstrukcja przygotowana z użyciem programu GMAP.
Te małe wyspy – nazywane niekiedy przez geologów Armoryką – oderwały się prawdopodobnie od północnej Afryki i około 325 milionów lat temu uderzyły w Euramerykę. Przyłączone do niej stały się terenem dzisiejszej Francji, Niemiec, Czech, fragmentami Hiszpanii, Szwajcarii, a także… Dolnym Śląskiem. Dopiero wtedy polskie Sudety stały się częścią Europy!
Tak wyglądał świat 385 milionów lat temu. Dzisiejsza Europa wschodnia i północna (z dużym fragmentem Polski) stanowiła część kontynentu Eurameryka. Poniżej czerwonej kropki reprezentującej teren Polski widoczny jest podłużny, niewielki ląd, oddzielony od kontynentu Eurameryki morzem. To właśnie Armoryka i stanowiący jej część dzisiejszy Dolny Śląsk.
Kolizje kontynentów doprowadziły do powstania komór magmowych, które podścielały między innymi tereny dzisiejszej południowej Polski. W zbiornikach gorącej magmy powoli krystalizowały granitoidy. Proces stygnięcia magmy trwał miliony lat. Tyle czasu jest potrzebne, by gorący stop ostygł od temperatur wyjściowych, które przekraczały tysiąc stopni Celsjusza.
Świat 310 milionów lat temu, w karbonie. Tutaj Armoryka jest już częścią Europy. W wyniku kolizji Eurameryki i Gondwany powstał ogromny kontynent Pangea. Wypiętrzył się też ogromny łańcuch górski, którego część znajdowała się na terenie dzisiejszego Dolnego Śląska. To pod tymi górami powstały komory magmowe, z których pochodzą polskie granitoidy.
Tworzące się zbiorniki magmowe powstawały pomiędzy istniejącymi już, starszymi skałami. W wyniku kontaktu z gorącym stopem ulegały one przeobrażeniu, tworząc bardzo twarde skały przeobrażone. Skały te można zaobserwować także dzisiaj w otoczeniu granitoidów. To zjawisko jest szczególnie dobrze w Karkonoszach, gdzie granity karkonoskie otoczone są twardymi skałami przeobrażonymi – hornfelsami – widocznymi na północny-zachód od Szklarskiej Poręby (w Górach Izerskich), a także na Śnieżce, która zbudowana jest właśnie z hornfelsów.
Widok na Śnieżkę (najwyższe wzniesienie Karkonoszy) z Równi pod Śnieżką. Kopuła szczytowa Śnieżki zbudowana jest z hornfelsów, w rejonie schroniska widocznego na Równi kończą się granity karkonoskie. Slajd wykonany około 1900 roku.
W wyniku kolizji kontynentów doszło nie tylko do uformowania się zbiorników magmowych, ale także do połączenia większości lądów istniejących 300 milionów lat temu w jeden gigantyczny kontynent, któremu nadano nazwę Pangea. Pomiędzy dawną Eurameryką i Gondwaną utworzył się ogromny łańcuch górski, który zajmował także rejon Dolnego Śląska. W tych górach, liczących prawdopodobnie kilka kilometrów wysokości, dymiły liczne wulkany.
Jak granitoidy znalazły się na powierzchni?
Granitoidy tworzą się w podziemnych zbiornikach magmy. Dzisiaj jednak widzimy je na powierzchni. Do ich ujawnienia przyczyniły się procesy geologiczne działające na przestrzeni ostatnich 300 milionów lat.
Procesy te były początkowo związane z niszczeniem wysokich gór, które powstały w wyniku kolizji kontynentalnych sprzed 325 milionów lat. Geolodzy często określają te góry mianem waryscydów. Już w erze mezozoicznej góry te przestały istnieć. Dzisiejsze Sudety nie mają więc wiele wspólnego z dawnymi waryscydami, choć często – i mylnie – są one opisywane jako góry, które powstały w wyniku orogenezy waryscyjskiej (hercyńskiej). Ten problem opisałem szerzej w artykule Nie ma starych gór.
Procesy wietrzenia i erozji prowadzące do zniszczenia dawnych gór wydobyły granitoidy na powierzchnię. Stało się to jednak z pomocą innych geologicznych procesów, które dla odmiany prowadziły do wypiętrzania całego terenu południowej Polski.
To wypiętrzanie zaczęło się jednak o wiele później i było zjawiskiem stosunkowo młodym – oczywiście w geologicznej skali czasu! Dolny Śląsk zaczął szybko wędrować w górę dopiero w erze kenozoicznej, a ściślej – od około 40 milionów lat temu. To wtedy wypiętrzone zostały dzisiejsze Sudety. Tworzące się góry ulegały procesom niszczenia, które usuwały kolejne pakiety skał, aż do momentu odsłonienia granitoidów. Dzisiaj to one znajdują się w wielu miejscach na powierzchni. Nie zmienia to jednak faktu, że powstały one kilometry pod powierzchnią naszej planety.
Podsumowanie
Oglądając polskie granitoidy trudno domyślić się, że stoi za nimi ponad 300 milionów lat historii i oddziaływania licznych procesów geologicznych – związanych zarówno z wnętrzem Ziemi (endogenicznych), jak i powierzchnią planety (egzogenicznych). Tyle lat musiało upłynąć by naszym oczom ukazały się skały używane dzisiaj powszechnie do utwardzania dróg, w ogrodach, jako płyty chodnikowe, posadzkowe, na ścianach budynków… Warto przypomnieć sobie tę historię, gdy wakacyjne wyjazdy zaprowadzą nas w Sudety lub Tatry.
Polskie granitoidy znajdują się w naszym pudełku Polskie skały. Zestaw poszukiwacza. Tam również umieściliśmy krótki podręcznik, dzięki któremu łatwo rozpoznamy te skały.
