Budową geologiczną nazywamy sposób przestrzennego rozmieszczenia skał w skorupie ziemskiej. Zależy ona od procesów tworzenia się skał i od oddziaływań, którym skały są poddawane. Szczególnie ważne są procesy powodujące mechaniczne przekształcenia skorupy ziemskiej, zwane deformacjami. Ułożenie skał, w szczególności ich warstw, a także nauka o ułożeniu skał i ruchach zmieniających to ułożenie nazywana jest tektoniką.

RdHT7YmOr6Lbx

Schemat, przedstawiający warstwowanie skał ma kształt prostopadłościanu z pofalowanym górnym brzegiem. Jest podzielony na warstwy, oznaczone innymi kolorami. Od góry pofalowana warstwa koloru pomarańczowego z czarnymi kropkami. Poniżej, falowaną linią oddziela się warstwa granatowa z pionowymi, skierowanymi pod ukosem kropkami. Poniżej większa warstwa błękitna z poziomymi liniami stworzonymi z kropek. Pod nią znajduje się jasnozielona warstwa, a przy linii która oddziela ją od kolejnej, widnieje napis: „strop”. Niżej znajduje się warstwa skalna, a przy jej dolnym oddzieleniu widnieje napis: „spąg”. Ostatnia, dolna warstwa ma kolor szary i kreski skierowane pionowo i pod ukosem.

Wskazane na schemacie ułożenie warstw jest rzadkie, gdyż Ziemia jest poddawana wielu procesom i ruchom, takim jak trzęsienia ziemi, ruchy górotwórcze itp. Dlatego warstwy skalne podlegają dyslokacji, czyli przemieszczeniu.

Strukturami tektonicznymi o zasięgu globalnym w skorupie ziemskiej są płyty litosfery - kontynentalne i oceaniczne. Na Ziemi wyróżniono kilkanaście takich płyt. Poruszają się one względem siebie. Ich granice wyznaczone są najczęściej przez grzbiety i rowy oceaniczne.

Procesy diastroficzneprocesy diastroficzneProcesy diastroficzne (powodujące mechaniczne przekształcenia skorupy ziemskiej) często powodują łagodne, ale rozległe odkształcenia skorupy ziemskiej. Są one widoczne np. w wahaniach linii brzegowej mórz. Niejednokrotnie procesy te wywołują jednak odkształcenia o dużej intensywności – wyrażają się one utworzeniem odrębnych jednostek budowy tektonicznej, czyli struktur tektonicznych.

Platformy i tarcze krystaliczne

Odkształcenia skał mogą być ciągłe (bez utraty ciągłości odkształcanego ośrodka, np. wygięcie warstwy) i nieciągłe (z przerwaniem ciągłości, np. rozerwanie warstwy). Rodzaje odkształceń zależą od rodzaju procesów tektonicznych, warunków, w jakich się odbywają, a także od rodzaju odkształcanych skał. Niektóre części skorupy ziemskiej nie zostały przez te procesy odkształcone – należą do nich platformy kontynentalne. Mają z reguły dwudzielną budowę – krystaliczne podłoże (cokół) i leżące na nim warstwy osadów. Krystaliczne podłoże zbudowane jest ze skał magmowych i metamorficznych, a osady na nim zalegające mają budowę płytową – płyty składają się z poziomo zalegających warstw skał osadowych, które powstawały w kolejnych okresach geologicznych. Ze względu na to, że na Ziemi zachodzą procesy denudacyjne (niszczące), płyty cechują się lukami stratygraficznymiluka stratygraficznalukami stratygraficznymi – występują wtedy, gdy dany obszar był terenem lądowym i podlegał działalności wiatru, wody, lodowców itp. Czynniki te powodowały zdzieranie poszczególnych warstw, dlatego w seriach skalnych brakuje warstw osadowych z niektórych okresów. Przykładami platform mogą być: platforma wschodnioeuropejska, syberyjska, saharyjska. Część platformy, która zostaje całkowicie pozbawiona osadów (np. w wyniku erozyjnej działalności lądolodu), nazywana jest tarczą krystaliczną. Przykłady tarcz: bałtycka, ukraińska, kanadyjska, gujańska, dekańska. Platformy i tarcze należą do tzw. kratonówkratonkratonów (np. kraton wschodnioeuropejski zajmuje w większości rozległa platforma wschodnioeuropejska, ale leżą na nim również dwie tarcze – tarcza bałtycka w części północnej i tarcza ukraińska w południowo‑zachodniej).

RNRZS9aWX77aq

Prostokątny schemat z pofalowanym wierzchem obrazuje tarczę i platformę. Tarcza została zaznaczona kolorem błękitnym i pionowymi kreskami pod ukosem. Zajmuje całość dolnej części schematu i część górnej od lewej strony. Platforma została zaznaczona kolorem zielonym i pionowymi, przerywanymi liniami pod ukosem. Znajduje się na górze prawej części schematu. Schemat ukazuje jak platforma zachodzi na tarczę.

W obrębie platform wyróżnia się mniejsze jednostki, np. niecki, wyniesienia, obniżenia, monokliny. Przykładami mogą być jednostki tektoniczne występujące na obszarze Polski. W obrębie platformy wschodnioeuropejskiej wyróżnia się m.in. obniżenie perybałtyckie, wyniesienie mazurskie, obniżenie podlaskie i strukturę zrębową podlasko‑lubelską. W obrębie platformy zachodnioeuropejskiej występują m.in.: wał pomorsko‑kujawski, niecka mogileńsko‑łódzka, niecka miechowska, monoklina przedsudecka.

Obniżenia to głębokie niecki, w których zalegają osady np. starszego paleozoiku, mezozoiku i kenozoiku. W wyniesieniach strop podłoża krystalicznego znajduje się bardzo płytko (np. w Polsce może być na głębokości około 250 m), a na nim zalegają serie skał osadowych. Struktura zrębowa (np. podlasko‑lubelska) jest mocno wypiętrzoną strefą, w której wyróżnia się wyniesienia (np. Sławatycze) i obniżenia (np. nadbużańskie).

R134KipwpOz5u

Schemat przedstawia budowę tektoniczną Europy. Różnymi kolorami zaznaczono wyróżniające się platformy i tarcze. Największa jest Platforma Wschodnioeuropejska zaznaczona kolorem pomarańczowym i obejmująca tereny Rosji, Ukrainy, Białorusi, Estonii, Łotwy, Litwy i północno‑wschodniej Polski. Na terenie Ukrainy kolorem fioletowym zaznaczono Tarczę Ukraińską. Na północy, zaznaczono kolorem fioletowym, Tarczę Bałtycką. Obejmuje ona tereny północno‑zachodniego krańca Rosji, Finlandii, Szwecji i południowej Norwegii. Powyżej kolorem różowym zaznaczono Góry Skandynawskie. Platforma Zachodnioeuropejska zaznaczona została kolorem zielonym, w obszarach górzystych ma kolor żółty. Rozciąga się ona od Portugalii i Hiszpanii, przez Francję, Niemcy, aż do południowo‑zachodniej Polski. Na terenie Hiszpanii kolorem fioletowym zaznaczono Masyw Centralny, a na terenie Czech, Masyw Czeski. Tereny południa Europy od Węgier i Austrii w dół, zostały zaznaczone kolorem białym i czerwonym. Znajdują się tam też dwa napisy: Alpy i Karpaty.

R1CPqMZKnnsmb

Schemat pokazuje budowę tektoniczną Polski. Przez Polskę przebiega linia oddzielająca dwie platformy tektoniczne. Biegnie ona między Szczecinem, a Gdańskiem, przebiega po prawej stronie Bydgoszczy, następnie oddziela w połowie drogi Łódź i Warszawę, oraz Kielce i Rzeszów od Lublina. Na północnym wschodzie Polski znajduje się Platforma Wschodnioeuropejska zaznaczona kolorem zielonym, a na południowym zachodzie Platforma zachodnioeuropejska, zaznaczona kolorem żółtym. Tereny na południe od Krakowa i Rzeszowa to Orogen Karpacki zaznaczony kolorem pomarańczowym.

Rne4phF7NDVpf

Mapa ukazuje jednostki geologiczne Polski. Wydzielone są one grubymi, zielonymi liniami. Od północnego wschodu są to: Wyniesienie Łeby, poniżej Synekliza Perybałtycka, w której znajdują się Obniżenie Kaszubsko‑Warmińskie i Obniżenie Litewskie, poniżej jest Wyniesienie Mazursko‑Suwalskie, dalej Obniżenie Podlaskie i Wzniesienie Zrębowe Podlasko‑Lubelskie,w którym zaznaczono Blok Łukowsko‑Wisznicki i Blok Chełmski. Na lewo od tych wszystkich jednostek geologicznych przez całą Polskę biegnie pas oznaczony jako Synklinorium Brzeżne. Zostały w nim wydzielone od północy synklinoria: Pomorskie, Warszawskie i Lubelskie. Równolegle przez środek Polski przebiega Antyklinorium Środkowopolskie. Wyróżnione zostały w nim od północy: antyklinoria: Pomorskie, Kujawskie, Rawsko‑Gielniowskie, Świętokrzyskie i Dolnego Sanu. Dalej, równolegle przebiega przez Polskę Synklinorium Szczecińsko‑Miechowskie, w którym wyróżniono: Synklinorium Szczecińskie, Elewacje Obronicką, synklinoria Mogilskie i Łódzkie, Elewacje Radomskowską i Miechowską oraz Synklinorium Niedziańskie. Graniczą one z linią Karpat. Na południe od Synklinorium Szczecińsko‑Miechowskiego znajdują się Monoklina Przedsudecka, podzielona na strefy: Gorzów‑Jarocin i Wschowa‑Ostrzeszów. Poniżej jest jeszcze Monoklina Śląskokrakowska. Od zachodu graniczy z Zapadliskiem Górnośląskim, a powyżej znajduje się linia Sudetów, podzielona na Wschodnie, Zachodnie i Wał Północnosudecki.

W obrębie platformy zachodnioeuropejskiej występuje wał pomorsko‑kujawski, który jest wielkim antyklinoriumantyklinoriumantyklinorium biegnącym w Polsce z północnego zachodu na południowy wschód. Towarzyszą mu niecki (np. mogileńsko‑łódzka), które są synklinoriamisynklinoriumsynklinoriami o identycznym kierunku przebiegu.

Budowa płytowa i monoklinalna

Budowa płytowabudowa płytowaBudowa płytowa występuje tam, gdzie skały osadowe leżą poziomo. Ten pierwotny układ skał nie został zaburzony przez żadne ruchy tektoniczne.

Obszar o budowie płytowej może być podnoszony równomiernie, ale czasami podnoszony jest silniej z jednej strony – powstaje monoklina, którą tworzą warstwy łagodnie pochylone w jednym kierunku. W monoklinie pierwotny układ skał nie został zaburzony (skały nie zostały sfałdowane). Przykładem monokliny jest np. monoklina przedsudecka w Polsce.

R1NykS7aGKbGa

Schemat monokliny jest przedstawiony za pomocą lekko pofalowanego prostokąta podzielonego na warstwy o różnych kolorach. Kolejno od góry: jasnopomarańczowa, pomarańczowa, ciemnopomarańczowa, jasnobrązowa i brązowa. Na warstwie brązowej jest biały napis: „monoklina” w niebieskiej ramce. Po lewej stronie schematu umieszczona została niebieska strzałka wskazująca kierunek od warstwy brązowej do jasnopomarańczowej.

Z kolei progi strukturalne utworzone na obszarach monoklinalnych nazywamy kuestami, które powstały w wyniku procesów denudacji sąsiadujących, mniej odpornych warstw skalnych.

RPtp9qligRXbQ

Schemat kuesty pokazuje cztery pagórki podzielone wewnątrz na równe poziome linie, mocno przechylone w prawą stronę. Każda strefa wyznaczona przez linie ma inny kolor. Kolejno od prawej strony: ciemnoczerwony, czerwony, ciemnoniebieski, niebieski, błękitny, brązowy, żółty, beżowy, ciemnozielony, zielony, seledynowy, jasnozielony.

RfRKdIorO7bpg

Zdjęcie pokazuje równe wzniesienia, ułożone w prostej linii, ciągnące się przez cały środek fotografii. Po lewej stronie szczytów, zbocza są długie i łagodne, lekko pofalowane. Ziemia ma kolor pomarańczowy, gdzieniegdzie widać zielone kępy roślinności. Zbocza po prawej stronie są krótkie, proste i urwiste. Prawie całe pokryte są zielenią. W oddali zarówno po prawej i lewej stronie widać pola i niewielkie zabudowania.

Deformacje ciągłe (np. w obrębie orogenu karpackiego) – fałdy skalne

Fałdy skalne to najczęściej spotykane formy deformacji ciągłych, w których ciągłość warstwy nie została przerwana. Są to wygięcia warstw skalnych powstałe w wyniku ruchów tektonicznych spowodowanych bocznymi naciskami na poziome warstwy skalne.

W fałdzie skalnym wyróżnia się: antyklinę (siodło), synklinę (łęk), skrzydło, oś fałdu.

R1OuUZLihHNbQ

Schemat fałdu został przedstawiony za pomocą pofalowanego prostopadłościanu. Falistymi liniami podzielony jest na cztery warstwy. Pierwsza od góry ma kolor pomarańczowy i czarne kropki. W jej wyższym punkcie, tam gdzie łączy się z drugą strefą jest napis: antyklina. W niższym punkcie napis skrzydło. Druga sfera oznaczona kolorem różowym. Trzecia ma kolor niebieski i poziome przerywane linie. Podpisana jest jako synklina. Na samym dole jest strefa zielona z ukośnymi kreskami i podpis: oś fałdu.

Antyklina (siodło) to część fałdu, w której warstwy skalne wygięte są ku górze.

Synklina (łęk) to część fałdu, w której warstwy skalne wygięte są ku dołowi.

Skrzydło to warstwy skalne nachylone w jednym kierunku, będące częścią antykliny lub synkliny, najczęściej powierzchnia ta łączy antyklinę z synkliną. 

Oś fałdu to linia biegnąca przez środek antykliny lub synkliny.

RH50j3cCnWsHX

Ilustracja pokazuje cztery rodzaje fałdów i wykres kątu zbieżności fałdu. Pierwszy od góry jest wykres. Przedstawia podwójną sinusoidę. Na niej zaznaczone są kąty proste. Obok kątów prostych są małe trójkąty podpisane jako kąt zbieżności fałdu. Następnie obok znajduje się schemat przedstawiający fałd, jako zielony płaski prostokąt równomiernie, łagodnie pofalowany. Podpisany jest „normalny stojący”. Na kolejnym przykładzie widzimy fałdy dość wysokie i wąskie, skierowane lekko w prawą stronę. Podpisany jest: izoklinalny. Na dole od lewej strony jest przykład z dwoma pofalowaniami. Fałdy są dość szerokie, rozszerzają i spłaszczają się przy wierzchołkach. Przykład podpisany jest jako: wachlarzowaty. Ostatni przykład to pojedynczy bardzo szeroki i spłaszczony fałd podpisany jako: kuferkowy.

Czasami w wyniku silnego nacisku z jednej strony (z boku) może dojść do powstania płaszczowiny – pokrywy mas skalnych oderwanej od podłoża i przesuniętej na znaczną odległość. Góry są zbudowane przede wszystkim z płaszczowin. Podczas przemieszczania dochodzi do sfałdowań i spękań, w wyniku tego płaszczowina jest wewnętrznie bardzo zdeformowana.

RmmZzCxlqdADC

Ilustracja pokazuje cztery rodzaje fałdów i wykres kąta zbieżności fałdu. Pierwszy od góry jest wykres. Przedstawia podwójną sinusoidę. Na niej zaznaczone są kąty proste. Obok kątów prostych są małe trójkąty podpisane jako kąt zbieżności fałdu. Następnie obok znajduje się schemat przedstawiający fałd, jako zielony płaski prostokąt równomiernie, łagodnie pofalowany. Podpisany jest „normalny stojący”. Na kolejnym przykładzie widzimy fałdy dość wysokie i wąskie, skierowane lekko w prawą stronę. Podpisany jest: izoklinalny. Na dole od lewej strony jest przykład z dwoma pofalowaniami. Fałdy są dość szerokie, rozszerzają i spłaszczają się przy wierzchołkach. Przykład podpisany jest jako: wachlarzowaty. Ostatni przykład to pojedynczy bardzo szeroki i spłaszczony fałd podpisany jako: kuferkowy.

Deformacje nieciągłe (np. w obrębie orogenu sudeckiego) – uskoki

Uskok to przesunięcie warstw skalnych wzdłuż powierzchni pęknięcia. Podstawowymi elementami uskoku są: skrzydło (wiszące lub zrzucone) i powierzchnia uskokowa (linia uskoku). Wyróżniamy kilka rodzajów uskoków: normalny, pionowy, odwrócony, przesuwczy, rozwarty.

RNnaMVTHkXQyU

Schemat uskoku został przedstawiony za pomocą pofalowanego prostopadłościanu ukośnie przepołowionego na środku. Zaznaczone są na nim warstwy gleby. Pierwsza od góry ma kolor pomarańczowy i czarne kropki. Druga sfera oznaczona kolorem różowym. Trzecia ma kolor niebieski i poziome przerywane linie. Na samym dole jest strefa zielona z ukośnymi kreskami. Po lewej stronie czarnej linii podpisanej: linia uskoku, wszystkie warstwy są wzniesione ku górze i podpisane jako: skrzydło wiszące. Po prawej stronie linii uskoku warstwy są obniżone i podpisane jako: skrzydło zrzucone. W skrzydle wiszącym ponad ziemię wzniesione są dwie pierwsze warstwy, a ostatnia jest o wiele większa niż w skrzydle zrzuconym.

Typy uskoków

Szczególnym rodzajem uskoku przesuwczego jest uskok transformacyjny – granica tektoniczna między dwiema płytami litosfery, które przemieszczają się poziomo i równolegle względem siebie. Takie uskoki występują np. w strefie ryftowejstrefa ryftowastrefie ryftowej na grzbiecie oceanicznym oraz w strefach subdukcjistrefa subdukcjistrefach subdukcji. Bardzo znanym przykładem jest uskok San Andreas w Kalifornii.

R6IRhSsCzQUSd

Na zdjęciu z perspektywy lotu ptaka widać duży obszar płaskiego terenu. Przez środek zdjęcia od dołu do góry widać wąwóz i odchodzącą połowie od niego rzekę. Rzeka kieruje się w lewą stronę. Wzdłuż wąwozu, po obu jego stronach, widać dość wysokie góry. Prostopadle do wąwozu znajdują się zbocza gór tworząc kolejne doliny i wąwozy.

Wzdłuż uskoków fragmenty litosfery mogą przesuwać się względem siebie na znaczne odległości – w poziomie i w pionie. Mogą powstawać góry zrębowe – w wyniku wypiętrzania wzdłuż uskoków np. sfałdowanych wcześniej obszarów górskich (tak powstały np. Sudety, Harz, Góry Smocze), które należą do dyslokacji nieciągłych. Wypiętrzony blok litosfery zachowuje swoją strukturę, skały nie ulegają sfałdowaniu, mogą zostać trochę pochylone w wyniku nierównomiernego wypiętrzania. Jeżeli wzdłuż uskoków nastąpi obniżenie fragmentu litosfery, powstanie rów tektoniczny (np. Rów Krzeszowicki niedaleko Krakowa).

RhYuBzUQnlHJS

Schemat gór zrębowych został ukazany za pomocą prostokąta podzielonego na pięć trapezów. Pierwszy szerszy na górze i węższy na dole jest podzielony na pięć równoległych sfer o kolorach od góry: jasnopomarańczowy, pomarańczowy, ciemnopomarańczowy, jasnobrązowy i brązowy. Na trapezie jest duża, czarna, pionowa strzałka, skierowana ku dołu. Linia oddzielająca go od drugiego trapezu po prawej stronie podpisana jest jako: „uskok”. Drugi trapez podstawę ma szeroką, a wierzch cieńszy. Pierwsza od góry sfera (jasnopomarańczowa) jest wyniesiona ponad poziom bocznych trapezów. Całość ma sześć równoległych sfer o kolorach od góry: jasnopomarańczowy, pomarańczowy, ciemnopomarańczowy, jasnobrązowy, brązowy i ciemnobrązowy. Na trapezie znajduje się duża, pionowa, czarna strzałka skierowana ku górze, a ostatnia sfera podpisana jest jako: „zrąb”. Identycznie wygląda czwarty trapez. Trzeci i piąty są takie same jak pierwszy. Wierzch trzeciego trapezu podpisany jest jako: „rów tektoniczny”.

Słownik