Charakterystyka prekambru

Prekambr był jednym z okresów, występujących w dziejach Ziemi. Objął on dwa eony- archaik oraz proterozoik. Chronologicznie poprzedzał on okres kambryjski. Rozpoczął się wtedy, gdy powstawała pierwsza skorupa ziemska, natomiast zakończył przed 545 milionami laty. Jego czasokres zajmuje więc 85% spośród całej historii naszego globu.
POWSTAWANIE SKORUPY ZIEMSKIEJ
Początkowo, gdy rozpoczynał się prekambr, ziemię pokrywała pierwotna skorupa ziemska. Charakteryzowała się ona niedużą grubością- było to tylko kilka centymetrów. Składała się ona wyłącznie ze skał zasadowych oraz skał ultrazasadowych. Ze względu na to, że była cienka, była także bardzo niestabilna, ponieważ poddawana była ciągłemu procesowi przetapiania, a jej powierzchnię pokrywały plamy lawy, która się tu wytwarzała. Następnie niszczona była pierwotna skorupa, czyli składające się na jej budowę skały ustępowały osadowym skałom okruchowym, co doprowadziło do powstania hydrosfery.

Skały okruchowe przetapiane były i przeobrażane, co prowadziło do utworzenia się pierwszych segmentów sialicznych (czyli mikrokontynentów). Powstały w tym okresie najstarsze, znajdujące się obecnie na Ziemi skały, których wiek wynosi około 4 miliardów lat.

W dalszym okresie- od 3,5 do 2,7 miliarda lat temu, skorupa sialityczna stale powiększała się, następnie ulegała podziałowi na segmenty kontynentalne oraz oceaniczne. Do tych pierwszych przyrastały młodsze fragmenty do istniejących już jąder kontynentów.

Ruchy płyt litosferycznych powodowały przemieszczanie się bloków kontynentalnych, które z końcem okresu prekambru uległy połączeniu na pewien niedługi okres czasu, tworząc superkontynent Pangeę.

POWSTANIE ŚWIATA ORGANICZNEGO

Tworzące się w zbiornikach wodnych życie powstało dzięki ewolucji materii, tworzącej pierwotną skorupę ziemską, a także hydrosferę oraz atmosferę. Towarzyszące temu ogromne różnorodne źródła energii, jak na przykład pochodzącego z wnętrza Ziemi ciepła, a także wyładowań atmosferycznych czy też promieniowania kosmicznego przyspieszały ten proces. Ostatnimi czasy spekuluje się nawet, że podstawowe, prymitywne formy życia mogły istnieć w stałych cząsteczkach materii, takich jak asteroidy czy meteoryty.

Najdawniejsze ślady form życia zachowane do dzisiejszych czasów w postaci skamieniałości są najczęściej pojedynczymi komórkami, które utożsamiane są z sinicami i bakteriami. W czasie prekambru przyjmowały one różnorodne formy. Część z nich posiadała zdolność tworzenia wapiennych struktur, przybierających postać słupów oraz mat, posiadających warstewki przyrostów. Takie struktury nazywane były stromatolitami i licznie występowały w okresie prekambru.

W okresie przypadającym na około 1,5 miliarda lat temu wytworzyły się pierwsze organizmy, posiadające komórki złożone z jądra oraz organelli. Przyjmowały kształt kulisty, a na ich powierzchni często wytwarzały się wyrostki, nazywane były akritarchami.

Z kolei około 700 milionów lat temu, w zbiornikach wodnych powstały pierwsze rodzaje organizmów tkankowych, nazywanych fauną z Ediacara.

Przybierający dość gwałtowną postać rozwój organicznego życia z końcem eonu proterozoicznego, związany mógł być najprawdopodobniej ze wzrastającą ilością tlenu, zalegającego w atmosferze. W środku ery archaicznej tlenu było około 0,1%, natomiast już w okresie przypadającym 700 milionów lat temu było go już około 1%.Uwolnienie tlenu do atmosfery możliwe było dzięki działalności glonów, dokonujących fotosyntezy.

SKAŁY PREKAMBRYJSKIE NA TERENIE POLSKI

W Polsce skały, powstałe w okresie prekambru rozpoznane zostały na trzech obszarach: Sudetów, Polski północno- wschodniej oraz Polski południowej.

• Sudety

Skały prekambryjskie zalegają wiele obszarów, a najstarsze zajmują Góry Sowie- skały kry gnejsowej. Mają one postać silnie sfałdowanych granitognejsów, paragnejsów oraz migmatytów.

Za pochodzące z okresu prekambru uważa się także skały, występujące w masywie Lądka oraz Śnieżnika, a także Gór Orlickich oraz Bystrzyckich, czy wreszcie Gór Izerskich.

Stanowią one różne generacje gnejsów, które różnić się mogą od siebie wielkością kryształków- starsze z nich to Gierałtowskie, gdzie kryształki przybierają różną wielkość oraz śnieżnickie, młodsze oraz zbudowane z grubszych kryształków.

Dodatkowo występują także: marmury, amfibolity oraz kwarcyty. Na terenie Gór Orlickich oraz Bystrzyckich mają postać gnejsów bystrzyckich a także łupków krystalicznych, natomiast na obszarze Gór Izerskich- gnejsów izerskich, łupków krystalicznych, granitognejsów czy też granitów rumburskich.

Wreszcie w Sudetach najmłodsze skały prekambryjskie to szarogłazy łużyckie, które prawdopodobnie powstały pod koniec neopreterozoiku.

• Polska południowa

Najwięcej skał prekambryjskich jest na terenie przedpola Karpat. Nie zajmują one jednak powierzchni Ziemi, przykryte są bowiem przez dość grupy płaszcz skał z dalszych okresów.

Najstarszymi są jednak skały, które rozpoznane zostały przy okazji wierceń podłoża Górnośląskiego Zagłębia Węglowego.

• Polska północno- wschodnia

Najstarsze znajdujące się na terenie Polski skały, stanowiące podstawę platformy wschodnioeuropejskiej, znajdują się w pobliżu centralnych masywów a także kompleksów o charakterze fałdowym oraz intruzyjnym.

Kambr, pierwszy okres ery paleozoicznej. Początek ok. 570 mln lat temu, czas trwania 70 mln lat. Dzieli się na trzy epoki: kambr dolny, środkowy i górny. W kambrze obszary lądowe powstałe po rozpadzie w prekambrzekontynentu Pangei zostały zalane przez płytkie morza, w których gromadziły się osady okruchowe i wapienne. Na koniec kambru górnego przypada początek orogenezy kaledońskiej.
Życie ograniczało się tylko do zbiorników wodnych. Świat roślinny tworzyły głównie prymitywne sinice i glony. Okres silnego rozkwitu form zwierzęcych, wykształciły się wszystkie żyjące obecnie typy zwierząt. Najbardziej charakterystyczną faunę dla tego okresu stanowią archeocjaty i trylobity.

Ordowik, drugi okres ery paleozoicznej. Początek ok. 500 mln lat temu, czas trwania 65 mln lat. Dzieli się na trzy epoki: ordowik dolny, środkowy i górny. W ordowiku dolnym nastąpił zalew dużej części obszarów lądowych przez płytkie morza, w których gromadziły się osady okruchowe (piaskowce, mułowce, iłowce), chemiczne (margle, gipsy) oraz organogeniczne (wapienie). Na obszarach dzisiejszej Sahary (znajdującej się wówczas w pobliżu bieguna południowego) nastąpił rozwój lądolodów.
W ordowiku górnym ruchy górotwórcze orogenezy kaledońskiej (faza takońska), związane z zamykaniem Oceanu Iapetus między Europą i Ameryką Północną, wypiętrzyły Góry Skandynawskie i północną część Appalachów. W geosynklinach zaznaczyła się towarzysząca górotwórczości silna działalność plutoniczna i wulkaniczna.
W ordowiku nastąpił bujny rozwój flory, zwłaszcza sinic, zielenic i krasnorostów, a także form zwierzęcych zamieszkujących w tym okresie wyłącznie zbiorniki morskie. Najliczniej reprezentowane były: ramienionogi, trylobity, graptolity, głowonogi (łodziki) oraz szkarłupnie, znajdowane obecnie w wielu rodzajach skał jako skamieniałości. Ważną rolę skałotwórczą odegrały też: radiolarie, gąbki, korale czteropromienne i liliowce. Pojawiły się pierwsze kręgowce - bezszczękowce.

Sylur, trzeci okres ery paleozoicznej, trwający od ok. 435 do ok. 395 mln lat temu. Dzieli się na trzy epoki: sylur dolny, środkowy i górny. W sylurze dolnym nastąpiła transgresja morza, którą dopiero na przełomie syluru i dewonu zakończyły ruchy górotwórcze ostatniej fazy orogenezy kaledońskiej. Osady pochodzące z syluru to głównie osady morskie: okruchowe (piaskowce, zlepieńce, szarogłazy, mułowce, iłowce) i organogeniczne (wapienie, charakterystyczne dla syluru łupki graptolitowe).
Obszary dzisiejszej Afryki (położonej wówczas w okolicach bieguna południowego) zostały pokryte lądolodem. Nastąpiły duże zmiany w rozkładzie kontynentów i oceanów. Pod koniec syluru został ostatecznie zamknięty Ocean Japetus rozciągający się między Europą a Ameryką Północną. Następstwem zderzenia i połączenia się tych kontynentów było wydźwignięcie Gór Skandynawskich, części Appalachów i gór Spitsbergenu. W tym czasie wypiętrzyły się również kaledonidy środkowej Azji (m.in. Sajany).
W sylurze nastąpił dalszy rozwój flory morskiej, głównie plechowców. Pojawiły się także pierwsze rośliny lądowe - widłaki i psylofity. Nastąpiła szybka ewolucja fauny, reprezentowanej m.in. przez: otwornice, gąbki, trylobity, mszywioły, małże, staroraki, a także mające duże znaczenie stratygraficzne - graptolity. Pojawiły się także wielkoraki i ryby szczękouste.
Dewon, w geologii okres ery paleozoicznej (paleozoik). Początek 395 mln lat temu, czas trwania 50 mln lat. W obrębie dewonu rozróżnia się epoki: dolną, środkową i górną. W okresie trwania dewonu miały miejsce dwie wielkie orogenezy: kaledońska (dewon dolny) i początkowe fazy hercyńskiej (dewon górny).
W dewonie środkowym duże obszary lądowe zalało morze. Do typowych skał dewońskich zalicza się: czerwone piaskowce i zlepieńce, łupki ilaste, dolomity, wapienie. Na obszarach lądowych pojawiły się psylofity (pierwotne rośliny naczyniowe) i pierwsze paprocie.
W morzach żyły liliowce i koralowce, bardzo rozpowszechniły się amonity i trylobity, pojawiły się pierwsze ryby chrzęstnoszkieletowe i kostnołuskie oraz ryby pancerne i dwudyszne.

Karbon, piąty okres ery paleozoicznej. Początek ok. 345 mln lat temu, czas trwania 65 mln lat. Wydziela się dwie epoki: karbon dolny i górny. Skały karbonu dolnego to przede wszystkim powstałe w warunkach morskich płytkowodne wapienie oraz głębokowodne piaskowce i zlepieńce. Kończąca ten okres faza silnych ruchów wypiętrzających orogenezy hercyńskiej spowodowała znaczne powiększenie się obszarów lądowych i regresję morza.
W karbonie górnym na wielu obszarach rozpoczęła się akumulacja osadów lądowych zawierających materiał organiczny (szczątki roślin), z których powstały skały z pokładami węgla. Nagłe przerwanie tego procesu pod koniec trwania karbonu górnego związane było z kolejnymi fazami ruchów górotwórczych.
W karbonie zaznaczyły się także silne wahania klimatu, które na wielu obszarach spowodowały zlodowacenia. W karbonie nastąpił bujny rozwój flory. Dominowały ogromnych rozmiarów skrzypy i widłaki, liczne były paprocie, pojawiły się rośliny nagozalążkowe (paprocie nasienne, kordaity, sagowce).
W morzach istniało bogactwo form zwierzęcych, licznie reprezentowane były goniatyty i otwornice, żyły już ryby spodouste. Na lądzie dominowały płazy. W górnym karbonie pojawiły się pierwsze gady.

Perm, szósty (najmłodszy) okres ery paleozoicznej. Początek ok. 280 mln lat temu, czas trwania 50 mln lat. Dzieli się na dwie epoki: perm dolny (czerwony spągowiec) i górny (cechsztyn).
W permie zakończyły się ruchy górotwórcze orogenezy hercyńskiej, przejawiające się jeszcze silną działalnością wulkaniczną i wylewami law, a jednocześnie uformował się wielki superkontynet Pangei. W permie dolnym trwały procesy intensywnego niszczenia górotworów wypiętrzonych podczas fałdowań, których produktem były lądowe osady okruchowe (piaskowce, zlepieńce, brekcje i arkozy) zabarwione na czerwono.
W permie górnym miał miejsce zalew dużej części obszarów lądowych przez płytkie, epikontynentalne morza, w których gromadziły się osady węglanowe (wapienie i dolomity), a także gipsy, anhydryty i sole. Z końcem okresu nastąpiła regresja morska związana z wypiętrzeniem się łańcucha Uralu. Na obszarach lądowych znajdujących się w pobliżu równika powstały złoża węgla kamiennego, w okolicach podbiegunowych rozwinęły się ogromne lądolody.
Wskutek zmian klimatycznych zmieniła się roślinność - wymarły kordaity, większość paproci, drzewiastych skrzypów i widłaków, wzrosło natomiast znaczenie roślin nagozalążkowych. W faunie szczytowy rozwój osiągnęły kotylozaury i gady ssakokształtne. Z końcem permu wiele grup zwierząt wymarło (m.in.: korale czteropromienne, trylobity, niektóre grupy ramienionogów).

POLSKA
archaik
w archaiku i proterozoiku powstały najstarsze jednostki strukturalne budujące dzisiejszy obszar Polski; na północy i północnym wschodzie utworzyło się krystaliczne podłoże platformy wschodnioeuropejskiej, na południu Masyw Czeski i fragmenty Sudetów, Gór Świętokrzyskich i pasa wyżyn środkowopolskich oraz bloku prakarpat; możliwe, że Masyw Czeski oderwał się od Afryki północnej i w ciągu setek milionów lat przybliżał się do platformy wschodnioeuropejskiej; silne zaburzenie tektoniczne, zaawansowany metamorfizm i brak skamieniałości uniemożliwiają odtworzenie rozmieszczenia lądów i mórz; obecnie warstwy prekambryjskie znajdują się na głębokości od ok. 200 m na pn.-wsch. (okolice Sokółki) do ok. 6–8 km na zach. granicy platformy wschodnioeuropejskiejna powierzchni śladów brak;
w wierceniach: w pn.-wsch. części Polski granity, gnejsy i migma­tyty;
gnejsy Gór Sowich
Proterozoik
2600– 670w Polsce pn.-wsch., w wierceniach: gabra i granity; na obrzeżeniu Karkonoszy gnejsy, kwarcyty, łupki krystaliczne
Dolny Śląsk: niewielkie ilości rud miedzi, niklu, metali szlachetnych
Eokambr
670–575u schyłku proterozoiku na obszarze Polski panował zimny i wilgotny klimat, bardziej na północ znajdowały się tereny objęte zlodowaceniem w późnym proterozoiku; na północnym wschodzie Polski rozciągał się ląd platformy wschodnioeuropejskiej, na pd.-zach. krańcu Polski wznosił się Masyw Czeski, a na południu blok prakarpat; pomiędzy tymi jednostkami było morze; na terenie dzisiejszego Podlasia zaznaczyła się działalność wulkanicznaw Polsce pn.-wsch., w wierce­niach: kwarcyty;
na obrzeżeniu Karkonoszy — wapienie (dzisiaj: marmury)
Paleozoik Kambr
575–505nadal zimny klimat, ale stopniowo się ociepla; morze powiększyło swój zasięg na północy, tak że wy­niesienie mazursko-suwalskie i podlaskie utworzyły półwyspy; na południu Polski wynurzona jest wyspa prakarpacka i fragment Sudetów; w kambrze środkowym i górnym morze częściowo się wycofało i wynurzyły się znaczne obszary Polski pd. oraz pn.-wsch.;
w Górach Świętokrzyskich nastąpiło fałdowanie osadów, a w morzu na obszarze Sudetów wybuchały podwodne wulkanySudety: wapienie Gór Kaczawskich;
Góry Świętokrzyskie: łupki ilaste, kwarcyty, szarogłazy
Ordowik
505–438klimat się ocieplił, Polska znalazła się w strefie międzyzwrotnikowej; na początku ordowiku od zachodu i południo­wego zachodu nastąpiła transgresja morska, zalane zostało obniżenie nadbałtyckie, zna­czna część Podlasia, pd. i wsch. część Gór Świętokrzyskich;
obszary lądowe — Sudety, obszar Prakarpat wraz z pasem wyżyn małopolskich oraz półwyspy mazurski i pod­laski były obrzeżone strefą szelfową morza; w środkowej części Polski było głębokie morzeSudety: w Górach Kaczawskich kwarcyty, szarogłazy, łupki ilaste;
Góry Świętokrzyskie: piaskowce i łupki z graptolitami;
ropa naftowa w obniżeniu perybałtyckim i podlaskim
Sylur
438–408nadal ciepły klimat; na północnym wschodzie morze nieco zwiększyło swój zasięg, a na połud­niu Polski wyraźnie się pogłębiło, zalewając obszar pasa wyżyn środkowopolskich i część Sudetów;
w górnym sylurze rozpoczęły się ruchy górotwórcze orogenezy kaledońskiej: sfałdowane i wypiętrzone zostały fragmenty Sudetów, Gór Święto­krzyskich, pasa wyżyn środkowopolskich i prakarpat;
w morzu na terenie Gór Świętokrzyskich wybuchały wulkany podmorskie; polska południowa oraz północ­na i północnowschodnia stały się lądem, w wąskiej strefie pomiędzy tymi obszarami pozostało płytkie morze; wokół Polski powstały nowe obszary lądowe: na północy wynurzyła się Skandynawia, na wschodzie platforma wschodnioeuropejska aż do Uralu (którego jeszcze wtedy nie było);
na południowym zachodzie powstał ląd rozciągający się od Czech do dzisiejszej FrancjiSudety: czarne łupki z grapto­litami w Górach Kaczawskich, Bardzkich i w okolicy Kłodzka;
na Dolnym Śląsku niewielkie ilości rud niklu i cyny;
w Górach Świętokrzyskich: łupki z graptolitami, piaskowce i zlepieńce ze skałami wulkanicznymi (lawy diabazowe)
Dewon
408–360na początku dewonu na północnym wschodzie i na południu Polski nadal istniały lądy (część Euroameryki), rozdzielone wąską zatoką morza, które rozciągało się do Szkocji; w środkowym dewonie nastąpiła transgresja morska i z dawnych obszarów lądowych pozostały jedynie Sudety Zachodnie, prakarpaty, obszar dzisiejszej Wyżyny Lubelskiej oraz wyniesienie mazurskie;
Polska znalazła się w strefie klimatu podrównikowego, ciepłego i wilgotnegoSudety i okolice Krakowa: wapienie;
Góry Świętokrzyskie: piaskowce i wapienie, także rafowe
Karbon
360–286przez teren Polski przebiegał równik, panował klimat wilgotny i ciepły; na południu Polski morze zaczęło zwiększać swój zasięg, zalewając ląd Prakarpat, natomiast w Sudetach i na północnym wschodzie wynurzyły się znaczne części lądu; w górnym karbonie rozpoczęły się ruchy górotwórcze orogenezy hercyńskiej: sfałdowały się Góry Świętokrzyskie i Sudety, wynurzył się obszar prakarpat;
w Sudetach i na terenie dzisiejszych Tatr powstały batolity skał krystalicznych (granity), w okolicach Krakowa i w Górach Świętokrzyskich występowała działalność wulkaniczna;
w płytkich zatokach morskich, a potem w jeziorzyskach w niecce górnośląskiej i w niecce lubelskiej tworzyły się bagna porośnięte bujną roślinnością, które w ciągu milionów lat przekształciły się w węgiel kamienny; na południe od Polski rozciągała się zatoka oceanu, ale Polska była już częścią ogromnego lądu obejmującego Amerykę Pn. i dużą część EuropySudety, Śląsk i obszar nadbużański: osady karbonu z węglem kamiennym;
Góry Świętokrzyskie: łupki ilaste, tufity (skały wulkaniczne), wapienie;
Górny i Dolny Śląsk: rudy żelaza Perm
286–248klimat Polski i obszarów otaczających zaczął się osuszać, ale nadal był bardzo ciepły;
w Sudetach i w rejonie śląskokra­kow­skim trwała działalność wulkaniczna; tereny wypię­trzone w czasie orogenezy hercyńskiej były niszczone; w środkowej i północno-zachodniej Pol­sce utworzyło się rozległe obniżenie, na które okreso­wo wkraczało płytkie morze; w wysokiej temperatu­rze woda morska szybko parowała, pozostawiając po sobie pokłady soli; obniżenie zasypywane było osada­mi pochodzącymi z niszczenia lądów na północnym wschodzie i na południu Polski;
na obszarze Polski panowały krajobrazy pustynne i półpustynneSudety: skały osadowe i grube pokrywy skał wylewnych: porfiry i melafiry, wyżej łupki i margle miedzionośne (Lubin);
G. Świętokrzyskie: najpierw osady lądowe, potem zlepieńce i wapienie; okolice Kłodawy: sole kamienne i potasowe, anhydryt