Ważniejsze wydarzenia geologiczne Polski
W odległej przeszłości na obszarze Polski zachodziło wiele procesów, które doprowadziły do powstania różnych typów skał, struktur geologicznych i powiązanych z nimi złóż surowców. Wielokrotnie występowały ruchy górotwórcze, wybuchy wulkanów, transgresje i regresje morza i zlodowacenia pokrywające teren Polski kilkukilometrową warstwą lodu. Niniejszy e‑materiał przedstawia w wielkim skrócie liczącą setki milionów lat historię rozwoju geologicznego Polski.
położenie Polski w Europie.
Przedstawisz położenie geologiczne Polski na tle Europy.
Poznasz i zlokalizujesz na mapie jednostki geologiczne Polski.
Scharakteryzujesz poszczególne etapy rozwoju budowy geologicznej Polski.
Wymienisz najważniejsze wydarzenia z historii geologicznej Polski.
Omówisz procesy geologiczne kształtujące budowę geologiczną Polski.
Tabela stratygraficzna
Tabela stratygraficzna to schemat obrazujący przebieg historii Ziemi, przedstawiający graficznie jej poszczególne dzieje; u spodu tabeli znajduje się era najstarsza, a na górze najmłodsza.
Geologiczna historia Ziemi trwa miliardy lat. Przez ten czas zachodziły różnorodne wydarzenia kształtujące budowę geologiczną – ruchy górotwórcze, transgresjetransgresje i regresje morzaregresje morza, zlodowacenia. Geolodzy na podstawie badania skał, układu ich warstw i pojawiających się w nich skamieniałości dawnych organizmów roślinnych i zwierzęcych ustalili czas, w których te szczególne wydarzenia w rozwoju skorupy ziemskiej lub życia na Ziemi miały miejsce, określili ich kolejność i dokonali podziału na ery i okresy geologiczne. Kolejność ta przedstawiana jest w postaci tabel stratygraficznych. Są one skonstruowane w taki sposób, że na górze tabeli są najmłodsze, a na dole najstarsze ery, okresy lub epoki geologiczne. Taki układ jest odbiciem stanu rzeczywistego, bowiem w przyrodzie najczęściej na powierzchni (czyli na górze) są skały najmłodsze, im zaś głębiej, tym skały są starsze. Podstawą wydzielenia er jest rozwój świata organicznego, a zwłaszcza okresy wielkiego wymierania.
Skały i minerały
Litosfera jest zbudowana ze skał będących zespołem minerałów ukształtowanych w wyniku naturalnego procesu geologicznego.
Ze względu na sposób powstania skały dzielimy na:
magmowe – utworzone z magmy lub lawy,
osadowe – powstałe z okruchów innych skał lub obumarłych organizmów,
przeobrażone (metamorficzne) – utworzone ze skał magmowych i osadowych przekształconych wskutek oddziaływania bardzo wysokiej temperatury oraz ogromnego ciśnienia.
Polska leży na styku trzech wielkich jednostek geologicznych Europy – platformyplatformy prekambryjskiej, platformy paleozoicznej i górotworugórotworu alpidów.
Prekambryjska platforma wschodnioeuropejska zajmuje wschodnią i północno‑wschodnią część kraju. Jej podłoże zbudowane jest ze skał magmowych i metamorficznych (tzw. skał krystalicznych). Zalegają one na głębokości od 350 do 6000 m i są przykryte pokrywą skał osadowych powstałych w późniejszych okresach w wyniku m.in. transgresji i regresji morza, zlodowaceń oraz różnorodnych procesów niszczenia skał (np. erozji). Obszar platformy, ze względu na stary wiek osadów i brak młodszych ruchów górotwórczych na jej obszarze, jest w większości nizinny i równinny. Bardziej zróżnicowana rzeźba terenu, np. na obszarach pojeziernych, jest efektem ostatniego zlodowacenia. Na obszarze platformy nie występują pasma górskie.
Paleozoiczna platforma zachodnioeuropejska zajmuje środkową, zachodnią i południowo‑zachodnią część kraju. Jej podłoże zbudowane jest głównie ze skał magmowych sfałdowanych w czasie kaledońskich i hercyńskich ruchów górotwórczych, kiedy to zostały wypiętrzone m.in. Góry Świętokrzyskie (kaledonidy) i Sudety (hercynidy) oraz powstały inne, duże jednostki geologiczne, np. niecka szczecińska, niecka miechowska, wał kujawsko‑pomorski i in. Na jej powierzchni, z wyjątkiem obszarów górskich, zalega pokrywa skał osadowych o grubości od 500 do ponad 10 000 m.
Górotwór alpidów obejmuje Karpaty i położone na północ od nich zapadlisko przedkarpackie ukształtowane w czasie fałdowań alpejskich. Najwcześniej zostały ukształtowane Tatry mające najbardziej zróżnicowaną budowę geologiczną, później Beskidy i Pogórze Karpackie zbudowane z fliszu karpackiegofliszu karpackiego, a jako ostatnie zapadlisko przedkarpackie będące rowem przedgórskim, czyli obniżeniem powstałym na skutek wypiętrzenia sąsiedniego obszaru.
Takie położenie powoduje, że Polska ma bardzo zróżnicowaną budowę geologiczną, która kształtowała się od prekambru w kolejnych etapach powstawania różnorodnych skał, ich deformacji i niszczenia. Zobaczmy, jakie wydarzenia ukształtowały budowę geologiczną Polski w trzech erach: paleozoicznej, mezozoicznej i kenozoicznej.
Prekambr
W prekambrze na terenie Polski występowały procesy metamorficzne, intensywny wulkanizm i ruchy górotwórcze. Wtedy to powstały najstarsze skały, głównie metamorficzne (gnejsy) i magmowe (granity), ukształtowało się także krystaliczne podłoże platformy wschodnioeuropejskiej. Najstarsze skały w Polsce występują prawdopodobnie w Górach Sowich. Są to gnejsy, których wiek do niedawna szacowano nawet na 4,5 mld lat. To wtedy lawa zaczynała powoli zastygać i tworzyła się skorupa ziemska. Jednak najnowsze badania wskazują, że sowiogórskie gnejsy mogą być młodsze i liczyć „tylko” ok. 1 mld lat.
Era paleozoiczna
W erze paleozoicznej kontynentalne płyty litosfery często zmieniały swoją pozycję, a ich kolizje doprowadziły do ruchów górotwórczych, kaledońskich (przełom syluru i dewonu) i hercyńskich (przełom karbonu i permu), którym towarzyszyła działalność wulkaniczna. W czasie kaledońskich ruchów górotwórczych m.in. zostały sfałdowane Sudety i Góry Świętokrzyskie, które ponownie zostały wypiętrzone w trakcie hercyńskich ruchów górotwórczych. Wielokrotnie występowały także transgresjetransgresje i regresje morzaregresje morza, w wyniku których na morskim dnie gromadziły się wypiętrzane później osady (występujące m.in. w Sudetach i Górach Świętokrzyskich). W Polsce osadowe skały paleozoiku występują na powierzchni w Górach Świętokrzyskich, Sudetach, w okolicach Krakowa i na Górnym Śląsku. Z tej ery pochodzą również będące cennym surowcem budowlanym granity budujące Tatry Wysokie oraz masywy sudeckie (karkonoski, strzegomski, strzeliński).
Skały w Sudetach
Skały paleozoiczne zawierają także bogate złoża surowców mineralnych. Są wśród nich złoża miedzi eksploatowane dziś na Dolnym Śląsku, złoża gazu ziemnego i ropy naftowej oraz złoża soli, które w postaci ogromnych słupów przebijają się do samej powierzchni terenu w rejonie Kłodawy i Inowrocławia.
W erze paleozoicznej następowały rozwój i przemiany świata roślinnego i zwierzęcego. W karbonie, w którym panował ciepły i wilgotny klimat, doszło do najbujniejszego w historii Ziemi rozwoju wielkich form roślinności – widłaków, skrzypów i paproci drzewiastych, nieco później drzew iglastych. Z ich szczątków uformowały się złoża węgla kamiennego na Śląsku, Lubelszczyźnie i w Sudetach.
Pojawiły się także morskie bezkręgowce, np. trylobity i graptolity. Duże znaczenie dla powstawania skał osadowych miały korale i gąbki, z których w sylurze i dewonie tworzyły się ogromne rafy. Organizmy te przetrwały do naszych czasów w postaci skamieniałości. W sylurze nastąpił także rozwój ryb, w dewonie na lądach pojawiły się płazy. Począwszy od dewonu, intensywnie rozwijały się owady, które w karbonie osiągnęły gigantyczne rozmiary.
Skamieniałości
Era mezozoiczna
W erze mezozoicznej większość terenu dzisiejszej Polski pokrywało morze, w którym żyły rozmaite bezkręgowce. Z ich szczątków gromadzących się na dnie zbiorników powstały skały osadowe, głównie wapienie, które budują dziś między innymi Wyżynę Krakowsko‑Częstochowską. W Polsce skały mezozoiku występują na powierzchni w obrzeżeniu Gór Świętokrzyskich, na Wyżynie Krakowsko‑Częstochowskiej, Śląsku Opolskim, w Sudetach i Karpatach.
W mezozoiku nastąpił dalszy rozwój świata roślin i zwierząt. Niektóre z gatunków zwierząt morskich występujących w paleozoiku, np. trylobity i graptolity, wymarły pod koniec tej ery. Ich miejsce zajęły amonity będące charakterystycznymi skamieniałościami dla okresów ery mezozoicznej. Ich skamieniałe muszle powszechnie występują w skałach np. Wyżyny Krakowsko‑Częstochowskiej. W erze tej nastąpił także rozwój ogromnych i wyspecjalizowanych gadów lądowych, morskich i latających (dinozaurów, plezjozaurów, ichtiozaurów, pterozaurów), występujących także na terenie Polski. O ich obecności świadczą liczne tropy (odciski stóp) odnalezione m.in. w Górach Świętokrzyskich oraz na Śląsku. Pierwsze niewielkich rozmiarów ssaki pojawiły się w triasie.
U schyłku mezozoiku wymarło wiele gatunków organizmów morskich i lądowych, np. amonity i wielkie gady. Uważa się, że to wielkie wymieranie było spowodowane zmianami środowiska pod wpływem np. uderzenia w Ziemię wielkiego meteorytu lub powszechnej regresji morza i ochłodzenia klimatu. Pod koniec ery mezozoicznej rozpoczęły się alpejskie ruchy górotwórcze wywołane intensywnym ruchem i kolizjami płyt litosfery.
Animacja
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1MMcdDaf0NT0
Film nawiązujący do treści materiału
Korzystając z powyższej animacji, wskaż zlodowacenie, które obejmowało największy obszar Polski.
Zaznacz odpowiednie orogenezy, podczas których powstały Karpaty i Sudety.
Sudety:
Karpaty:
Na poniższej mapie zaznacz najstarsze góry w Polsce.
Indeks górny Źródło: maps‑for‑free.com, licencja: CC BY‑SA 1.0 Indeks górny koniecŹródło: maps‑for‑free.com, licencja: CC BY‑SA 1.0
Wskaż, z podanych, najstarsze góry Polski.
Era kenozoiczna
Na początku ery kenozoicznej, w neogenie i paleogenie, na skutek alpejskich ruchów górotwórczych zostały sfałdowane i wypiętrzone Karpaty. Ruchy górotwórcze wystąpiły także na obszarze Sudetów i Gór Świętokrzyskich, powodując ponowne wypiętrzenie obszarów sfałdowanych na wcześniejszych etapach geologicznej historii Polski. Pod wpływem sił związanych z procesami górotwórczymi stary masyw Sudetów nie uległ sfałdowaniu, lecz popękał, tworząc góry zrębowe. W Sudetach wystąpiły wtedy intensywne procesy wulkaniczne – lawa wydostawała się przez pęknięcia w skałach, tworząc stożki wulkaniczne. W rejonie Bełchatowa, Konina i Turoszowa gromadziły się pokłady węgla brunatnego. W morzu pokrywającym przedpole wypiętrzających się Karpat gromadziły się pokłady soli kamiennej.
Galeria polskich gór
W plejstocenie, zwanym też epoką lodową (epoką lodowcową), na skutek ochłodzenia klimatu wystąpiły zlodowacenia – pokrywa lodowa kilkakrotnie pokryła kilkukilometrową warstwą ogromne obszary Polski. Pierwszym (najstarszym) było zlodowacenie Narwi, po nim następowały zlodowacenia południowopolskie: Nidy, Sanu I, Sanu II oraz zlodowacenie Liwca. Kolejnymi zlodowaceniami były środkowopolskie (Odry i Warty) i północnopolskie (inaczej Wisły, bałtyckie). Ustępujący lądolód pokrył zlodowacone wcześniej obszary grubą warstwą utworów lodowcowych – piasków, żwirów, glin, iłów – a jego działalność była głównym czynnikiem kształtującym współczesną rzeźbę nie tylko terenów nizinnych, ale także wyżynnych i górskich. Po wycofaniu się lądolodu powstawały także torfy i kreda jeziorna. W erze tej powstało również Morze Bałtyckie.
W erze kenozoicznej nastąpiła także zasadnicza zmiana świata organicznego. Ciepły klimat panujący w neogenie i paleogenie sprzyjał bujnej wegetacji roślinnej, a nagromadzenie materii organicznej dało początek bogatym złożom węgla brunatnego. Następował także intensywny rozwój ssaków. W czwartorzędzie, wraz z ochłodzeniem klimatu, świat zwierzęcy znacznie zubożał. Niektóre gatunki występujące w okresie zlodowaceń wymarły (mamut, nosorożec włochaty) lub zasięg ich występowania został znacznie ograniczony (renifer, wół piżmowy), inne jednak opanowały wszystkie nisze ekologiczne, dlatego kenozoik jest nazywany erą panowania ssaków.
Pionowa oś, na której przedstawiono najważniejsze wydarzenia geologiczne mające miejsce na terenie Polski. Zaprezentowano dwanaście mapek prezentujących zasięg transgresji morza. Pod mapkami dodano poniższe opisy dla poszczególnych okresów. Czwartorzęd 2,58–0 mln lat temu. Zlodowacenia występujące naprzemiennie z interglacjałami; – powstanie powierzchniowej pokrywy skalnej – piasków, żwirów, glin, iłów; – przekształcanie utworów powierzchniowych przez procesy zewnętrzne (erozja, denudacja); – dalsze wypiętrzanie Karpat; – powstanie Morza Bałtyckiego. Neogen 23,03–2,58 mln lat temu. – silne wypiętrzenie Karpat (w tym Tatr i Beskidów); – powstanie Zapadliska Przedkarpackiego; – procesy wulkaniczne w Sudetach; – powstawanie złóż węgla brunatnego; – powstawanie złóż ropy naftowej i gazu ziemnego w Karpatach i Zapadlisku Przedkarpackim (Jasło, Krosno, Gorlice); – powstawanie złóż soli kamiennej w Zapadlisku Przedkarpackim (Wieliczka, Bochnia); – powstawanie złóż siarki w Kotlinie Sandomierskiej. Paleogen 66–23,03 mln lat temu. – powstanie osadów morskich budujących Tatry; – powstanie fliszu karpackiego; – intensywne procesy krasowe; – wulkanizm w Sudetach; – początek wypiętrzania Karpat; – odmłodzenie Gór Świętokrzyskich i Sudetów (m.in. powstanie Gór Stołowych). Kreda 145–66 mln lat temu. – intensywna orogeneza alpejska; – powstanie skał wapiennych w Sudetach. Jura 201,3–145 mln lat temu. – orogeneza alpejska; – powstanie skał wapiennych budujących Wyżynę Krakowsko‑Częstochowską, część Tatr i Pieniny; – powstawanie złóż żelaza na Wyżynie Kieleckiej i w innych regionach. Trias 251,9–201,3 mln lat temu. – koniec orogenezy hercyńskiej; – początek orogenezy alpejskiej; – powstanie osadów budujących Góry Świętokrzyskie i Sudety; – powstanie wapieni i dolomitów budujących część Tatr; – powstawanie złóż cynku i ołowiu w regionie śląsko‑krakowskim. Perm 298,9–251,9 mln lat temu. – koniec orogenezy hercyńskiej; – silne procesy wulkaniczne w Sudetach i okolicach Krakowa; – powstawanie złóż soli kamiennej w rejonie Inowrocławia i Kłodawy; – powstawanie złóż miedzi na Dolnym Śląsku. Karbon 358,9–298,9 mln lat temu. – procesy wulkaniczne w Sudetach; – powstanie trzonu krystalicznego Tatr; – silne hercyńskie ruchy górotwórcze i ponowne wypiętrzenie Gór Świętokrzyskich oraz większości obszaru Sudetów (Karkonosze); – powstanie złóż węgla kamiennego na Śląsku; – powstawanie złóż ropy naftowej i gazu ziemnego na Dolnym Śląsku i Ziemi Lubuskiej. Dewon 419,2–358,9 mln lat temu. – koniec kaledońskich ruchów górotwórczych; – początek hercyńskich ruchów górotwórczych. Sylur 443,8–419,2 mln lat temu. – podmorskie procesy wulkaniczne w Sudetach; – końcowa faza kaledońskich ruchów górotwórczych. Ordowik 485,4–443,8 mln lat temu. – procesy wulkaniczne w Sudetach; – orogeneza kaledońska powodująca częściowe wypiętrzanie Gór Świętokrzyskich i części Sudetów. Kambr 541–485,4 mln lat temu. – początek kaledońskich ruchów górotwórczych; – fałdowanie Gór Świętokrzyskich i Gór Pieprzowych; – procesy wulkaniczne na obszarze Sudetów; – powstawanie osadów budujących Sudety i Góry Świętokrzyskie. Prekambr ponad 541 mln lat temu. – intensywny wulkanizm, metamorfizm i ruchy górotwórcze; – powstanie najstarszych formacji skalnych – skał metamorficznych (gnejsów) oraz magmowych (granitów); – powstanie podłoża krystalicznego platformy wschodnioeuropejskiej.
Uzupełnij tabelę, wpisując najważniejsze wydarzenia geologiczne, które miały miejsce na terenie Polski.
Podaj przykłady wydarzeń, które miały miejsce w prekambrze, paleozoiku, mezozoiku i w kenozoiku na terenie Polski.
Podsumowanie
Polska leży na styku wielkich jednostek tektonicznych: platformy prekambryjskiej, platformy paleozoicznej i górotworu alpidów.
Na terytorium Polski wystąpiły trzy fazy ruchów górotwórczych: orogeneza kaledońska, orogeneza hercyńska i orogeneza alpejska.
Podczas ruchów górotwórczych kaledońskich doszło do częściowego wypiętrzenia Sudetów i Gór Świętokrzyskich.
W czasie orogenezy hercyńskiej wypiętrzyły się Sudety wraz z zapadliskiem górnośląskim, sfałdowane zostało podłoże krystaliczne Przedgórza Sudeckiego i Wielkopolski oraz nastąpiło morfologiczne odmłodzenie Gór Świętokrzyskich.
W czasie orogenezy alpejskiej powstały Tatry, niecka podhalańska, Pieniny i Karpaty fliszowe oraz zapadlisko przedkarpackie.
W czwartorzędzie na terenie Polski wystąpiło 8 zlodowaceń (glacjałów) rozdzielonych interglacjałamiinterglacjałami.
Słownik
obszar sfałdowany i wypiętrzony w wyniku ruchów górotwórczych
ruchy górotwórcze
seria naprzemianlegle ułożonych warstw skał osadowych morskiego pochodzenia (zlepieńców, piaskowców, mułowców i iłowców); skały te powstały na dnie mórz
okres między glacjałami związany z wycofywaniem się lądolodu z danego terenu z powodu ocieplenia klimatu
część skorupy ziemskiej cechująca się inną budową geologiczną, niż otaczające ją osobne platformy, która została przykryta młodszymi osadami
ekspansja morza na tereny lądowe
wycofanie się morza z terenów lądowych
Ćwiczenia
Uszereguj ery w kolejności występowania od najstarszej do najmłodszej.
Wskaż, czy dane stwierdzenie jest prawdziwe czy fałszywe.
Dopasuj nazwy jednostek geologicznych, w obrębie których leży Polska, do odpowiednich numerów na mapie.
Określ położenie wymienionych jednostek geologicznych, w obrębie których leży Polska: platforma prekambryjska, platforma paleozoiczna, kaledonidy, hercynidy, alpidy, zapadlisko przedgórskie.
Dopasuj wydarzenia geologiczne występujące na obszarze Polski do poszczególnych okresów geologicznych.
Zaznacz nazwę jednostki geologicznej znajdującej się na obszarze Polski, której dotyczy poniższy opis:
Wpisz nazwy okresów występujących w podanych erach.
Wypisz najważniejsze wydarzenia geologiczne, które miały miejsce na terenie Polski, w kolejności od najmłodszego do najstarszego. Zacznij od kaledońskich ruchów górotwórczych, a zakończ na zlodowaceniu południowopolskim.
Wstaw odpowiednie wyrazy do tekstu, korzystając z zestawu zamieszczonego poniżej.
Notatnik
Bibliografia
Mizerski W., (2014), Geologia Polski, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
Stanley S.M., (2005), Historia Ziemi, tłum. I. Walaszczyk, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.