Prezentacja przedstawia najważniejsze etapy rozwoju geologicznego Polski. Slajd 1. Polska leży na pograniczu wielkich geologicznych jednostek strukturalnych. Z tego względu ma chyba najbardziej zróżnicowaną budowę geologiczną w Europie. Na jej terenie występują wszystkie podstawowe jednostki strukturalne, od prekambryjskich, poprzez kaledońskie, waryscyjskie (czyli hercyńskie), aż po alpejskie. W części zachodniej i południowej występuje mozaika kaledońskich i waryscyjskich jednostek tektonicznych przykrytych przez znacznie młodsze osady alpejskie. Najstarsze, prekambryjskie skały występują natomiast w północno‑wschodniej Polsce leżącej w granicach platformy wschodnioeuropejskiej, która w przybliżeniu odpowiada prastaremu kontynentowi Baltika. Budowa geologiczna Polski kształtowała się przez miliardy lat, w kolejnych etapach tworzenia się różnorodnych skał, ich deformacji tektonicznych i niszczenia wskutek erozji. Można ją poznawać na różne sposoby, np. „zdejmując” kolejne warstwy skalne i analizując ich podłoże. Daje to możliwość określenia coraz starszych i zwykle coraz głębszych struktur geologicznych, rozpoznanych dzięki wierceniom i badaniom geofizycznym. Na mapie Polski zaznaczono główne jednostki tektoniczne. Na północnym wschodzie do granicy z Toruniem, Lublinem i nieco na zachód od Warszawy sięga platforma wschodnioeuropejska (prekambryjska). To obszar fałdowań wczesnopaleozoicznych - orogenezy kaledońskiej. Należą tu także Góry Świętokrzyskie z kompleksami skalnymi przekształconymi podczas orogenezy kaledońskiej. Platforma wschodnioeuropejska na terenie Polski w kierunku zachodnim graniczy z niecką brzeżną (platforma paleozoiczna). Niecka jest długą, wąską depresją o osi północny zachód - południowy wschód. Niecka graniczy z wałem środkowopolskim (wyniesienie, platforma paleozoiczna). Wał rozciąga się z północnego zachodu na południowy wschód, od Pomorza (Świnoujście — Kołobrzeg) do Małopolski (Sandomierz — Góry Świętokrzyskie). Wał graniczy z niecką szczecińsko‑miechowską. To jednostka geologiczna w środkowej Polsce rozciągająca się z północnego zachodu na południowy wschód, od Szczecina do brzegu Karpat. Niecka ta graniczy z zachodnioeuropejską monokliną przedsudecką. Obejmuje Zieloną Górę, Gorzów Wielkopolski, Wrocław, Opole (platforma paleozoiczna). W jej południowo‑zachodniej części jest blok przedsudecki (obszar fałdowań wczesnopaleozoicznych -orogeneza kaledońska), kompleksy skalne orogenezy hercyńskiej pod pokrywą skał osadowych. Ta zaś graniczy z Sudetami (również orogeneza kaledońska), kompleksy skalne orogenezy hercyńskiej, częściowo utworzone podczas orogenezy kaledońskiej. W rejonie Katowic jest niecka górnośląska - obszar fałdowań kenozoicznych - orogeneza alpejska, pokrywy sedymentacyjne (osadowe). Na południu Polski są Karpaty - kompleksy skalne, orogeneza alpejska. Nad Karpatami jest zapadlisko przedkarpackie - orogeneza alpejska, zapadliska przedgórskie. Zapadlisko rozciąga się na północ od nasunięcia Karpat i na południe od wyżyn środkowej Polski. Dodatkowo na mapie zaznaczono uskok - granicę bloku przedsudeckiego z Sudetami i monokliną przedsudecką. Nasunięcia występują między platformą wschodnioeuropejską a niecką brzeżną oraz w Karpatach, w tym na granicy z zapadliskiem przedkarpackim. Slajd 2. Patrząc na mapę zalegających na powierzchni osadów, poznajemy przede wszystkim najmłodszą, czwartorzędową historię budowy geologicznej, sięgającą do 2 mln lat wstecz. Są to osady w większości pochodzenia lodowcowego, jeziornego lub rzecznego pokrywające niemal całą powierzchnię Polski warstwą o grubości dochodzącej miejscami do 200 m. Identyfikowana na ich podstawie historia geologiczna jest związana głównie z działalnością lądolodu pokrywającego teren Polski w czasie kolejnych zlodowaceń oraz ze współczesnymi procesami rzeźbotwórczymi. Jakie skały kryją się jednak pod grubą warstwą osadów występujących na powierzchni ziemi i jaka jest ich historia? Na mapie Polski zaznaczono utwory czwartorzędowe. Holocen, skały: piaski teras morskich częściowo zwydmione i zatorfione Wzdłuż zachodniego wybrzeża Bałtyku, Mierzeja Helska, Mierzeja Wiślana; piaski i żwiry rzeczne z pylasto‑piaszczystą pokrywą madową: większość polskich rzek. Plejstocen, skały: piaski i żwiry rzeczne oraz piaski den pradolin i zastoisk częściowo zwydmione, lokalnie z pokrywą torfów holoceńskich: znajdują się w pobliżu rzek, na ich brzegach; lessy i utwory lessopodobne występują w obrębie wyżyn polskich, Niziny Śląskiej, Wzgórz Trzebnickich, na Podkarpaciu i Pogórzu Karpackim, na Wyżynie Lubelskiej, na Wyżynie Sandomierskiej; gliny stokowe obszarów górskich i wyżynnych: Sudety, Karpaty, Góry Świętokrzyskie, obszar na wschód od Lublina; piaski i żwiry wodno- lodowcowe, głównie sandrowe: głównie północna oraz zachodnia Polska, w głąb obejmuje między innymi Bory Dolnośląskie, Bory Tucholskie, rejon Bełchatowa, Polska Północna i Środkowa mniejsze obszary sandrowe; piaski, żwiry i gliny zwałowe lodowcowe, wysoczyzny morenowe - występują na znacznym obszarze całej Polski z wyjątkiem między innymi Karpat, Sudetów; wzgórza morenowe - głównie północna i zachodnia Polska. Piaski, żwiry i gliny zwałowe lodowcowe: 1. podlaskie - linia na mapie biegnie nieco powyżej Szczecina, w stronę Bałtyku, poniżej Gdańska, nad Toruniem, Warszawą, w kierunku Białorusi; 2. południowopolskie - linia na mapie biegnie przez Sudety, Karpaty w kierunku Ukrainy, zaznaczono także niewielki obszar na północ od Krakowa; 3. środkowopolskie - biegnie przez Sudety, nieco poniżej Opola, Katowic, Krakowa, Rzeszowa, w kierunku Ukrainy; 4. północnopolskie - linia na mapie biegnie przez Zieloną Górę, poniżej Poznania, powyżej Łodzi, poniżej Olsztyna, nad Białymstokiem, w kierunku Litwy. Slajd 3. Po usunięciu osadów czwartorzędowych obraz zmienia się. Przedstawia urozmaiconą, zwłaszcza w południowej części kraju, strukturę podczwartorzędowego podłoża budowanego przez skały neogenu, paleogenu, mezozoiku, paleozoiku i prekambru. Uprośćmy go jednak jeszcze bardziej, pozwoli nam to lepiej poznać najważniejsze etapy rozwoju budowy geologicznej Polski. Pomogą nam w tym mapy opracowane przez prof. Marka Narkiewicza z Państwowego Instytutu Geologicznego. Na mapie Polski zaznaczono rodzaje skał i ich wiek. Paleozoik: gnejsy - Góry Izerskie i Pogórze Izerskie, Karkonosze, Góry Sowie, Góry Złote, Góry Orlickie, Śląsk Opolski, Góry Opawskie, Tatry Zachodnie. Paleozoik: kambr, ordowik, sylur, dewon - skały - gnejsy, granitognejsy, łupki metamorficzne, kwarcyty i diabazy, także wapienie w Górach Świętokrzyskich i marmury w Sudetach: występowanie - głównie rejon Sudetów, Kielc oraz na wschód od Kielc. Karbon - skały: granity tylko w rejonie Bogatyni i Gór Złotych starszego wieku; łupki, piaskowce, zlepieńce, węgiel kamienny - rejon Katowic, południe województwa opolskiego, rejon Wałbrzycha. Perm: skały - ryolity i ryodacyty - południowa część Wyżyny Krakowskiej, Sudety: Góry Kaczawskie, Pogórze Kaczawskie, Pogórze Izerskie, Góry Kamienne, Góry Wałbrzyskie, Pogórze Wałbrzyskie; skały - piaskowce, wapienie i dolomity: monoklina przedsudecka. Mezozoik: trias – wapienie, dolomity, iłowce i piaskowce - występowanie na północ od Kielc oraz obszar na północ od Katowic, na wschód od Opola; jura – wapienie, piaskowce - obszary przylegające do triasowych wapieni, dolomitów, iłowców i piaskowców, czyli obszar na północ od Kielc w kierunku Łodzi oraz na północny zachód od Krakowa, na północ od Łodzi; kreda – wapienie, margle, piaskowce - występowanie głównie północna Polska - województwo warmińsko‑mazurskie oraz podlaskie, w rejonie Łodzi, pomiędzy Krakowem a Kielcami, w Karpatach, na znacznym obszarze województwa lubelskiego; trias, jura, kreda - wapienie, dolomity, łupki ilaste i margliste (nierozdzielone w strukturach fałdowych Tatr i Pienin) - występowanie głównie Tatry i Pieniny. Kenozoik: paleogen – głupki ilaste, mułowce, piaskowce, andezyty i cieszynity w Karpatach: na Niżu Polskim głównie piaski i iły - występowanie głównie północna Polska - województwo warmińsko‑mazurskie, podlaskie, rejon Szczecina - województwo zachodniopomorskie, obszar wokół Lublina, Karpaty; neogen – iły, mułki, żwiry i węgle brunatne, podrzędne bazalty na pogórzach sudeckich. Występowanie: znaczna część obszaru Polski od Gdańska po Bydgoszcz, Warszawę, Poznań, Zieloną Górę, Wrocław, Opole, a także obszary na północ od Rzeszowa. Slajd 4. Na mapie pozbawionej utworów kenozoicznych widać, że na południu leży górotwór karpacki zbudowany w północnej, zewnętrznej części głównie z nasunięć łupkowo‑piaskowcowych osadów fliszowych kredy i paleogenu o wieku od 23 do 145 mln lat, ukształtowany w wyniku alpejskich ruchów górotwórczych. Południowa, wewnętrzna część, czyli Tatry, składa się z ponasuwanych skał starszych, związanych z odrębną płytą litosfery, która dosunęła się do płyty północnej wzdłuż szwu pienińskiego. Ten proces zakończył się około 15 mln lat temu, a towarzyszyło mu wgięcie skorupy ziemskiej przed czołem nasunięć karpackich. Powstało wtedy w krótkim czasie zapadlisko przedkarpackie z dochodzącymi do 3 km grubości osadami morskimi, w tym solnymi, znanymi np. z Wieliczki i złożami ropy i gazu ziemnego. Od północy zapadlisko ogranicza obszar lądowy, zbudowany ze zerodowanych skał starszych od paleogenu. W pozostałej części Polski, w basenie Niżu Polskiego, tworzyły się cienkie osady płytkomorskie i lądowe paleogenu i neogenu o wieku od 2 do 66 mln lat. Należą do nich warstwy węgla brunatnego wydobywane na przykład w okolicach Bełchatowa i Konina. Mapa geologiczna Polski bez utworów czwartorzędu. Erodowane skały starsze od paleogenu: północna część województwa zachodniopomorskiego, rejon Żuław Wiślanych, północna część województwa podlaskiego i południowo‑wschodnia część podlaskiego, rejon Sudetów, wschodnia część i południowa lubelskiego, znaczny obszar od Kalisza przez Łódź, po Kielce, Kraków i Katowice. Silnie zdeformowane skały karpackie: Karpaty. Paleogen‑neogen: znaczna część obszaru Polski - Polska północna, centralna, zachodnia, wschodnia - rejon Olsztyna, Torunia, Bydgoszczy, Gorzowa Wielkopolskiego, Szczecina, Zielonej Góry, Wrocławia, Poznania, Warszawy. Neogen: zapadlisko przedkarpackie. Zapadlisko rozciąga się na północ od nasunięcia Karpat i na południe od wyżyny środkowej Polski. Obszar zapadliska pokrywa się w znacznym stopniu z Kotliną Sandomierską. Na mapie zaznaczono także szew pleniński - obejmuje obszar Tatr. Uskoki zaznaczono na granicy Sudetów, a także na wschód od Rzeszowa. Czoło nasunięć karpackich zaznaczono pomiędzy górotworem karpackim a zapadliskiem przedkarpackim. Slajd 5. Zdjęcie osadów paleogenu i neogenu ujawnia całkowicie odmienną strukturę geologiczną, tworzoną głównie przez formacje mezozoiczne o wieku od 66 do 252 mln lat. Widoczny jest pas skał triasu, jury i kredy dolnej przecinający Polskę od Pomorza Zachodniego do Kotliny Sandomierskiej. Po obu stronach tej tektonicznej struktury, zwanej wałem śródpolskim lub środkowopolskim, występują młodsze skały górnej kredy. Wzdłuż wału uległy one erozji jeszcze przed pojawieniem się osadów paleogenu i neogenu, z tego względu nie występują one w południowo‑wschodniej jego części, między innymi w Górach Świętokrzyskich. Warto zwrócić uwagę, że po stronie zachodniej wału śródpolskiego stopień urozmaicenia budowy geologicznej jest znacznie większy niż po stronie wschodniej. W części zachodniej występują osady starsze, w tym triasowe, a utwory górnej kredy wypełniają mniejsze niecki rozwinięte na starszym podłożu. Tymczasem na wschodzie widać jednolitą pokrywę osadów kredy górnej. Przyczyny tego zróżnicowania poznamy po zdjęciu kolejnych warstw skał. Na mapie widoczne są też znaki zapytania – oznaczają, że pewne struktury nie są jeszcze w pełni rozpoznane. Na kolejnych mapach będzie ich przybywać. Mapa geologiczna Polski bez utworów kenozoiku. Erodowane skały starsze od mezozoiku: głównie obszar Sudetów i na zachód od Wrocławia, południowa część województwa śląskiego, obszar pomiędzy Kielcami a Rzeszowem oraz dalej na wschód województwa podkarpackiego. Kreda górna: znaczny obszar Polski - pokrywa się z platformą wschodnioeuropejską oraz niecka brzeżną oraz niecka szczecińsko‑miechowską, dodatkowo rejon Opola. Trias‑jura: głównie monoklina przedsudecka oraz obszar wokół Kielc. Trias‑kreda dolna: wał środkowopolski. Na obszarze Karpat umieszczono znaki zapytania. Na mapie zaznaczono uskoki: głównie na granicy wału środkowopolskiego z niecką brzeżną a także uskok biegnący poniżej Warszawy i Łodzi w kierunku monokliny przedsudeckiej. Slajd 6. Perm, ostatni okres ery paleozoicznej pod wieloma względami zajmuje pozycję przejściową do ery mezozoicznej. W okresie tym powstała rozległa niecka ciągnąca się od rejonu Morza Północnego i obejmująca środkową część Polski i Pomorze. Została ona wypełniona różnorodnymi osadami o grubości dochodzącej do 3 km. Są wśród nich łupki miedzionośne eksploatowane dziś na Dolnym Śląsku oraz piaskowce i dolomity zawierające złoża gazu ziemnego i ropy. Bardzo charakterystyczne są osady solne tworzące ogromne słupy przebijające się do samej powierzchni w rejonie Kłodawy lub Inowrocławia. Południowo‑zachodnią część Polski – Dolny Śląsk i Wielkopolskę – zajmuje strefa silnie sfałdowanych i ponasuwanych na siebie skał karbońskich i starszych. Należą one do górotworu waryscyjskiego, zwanego też hercyńskim, który powstał w wyniku zakończonej 300 mln lat wcześniej kolizji płyt litosfery. W Polsce miejsce zderzenia wyznacza szew morawsko‑śląski. Górotwór waryscyjski na obszarze Sudetów Zachodnich i Środkowych składa się z utworzonych głęboko pod powierzchnią Ziemi skał magmowych i metamorficznych. Przed jego czołem na wschodzie powstało zapadlisko górnośląskie z grubymi pokładami karbońskiego węgla kamiennego. Między górotworem a erodowanym obszarem Polski północno‑wschodniej występują skały dewońskie i karbońskie, do których należą m.in. wapienie i dolomity w Górach Świętokrzyskich i w regionie krakowskim. Natomiast na Lubelszczyźnie w skałach tych występują niewielkie złoża ropy i gazu oraz złoża węgla kamiennego. Mapa geologiczna Polski bez utworów permu, mezozoiku i kenozoiku. Erodowane skały starsze od dewonu występują głównie w północnej oraz północno‑wschodniej Polsce, a także pomiędzy Rzeszowem a Kielcami. Silnie zdeformowane skały prekambru i paleozoiku. Na mapie zaznaczono górotwór waryscyjski - zaznaczony obszar występuje na południe od Szczecina i Bydgoszczy, obejmuje między innymi takie miasta jak: Łódź, Kalisz, Poznań, Gorzów Wielkopolski, Zielona Góra, Wrocław, Opole – ciągnie się aż na południe Polski, do granicy. Karbon zapadliska górnośląskiego: obszar Katowic, zapadlisko górnośląskie. Szew morawsko‑śląski biegnie nad Zieloną Górą, a następnie na południe od Wrocławia. Na mapie zaznaczono także czoło nasunięć waryscyjskich - stanowi granicę górotworu waryscyjskiego w jego wschodniej i północnej części. Zaznaczono uskoki: głównie w rejonie Lublina i Kielc oraz uskok biegnący poniżej Wrocławia, powyżej Opola, w rejonie Kielc, następnie na zachód od Lublina, na północ od Warszawy w kierunku Litwy. Slajd 7. Zdjęcie kolejnej warstwy daje odpowiedź na postawione wyżej pytanie – z czego wynika dwudzielność budowy geologicznej Polski? Na przełomie syluru i dewonu Polskę dzieli na dwie części przekątna linia starego szwu tektonicznego znana jako linia TTZ – czyli strefa Teisseyre’a‑Tornquista. Na wschód od niej rozciąga się platforma wschodnioeuropejska, która od późnego prekambru nie ulegała poważniejszym deformacjom. Występowanie tej sztywnej platformy tłumaczy fakt dość jednolitej budowy geologicznej północno‑wschodniej części Polski widoczny na poprzednich mapach. Prekambryjskie, silnie zerodowane podłoże pojawia się w rejonie północnego Podlasia i Suwalszczyzny. Pozostały obszar płasko przykrywają osady kambru, ordowiku i syluru o wieku od 419 do 541 mln lat. Występują wśród nich czarne skały ilaste będące źródłem gazu łupkowego. Wbrew temu, co się powszechnie uważa, platforma wschodnioeuropejska nie jest monolitem, ponieważ składa się na obszarze Polski z dwóch znacznie starszych elementów – płyt litosferycznych zwanych Fennoskandią (obejmującą dzisiejszy Półwysep Skandynawski) i Sarmacją (obejmującą Podole). Łączący je szew liczy 1,8 mld lat. Natomiast wiek skał budujących obszar zawarty między tym szwem a linią TTZ, zalegających na głębokości niecałych dwóch kilometrów, jest oceniany na ponad 2 mld lat. Na zachód od linii TTZ skały starszego paleozoiku są silnie sfałdowane w strefie górotworu kaledońskiego na Pomorzu albo – jak na południu Polski - leżą na odrębnych, niewielkich blokach litosferycznych. Bloki te, zwane terranami, uległy znacznym, poziomym przesunięciom rzędu setek albo nawet tysięcy kilometrów i ostatecznie zostały przyłączone do platformy wschodnioeuropejskiej w najwcześniejszym dewonie. Widoczny jest też związek przedstawionego na wcześniejszej mapie wału śródpolskiego z przebiegiem wspomnianej linii TTZ – starego szwu tektonicznego. Uważa się, że linia TTZ, jako krawędź platformy wschodnioeuropejskiej, powstała ostatecznie ok. 550 mln lat temu. W ten sposób, cofając się o kolejne etapy, dotarliśmy do miejsca, od którego zaczęła się geologiczna historia naszego kraju. Mapa geologiczna Polski bez utworów dewonu, karbonu, permu, mezozoiku i kenozoiku. Erodowane skały starsze od kambru: znaczna część województwa podlaskiego, wschodnia część warmińsko‑mazurskiego, północna część województwa mazowieckiego. Kambr‑sylur silnie zdeformowany: na mapie zaznaczono górotwór kaledoński obejmujący część województwa zachodniopomorskiego i kujawsko‑pomorskiego po Toruń. Kambr‑sylur platformy wschodnioeuropejskiej: znaczna część północno‑wschodniej Polski. Prekambr‑sylur strefy terranów. Strefa terranów obejmuje obszar na północ od Łodzi, Kalisza, obejmuje znaczną część województwa śląskiego, północną część województwa małopolskiego i podkarpackiego. Na mapie zaznaczono także szwy tektoniczne pomiędzy platformą wschodnioeuropejską a pozostałą częścią Polski, biegnące przez strefę terranów od województwa podkarpackiego, na północ od Kielc. Kolejny szew biegnie przez Kraków, następnie nad Katowicami i Opolem.