Środowisko

Uparte góry

Numer 8/2018
Łysica (612 m n.p.m.) – najwyższy szczyt Gór Świętokrzyskich zbudowany z odpornych na niszczenie kambryjskich piaskowców kwarcytowych. Łysica (612 m n.p.m.) – najwyższy szczyt Gór Świętokrzyskich zbudowany z odpornych na niszczenie kambryjskich piaskowców kwarcytowych. Adam Przezak / Shutterstock
Góry Świętokrzyskie wielokrotnie rodziły się i umierały. Przy okazji wędrowały też po całym globie. Ich pierwsze wcielenie pojawiło się 500 mln lat temu daleko na południowych krańcach Ziemi.
Miedzianka zbudowana jest z wapieni, w których występują liczne minerały i kruszce, głównie miedź. Stąd nazwa góry, którą górnicy spenetrowali już wiele wieków temu.damianno/Shutterstock Miedzianka zbudowana jest z wapieni, w których występują liczne minerały i kruszce, głównie miedź. Stąd nazwa góry, którą górnicy spenetrowali już wiele wieków temu.
Skałki Piekło pod Niekłaniem w pobliżu Końskich utworzyły się w wyniku erozji piaskowców mezozoicznych, powstałych na brzegu ciepłego morza.Wlodarska/Shutterstock Skałki Piekło pod Niekłaniem w pobliżu Końskich utworzyły się w wyniku erozji piaskowców mezozoicznych, powstałych na brzegu ciepłego morza.

Zewnętrzna powłoka Ziemi zwana litosferą składa się ze sztywnych płyt tektonicznych o grubości od kilkunastu do kilkudziesięciu kilometrów. Płyty te są mobilne, a kierunek i prędkość ich wędrówki zależą od zjawisk zachodzących w głębszych powłokach globu, do których nie mamy bezpośredniego dostępu. Są dwa rodzaje dryfujących płyt: oceaniczne i kontynentalne. Te drugie od czasu do czasu łączą się, tworząc wielkie lądy, a następnie rozdzielają, a wtedy pomiędzy nie wdziera się ocean. Taki rytm trwa setki milionów lat. Góry Świętokrzyskie to jego dzieło, i to bardzo udane, ponieważ budujące je skały zachowały się w niezmienionym stanie, choć odkładały się przez 500 mln lat, co dla większości z nas jest okresem niewyobrażalnie długim.

Nie ma drugiego takiego miejsca w Polsce. Ba, w całej Europie ocalało do naszych czasów niewiele takich geologicznych okien, z których rozpościera się rozległa panorama na dzieje kontynentu. Rzadko bowiem zdarza się, że pierwotne skały pozostają w niemal dziewiczym stanie przez setki milionów lat. Zazwyczaj przechodzą rozmaite przeobrażenia czy to w wyniku kontaktu z magmą podpływającą z wnętrza globu, czy też za sprawą zapadania się w głąb planety. Te późniejsze ingerencje prowadzą do zdeformowania pierwotnej skały, zamazania śladów geochemicznych i zatarcia tropów biologicznych. W rezultacie księga dziejów geologicznych staje się mało czytelna. Tymczasem w Górach Świętokrzyskich zachowała się ona w dobrym stanie.

Góry po raz pierwszy

Zapisana w skałach historia tych gór zaczyna się w kambrze. W tych odległych czasach (541–485 mln lat temu) na dnie pradawnych mórz półkuli południowej gromadziły się osady, które później staną się fundamentem pierwszej formacji Gór Świętokrzyskich. W głębokich basenach oceanicznych zbierał się drobniutki ił, który z czasem zaczął się zmieniać w zwięzłą skałę osadową zwaną łupkiem. Ta przemiana zachodziła bardzo powoli i trwała miliony lat. Mimo to w skale zachowało się pierwotne uwarstwienie osadu. Przekona się o tym każdy, kto odwiedzi Góry Pieprzowe w pobliżu Sandomierza. Są to łagodne wzgórza opadające stromą krawędzią ku dolinie Wisły. Tam właśnie osady z głębokich kambryjskich mórz zachowały się w najlepszym stanie.

Bystry obserwator natychmiast zauważy, że tamtejsze łupki wcale nie leżą poziomo, tak jak powstawały na dnie oceanu. Ich warstwy opadają pod ostrym kątem, czasami wręcz sterczą pionowo. Wszystko przez to, że dwie płyty litosfery zbliżyły się do siebie, a osady morskie pomiędzy nimi wygięły się najpierw w wielkie fałdy, a następnie zostały wypchnięte do góry. W ten sposób – ok. 500 mln lat temu – dno oceaniczne zostało przemienione w pasmo górskie. Według geologów głównym winowajcą była najprawdopodobniej Bałtyka – jeden z głównych kontynentów kambru. To ona starła się z mniejszymi lądami.

Te pierwsze Góry Świętokrzyskie nie istniały długo. Erozja szybko się do nich dobrała. Słońce, woda i wiatr robiły swoje. Rzeki wynosiły piasek z niszczonych gór i porzucały w płytkim morzu przybrzeżnym. Z czasem ten luźny materiał ulegał stwardnieniu i jeszcze w kambrze zmienił się w litą skałę, czyli w piaskowiec. Z niego właśnie zbudowane są dziś najwyższe pasma Gór Świętokrzyskich – Łysogóry, Pasmo Masłowskie i Pasmo Jeleniowskie. Formalnie skały te są nazywane piaskowcami z Wiśniówki. Z tego właśnie materiału składają się słynne łysogórskie gołoborza, które jednak powstały setki milionów lat później, w czasach bardzo nam bliskich, podczas plejstoceńskiej epoki lodowcowej.

Gdy już erozja uporała się z kambryjskim pasmem, całą krainę zalało morze. Przez następne 90 mln lat pozostałości Gór Świętokrzyskich spoczywały pod wodą. Jednak tektonika się nie poddawała. Bałtyka wraz z zatopionymi, ale już przyszytymi do niej na stałe świętokrzyskimi przyległościami wciąż wędrowała. Połączyła się np. z mikrokontynentem Awalonia, a ok. 420 mln lat temu spotkała się z Laurencją. I znów osady morskie z wcześniejszych okresów geologicznych, znajdujące się pomiędzy tymi kontynentami, zostały zgniecione, przesunięte, sfałdowane, a na końcu wypiętrzone. Tak narodziły się Kaledonidy – rozległe i wysokie pasma górskie, który wyrosły wzdłuż strefy kolizji obu lądów. W wyniku ich połączenia powstał nowy kontynent Eurameryka (inna nazwa to Laurosja).

Góry po raz drugi, a po nich tetrapod

Powstaniu Eurameryki towarzyszyło podnoszenie się całej okolicy. Morze zaczęło się cofać, aż w końcu Góry Świętokrzyskie przed ok. 400 mln lat po raz drugi wyłoniły się z wody. Ich południowa część została pocięta licznymi uskokami, wzdłuż których wyrosły grzbiety górskie, może nie tak wysokie jak Kaledonidy, ale pewnie też całkiem spore. W każdym razie rzeźba ich terenu została odmłodzona. Niektóre pęknięcia w skorupie ziemskiej były bardzo głębokie i w górę wędrowała nimi gorąca magma. Świadczą o tym diabazowe żyły odsłaniające się w wąwozie Prągowiec niedaleko wsi Bardo koło Rakowa. To musiał być także region aktywny sejsmicznie.

Nic nie może wiecznie trwać – uczy geologia. Również te odnowione Góry Świętokrzyskie zaczęły być od razu niszczone, a morze, choć się wycofało, cały czas znajdowało się względnie niedaleko. W końcu zaczęło powracać – na początek nieśmiało, pod postacią zatok wgryzających się w ląd, na którym trwała intensywna erozja. Do płytkich lagun rzeki znosiły olbrzymie ilości głazów, kamieni, okruchów z ostrymi krawędziami. Potem z tego materiału powstały skały zwane zlepieńcami – można je zobaczyć na Miedzianej Górze w pobliżu Kielc. Wiele składników tych zlepieńców ma czerwoną barwę pochodzącą od tlenków żelaza, których obecność świadczy o klimacie gorącym i okresowo suchym panującym na równikowej Eurameryce.

Zlepieńce z Miedzianej Góry stanowią zapowiedź spokojniejszych czasów – dewonu. Ówczesne morze, oblewające mocno już zerodowane Góry Świętokrzyskie, jest względnie płytkie, dobrze naświetlone i pełne życia. W takich właśnie warunkach w Zachełmiu na północ od Kielc na brzeg wychodzi pierwszy kręgowiec lądowy – tetrapod. Ślady jego łap liczą ok. 390 mln lat i są najstarsze z dotychczas odkrytych na świecie. Tropy odcisnęły się i zachowały w dolomitach – skałach zbudowanych z węglanu wapnia i magnezu, a zatem podobnych do wapieni, tyle że powstających w akwenach ciepłych i bardzo płytkich, a nawet okresowo wysychających.

Tetrapody są przodkami wszystkich kręgowców lądowych: płazów, gadów, ptaków i ssaków. Jeszcze niedawno sądzono, że żyły w rzekach i jeziorach, a pojawiły się pod koniec dewonu, czyli mniej więcej przed 370 mln lat. Odkrycie tropów w Zachełmiu (przez Grzegorza Niedźwiedzkiego i Piotra Szreka) obaliło tę hipotezę – okazuje się, że tetrapody wyszły na brzeg znacznie wcześniej, przy czym nie był to brzeg rzeki, ale płytkiego morza. W tym międzyzwrotnikowym nasłonecznionym morzu żyły także liczne koralowce. W wielu nieczynnych kamieniołomach wokół Kielc odsłaniają się wapienie bogate w pozostałości tych dawnych raf koralowych. Z czasem morze dewońskie się pogłębiło, rafy zostały zatopione, a Góry Świętokrzyskie (lub raczej to, co z nich zostało) po raz drugi znalazły się pod wodą. Do czasu…

Do trzech razy sztuka?

Spokój trwał kilkadziesiąt milionów lat, po czym w kolejnym okresie geologicznym – karbonie – skorupa ziemska znów się ożywiła. W wyniku połączenia się wszystkich ziemskich lądów powstał ostatni na razie superkontynent Pangea (340–320 mln lat temu). Był tak olbrzymi, że zamieszkujące go zwierzęta mogłyby wędrować pomiędzy biegunem północnym a południowym, gdyby nie trzeba było pokonywać po drodze wielu nowych potężnych łańcuchów górskich, które wyrosły tam, gdzie doszło do zderzeń lądów tworzących Pangeę. Te ruchy górotwórcze, zwane hercyńskimi, były najpotężniejsze w całej erze paleozoicznej.

Obszar świętokrzyski znalazł się blisko miejsca zetknięcia się dwóch największych kontynentów tworzących Pangeę, czyli Eurameryki oraz Gondwany. Skały karbońskie, dewońskie i starsze, które znajdowały się pod dnem morskim, zostały sfałdowane i wypiętrzone, a cały region wynurzył się na powierzchnię, tworząc system fałdów o przebiegu niemal równoleżnikowym. Wspaniałe przykłady takich struktur fałdowych można zobaczyć w nieczynnym kamieniołomie Ślichowice na terenie Kielc. Pod naciskiem sił tektonicznych miękkie skały odkształcały się niczym plastelina, a gdy trochę zesztywniały, zostały jeszcze poprzesuwane wzdłuż licznych uskoków, którym towarzyszyły strefy szczelin bogatych w minerały rudne miedzi, ołowiu, cynku i żelaza. Metale te eksploatowano przez setki lat w wielu miejscach w Górach Świętokrzyskich. Kiedy fałdowania hercyńskie ucichły, Góry Świętokrzyskie znalazły się z dala od morza. Był to czas raczej usuwania z lądu nagromadzonych wcześniej osadów niż akumulowania się nowych. Dlatego z tego okresu lądowego nie znajdziemy zbyt wielu skał. Najbardziej znaną z nich jest liczący 270 mln lat zlepieniec zygmuntowski – nazwany tak, ponieważ w połowie XVII w. wykonano z niego pierwszą kolumnę Zygmunta III Wazy. Zlepieniec powstał ze żwirów i głazów transportowanych przez wezbrane rzeki i bezładnie porzucanych na przedpolu niszczonych gór. Można go zobaczyć w kamieniołomie Zygmuntówka na Czerwonej Górze.

Taka trwająca dziesiątki milionów lat erozja przyniosła niezwykle ciekawy efekt w Górach Świętokrzyskich. Doprowadziła bowiem do odwrócenia rzeźby terenu – kiedy wyniosłe grzbiety zostały usunięte i wyrównane, rzeki wyżłobiły sobie doliny w mniej odpornych skałach ze starszych epok znajdujących się pod wapieniami. Przykładem takiej inwersji jest dolina chęcińska, która dawniej stanowiła oś grzbietu górskiego, a dziś jest obniżeniem, nad którym od południa góruje ostaniec ze słynnym zamkiem w Chęcinach, pamiętającym czasy Władysława Łokietka.

Czwarta próba

W erze paleozoicznej morze nie powróciło już w region świętokrzyski. Pojawiło się tam dopiero w mezozoiku. Było płytkie i często się cofało. Dzięki temu w dolinach rzek i na skraju zerodowanego lądu zachowały się liczne tropy pradawnych zwierząt odciśnięte w skamieniałych piaskach i mułach rzecznych. Znajdziemy je na południe od Starachowic w dolinie rzeki Świśliny (tropy gadów i płazów z triasu) oraz w Sołtykowie obok Stąporkowa, gdzie jakimś niezwykłym zbiegiem okoliczności zachowała się kolekcja tropów jurajskich dinozaurów sprzed 201 mln lat. Dnem nieistniejącej już dziś doliny rzecznej wędrowały, zapewne stałym szlakiem do wodopoju, roślinożerne zauropody oraz drapieżne teropody. Wśród tych drugich dominowały dylofozaury z charakterystycznym podwójnym grzebieniem na czaszce (rekonstrukcje zwierząt z Wiór i Sołtykowa, wykonane przez Martę Szubert, można obejrzeć w Muzeum Przyrody i Techniki w Starachowicach).

W erze mezozoicznej, 170–180 mln lat temu, superkontynent Pangea zaczął się powoli rozpadać. Najpierw podzielił się na dwie części: południową Gondwanę i północną Laurazję. Pomiędzy nie wdarł się nowy ocean, Tetyda. Region świętokrzyski wraz z całą mezozoiczną Europą wszedł w skład Laurazji. Jednak do Tetydy nie było daleko, a związane z nią morza przybrzeżne coraz śmielej wdzierały się w ląd. Na dnie jednego z takich płytkich mórz szelfowych przed 155 mln lat wytrąciły się krzemienie pasiaste, pozyskiwane później przez neolitycznych górników w Krzemionkach Opatowskich, a obecnie będące popularnym kamieniem ozdobnym. W tych momentach, gdy morze się wycofywało, odsłaniając nagrzane słońcem plaże, obszar świętokrzyski, wówczas znajdujący się w ciepłej strefie podzwrotnikowej, mógł do złudzenia przypominać dzisiejsze wybrzeża Florydy albo Australii.

Co się stało z tymi ciepłymi mezozoicznymi morzami i plażami? Znikły prawdopodobnie na pograniczu dwóch er – mezozoiku i kenozoiku – kiedy to kolejne ruchy górotwórcze zwane alpejskimi objęły cały świat, a w Europie dały początek np. Alpom i Karpatom. Region świętokrzyski, zbudowany ze starych i sztywnych skał, nie został sfałdowany, lecz podniesiony blokowo wzdłuż nowych i starych uskoków. Stało się to ok. 60 mln lat temu. Potem w ramach znanego nam już świetnie rytmu do dzieła przystąpiła erozja, która zdarła część młodszych warstw skalnych z ery mezozoicznej, odsłaniając prastary fundament paleozoiczny, a w wapieniach uruchomiła zjawiska krasowe, które doprowadziły do powstania jaskiń z bogatą szatą naciekową (jaskinia Raj).

Morze nie powróciło do wnętrza gór. Dotarło za to do ich południowych peryferii. Była to Paratetyda zwana też Morzem Sarmackim, która pojawiła się 20 mln lat temu i ustąpiła 10 mln lat później, pozostawiając po sobie pokłady gipsów i złoża siarki w Niecce Nidziańskiej i okolicach Tarnobrzega (oraz sól w Wieliczce). Jednak same Góry Świętokrzyskie nie widziały morza od ponad 60 mln lat. Za to całkiem niedawno, bo przed kilkuset tysiącami lat, zostały przykryte przez olbrzymi lądolód plejstoceński, który obniżył je i wygładził ich kształty. Jaka czeka je przyszłość? Niemal na pewno lądowa. W pobliżu nie widać bowiem żadnego oceanu, który mógłby je zalać. Zapewne erozja zmieni je kiedyś w monotonną równinę, chyba że znów znajdą się w zasięgu jakichś ruchów podnoszących skorupę ziemską, być może związanych z uderzeniem Afryki o Europę i ostatecznym zniknięciem Morza Śródziemnego za kilkadziesiąt milionów lat.

Andrzej Hołdys
dziennikarz popularyzujący nauki o Ziemi, współpracownik „Wiedzy i Życia”

Korzystałem ze strony Państwowego Instytutu Geologicznego http://geoportal.pgi.gov.pl/zrozumiec_ziemie

01.08.2018 Numer 8/2018

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną