Rozpoczęliśmy sobie tydzień temu teoretycznie dywagować na temat plejstocenu czyli epoki lodowej. Nakreśliłem generalia stratygrafii. Obecnie żyjemy w interglacjale. Teraz musimy powiedzieć słów kilka o przyczynach zlodowaceń, by mówić o ich historii. Wydziela się trzy podstawowe.

Kiedyś jak ja byłem mały była taka zabawka bąk. On trzyma się na swoim czubku. Gdy zmniejsza się prędkość ruchu wirowego, oś obrotu też zaczyna się obracać, aż w końcu jest na tyle nisko, że kończy się cała zabawa. Ruch wirowy bąka wokół osi swojego obrotu nazywamy precesją. To jest wirowanie osi obrotu kuli ziemskiej czyli precesja lunisolarna. Okres tej zmienności cyklicznej wynosi około 23-24.000 tys. lat.

Jeżeli mamy globus, model kuli ziemskiej to wiadomo, że ta oś, na której zawieszona jest kula ziemska, nie jest w pionie tylko jest pod kątem. Kąt (α) osi obrotu zmienia się od 22 – 24 stopni względem płaszczyzny ekliptyki. Wydawałoby się, że to niewiele, ale mocno zmienia intensywność oświetlenia. Im większy jest kąt, tym zimniejsze są zimy i cieplejsze lata. Bo jeżeli kąt będzie duży to jesteśmy bliżej równikowego nasłonecznienia w lecie, a zimą pod mniejszym kątem. Cykl zmiany nachylenia (tilt) osi obrotu Ziemi jest dwukrotnie większy niż w przypadku cyklu precesji lunisolarnej – wynosi 41.000 lat.

Wreszcie trzecia – bywa tak, że w niektórych układach ciał kosmicznych rozkład ich jest taki, że ślad ruchu Ziemi wokół słońca jest centryczny bądź prawie centryczny, natomiast niekiedy ustawią się planety tak, że będą bardziej w jednej linii i w takim razie ich przyciąganie będzie na tyle duże, że orbita stanie się ekscentryczna, czyli nie będzie przypominała okręgu tylko elipsę. Wtedy odległość od słońca będzie większa i będzie chłodniej. Jeżeli znajdzie się na krótszym promieniu elipsy, to mamy nasłonecznienie większe, czyli większa skłonność do ocieplenia klimatu. To ma też pewną cykliczność – przedział ten to 100.000 lat.

Te wszystkie przyczyny zmian klimatycznych odkrył Serb Milankovic. Uchylał się od wojska podczas pierwszej wojny światowej i pracował naukowo. Co pewien czas mamy trzy maksima ocieplenia lub trzy maksima ochłodzenia. To są cykle Milankovica. One uznawane są za przyczyny zlodowaceń czwartorzędowych i starszych (ryc. 2).

Mamy w takim razie tabelę stratygraficzną czwartorzędu, którą oczywiście trzeba znać. Jesteśmy na samym dole w okolicach dwóch milionów lata temu. Rozpoczyna się czwartorzęd plejstocen, a to najstarsze nazywa sie eoplejstocen¹. Plejstocen składa się naprzemiennie z okresów ciepłych i zimnych. Eoplejstocen nie należy do nich, dlatego że jesteśmy na granicy między pliocenem a plejstocenem. Pliocen to był ciągle dosyć ciepły okres. Dopiero pod jego koniec sekwoje zostały zastąpione przez świerki, ale ciągle to były zwarte lasy, a więc klimat był ciepły. W eoplejstocenie nie istniały jeszcze zlodowacenia.

Mamy tutaj jeszcze jedną kolumnę na samym końcu. Tu są dwie innego typu jednostki: olduvai w eoplejstocenie i jaramillo w glacjale Narwi. To są tak zwane epoki magnetyczne, które są bardzo dobrą metodą stratygrafii (mówiliśmy już o biostratygrafii, litostratygrafii, klimatostratygrafii wcześniej). Magnetostratygrafia opiera się na tym, że biegun magnetyczny Ziemi zmienia swoje położenie w czasie. Czasami ta zmiana położenia przebiega wolniej, a czasami zdecydowanie szybko. Niekiedy zachodzi drastycznie, tak że biegun wręcz przechodzi na druga półkulę ziemską. Jeżeli mamy osady wód stojących, gdzie w zawiesinie opadają na dno różne cząstki, minerały. Jeżeli opadają minerały ferromagnetyczne, które wykazują zdolność reagowania na pole magnetyczne Ziemi, to wiadomo że ustawią się w zależności od położenia bieguna magnetycznego. Wiedząc, że istniały dwie epoki wyraźnie przeciwstawnej zmiany bieguna magnetycznego, jesteśmy w stanie określić czy miały ułożenie normalne czy odwrócone. Wiemy, w której części plejstocenu jesteśmy. Olduvai i jaramillo to magnetozony o położeniu normalnym, czyli północny biegun magnetyczny znajdował się tam, gdzie północny biegun geograficzny.

Potem mamy przedostatnią kolumnę. Cała geologia czwartorzędu, plejstocenu urodziła się w Alpach. Tam po raz pierwszy znaleziono moreny. Geolodzy doszli do wniosku, że musiały być świadectwem kolejnych zlodowaceń. Jak przeanalizowano lokalizację w dolinach, to stwierdzono zimne okresy z awansem lodowców pozostawiające ślady litologiczne i geomorfologiczne. Pierwotny podział składał się zatem z czterech zlodowaceń Günz, Mindel, Riss, Würm. To są nazwy rzek i dolin w Alpach.

Potem szczegółowe badania doprowadziły geologów do wniosku, że tych zlodowaceń było zdecydowanie więcej: co najmniej 7, a niektórzy przyjmują że było ich na naszych ziemiach nawet 11. Widać że zlodowacenia na niżu europejskim korelują się z alpejskimi w sposób taki, że mamy jednostki większe stratygraficzne w obrębie których są nawet po dwa czy trzy glacjały:

• Günz to najstarsze Narwi

• Mindel to południowopolskie czyli Nidy, potem Sanu I i Sanu II,

• Riss środkowopolskie czyli Odry i Warty

• Würm północnopolskie czyli Wisły.

Jest to względnie logiczne najstarsze południowopolskie, potem środkowo i północnopolskie. Ta tabela jest wzięta ze skryptu Stankowskiego, Geologia Kenozoiku.

Przenosimy się na drugą stronę łańcucha Alpejskiego, do słonecznej krainy północnych Włoch, Piemontu. Piemont to taka kraina, która praktyce znana jest głównie z tego, że są tu produkowane najlepsze wina musujące poza Szampanią. Nas jednak interesuje skąd Piemont znany jest w geologii i stratygrafii. Miejscowość Villa Franca na południowych zboczach Alp, stała się słynna na początku XX w. Dokonano tam bowiem dalekiego w skutkach odkrycia paleontologicznego. W stożkach napływowych, które schodziły z Alp na przedpole w kierunku południowym, znaleziono bogate w kości horyzonty skamieniałości. Były to głównie ssaki. Jak porównano je z materiałem paleogenu i neogenu, to okazało się, że są nieporównywalne. Musiało zatem zajść coś, co spowodowało gwałtowną zmianę w zespołach zwierzęcych Europy Południowej. Taka przyczyna musiała leżeć w klimacie. Generalnie rzecz biorąc stwierdzono, że ten zespół ssaków jest zdecydowanie bardziej chłodnolubny niż był zespół neogeński. Stąd powstała jednostka stratygraficzna Villafranca, czy villafranchen. Był to pierwszy sygnał w zapisie, że robi się zdecydowanie chłodniej. Były to pierwsze przesłanki, że coś się zmieni.

Teraz jesteśmy w Afryce na pograniczu Tanzanii i Kenii. Na wschodzie Kilimandżaro z tym małym białym śladem zanikającego lodowca afrykańskiego. Na zachodzie ryft afrykański. W jego sąsiedztwie leży wąwóz Olduvai. Generalnie rzecz biorąc, koniec neogenu i początek czwartorzędu mniej więcej pokrywał się z wielkim wydarzeniem biostratygraficznym i cywilizacyjnym – pojawieniem się człowieka, osobnika zbliżonego do nas. W wąwozie Olduvai znajduje się słynna dla archeologów skała, gdzie napotkano pierwsze, najstarsze ślady człowiekowatych. Otóż i ona , homo habilis, człowiek zręczny. Jesteśmy w rodzinie człowiekowatych czyli hominidae. W rodzaju człowiek czyli Homo i w gatunku Homo Habilis czyli człowiek zręczny. Może z tą zręcznością to nieco przesada, natomiast faktycznie dowiedziono, że był to pierwszy osobnik, którego kości przystosowane były bardziej do chodzenia w pionowym położeniu niż do wspinania się na drzewa. Odkryto jedną kość śródstopia, która jednoznacznie dowodzić ma, że ten osobnik chodzić miał wyprostowany. Nazwano ją Lucy. Datowania kości wykazały, że Lucy żyła od 2,5 do 4 mln lat temu. Lucy miała 1-1,3 m, wagę do 50 kg. Wytwarzanie narzędzi otoczakowych było istotnym atrybutem Lucy. Znaleziono je w wąwozie. Często w archeologii i geologii takie narzędzia nazywamy z angielskiego artefaktami.

Skąd się wzięła nazwa? W 1968 Beatles wydali swój znany longplay. Orkiestra samotnych serc sierżanta pieprza. To był czas wojny wietnamskiej, ruch dzieci kwiatów, które nie tylko protestują przeciwko wojnie, ale również używają „dopalacze”. Na longplayu tym znalazła się piosenka, która stała się hymnem kontestującej młodzieży, a mianowicie Lucy in the sky with diamonds. Jeżeli weźmiemy niektóre litery na czerwono, to wychodzi nam nazwa dopalacza LSD. Młody archeolog niewątpliwie należał do dzieci kwiatów i stąd dał to prowokujące imię.

A tak wyglądały pierwsze artefakty, które znaleziono w wąwozie Olduvai. Narzędzia otoczakowe, które są typowe dla kultury olduvajskiej:

Stratygrafia archeologiczna oparta jest na kulturach, a te są wyodrębniane zależnie od wyglądu narzędzi. W młodszych epokach decyduje też ceramika. W kulturze olduwajskiej typowe narzędzia to otoczaki. One mają odłamki. Archeolodzy twierdzą że te odłamki zostały wykonane ręką ludzką w zamierzonym celu. Sprawa nie jest pewna, bo przy szybkim transporcie rzecznym tez jest możliwe ich powstanie. Te narzędzia były na tyle prymitywne, że nie umożliwiały polowania. Hominidy nie polowały zatem, tylko byli padlinożercami. Jak już znaleźli padlinę, to oddzielali smakowite kąski z niej i odżywiali się.

Jak wyglądała paleografia ziem polskich w eoplejstocenie? Cóż, główny rys paleogeograficzny był analogiczny, jak w neogenie. Mamy masyw Karpat i masyw Sudetów obciętych uskokiem brzeżnym. Mamy łuk wału metakarpackiego, od którego odchodzi wał środkowopolski. Czyli pozytywne elementy przetrwały z neogenu.

We wczesnym eoplejstocenie Wielkopolska, Dolny Śląsk oraz północne stoki Sudetów należały do zlewni płynącej w kierunku Berlina i potem do Morza Północnego. Druga zlewnia to zlewnia Niemna. Należały do niej wszystkie rzeki, które byłyby na Powiślu, Warmii, Mazurach i Podlasiu. Wreszcie trzeci basen obejmuje rzeki spływające z Karpat. Nie mogły płynąc na północ przez wał metakarpacki, bo przełomu Wisły jeszcze nie było. Musiały płynąć na wschód, bo na zachodzie był rygiel Krakowski – wododział położony nieco na zachód od Krakowa. Należały zatem do zlewni Dniestru, Morza Czarnego, Morza Śródziemnego.

W późnym eoplejstocenie zlewnia morza Czarnego przestała działać. Erozja wsteczna jakiś rzek, które istniały w strefie dzisiejszego przełomu Wisły doprowadziła do przełamania doliny rzecznej przez wał metakarpacki. Nastąpiło to między Roztoczem i Górami Świętokrzyskimi. Rzeki karpackie podążyły zatem do zlewni Niemna. Wyłączona została zlewnia Morza Śródziemnego. Natomiast ta sieć którą mamy dzisiaj jest wynikiem procesów zachodzących w kolejnych glacjałach i interglacjałach.

Nazwy zlodowaceń odpowiadają kolejnym rzekom, bo w zlewniach tych rzek znaleziono profile wierceń, które uznano za litotypy (stratotypy litologiczne). Zlodowacenie Narwi nastąpiło ok. 1 mln lat temu. Nie ma ono swojego odpowiednika w Europie Zachodniej całej, to mam tylko w Alpach i nigdzie indziej czyli Günz. W Anglii i w Niemczech nie ma takich osadów. Jaka tego jest przyczyna? Znowuż klimat. Polska leży na granicy dwóch stref klimatycznych. W Poznaniu dziś mamy 10 °C, a w Suwałkach co najmniej 5 °C mniej. Zachodnia Polska znajduje się pod wpływem klimatu oceanicznego od Atlantyku, a wschodnia polska należy do klimatu kontynentalnego surowego o chłodniejszych zimach i cieplejszych latach. Ta sytuacja już wtedy istniała. W Europie Zachodniej klimat był na tyle oceaniczny, że to niewielkie ochłodzenie wpłynęło tylko na wschód w zasadzie. To widać na Litwie, Estonii, Rosji. W Niemczech gliny glacjalnej tego zlodowacenia nie ma.

Zasięg lądolodu zlodowacenia Narwi. Wielki jęzor (lob) kończy się mniej więcej na Wielkopolsce. Nizina Szczecińska i Pomorze Zachodnie pozbawione są pokrywy lodowej. W zlodowaceniu Nidy było zresztą podobnie, choć mniej ewidentnie. Zasięg w drugim zlodowaceniu był zdecydowanie większy. Mamy taki lob, który idzie doliną górnej Odry i chce wręcz przejść prze Karpaty na południową stronę bramą Morawską. W mezoplejstocenie kolejne coraz młodsze zlodowacenia miały coraz większy zasięg. Były coraz bardziej zimne i surowe i ta pokrywa skandynawska rozpływała się coraz bardziej.

Między niebieskimi i zielonymi okresami mamy takie cztery strzałki, które pokazują nam tylko trzy interglacjały. Interglacjały można bowiem identyfikować na dwa sposoby. Pierwszy to geologiczny. Jeżeli mamy np. dwa pokłady gliny, rozdzielone serią drobnych piasków, interpretujemy że dolna glina to starsze zlodowacenie , piaski to interglacjał, a wyższa glina to wyższe zlodowacenie. To jest interpretacja litologiczna. Te glacjały bez strzałki wydzielone są geologicznie.

Dąży się do tego by udokumentować także biostratygraficznie, żeby mieć pewne narzędzie mówiące o tym że było ciepło. Tym narzędziem jest palinologia czyli nauka o pyłkach roślin. Jeżeli mamy zbiornikowe osady jeziorne muły czy torfy, to z tych osadów co 5 czy 10 cm bierzemy próbkę, przemywamy by wyekstrahować pyłki roślin i paleobotanik bierze pod mikroskop i na zasadzie różnic kształtów, klasyfikuje do jakich roślin czy drzew należą poszczególne pyłki. Wiadomo, że szata zmienia się z klimatem. Modele czyli jednoznaczne wzorce zmian roślinności przeprowadzono właśnie dla tych trzech interglacjałów: ferdynandowski, mazowiecki i eemski. Dla naszego interglacjału nie zrobiono, bo to osady występujące na powierzchni, czyli ewidentnie wiadomo, że są najmłodsze. Po drugie wpływ człowieka był na tyle duży, że maskował naturalne zmiany klimatyczne.

W takim razie zobaczmy jak wygląda pełna interglacjalna sukcesja pyłków roślin, na podstawie których palinolog stwierdzi ocieplenie rangi interglacjału.

Kończy się glacjał, ustępuje lądolód, wytapiają się ostatnie resztki lodu lodowcowego. Najpierw przychodzi tundra klasyfikowana do zlodowacenia. Dopiero przy zwartym lesie mówimy o ociepleniu rangi interglacjału. Pojawia się najpierw las borealny. On jest uważany za las chłodny klimatu umiarkowanego. Głównie składa się z drzew szpilkowych, z domieszką drzew liściastych chłodnolubnych. Typowym reprezentantem jest brzoza. Jak pokazują zdjęcia z dalekiej Rosji, tam gdzie mamy tajgę często pokazują lasy z bierjozkami czyli chłodnolubnymi brzozami.

Nazwa lasu borealnego wzięła się od greckiego Boga zimnego wiatru północnego Boreasza. Inne powiązanie etymologiczne to bora. Jest to zimny wiatr w klimacie śródziemnomorskim. Od terenów borealnych wzięła się też nazwa jednego z Volksvagenów.

Ocieplenie postępuje coraz bardziej i wchodzimy w okres optimum klimatu, najcieplejszego klimatu – las zmienia swój charakter- z lasu mieszanego staje się liściasty, zdominowany przez ciepłolubne drzewa liściaste: dąb – quercus, lipa – tilia. Dziś w Wielkopolsce lasy dębowe - dąbrowy porastają wzniesienia morenowe o ekspozycji południowej na najcieplejszych nasłonecznionych zboczach. Lasów lipowych natomiast nie mamy, bo jest za chłodno. Istnieje jeden rezerwat florystyczny we wschodniej części gminy Muszyna. Jest to przetrwalnik zachowany w niecce terenu, jako pozostałość po optimum holocenu. Taki zabytek się cudem utrzymał. Generalnie lipa jest charakterystyczna dla strefy cieplejszej niż nasza. Grab (carpinus) to pozostałość z ciepłego okresu neogenu. Rzadko można znaleźć lasy typu grabowego. Najczęściej występuje pospołu z dębem oraz z bukiem. Takie lasy nazywamy grądami. Wreszcie klon (acer) - wprowadzony u nas często sztucznie. W Wielkopolsce klonowe aleje wiodą zwykle do parków dworskich, a duże piękne klony porastają parki pałacowe, ale jest za chłodno by występowały naturalnie. We Włoszech klonów jest bardzo dużo pod każdym miastem Dowodzi to, że jest tam cieplej. Wreszcie leszczyna (corylus). Mamy na tyle chłodno, że te leszczyny zbyt wielkimi drzewami nie są. Na dobrą sprawę nie dorastają wyżej niż 4 m. Za chłodno i za wilgotno jest. W ostatnim interglacjale (eemskim) to było typowe. To są te drzewa które wskazują, że klimat kiedyś był cieplejszy.

Wreszcie na koniec okres pogarszania klimatu. Klimat jest coraz wilgotniejszy. i chłodniejszy. Kolejny las borealny. A zatem jeżeli palinolog wyróżni trzy takie różne etapy, to wtedy stawia tezę, że był to nie tylko lito stratygraficznie, ale także biostratygraficznie interglacjał.

Na dobrą sprawę osady pierwszych trzech zlodowaceń są głęboko i pod przykryciem młodszych, znane tylko z wierceń. Co za tym idzie historia geologiczna rozwoju starszych zlodowaceń w plejstocenie znana jest umiarkowanie. Nasza szczegółowa wiedza rozpoczyna się od zlodowacenia Sanu II. On odpowiada najmłodszej części zlodowacenia Mindel.

Tak jak wspominałem nazwy alpejskich zlodowaceń mają początki w nazwach geograficznych (por. dolina rzeki Mindel). Mamy dwa zlodowacenia Sanu: I i II. Drugie jest młodsze. Jeżeli popatrzymy paleogeograficznie, to widać, że niewiele zmieniają się za wyjątkiem wyżyny Śląskiej i Krakowsko Częstochowskiej, które objęło dopiero drugie zlodowacenie Sanu II. Lądolód przedarł się wtedy także przez bramę morawską i wszedł na kilkanaście kilometrów do Czech. Zlodowacenie Sanu II to największe zlodowacenie w Polsce i w Europie. Do tej pory zlodowacenia były coraz większe. W Sanie II maksimum zasięgu lądolodu zostało ustanowione. Mieliśmy najbardziej rozbudowaną czapę lądolodu. Był to taki rekord plejstocenu, rekord zimna. W całej Europie właśnie osady Sanu II mają największy zasięg i świadczą o zimnym klimacie.

W górach Świętokrzyskich i Sudetach mamy punktowe wzgórza wystające ponad lądolód. Takie nazywamy nunatakami

Nunataki dzisiaj występują na Antarktydzie i wygląda to tak, że góry są na tyle wysokie, a pokrywa lądolodu w brzeżnej części jest na tyle cienka, że ten lód nie zalał najwyższej części gór.

Jeżeli góry wystawały ponad pokrywę lądolodu, to były poddawane bardzo specyficznym warunkom środowiskowym. Dominowało intensywne wietrzenie fizyczne. Najwyższe partie wzgórz były temu poddane. Doprowadziło to do powstania charakterystycznych rumowisk skalnych – gołoborzy. W górach Świętokrzyskich to skały kambryjskie – odporne twarde piaskowce kwarcytyczne, które po mimo tego w tym bardzo zimnym klimacie uległy destrukcji przez mrozowe wietrzenie i dały gołoborza. Właśnie dlatego, że były nunatakami.

W zamierającej Paratetydzie – w zatokach na Ponidziu, w Niecce Nidziańskiej sedymentowały charakterystyczne wapienie lithothamniowe. Tym razem wracam do nich, gdyż geolodzy, analizując budowę powierzchniową skał gór Świętokrzyskich, stwierdzili ciekawy przypadek. Mianowicie, w okolicach Chęcin znaleziono fragmenty wapieni lithothamniowych. Oczywiści wiemy, że morze Paratetydy kończyło się sporo na południe (koło Staszowa i Chmielnika). Znaleziska dokonano w osadach glacigenicznych, polodowcowych. Można wysnuć wniosek, że w tym rejonie kierunek przemieszczania lodowca był przeciwny do głównego, czyli południowo wschodniego. Tutaj ruch lądolodu był inny. Wykształcił się jęzor lodowcowy, który wdarł się w okolice Kielc od południa, bo od północy był otoczony nunatakami ten obszar Kielc. To jest bardzo charakterystyczna cecha lodu lodowcowego, która powtarzała się w wielu miejscach, że lądolód zachowuje się jak półplastyczne ciało, czyli jeżeli ma przed sobą barierę litologiczną, to woli ją opłynąć i zajść od tyłu niż transgredować na strome i wysokie zbocza. W takim razie to znalezisko wapieni lithothamniowych potwierdziło tezę, że na północ od Chęcin musiały być liczne nunataki które to spowodowały.

Nunatakiem w tym czasie była również Ślęża – najwyższa góra Przedgórza Sudeckiego. Ślęża leży kilkadziesiąt kilometrów na południe od Wrocławia i ma wysokość 718 m n.p.m. Miąższość lądolodu musiała być zatem niższa. Także Sobótka stanowiła nunatak. Również na Ślęży mamy w szczytowych partiach potężne rumowiska skalne, jakie znajdujemy na szczytach Łysogór: Łysicy czy Świętym Krzyżu.

Oprócz tych niewielkich plam, mamy taką większą plamę zlokalizowaną w obszarze, który dzisiaj stanowią najwyższe kulminacje kuesty górnojurajskiej czyli najwyższe wniesienia Jury Krakowsko-Częstochowskiej. Takie spore obszary nazywamy oazą lodową. O ile na Ślęży przykrytej lodem dookoła mamy nunatak (3), to w oazie transgredujący lądolód opiera się z jednej i drugiej strony o kuesty, obniżając się nieco. Taką oazą była zatem Jura Krakowsko-Częstochowska (4).

W pliocenie obszar Jury poddawany był intensywnemu wietrzeniu chemicznemu. Miały tu miejsce intensywne zjawiska krasowe, dające formy o kształcie mogotów czy fantazyjnych maczug skalnych, jak maczuga Herkulesa pod Pieskową Skałą. Tak delikatne formy morfologiczne musiały by ulec kompletnemu zniszczeniu pod lodem, a nie uległy. To dowód na to, że Jura była oazą lodowcową. Dowód litologiczny to osady, o ile na zewnątrz są osady glin to w centralnej części ich nie ma, jak również nie ma głazów eratycznych (4)

Zaraz po zlodowaceniu Sanu II mamy interglacjał mazowiecki zwany wielkim. W Europie ten interglacjał znany jest jako Holstein czyli Holsztyn od nazwy geograficznej. Ten interglacjał nie był bardzo ciepły, za to długotrwały. Najcieplejszym drzewem z profilów pyłkowych był buk i trochę dębu. Nie ma leszczyny, lipy, grabu. Mówi to nam, że był bardzo ciepły, ale także wilgotny, a zatem nie taki jak eemski, gdzie mieliśmy masę leszczyny. Ponieważ był tak długi, to nazywał się wielki. Trwał prawie 200 tys. lat. od 500 tys. do 300 tys. W tym samy czasie zmieściły się potem dwa glacjały i dwa interglacjały.

Człowiek ewoluuje. W tym czasie mamy następnego przedstawiciela Homo Erectus czyli człowiek wyprostowany. Jest to również Pitekantrop, podobnie jak była nim Lucy. Tak też wyglądał: trochę niższy od nas, 3/4 współczesnego mózgu. Miał bardzo dobrze rozwinięte kości miednicowe w stosunku do naszych. Bardzo intensywne bieganie spowodowało taki rozwój miednicy.

O ile w przypadku Lucy nie można by było dyskutować czy narzędzia krzemienne są rzeczywistymi artefaktami, to tutaj mamy pewność, że są to utwory ręki ludzkiej i ludzkiego umysłu. Na północy Francji dokonano w Saint-Acheul znaleziska bardzo dobrze zachowanych kości tego człowieka, a tuż obok artefakt, który charakteryzował się dokładną obróbką. Krzemień charakteryzuje się tym, że jeżeli uderzymy jeden o drugi to powstaje odłupek² z dobrym ostrzem. Krzemień jest twardy i się nie ściera. U dołu zostawiono nie obrobiony trzonek. Przypominały, pięść stąd te narzędzia nazywamy pięściakami To jest kultura aszelska.

Zlodowacenie Odry – do tej pory narastały coraz bardziej. Ale Odry ma już mniejszy zasięg niż zlodowacenie Sanu II. Paleogeografia wyglądała następująco. W Polsce południowo zachodniej w zasadzie nic się nie zmieniło w stosunku do Sanu. II. Znaczące zmiany były w południowo wschodniej. Widać że zarówno Roztocze jak i Wyżyna Lubelska, Jura Krakowsko-Częstochowska i Góry Świętokrzyskie były poza zasięgiem czoła. Mamy też obniżenia: Zapadlisko przedkarpackie, Niecka Nidziańska i Ponidzie. Te obniżenia były miejscem intensywnej sedymentacji osadów glacjalnych. Na przedpolu bezpośrednim lessy, pyły sedymentowane przez wiatr. Również na przedpolu lądolodu, ale sedymentowane przez wody płynące są osady glacifluwialne oraz rzeczne czyli fluwialne. One wypełniają potężną pokrywą nieckę istniejącą w widłach Wisły i Sanu w Kotlinie Sandomierskiej.

Co się działo na północno zachodnim przedłużeniu Jury czyli Jurze Częstochowsko-Wieluńskiej. Odcinek Krakowsko-Częstochowski nie był zlodowacony nawet w Sanie II. Bardziej na północ natomiast mamy małe górki uległe glacjacji zarówno w Sanie II i jaki i Odrze. W pierwszym etapie lądolód o dziwo nie wszedł na jurę Wieluńską z północy na południe co wydawałoby się logiczne, tylko wszedł znowuż od tyłu. Dlatego, że na przedzie mamy krawędź wyżyny. Ona została zalana potem, ale na początku była na tyle wyniosła, zbocza miały duże spadki, że lądolód wolał wejść od południowego zachodu. Dopiero w etapie drugim, kiedy już miąższość lądolodu wyraźnie wzrastała, została przekroczona krytyczna miąższość umożliwiająca transgresję od północnego wschodu. Na południu mamy ciągle niezlodowaconą Jurę Krakowsko-Częstochowską.

Mówiliśmy również, że lądolód zatrzymał się północnych częściach mezozoicznego obrzeżenia gór Świętokrzyskich. Na południowym wschodzie mamy dolinę Kamienną, a na południowym zachodzie Kielce. W środku masyw wzgórz zbudowanych z piaskowców i wapieni dolnej Jury. Jeżeli ten masyw górski został z trzech stron otoczony przez czoło lądolodu to w takim razie w dolinach górskich powstały zabarykadowane zbiorniki wodne. Nazywamy je zastoiskami glacjalnymi. Są wypełnione wodą głównie ablacyjna, topnieniową. Doliny były zabarykadowane wyniosłościami podłoża bądź czołem lądolodu. Czyli mamy osady glacilimniczne.

Następnie doszło do chwilowego ocieplenie w procesie deglacjacji. Zachodziła tu frontalnie. Czoło lądolodu cofnęło się na całym odcinku. Między masywem górskim, a czołem lądolodu utworzyła się wolna strefa, takie niewielkie obniżenie (5). Woda gromadziła się w strefie, z której wycofał się lodowiec. Niosła ona bardzo dużo osadów, bo lądolód przepełniony jest substancją mineralną. Powstała zatem listwa, która okala ze wszystkich stron masyw, który oparł się lądolodowi i w pierwszym etapie deglacjacji powstała pozioma terasa. Jest to terasa zbudowana z osadów glacifluwialnych i po części glacilimnicznych, gdyż gdzieniegdzie intensywnie płynęły rzeki marginalne, a gdzieniegdzie istniały zbiorniki wód. Czyli osady to głównie piaski, a gdzieniegdzie muły i iły. I one są nazywane terasą kemową – jest dowodem na etapową deglacjację, cofanie się czoła lądolodu który oparł się o wyniosłości niezlodowacone.

W kolejnym etapie deglacjacji powstała nowa wolna przestrzeń obniżenie, gdzie znowu płynęły intensywnie rzeki, a gdzieniegdzie, wody stagnowały w zbiornikach. Powstała kolejna terasa kemowa.

Dalej czoło cofa się na północ. Gdy było na północnym Mazowszu, w okolicach dzisiejszej warszawy, to mieliśmy rozległe obniżenie niecki Warszawskiej. Tu wody topnieniowe ablacyjne, które spływały z cofającego się do się lądolodu gromadziły się i powstało zastoisko warszawskie.

Osady glacilimniczne (glaci - lód (lądolód)), limniczny czyli jeziormny). Czasami mówi się limnoglacjalne. Czyli osady jezior tuż na przedpolu czoła lądolodu. Klasycznym przykładem jest ił warwowy. Ił to jest tylko po części. To typowy przykład osadów rytmicznych - rytmitów Pojedynczy zespół warstw nazywa się warwą. Warwa to rytm osadowy zarezerwowany tylko i wyłączni dla osadów glacilimnicznych. Jeżeli weźmiemy jedną warwę i przyjrzymy się jej dokładniej, to w profilu ona wygląda tak, że to muł a tylko cieńsza na górze to ił. Przejście jest gradacyjne – linia przerywana. To jest zapis w centralnej części zbiornika, gdzie nie było plaży, falowania itd. Czyli nie było tu żadnych piaszczystych z brzegów. Opadały powoli najdrobniejsze ziarna z zawiesiny dostarczanej przez wody rzeki topnieniowej z czoła lądolodu. Jeżeli mamy lato, to woda transportuje więcej gruboziarnistych osadów: piaski i żwiry. Do centralnych części dociera tylko frakcja pyłowa. Zimą niewiele ablacji, rzeki płyną wolno i transportują tylko najdrobniejsze frakcje iłowe. Muł jest najczęściej laminowany poziomo, ił jest najczęściej masywny. Muł jest jasny bo w lecie oczywiści zbiornik jest pozbawiony przykrycia krą lodową a co za tym idzie mamy warunki do sedymentacji. Warwa to 3 – 5 cm. Wszystko się latem utlenia mamy jasną barwę. Zimą akwen jest skuty lodem, woda niedotleniona, warunku redukcyjne, wszystko co niedeponowane jest, ma barwę ciemną bo są to zbiorniki niedotlenione.

W Polsce nie ma ich dużo, nie są połączone. W Skandynawii były połączone i było dużo, więc tam cała stratygrafia holocenu oparta jest na liczeniu warw, bo każda warwa to jeden rok. Warwostratygrafia należy do litostratygrafii – jest kolejnym narzędziem stratygraficznym. Mierząc ilość i miąższości poszczególnych warw możemy zastosować korelację jezior. Wiadomo, że jak było ciepłe lato to powstała miąższa warwa. Dużo wody dostarczało frakcję pyłową dla mułowego członu warwy. Jeżeli w dwóch basenach znajdzie się dajmy na to 10 warw, gdzie mamy grubą warwę, a jeszcze na samej górze mamy jakieś tam warwy wyjątkowo grube, to porównując je możemy oznaczać wiek osadów w izolowanych zbiornikach glacilimnicznych.

Eem ot nazwa rzeki w Holandii. To co działo się od tego momentu, to stratygrafia oparta jest oparta na osadach odsłaniających się w Holandii, stąd taka dziwna nazwa, która obowiązuje na całym świecie..

To jest niedługi, ale wyjątkowo ciepły okres. Zapisany jest w sukcesjach osadowych charakterystycznymi osadami poziomów biogenicznych – glebami. Gleby posiadające dużo zawartośćui humus tworzyły się na stepach, najczęściej pod zwartą pokrywą lasu liściastego, ciepłego, który dawał dużo substancji humusowej w postaci opadających liści, a odczyn był na tyle zasadowy, że nie dochodziło do ługowania tej substancji. Co za tym idzie jeżeli mamy taką sukcesje osadową, to jest to dowód dla nas, że mamy zapisy ciepłych, najczęściej interglacjalnych okresów. Ponadto tworzyły się wtedy częste i miąższe osady torfowe. Interglacjał eemski to najlepiej udokumentowany okres ciepły w historii czwartorzędu. Mamy ponad 100 profili, gdzie w osadach zbiornikowych, w torfach mamy sukcesję roślinności z dominacją leszczyny corylus w optimum ciepłego okresu, To jest dowód na to, że profil to pochodzi z interglacjału eemeskiego.

Jeżeli mieliśmy takie szybkie zmiany klimatyczne i było ich dużo, to glacjały i interglacjały w osadach kontynentalnych były zapisywane charakterystycznymi ciepłymi czy zimnymi typami osadów. W strefach oceanicznych mamy natomiast zapisy o cyklicznym wahaniach oceanu światowego. W glacjałach bardzo duża ilość wody magazynowana była w wielkich ciałach lądolodu. Było zimno oprócz tego, czyli następowało kurczenie termiczne objętości wody.

Glacjały zapisywały się zatem regresjami morskimi, a interglacjały transgresjami. Wahania poziomu oceanu światowego w interglacjałach i glacjałach zapisywały się wahaniami poziomu wody rzędu 100 m. W zamkniętych czy półzamkniętych morzach były mniejsze. W interglacjale eemskim mamy jednak dowody na to, że morze dochodziło między Kwidzyń i Grudziądz. Mieliśmy wydłużoną zatokę eeemskiego morza które transgredowało na niżej położone obszary. W Niemczech nawet do Berlina dochodziło.

Schyłek przedostatniego zlodowacenia i początek interglacjału eemskiego to czas, kiedy mamy szczególnie intensywną ewolucję człowieka. Pierwszy człowiek pojawił się na ziemiach polskich w interglacjale Wielkim. Znaleziono szczątki Homo Erectusa pod Raciborzem. Najprawdopodobniej przeszedł przez bramę morawska z południowych obszarów cieplejszych.

Zasadnicza inwazja człowieka na ziemie polskie to jednak schyłek zlodowacenia Warty i początek interglacjału eemskeigo. Najlepiej zachowane ślady są na wyżynach polskich, a w szczególności na Jurze Krakowsko-Częstochowskiej. Mamy tam wieś Jerzmanowice. W jaskiniach mamy to co znajduje się w archeologicznych stanowiskach całej Europy – współwystępowanie neandertalczyka i homo sapiens.

Czym różnią się od siebie? Różnice nie są duże. Główne polegają na kształcie czaszki. Neandertalczyk ma bardzo dobrze rozbudowany łuk brwiowy, przypominający bokserów, a homo sapiens to kształt czaszki przypominający nasz. Przez pewien czas oba gatunki współwystępowały. Potem neandertalczyk wymarł. Niewiadomo czy doszło do akomodacji czy zwykłego wymarcia. Neandertalczyk miał 1,55-1,65. W stosunku do dzisiejszych niewielka różnica.

Homo Sapiens wykazywał już bardzo daleko posunięte myślenie jak sam nazwa wskazuje. Jesteśmy w schyłku paleolitu czyli epoki kamiennej. Do tej pory mieliśmy otoczkami, a potem pięściaki kultury aszelskiej. Jedne i drugie były duże, porównywalne z pięścią. Tu w przypadku homo sapiens i neandertalczyka pojawiają się kultury, dla których typowe są bardzo małe narzędzia krzemienne. Mówi się o nich narzędzia mikrolityczne – małe kawałki skał krzemiennych bardzo precyzyjnie obrobione, odłupowane, które co bardzo charakterystyczne nie występują samodzielnie, ale łączone już były z narzędziami drewnianymi i kościanymi. W Polsce taką kulturą mikrolityczna jest kultura jerzmanowicka. Nazwa pochodzi o tej wioski, przy której były te wapienne jaskinie.

Homo sapiens myśli na tyle intensywnie że wymyślił sztukę – widać ryty, nacięcia na artefaktach kostnych najczęściej. W każdym razie są to czynności, które nie były niezbędne, a więc są to pierwsze przejawy sztuki.

Przychodzi ostatnie wielkie zimno, zlodowacenie Wisły, a w alpejskiej stratygrafii Wurm. To jedna z nielicznych nazwa geologicznych które przeszły z ziem polskich do użytku światowej geologii. Nie zawdzięczamy tego Polakom. Wisła w niemieckim nazywa się Weichsel. Geolodzy niemieccy pracujący na ziemiach zaboru pruskiego zdecydowali, że od tego będzie nazwa ostatniego zlodowacenia. Nazwano je zatem Weichselian. W Polsce często używa się nazwy łacińskiej Vistulian. Po raz ostatni wielkie masy lądolodu nacierają na tereny Polski. Lądolody mamy dwa. Tu jesteśmy my. Należymy do zlodowacenia lądolodu skandynawskiego. Oprócz tego dzisiejsza Grenlandia i cała Kanada i północna część USA (częściowo z Alaską), należały do czaszy lądolodu laurentyńskiego.

Zlodowacenia dzielimy na mniejsze zimne jednostki, które nazywamy stadiałami. W przypadku glacjału Wisły obowiązuje nas podział na drobniejsze jednostki stratygraficzne Wyróżniamy dwie zimne podjednostki czyli stadiały. Pierwsza to stadiał Świecia. W Polsce północnowschodniej jego zasięg jest problematyczny, bo został przykryty osadami następnego stadiału. Potem było ciepło czyli interstadiał, a następnie drugie zasadnicze uderzenie zimna, w wyniku którego lądolód awansował na południe. To tak zwany stadiał główny.

Stratygrafia tego stadiału poznana została w Polsce z obszaru Wielkopolski. Pierwsza faza stadiału głównego to faza leszczyńska 20.000 lat temu – to był pleniglacjał czyli pełnia zlodowacenia. Dotarł na południe najbardziej rozwiniętym lobem. Następnie niewielki ocieplenie rangi interfazy. Pamiętamy z ubiegłego tygodnia, że mamy hierarchinie glacjał, stadiał i fazę. Czyli ocieplenie rangi interfazy. Lądolód cofnął się kilkadziesiąt kilometrów na północ. I potem ochłodzenie rangi fazy. Czoło stanęło w miejscu koło Poznania. Góra Dziewicza i Moraska to właśnie moreny czołowe fazy poznańskiej. To było 18.500 lat temu. Następnie niewielkie ocieplenie i niewielkie ochłodzenie, stąd mamy subfazę chodzieską, ale na egzaminie nie trzeba jej znać. Interesuje nas kolejna, młodsza faza czyli pomorska. Miała miejsce ok. 15.000 lat temu. To już była transgresyjna faza. Czoło nie tylko stanęło, ale także posunęło się do przodu. Mieliśmy niewielki awans transgresję, która spowodowała najwyraźniejszy łuk morenowy dzielący obszar młodo glacjalny moreny fazy pomorskiej i wszystko co jest na północ od nich, od rzeźby staroglacjalnej.

---

1. 1,87-0,95 Ma↩

2. narzędzie wykonane poprzez rozłupanie kamiennego rdzenia i obrobienie z jednej strony [zgapa.pl, stan na dzień 15.03.2011)↩