Trochę teorii
Jednostki geologiczne Polski
Polska leży na styku trzech wielkich jednostek tektonicznych:
Platforma wschodnioeuropejska
(Paleozoiczna platforma zachodnioeuropejska - Paleozoiczna platforma Europy Zachodniej i Środkowej)
Strefa fałdowań alpejskich Europy Południowej
Platformę wschodnioeuropejską oraz waryscyjską platformę zachodnioeuropejskę oddziela tzw. linia T–T, inaczej nazywana strefąTeisseyre’a‑Tornquistaa.strefąTeisseyre’a‑Tornquistaa.
Najstarszą z nich jest platforma prekambryjska (platforma wschodnioeuropejska), zbudowana z krystalicznego fundamentu, na którym zalegają warstwy skał osadowych. Miejsca, w których skały prekambryjskie wystają na powierzchnię, nazywane są tarczami krystalicznymi. W obrębie platformy występują obniżenia i wzniesienia utworzone przez struktury zalegające na różnych głębokościach. Obniżenia to na przykład: nadbużańskie, podlaskie, perybałtyckie, a wyniesienia to: mazursko‑suwalskie, Łeby.
Strukturą paleozoiczną jest jednostka geologiczno‑tektoniczna znajdująca się w zachodniej oraz centralnej części Polski. Jednostkę tę tworzą Góry Świętokrzyskie, Sudety, zapadlisko śląsko‑krakowskie i platforma paleozoiczna, która została utworzona przez jednostki tektoniczne: wał kujawsko‑pomorski, monoklinę przedsudecką, nieckę łódzką, mogileńską, miechowską i szczecińską. Obszar struktur paleozoicznych został przekształcony w trakcie trwania orogenez: kaledońskiej i hercyńskiej. Doszło wówczas do wypiętrzenia się Gór Świętokrzyskich i Sudetów, powstało też zapadlisko śląsko‑krakowskie, wypełnione wapieniami i piaskowcami. Wykształciła się monoklina przedsudecka.
Dzięki położeniu Polski na trzonie krystalicznym o stabilnych strukturach nie występują u nas trzęsienia ziemi, nie mamy też aktywnych wulkanów. Co nie oznacza, że tak było zawsze. W erze paleozoicznej w Sudetach istniały wulkany, a poprzez częste wylewy lawy doszło do utworzenia złóż niklu, żelaza czy manganu.
Struktury kenozoiczne na obszarze Polski tworzą Karpaty i zapadlisko przedkarpackie. Karpaty zostały sfałdowane i wypiętrzone podczas orogenezy alpejskiej. Zbudowane są z trzonu krystalicznego i fliszu karpackiego. Podczas fałdowania Karpat na skutek dużego nacisku płaszczowin z południa doszło do powstania zapadliska przedkarpackiego (początkowo zalane morzem, doszło tam do powstania dużych pokładów soli kamiennej w Bochni i Wieliczce, złóż siarki w Tarnobrzegu i Staszowie, a także gipsów w Niecce Nidziańskiej).
W trakcie orogenezy alpejskiej Sudety zostały odmłodzone. Doszło do powstania zrębów i zapadliska tektonicznego, powstał uskok brzeżny, który oddziela Sudety od Przedgórza Sudeckiego.
Takie położenie powoduje, że Polska ma bardzo zróżnicowaną budowę geologiczną, ponieważ na jej obszarze występują wszystkie główne piętra strukturalne, od prekambryjskich, poprzez kaledońskie, waryscyjskie (hercyńskie) aż po alpejskie.
Budowniczowie form terenu
Ukształtowanie powierzchni Polski jest wynikiem oddziaływania wielu procesów geologicznych. Gdyby na powierzchnię Ziemi nie działały procesy wewnętrzne (endogeniczneprocesy wewnętrzne (endogeniczne) skały budujące podłoże układałyby się równolegle, od najstarszych, znajdujących się najgłębiej, do najmłodszych, położonych najwyżej. W wyniku procesów geologicznych układ warstw skalnych został zmieniony, niektóre zostały sfałdowane, wypiętrzone, poprzecinane wzdłuż linii uskoków a stare skały zostały przykryte młodszymi osadami.
Na te warstwy skalne nieustannie działają czynniki zewnętrzne (egzogeniczne)czynniki zewnętrzne (egzogeniczne), transformujące powierzchnię naszego kraju.
Jak przeszłość geologiczna kształtuje współczesne krajobrazy
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. Obecnie w dalszym ciągu minuta po minucie przekształcany jest krajobraz.
Jak wiesz tabela stratygraficzna to schemat obrazujący przebieg historii Ziemi, przedstawiający graficznie jej poszczególne dzieje; u spodu tabeli znajduje się era najstarsza, a na górze najmłodsza. Tabela a pomoże zobrazować jak zmieniał się krajobraz naszego kraju.
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 transgresje i regresje 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 ery paleozoicznej w Polsce - galeria fotografii
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.
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.
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.
Polskie góry - galeria fotografii
Ważnymi wydarzeniami, które wpłynęły na ukształtowanie powierzchni, były zlodowacenia plejstoceńskie. Lądolód kilkakrotnie wkraczał na obszar Polski, pozostawiając po sobie różne formy rzeźby. Formy pochodzące ze starszych zlodowaceń (np. południowopolskiego i środkowopolskiego) zaliczane są do rzeźby staroglacjalnej i są to np. pokrywy lessowe na Wyżynie Lubelskiej, gołoborza w Górach Świętokrzyskich czy wydmy w Puszczy Kampinoskiej.
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.
Natomiast formy pochodzące z ostatniego zlodowacenia (północnopolskiego – Wisły) zaliczane są do form rzeźby młodoglacjalnej i występują licznie na obszarze pojezierzy i pobrzeży. Należą do nich: sandry, ozy, kemy, jeziora morenowe, jeziora rynnowe, pradoliny.
Również lodowce górskie przekształcały rzeźbę polskich gór (Tatr i w mniejszym stopniu Karkonoszy), tworząc doliny U‑kształtne, doliny zawieszone, jeziora cyrkowe, kotły lodowcowe, moreny, rygle skalne i wygłady lodowcowe.
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.
Wydarzenia w dziejach geologicznych Polski - film podsumowujący
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1MMcdDaf0NT0
Film nawiązujący do treści materiału
Pasowość terenu
Następstwem procesów geologicznych, które zachodziły na terytorium Polski, jest pasowy układ rzeźby terenu.
Wyróżniamy sześć pasów rzeźby, które są naprzemiennie obniżone albo wyniesione w stosunku do sąsiadujących. Od północy wyróżniamy pobrzeża, pojezierza, niziny, wyżyny, kotliny, góry. niziny, wyżyny, kotliny i góry
Na ich ukształtowanie miały wpływ różnorodne czynniki geologiczne. Pas pobrzeży ukształtowany został w trakcie zlodowacenia północnopolskiego. Najbardziej widoczną jego działalność można zaobserwować na terenach oddalonych od morza. Lądolód skandynawski miejscami pozostawił osady o miąższości 100 m. W południowej części pasa pobrzeży polskich znajdują się wysokie wały moren czołowych fazy poznańskiej zlodowacenia Wisły. Jednak decydującą rolę odgrywają tu czynniki zewnętrzne (egzogeniczne) czynniki zewnętrzne (egzogeniczne), które działają również obecnie. Są to działalność Morza Bałtyckiego (erozyjna i akumulacyjna), ruchy masowe, działalność rzek oraz wiatru. Największy wpływ na ukształtowanie wybrzeża ma morze. Efektem działania erozyjnego fal są klify, zaś budującego są:
mierzeje - powstałe we wschodniej części pobrzeży w wyniku transportowania piasku oraz akumulacji wzdłuż linii brzegowej przez przybrzeżne prądy morskie;
plaże - znajdujące się wzdłuż polskiego wybrzeża o szerokości miejscami przekraczającej 100 m;
wydmy - powstające poprzez transport piasku przez wiatr (po napotkaniu przeszkody piasek się osadza), w wyniku ciągłej działalności wiatru wydmy mogą się przemieszczać.
Na obszarze Nizin Polskich na dużych głębokościach występują osady i fałdowania z mezozoiku i paleozoiku, które zostały przykryte grubą warstwą osadów kenozoicznych pochodzących z akumulacji rzecznej, wiatrowej i lodowcowej.
Wpływ na budowę pasa wyżyn mają przede wszystkim skały budujące podłoże (np. Wyżyna Krakowsko‑Częstochowska – wapienie, Wyżyna Lubelska – lessy). Na obszarze pasa wyżyn położone są też Góry Świętokrzyskie, które zostały wypiętrzone w trakcie orogenezy kaledońskiej, następnie przez długi czas niszczone przez procesy zewnętrzne, a w trakcie orogenezy alpejskiej wyniesione i potem po raz kolejny obniżone i wyrównane.
Kotliny to zapadliska powstałe w czasie wypiętrzania się Karpat. W obniżeniach gromadziła się osady morskie, a po wyparowaniu wody powstały pokłady soli kamiennej.
Karpaty powstały w wyniku silnego pofałdowania fliszu karpackiego w trakcie orogenezy alpejskiej. Karpaty Zewnętrzne sfałdowane zostały dopiero w neogenie. Zapadlisko powstałe w wyniku nasuwania się Karpat Zewnętrznych na przedpole wypełnione było morzem. Obecnie jest to obszar Kotliny Sandomierskiej i Kotliny Oświęcimskiej. Tu głównie w miocenie, w okresie zanikania morza, utworzyły się pokłady soli kamiennej w Wieliczce i Bochni, złoża gipsów, a z nich osadowe złoża siarki koło Tarnobrzega. Na przedpolu Karpat utworzyły się też złoża ropy naftowej i gazu ziemnego. Trzon granitowy Tatr Wysokich jest bardziej odporny i powstał jeszcze w paleozoiku, dlatego jest to najwyższa część Tatr. Lodowce górskie przekształciły rzeźbę Tatr, tworząc jeziora cyrkowe i szerokie doliny.
Sudety zostały sfałdowane i wypiętrzone w trakcie orogenezy hercyńskiej. Później zostały prawie całkowicie zrównane. W trakcie orogenezy alpejskiej powstały liczne uskoki i zapadliska, m.in. Kotlina Kłodzka czy Jeleniogórska.
Gdzie zobaczę najstarsze skały?
Jak już wiesz najstarsze skały występują w Polsce północno‑wschodniej, będącej fragmentem platformy wschodnioeuropejskiej.
W Polsce zachodniej i południowej występują kaledońskie i waryscyjskie jednostki tektoniczne przykryte w części południowej młodszymi skałami piętra alpejskiego.
Najstarszymi skałami na obszarze platformy prekambryjskiej w Polsce północno‑wschodniej, powstałymi w archaiku i proterozoiku (najstarsze eony w dziejach Ziemi, które razem tworzą prekambr), są granitoidy i skały krystaliczne (gnejsy, łupki krystaliczne, amfibolity) z intruzjami skał głębinowych (gabra, sjenity, granitoidy) i wulkanicznych (bazalty). Bardzo podobne jest wykształcenie skał platformy paleozoicznej. Na obszarze Podkarpacia, Górnego Śląska, niecki miechowskiej, Kujaw i Pomorza Zachodniego zostały one ukształtowane w dolnym paleozoiku i sfałdowane w czasie orogenezy kaledońskiej. Natomiast Wielkopolska i Przedgórze Sudeckie mają podłoże uformowane w górnym paleozoiku, sfałdowane i skonsolidowane w czasie orogenezy waryscyjskiej.
Podłoże platformowe pokryte jest pokrywą skał osadowych. Wyłaniają się spod niej części górotworów kaledońskich i waryscyjskich (Sudety Zachodnie i Sudety Wschodnie, Góry Świętokrzyskie). Serie skalne intensywnie sfałdowane w wyniku orogenezy kaledońskiej odsłaniają się m.in. w południowej części Gór Świętokrzyskich, które budują utwory prekambru i starszego paleozoiku (są to m.in. łupki ilaste, mułowce, piaskowce, kwarcyty, szarogłazy, margle, wapienie). Natomiast serie skalne sfałdowane w wyniku orogenezy waryscyjskiej są odsłonięte m.in. na Dolnym Śląsku i w Górach Świętokrzyskich. Budują je metamorficzne i osadowe skały prekambru i paleozoiku (m.in. gnejsy, migmatyty, łupki krystaliczne, amfibolity, wapienie, dolomity).
Grubość pokrywy osadowej przykrywającej obszar platform waha się w obrębie platformy prekambryjskiej od ok. 350 m na wyniesionych partiach podłoża, do 6000 m w częściach obniżonych. Natomiast na obszarze platformy paleozoicznej pokrywa platformowa osiąga grubość od 500 do ponad 10 000 m.
Przykrywające platformy skały osadowe formowały się w całej historii rozwoju budowy geologicznej Polski w wyniku nagromadzenia materiału pod wpływem wietrzenia, procesów życiowych, sedymentacji i diagenezy. Składają się one z okruchów mineralnych i skalnych pochodzących z niszczenia skał już istniejących, minerałów nowo powstałych, ze szkieletów mineralnych organizmów i ich szczątków oraz produktów rozkładu dawnych organizmów.
Głównymi procesami, które miały wpływ na powstawanie pokrywy osadowej, były transgresje i regresje morza, zlodowacenia oraz różnorodne procesy zewnętrzne (np. erozja).
W środkowym triasie, jurze, kredzie, paleogenie i neogenie obszar Polski był kilkakrotnie zalewany przez morze. Transgresje miały zróżnicowany zasięg, od lokalnego po ogólnopolski. Największa transgresja wystąpiła w późnej jurze, kiedy to morze pokryło obszar całej Polski z wyjątkiem masywu Sudetów.
Po ustąpieniu (regresji) morza panowały warunki lądowe. Obszary wyniesione ulegały procesom niszczenia, czyli erozji. Natężenie oraz charakter erozji był uzależniony przede wszystkim od warunków klimatycznych. Sedymentacja zachodziła wówczas w dolinach rzecznych i jeziorach.
Pozostałością po wymienionych procesach są skały osadowe tworzące pokrywy zalegające na podłożu platformowym. Pokrywa osadowa jest zbudowana ze skał górnego prekambru (m.in. bazalty, tufy, arkozy, piaskowce), starszego paleozoiku (iłowce, piaskowce, wapienie, margle), dewonu (piaskowce, wapienie, dolomity), karbonu (piaskowce, wapienie, iłowce), permu (iłowce, dolomity, anhydryty, gipsy, sole), triasu (arkozy, wapienie oolitowe, piaskowce, iłowce), jury (piaskowce, iłowce, wapienie i margle), kredy (m.in. piaskowce glaukonitowe i kreda pisząca), neogenu i paleogenu (iłowce i piaski) oraz czwartorzędu (gliny zwałowe, piaski, iły warwowe).