W płytkich morzach tworzą się głównie piaskowce (skały osadowe okruchowe) oraz wapienie (skały osadowe chemiczne, zazwyczaj powstają one na dnach cieplejszych zbiorników morskich niż w przypadku piaskowców). Te skały znajdują się – na różnych głębokościach – na terenie całego naszego kraju. To pokazuje, że w przeszłości każde miejsce położone na terytorium Polski stanowiło dno morza – i to niemal zawsze więcej niż jeden raz.
Oprócz płytkich mórz na terenie naszego kraju znajdowały się jednak niegdyś również oceany. Wiemy, że ich dna znajdowały się na głębokościach co najmniej trzech, a prawdopodobnie nawet pięciu-sześciu kilometrów.
Jak możemy ustalić głębokość dawnego, nieistniejącego już zbiornika morskiego? Nieocenioną pomoc stanowią skały tworzące się na jego dnie. Wapienie – skały osadowe chemiczne zbudowane z węglanu wapnia – nie mogą się odkładać na dużych głębokościach (co najmniej 3-4 km), ze względu na silnie zwiększającą się tam rozpuszczalność węglanów.
Dodatkowo, w dużych odległościach od lądów (gdzie należałoby również oczekiwać znaczących głębokości) na dno opadają bardzo niewielkie ilości materiału pochodzącego z obszarów wynurzonych – aczkolwiek nie jest to bezwzględnie obowiązująca reguła. Ponadto w takich miejscach żyje stosunkowo niewiele zwierząt stanowiących bentos, czyli bytujących na dnie. W osadzie spotykane są zatem niemal wyłącznie skamieniałości organizmów unoszących się w toni wodnej.
Jeżeli podsumować wszystkie te czynniki (brak wytrącającego się węglanu wapnia, mała dostawa materiału, brak bentosu), to kandydatem na wskaźnik głębokich mórz powinna być skała, która nie jest wapieniem ani dolomitem (są to węglany), a dodatkowo powstaje bardzo powoli, przy braku dostawy piasku i mułu z lądu, najprawdopodobniej głównie przez gromadzenie się drobnych skamieniałości organizmów planktonicznych (z toni wodnej).
Wszystkie te warunki spełniają radiolaryty. Są to bardzo twarde skały krzemionkowe, czyli zbudowane z krzemionki (dwutlenku krzemu). Są trudne do zarysowania, pękają na ostrokrawędziste kawałki, mają zróżnicowaną, czasami oryginalną (czerwoną, zieloną) barwę. Składają się one głównie ze skamieniałych skorupek mikroorganizmów z gromady promienic. Ta grupa wodnych pierwotniaków nazywana jest również radiolariami. Stąd pochodzi nazwa skały.
Radiolaryty z Sokolicy w Pieninach. Skały te powstały w okresie jurajskim, gdy w miejscu dzisiejszych Pienin znajdowało się głębokie morze o szerokości od kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów, połączone ze znajdującym się dalej na południe oceanem Tetyda.
Inne zdjęcie radiolarytu z Sokolicy w Pieninach. Okaz ma 8 cm szerokości.
Promienice tworzą niewidoczne gołym okiem pancerzyki o skomplikowanej, bajkowej strukturze, składające się z mikroskopijnych igiełek. To właśnie te pancerzyki stanowią główny budulec radiolarytów.
Szkielecik radiolarii (promienicy). Powiększenie 400x. Fot. Picturepest, Wikimedia Commons, licencja CC 2.0.
W Polsce radiolaryty znane są przede wszystkim z Pienin oraz ich okolic, z jednostki geologicznej nazywanej Pienińskim Pasem Skałkowym. Ciągnie się ona na zachód od Pienin, na południe od Nowego Targu, aż w okolice Czarnego Dunajca. Radiolaryty występują tam w wąskich strefach, silnie sfałdowanych, przeciętych uskokami i ponasuwanych na siebie, nazywanych płaszczowinami.
Miejsca występowania radiolarytów na terenie Pienińskiego Pasa Skałkowego oraz w Tatrach (oznaczone na czerwono). Na podstawie Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski w skali 1:50.000.
Podobne radiolaryty spotykane są również nieco dalej na południe, w Tatrach. Wszystkie te skały miały taką samą genezę – powstały na dnie szerokiego morza, które oddzielało niegdyś znajdującą się dalej w kierunku obecnej północy Europę, od leżącej dużo dalej na południe Afryki. Teren obecnych Pienin i Tatr nie należał jeszcze do kontynentu europejskiego. W miejscu tych gór znajdowało się szerokie morze, a odległość z okolic dzisiejszego Krakowa do Zakopanego wynosiła około 500 kilometrów lub więcej. Morze to stanowiło część leżącego dalej na południe ciepłego oceanu Tetyda.
Dziś ocean Tetyda już nie istnieje (jego szczątki to między innymi Morze Śródziemne), a Tatry i Pieniny są już częścią Europy. Jednak w czasach, gdy powstawały radiolaryty, czyli w okresach jurajskim i kredowym, między 170 a 120 milionami lat temu, w miejscu gór było morze, którego dno znajdowało się na głębokości kilku kilometrów.
Paleogeografia polskich Karpat we wczesnej kredzie, czyli około 140 milionów lat temu. Radiolaryty powstawały głównie w zbiorniku znajdującym się na południe od grzbietu czorsztyńskiego. Szerokość basenów nie jest znana, szacunki podano tutaj za pracą Golonka et al., 2008. Główne elementy paleogeograficzne zachodnich Karpat zewnętrznych w późnej jurze i wczesnej kredzie. Geologia 34, 3/1, 61-72.
Radiolaryty spotykane są również na Dolnym Śląsku, na południowy zachód od Wrocławia. Tutaj również są one pamiątką po głębokim morzu, jednak dużo starszym. Radiolaryty z Dolnego Śląska pochodzą z okresu sylurskiego i mają ponad 400 milionów lat. Wiemy, że w odróżnieniu od skał z Pienin i Tatr powstawały one nie na dnie głębokiego morza, ale w najprawdziwszym oceanie. Niewiele dalej znajdują się bowiem nieco młodsze skały stanowiące dawną skorupę oceaniczną. Są to serpentynity oraz gabra budujące Masyw Ślęży oraz Raduni.
Radiolaryty i łupki krzemionkowe pojawiają się na Dolnym Śląsku między innymi w okolicach Sobótki i Jordanowa (czerwone plamy). Nieco dalej na zachód widoczny jest Masyw Ślęży, zbudowany ze skał, które stanowiły dno Oceanu Rei. To na dnie tego samego oceanu tworzyły się radiolaryty. Na podstawie Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski w skali 1:50.000.
Radiolaryty dolnośląskie są zatem pamiątką po prawdziwym oceanie, nazywanym Oceanem Rei. Ponad 400 milionów lat temu oddzielał on obecne Sudety i tereny Czech od obszaru dzisiejszej północno-wschodniej Polski. Odległość pomiędzy współczesną Warszawą a Jelenią Górą wynosiła wówczas kilka tysięcy kilometrów, a pomiędzy znajdował się ocean o głębokościach sięgających 5-6 lub więcej kilometrów!
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 serpentynity i gabra Masywu Ślęży, a także rzadkie skały krzemionkowe, zwłaszcza radiolaryty.
