Geneza i budowa geologiczna Zapadliska Przedkarpackiego
Zapadlisko przedkarpackie będące rowem przedgórskim powstałym u czoła nasuwających się ku północy Karpat, jest najmłodszą jednostką alpejską na obszarze Polski. Na północy graniczy z takimi jednostkami tektonicznymi jak: Wał Kujawsko- Pomorski, Góry Świętokrzyskie, Niecka Miechowska. Na południu przebiegają zaś Karpaty, a zachodnią granicę stanowi Niecka Śląsko- Krakowska. Obszar zapadliska cechuje dziś rzeźba niskich pogórzy i nizin. Szerokość zapadliska wynosi od kilkudziesięciu kilometrów na wschodzie do zaledwie kilku kilometrów w okolicy Krakowa, gdzie Wyżyna Śląsko-Krakowska kontaktuje niemal bezpośrednio z Karpatami. Tutaj też wskutek podniesienia się skał podłoża i przewężenia wychodni osadów neogeńskich utworzył się rygiel krakowski dzielący zapadlisko na część wschodnią- większą i zachodnią- mniejszą.
Część wschodnia- nazywana również basenem wschodnim, obejmuje rozległa Nizinę Sandomierską i kontynuuje się na południowy wschód na przedgórzu Karpat Wschodnich na Ukrainę i do Rumunii. Część zachodnia- basen zachodni- obejmuje południową część Wyżyny Śląsko- Krakowskiej i łączy się na zachodzie z basenem wiedeńskim, a na północy z obszarem Przedgórza Sudeckiego. Dodatkowo istnieje podział basenu wschodniego na część zewnętrzną i wewnętrzną, w której się dziś znajdujemy.
Geneza i rozwój zapadliska były ściśle związane z rozwojem Karpat Zewnętrznych. Zarówno zasięg basenu jak i rozwój sedymentacji, były uwarunkowane procesami, które rozwijały się na obszarze karpackim. Zapadlisko przedkarpackie należy traktować jako część Karpat Zewnętrznych, powstałą w końcowych etapach rozwoju tego orogenu.
Zapadlisko jest wypełnione osadami molasowymi miocenu czyli skałami osadowymi powstającymi na przedpolu wypiętrzonego górotworu fałdowego w schyłkowym okresie tworzenia się orogenu, przy czym tylko w wewnętrznej części występują osady wczesnego miocenu. Osady wypełniające Zapadlisko przedkarpackie nie są na ogół zaburzone. Tylko u czoła nasunięcia karpackiego osady te są sfałdowane w wąskim pasie, tworząc szereg łusek nasuniętych w autochtoniczny miocen. Osady miocenu mają tu niezwykle dużą miąższość (do 3500 m) i cechują się dużym zróżnicowaniem litologicznym, co jest odzwierciedleniem zmiennych warunków sedymentacji. Osady zapadliska powstały w środkowej części basenu zwanego Paratetydą, która rozciągała się w miocenie na obszarze północnej i wschodniej części dzisiejszych europejskich alpidów i na ich północnym przedpolu. Polska część Paratetydy stanowiła najbardziej północny fragment tego basenu. Osady neogenu zapadliska przedkarpackiego spoczywają na różnowiekowych skałach ( od prekambru po kredę) i różnowiekowych jednostkach tektonicznych: waryscyjskich i laramijskich. Północna granica zapadliska pokrywa się z północnym zasięgiem występowania osadów mioceńskich, południowa zaś sięgała zapewne aż po uskok perypieniński. Znaczna część osadów została przykryta płaszczowinami Karpat Zewnętrznych.
Wschodni basen sedymentacyjny zapadliska przedkarpackiego był podzielony na część wewnętrzą i zewnętrzną. Osady powstałe w części wewnętrznej basenu są starsze i przykryte płaszczowinami Karpat, bądź też biorą czasem udział w budowie łusek np. fałdy rejonu Wieliczki i Bochni, i niewielkich płaszczowin leżących przed czołem płaszczowin fliszowych. W wewnętrznej części basenu występują dolno- i środkowomioceńskie osady powstałe w różnych środowiskach sedymentacyjnych, a w części zewnętrznej zaś- środkowomioceńskie osady morskie. W basenie wewnętrznym dominowała we wczesnym miocenie aluwialna i płytkomorska sedymentacja iłowców z przewarstwieniami zlepieńców i piaskowców. W środkowym miocenie przybrała ona cechy sedymentacji morskiej, a później salinarnej (złoża soli Wieliczki i Bochni), podczas gdy w zewnętrznej części basenu dominowały osady facji siarczanowo- węglanowej, na których powstały później złoża siarki ( rejon Tarnobrzega).
Sedymentacja w obrębie zapadliska rozwijała się w czterech etapach: etap I obejmuje osady eggenbergu, etap II ottnangu i karpatu, etap III badenu i etap IVsarmatu. Najpełniejsze wykształcenie i największą miąższość mają morskie osady neogenu w basenie wschodnim, przy czym oś maksymalnej sedymentacji przesuwała się z południa na północ. Na zachodzie zapadliska przeważają osady lądowe i brakiczne czyli osady powstałe w środowisku wód półsłonych, a miąższości są mniejsze niż na wschodzie.
Etapy rozwoju zapadliska na przykładzie części wschodniej:
Etap I - sedymentacja rozwijała się tylko na południu w basenie wewnętrznym. Najstarsze znane osady neogeńskie to seria worotyszczeńska, ciemnoszare iły warstwowane z soczewkami gipsów i soli kamiennej oraz żwiry. Przypuszcza się, że pierwotna miąższość tych osadów dochodziła do 1000 m.
Etap II - w ottnangu i karpacie obszar sedymentacji uległ stopniowemu rozszerzeniu na zachód, północ i południe. Sedymentacja rozwijała się w depresji , której oś biegnie od Ustrzyk Dolnych przez okolice Sanoka, Krosna, Jasła, Nowego Sącza do Nowego Targu. W ottanangu w basenie wewnętrznym powstawały tzw. warstwy stebnickie. W spągu występują szarozielone iły przykrywające zlepieńce z Dubnika, wyżej margliste mułowce piaszczyste z przewarstwieniami piaskowców mikowych. Miąższość warstw stebnickich ocenia się na około 1200 m. W karpacie w basenie wewnętrznym, powstały w warunkach zbliżonych do sedymentacji warstw stebnickich warstwy balickie. Są to gruboławicowe mułowce margliste z przewarstwieniami piaskowców i zlepieńców o miąższości około 1000 m. Występują w nich gipsy i anhydryty.
Etap III - doszło do dalszego, znacznego rozszerzenia obszaru sedymentacji morskiej we wszystkich kierunkach. Najsilniej zaznaczyło się to na północy, gdzie morze sięgało do wału metakarpackiego, wyniesienia łączącego Wyżyny Polskie, nieco na północ od linii obecnego zasięgu zwartej pokrywy osadów trzeciorzędowych. Jednak między wewnętrzną a zewnętrzną częścią aż do końca basenu istniał obszar wypiętrzony zwany wyspą (grzbietem) rzeszowskim. Dużej transgresji morskiej towarzyszyła silna działalność wulkaniczna w Karpatach Wewnętrznych. W osadach miocenu stwierdzono liczne przewarstwienia tufów i tufitów. W czasie badenu sedymentacja była bardzo zróżnicowana. Osady tego piętra zostały podzielone na trzy podpiętra: opol, bochen i grabow. Osady opolu określane są jako seria podewaporatowa. Są to mułówce margliste z wkładkami iłołupków oraz wtrąceniami piaskowców i zlepieńców z wkładkami piaskowców glaukonitowych- utworów przybrzeżnych. W bochenie powstały utwory chemiczne ewaporaty np: anhydryty, gipsy i sole. To jest bardzo charakterystyczna, wyróżniająca się seria wśród osadów zapadliska. Osady bochenu nie występują na wyspie rzeszowskiej. W grabowie nastapiło ograniczenie południowego zasięgu sedymentacji. Morze grabowu na południu było płytkie. Tworzyły się w nim osady piaszczysto- zlepieńcowi, były to tzw. warstwy grabowieckie i zlepieńce radyckie. W czasie grabowu zalana została cała wyspa rzeszowska, a na jej obszarze powstały dużej miąższości osady ilasto-piaszczyste. Zalany został również rygiel krakowski oraz powiększył się zasięg zbiornika na północ, gdzie powstały szare iły i mułowce oraz piaski, odsłaniające się od Sandomierza do Lubaczowa- warstwy pektenowe.
Etap IV- w sarmacie dolnym basen wewnętrzny zapadliska znikał w związku z fałdowaniem Karpat Zewnętrznych i przesunięciem się na północ czoła płaszczowin fliszowych. Sedymentacja rozwijała się w basenie zewnętrznym, którego północny zasięg znacznie się rozszerzył na tereny Lubelszczyzny. Sarmat dolny jest wykształcony jako zróżnicowane skały frakcji przybrzeżnej: piaski, piaskowce, wapienie detrytyczne i rafowe, zlepy muszlowe z wkładkami iłów. Miąższość wynosi na północy zapadliska od kilku do kilkudziesięciu metrów.
Zachodnia część zapadliska:
W basenie zachodnim morze sięgało od strony Moraw, a sedymentacja rozwijała się na obszarze Wyżyny Śląsko- Krakowskiej oraz na terenach przykrytych dziś skałami płaszczowiny śląskiej. Na południu powstawały w karpacie (etap II) warstwy z Bielska, na północy osady słodkowodne lub brakiczne opisano jako warstwy kłodnickie. W Bielsku przewiercono utwory ilasto-piaszczyste o miąższości około 150 m, z wkładkami zlepieńców i okruchami skał podłoża. Warstwy z Bielska są uważane jako odpowiedniki warstw halickich. Warstwy kłodnickie są to iły i mułówce z domieszką ziaren kwarcu. W spągu zawieraja otoczaki skał górnokarbońskich. Lokalne warstwy kłodnickie sa wykształcone w postaci wapieni iłów marglistych oraz szarych i czarnych iłów z fauną, głównie ślimakami. Obok fauny warstwy te zawierają również wkładki ze szczątkami roślin, lignitów i węgli brunatnych. W etapie III powstały warstwy skawińskie (baden dolny) ilasto-piaszczyste i ilasto-margliste z lokalnie występującymi piaskowcami i zlepieńcami. Miąższość tych warstw wynosi od 300 do 500 m. W bochenie przeważnie tworzyły się osady detytryczne. Sedymentacja salinarna rozwijała się tylko w okolicach Rybnika i Żor, gdzie miąższość osadów chemicznych wynosi około 20 m. W tym czasie basen zachodni był połączony z basenem wschodnim zewnętrznym przez rów krzeszowicki. W grabowie powstawały utwory ilasto-margliste z domieszką piasku, znacznie wzrastającą w górę profilu. W okolicy Gliwic na iłach grabowu leżą osady piaszczysto- ilaste zaliczane do sarmatu (etap IV). Ku górze zanika w nich stopniowo fauna morska, a pojawiają się drobne wkładki z florą oraz przewarstwienia żwirów.
Po dolnym sarmacie morze wycofało się ostatecznie z polskiej częśći zapadliska przedkarpackiego. Część osadów mioceńskich na północy została następnie usunięta erozyjnie, a na południu cały niemal basen wewnętrzny został przykryty przez płaszczowiny fliszowe Karpat Zewnętrznych oraz sfałdowane utwory neogeńskie tzw. jednostki stebnickiej, która w okolicy Przemyśla przykrywa autochtoniczne osady sarmatu dolnego.
Literatura:
Mizerski W., 2005 „Geologia Polski dla geografów” Wyd.PWN, Warszawa
Stupnicka E., 1989, „Geologia regionalna Polski”, Wyd.Geologiczne, Warszawa
3