GEOLOGIA REGIONALNA ŚWIATA

TOM I: EUROPA

WYKŁAD 1.

WSTĘP:

Cele geologii regionalnej:

► przedstawienie zapisu skalnego z którego zbudowana jest dana jednostka

► interpretacja genezy tej jednostki

Geologiczna jednostka (= jednostka strukturalna= tektoniczna)- jest to obiekt geologiczny (trójwymiarowy) różniący się od sąsiednich jednostek zapisem litostratygraficznym, genezą (zapisem następstw procesów geologicznych) i budową strukturalną.

Granice jednostek mają z reguły charakter tektoniczny bądź są wytaczane na sposób konwencjonalny (zatem umownie, w oparciu o różne inne kryteria).

BUDOWA ZIEMI:

(krótkie repetytorium)

■ Ziemia charakteryzuje się warstwową budową wewnętrzną

■ jej zewnętrzna warstwa to litosfera (zbudowana ze skorupy oceanicznej i kontynentalnej)

■ podzielona jest ona na wiele płyt które poruszają się względem siebie (wzajemnie ze sobą kolidują)

■ siłą napędową ruchu płyt są strumienie ciepła pochodzące z wnętrza Ziemi

■ niektóre płyty litosfery mają tylko skorupę oceaniczną, inne zawierają natomiast dwa rodzaje skorupy- oceaniczną i kontynentalną

■ płyty litosferyczne ze skorupą oceaniczną mają grubość ok. 70km, a ze skorupą kontynentalną powyżej 150km (max. ok. 200km)

■ największa jest płyta eurazjatycka, natomiast najszybciej porusza się obecnie płyta Nazca

GŁÓWNE PŁYTY LITOSFERY:

EURAZJATYCKA

PÓŁNOCNOAMERYKAŃSKA

POŁUDNIOWOAMERYKAŃSKA

PACYFICZNA

AFRYKAŃSKA

AUSTRALIJSKA

INDYJSKA

ARABSKA

ANTARKTYCZNA

SKOTII

NAZCA

FILIPIŃSKA

KARAIBSKA

WYSP KOKOSOWYCH

JUAN DE FUCA

+ OK. 40 MNIEJSZYCH...

RODZAJE (TYPY) GRANIC MIĘDZY PŁYTAMI:

▬ GRANICE ROZBIEŻNE (DYWERGENTNE)

/generowana jest tutaj nowa skorupa/

Np. granica płyty północnoamerykańskiej i eurazjatyckiej

▬ GRANICE ZBIEŻNE (KONWERGENTNE)

/w miejscu gdzie jedna płyta podsuwa się pod drugą, a zatem w strefach subdukcji/

Np. wokół północnej części płyty pacyficznej

▬ PRZESUWCZE (TRANSFORMUJĄCE)

UWAGA: Poza tymi rodzajami mamy również często do czynienia z trudnymi w wyznaczeniu szerokimi strefami granicznymi (szeroki obszar którego granice trudno wytyczyć cechujący się wysokim stopniem deformacji, jak: Alpy, ryft Afryki Wschodniej itd.)

SKORUPA KONTYNENTALNA- granitowa

■ jest górną częścią litosfery

■ budują ją zróżnicowane skały o składzie granitu

■ współczesny zasięg to ok. 7mld km²

■ najstarsze skały- ACASTA GNEJS (gnejsy formacji Acasta datowane na 4.01Ga)

■ generalnie najstarsze skały skorupy kontynentalnej budują kratony (stanowiące jądra kontynentów)

■ grubość skorupy kontynentalnej jest zmienna: największa pod wielkimi łańcuchami górskimi (max. ok. 70km- pod Tybetem, pod Andami), w najstarszych częściach skorupy kontynentalnej ok. 45- 50km (średnie wartości), natomiast najcieńsza jest oczywiście przy współczesnych krawędziach kontynentów

SKORUPA OCEANICZNA- bazaltowa

■ jest częścią litosfery stanowiącą dno basenów oceanicznych

■ zbudowana ze skał maficznych (= sima)

■ cieńsza wyraźnie od skorupy kontynentalnej, jej średnia grubość to ok. 6- 12km

■ prosty zapis skalny (znacznie mniej złożony od kontynentalnej)

■ wydziela się w jej obrębie zasadnicze trzy warstwy: (w sekwencji od dołu do góry)

1. plutoniczne skały (gabra, ultramafity) ~5km

2. skały wulkaniczne ~1-2km

3. skały osadowe ~0.5km

■ wiek skorupy oceanicznej:

▬ najmłodsze fragmenty występują w strefach ryftu (gdzie skorupa oceaniczna jest generowana)

▬ najstarszy fragment datowany na ~180 Ma (dolna / środkowa jura)

Porównanie (zestawienie) właściwości skorupy kontynentalnej i oceanicznej:

Cechy:	Kontynentalna	Oceaniczna
Wiek średni	3.8 Ga	65 Ma
Max. wiek	4.1- 4.2 Ga	180 Ma
Skład	Granity	Bazalty
Gęstość	~ 2.6- 2.8 g/cm^3	~ 2.9- 3.2 g/cm^3
Grubość	35km	6- 10km
Struktura	Heterogeniczna (niejednorodna)	Homogeniczna (bardziej jednorodna)
Aktywność tektoniczna	Buduje stabilne kratony, jedynie jej brzegi, krawędzie mogą być aktywne	Buduje bardziej aktywne grzbiety i rowy aktywne tektonicznie

Główne struktury skorupy kontynentalnej i oceanicznej:

Kontynenty:

► KRATONY

► TARCZE

► PLATFORMY

► PASMA OROGENICZNE

Oceany:

► GRZBIETY ŚRÓDOCEANICZNE I ROWY TEKTONICZNE W ICH OBRĘBIE

► ROWY OCEANICZNE

► ŁUKI WYSP

KRATON (niem. Kraton, gr. kratos- mocny, trwały, 1944)- jest to najstarsza (prekambryjska), stabilna część skorupy ziemskiej nie podlegająca ruchom fałdowym a jedynie ruchom uskokowym (i przemieszczająca się w ramach tektoniki płyt).

Kratony stanowią jądrowe części kontynentów.

PLATFORMA- jest to gruba pokrywa młodszych skał osadowych pokrywająca (przykrywająca) kraton.

▪ z reguły zawiera liczne luki sedymentacyjne i stratygraficzne

▪ najczęściej brak większych zafałdowań, obecne zaś liczne uskoki

▪ wyraźnie mniejsze miąższości w porównaniu z pasmami orogenicznymi

TARCZA- jest to wyniesiona część kratonu, pozbawiona pokrywy osadowej.

PASMO OROGENICZNE- jest to pasmo górskie na kontynentach, wg. teorii tektoniki płyt pasma orogeniczne powstają na konwergentnych (zbieżnych) granicach płyt.

▪ najpełniejsze zapisy cykli sedymentacyjno- diastroficznych są zachowane właśnie w pasmach orogenicznych

▪ pasma orogeniczne to z reguły ciągłe sekwencje o długim zasięgu stratygraficznym (są pofałdowane i cechują się znacznymi miąższościami)

WYKŁAD 2.

BUDOWA GEOLOGICZNA EUROPY

GŁÓWNE JEDNOSTKI STRUKTURALNE:

1. KRATON WSCHODNIOEUROPEJSKI

2. PLATFORMA WSCHODNIOEUROPEJSKA

3. TARCZA SKANDYNAWSKA (= FENNOSKANDII= BAŁTYCKA)

4. TARCZA UKRAIŃSKA

5. KALEDONIDY EUROPEJSKIE

6. HERCYNIDY EUROPEJSKIE

7. BASENY PERMO- MEZOZOICZNE

8. ALPIDY EUROPEJSKIE

9. MŁODE BASENY

10. URAL

11. KAUKAZ

PLATFORMA WSCHODNIOEUROPEJSKA:

► zajmuje obszar ok. 5.5 mln km ²

► kraton wschodnio- europejski stanowi fundament platformy i można w jego obrębie wydzielić 3 krystaliczne fundamenty (= segmenty= regiony):

1. FENNOSKANDIA (= BALTIA) ~ na NW

2. SARMACJA ~ na S

3. WOŁGO- URALIA (= REGION WOŁŻAŃSKO- URALSKI) ~ na E

GRANICE:

I) PAS WULKANICZNY LIPETSK- ŁOSEW ~ 2.1 Ga- dolny proterozoik

Stanowi granicę pomiędzy Sarmacją a Wołgo- Uralią

II) PASMO WULKANICZNE OSNITSK- MIKASZEWICZI ~ 2.0- 1.95 Ga- dolny proterozoik

Wyznacza złącze Sarmacja- Fennoskandia

Orogeniczna i magmowa aktywność w obrębie kratonu zakończyła się prawdopodobnie w czasie wczesnego (dolnego) ryfeju (ok. 1650- 1300 Ma) !!!

TRANSKRATONICZNY SYSTEM RYFTOWY CENTRALNEJ ROSJI I PACZELMY:

Zawiera strefę szwu spajającego 3 zasadnicze segmenty kratonu:

► ryfejski (1650- 670 Ma): ryft centralnej Rosji znajduje się tu w osiowej części tego złączenia

► ryft ten był reaktywowany w czasie 1.3- 0.5 Ga (z różną intensywnością)

► pokrywa sedymentacyjna kratonu zawierająca osady epikontynentalne i lądowe z szerokiego przedziału czasu: neoproterozoik- kenozoik

GRANICE KRATONU WSCHODNIO- EUROPEJSKIEGO:

■ na W ograniczony szwem transeuropejskim (TESZ- Transeuropean Sulture Zone) dawniej zwanym linią T- T, ma ok. 2000km długości ciągnąc się od Morza Północnego po Dobrudżę

■ na E odgraniczony orogenem Uralsko- Nowej Ziemi- Tajmyrskim

■ po stronie NW na kraton są nasunięte kaledonidy (na nim tarcza bałtycka)

■ na S graniczy (od SE ku SW) z Kaukazem, paleozoiczną platformą scytyjską i Karpatami

STREFA TESZ (= TTZ= TT):

■ rozdziela dwie prowincje tektoniczne: prekambryjską platformę wschodnio- europejską i platformę paleozoiczną na zachodzie

■ stanowi szeroką na 50- 100km strefę wgłębnego rozłamu (do 55km głębokości) przebiegającą na kierunku NW- SE

■ strefa ta stanowi część większej strefy dyslokacyjnej: Dobrudża- Morze Północne (lub: Skania- Morze Czarne)

■ jej przebieg w Polsce: Koszalin- Grudziądz- okolice Warszawy- Zamość- Tomaszów Lubelski

ETAPY EWOLUCJI TEKTONICZNEJ FUNDAMENTU KRYSTALICZNEGO PLATFORMY WSCHODNIO- EUROPEJSKIEJ:

1. OD PÓŹNEGO WCZESNEGO PROTEROZOIKU DO WCZESNEGO RYFEJU

(1800- 1650 Ma)

►W tym czasie powstaje pokrywa protoplatformy

2. ŚRODKOWY RYFEJ (1400- 1100 Ma) ~ 1200 Ma

►Ma miejsce ryfting ale tylko przy krawędziach platformy

3. OD PÓŻNEGO ŚRODKOWEGO RYFEJU PO POCZĄTEK PÓŹNEGO RYFEJU

(1100- 900 Ma)

►Powstaje wówczas paleoplatformowa pokrywa

(przypuszczalna korelacja z czasem powstania Rodinii !?!?!?- jest to jednak niepewny wniosek)

4. OD PÓŻNEGO RYFEJU DO WCZESNEGO WENDU

(800- 600 Ma)

►Ma miejsce ryfting i powstaje aulakogen centralnej Rosji

(czas rozpadu Rodinii !?!?!?)

Podział archaiku i proterozoiku:

(w ujęciu rosyjskim)

WYKŁAD 3.

FENNOSKANDIA (= BALTIA)

► na NW zawiera tarczę bałtycką (fennoskandzką)

► ma zróżnicowaną akrecyjną archaiczno- wczesnoproterozoiczną skorupę o zróżnicowanej grubości 30- 60km

► w jej obrębie wydzielono 7 głównych kompleksów granitowych rapakiwi i ok. 15 podrzędnych kompleksów (przykład: Salmi batolit- od Rosji po centralną Szwecję)

► większość intruzji jest wieku 1.65- 1.77 Ga

Fazy orogeniczne prowadzące do akrecji tarczy:

(od N na S mamy coraz młodsze skały)

OROGENY:

(pasma powstałe podczas deformacji tarczy bałtyckiej)

SAMIJSKI (3.1- 2.9 Ga)

LOPIJSKI (2.9- 2.6 Ga)

SFEKOFEŃSKI (1.9- 1.75 Ga)

GOTYJSKI (1.75- 1.5 Ga)

SFEKONORWESKI (1.05- 0.9 Ga)

UWAGA: Po ustaniu tych głównych faz orogenicznych następuje długa przerwa i powstaje następne pasmo (dobudowane do poprzednich): pasmo kaledońskie (~440- 410 Ma)...

► tarcza bałtycka stanowi NW wydźwignięty fragment prekambryjskiego kratonu wschodnio- europejskiego

► obszar ten zaczął się wypiętrzać 1.5 Ga (i proces ten trwa nadal)

► w plejstocenie lądolód obniżył powierzchnię tarczy pozostawiając cienką warstwę osadów glacjalnych, mnogie jeziora oraz rzeki

► akrecja skorupy tego obszaru odbyła się podczas czterech głównych zdarzeń orogenicznych, czyli w czasie trwania orogenezy saamijskiej, lopijskiej, sfekofeńskiej, gotyjskiej natomiast podczas orogenezy sfekonorweskiej (grenwilskiej) przetwarzana była powstała uprzednio skorupa (nie dochodziło do akrecji nowych fragmentów)

GŁÓWNE PROWINCJE (= PASMA= DOMENY OROGENICZNE) TARCZY BAŁTYCKIEJ:

PROWINCJA KOLSKO- KARELSKA

PROWINCJA SFEKOFEŃSKA

TRANSSKANDYNAWSKI PAS OGNIOWY (TIB)

PROWINCJA SFEKONORWESKA

1. PROWINCJA KOLSKO- KARELSKA

● zawiera 5 archaicznych terrarów, które kolidowały w czasie 2.0- 1.9 Ga

● wydzielono tu ponad 20 archaicznych stref zieleńcowych (głównie bazalty toleitowe oraz skały maficzne o składzie komatyt- ryolit), które obecnie uznaje się za pozostałości dawnych stref subdukcji

● strefy zieleńcowe przy przechodzeniu w kierunku zachodnim zawierają coraz to młodsze skały (3.0- 2.9 Ga na E i centralnej Karelii do 2.65 Ga w Finlandii)

● pomiędzy strefami zieleńcowymi znajdują się bloki (terrany) zbudowane głównie z orto- i para- gnejsów a także różnych odmian granitów, tonalitów oraz amfibolitów i migmatytów

● w czasie postorogenicznym w proterozoiku powstawała pokrywa osadowa oraz liczne intruzje (głównie granitowe)

● najstarsze skały: zieleńce 3.5- 3.0 Ga; zmetamorfizowane bazyty i ultrabazyty 3.8 Ga (okolice Monczegorska); gnejsy 3.5 Ga (SE Karelia)

● przyjmuje się, że amalgamacja elementów składowych tej części kontynentu nastąpiła około 2.97 Ga, co koreluje się z orogenezą saamijską (Saamidy)

2. PROWINCJA SFEKOFEŃSKA

● zbudowana jest ze skał młodszych niż 2.2 Ga, które to podlegały akrecji i kolidowały w czasie 2.0- 1.8 Ga oraz zostały upłynnione (przetopione) około 1.80- 1.54 Ga

● obejmuje N i centralną Szwecję oraz SW część Finlandii

● jest oddzielona od prowincji kolsko- karelskiej strefą uskokową Luleã- Kuopio

● nie zawiera archaicznych terranów

● powstała z akrecji juwenilnych łuków (2.0- 1.8 Ga) i z rozległego przetapiania skorupy (1.80- 1.55 Ga)

● zawiera kilka magmowych łuków, których skały są porównywalne do skał współczesnych łuków wyspowych i intra- ryftowych

● datowania U- Pb sugerują erupcje law w czasie 1.9- 1.8 Ga i są izochroniczne z tonalitami, granodiorytami i granitami tworzącymi batolity

● wiele sfekofeńskich łupków jest porozdzielanych metaszarogłazami i metapelitami (które to stanowiły protolit dla biotytowo- granitowych gnejsów i łupków krystalicznych) z licznymi soczewami amfibolitów, metagabr i metaultramaficznych skał

● ostatnim etapem ewolucji tej prowincji była depozycja szarogłazów i piaskowców (jotnickich ~1.5 Ga) w dużym podłużnym basenie Zatoki Botnickiej (ich średnia miąższość to około 10km)

● klastyki te zawierają interkalacje maficznych wulkanitów co sugeruje obecność co najmniej 2 łuków wyspowych rozdzielonych wielkim basenem sedymentacyjnym

● w obrębie tej prowincji występują olbrzymie złoża rud żelaza (min. kopalnia Kiruna na obszarze Szwecji)

3. TRANSSKANDYNAWSKI PAS OGNIOWY

(= TIB ang. Transscandinavian Igneous Belt)

● wydzielany na obszarze położonym na W od prowincji sfekofeńskiej, rozciąga się na długości ok. 1600km (wzdłuż kierunku N- S) oraz szerokości ponad 200km

● batolit ten zawiera głównie skały granitowe i wulkanity z czasu aktywności magmatycznej szacowanej na przedział: 1.83- 1.65 Ga

● granity TIB wykazują intruzywny charakter względem sfekofeńskich skał

● starsze granity TIB są równowiekowe z młodszymi granitami sfekofeńskimi

● przyjmuje się że powstały powyżej zanurzającej się ku E strefy subdukcji czyli na W krawędzi sfekofeńskiego orogenu

PROWINCJA SFEKONORWESKA

(= SFEKONORWEGIA= SW PROWINCJA GNEJSOWA= GOTIA)

● cechuje się złożoną ewolucją zachodzącą w czasie 1.7- 0.9 Ga (okres konsolidacji)

● większość zapisu skalnego to tzw. fundament (skorupa) gotyjski (orogeneza gotyjska: 1.70- 1.55 Ga) przetworzony podczas orogenezy sfekonorweskiej (1.05- 0.90 Ga) poprzez liczne deformacje i metamorfoze w facji amfibolitowej

● prowincja zbudowana jest z kilku segmentów (o przebiegu N- S) zawierających meta-andezyty, tufy, brekcje wulkaniczne, gnejsy i kilka generacji intruzji granitowych (z których najmłodsza to tzw. granit Bohus ~900 Ma)

● skały tej prowincji (szczególnie na obszarze W Norwegii) kolejny raz były deformowane podczas orogenezy kaledońskiej

GOTYDY

(~ 1.75- 1.50 Ga)

▬ stanowią najmłodszy orogen na platformie wschodnio- europejskiej

▬ tylko niewielka część tego orogenu nie została przetworzona podczas orogenezy sfekonorweskiej

▬ pozostałości tego pasma wychodzą na powierzchnię w obszarze SE Szwecji, na Bornholmie i w Danii

▬ skały budujące orogen: kwaśne meta- wulkanity (~ 1.705 Ga), metabazyty, kwarcyty, łupki łyszczykowe, gnejsy (~ 1.69 Ga), intruzje granodiorytów

Po ostatecznym uformowaniu się pasm orogenicznych na obszarze platformy podlegały one następnie erozji co w konsekwencji doprowadziło do wykształcenia się znacznych rozmiarów sekwencji osadowych zalegających niezgodnie na krystalicznym podłożu.

Serie osadowe na obszarze platformy wschodnio- europejskiej:

JOTNIUM:

▪ jest to sekwencja osadowa powstała na speneplenizowanych sfekokarelidach (= sfekofenii) i reprezentowana przez skały detrytyczne głównie piaskowce czerwone (tzw. piaskowce z Dala), zlepieńce, arkozy + wulkanity

▪ wiek całej sekwencji określany jest na ok. 1.4- 1.2 Ga

▪ rozprzestrzenienie serii: środkowa Szwecja- S Finlandia po jezioro Onega

▪ sekwencja jest nieciągła i zachowana jedynie mocno fragmentarycznie („plackami”) w rowach tektonicznych

EOKAMBR:

▪ osady te tworzy sekwencja określana mianem tzw. grupy sparagmitowej (miąższość osadów to ok. 3.8 tys. m)

▪ w skład serii wchodzą głównie arkozy, kwarcyty, wapienie oraz łupki ilaste

▪ rozprzestrzenienie na obszarze N Norwegii

WYKŁAD 4.

SARMACJA

► wydzielono na jej obszarze kilka różnych domen zespojonych prawdopodobnie w późnym archaiku i wczesnym proterozoiku

► ograniczona jest od NW pasem magmowym Osnitsk- Mikaszewiczi o przebiegu SW- NE i szerokości 100- 150km

► pas ten zawiera plutoniczno- wulkaniczne kompleksy wieku 2.02- 1.98 Ga (koniec starszego proterozoiku)

► Wg Bogdanowej i in. (2004) magmatyzm ten może odzwierciedlać aktywną krawędź kontynentalną i subdukcję skorupy oceanicznej pod sarmacki protokraton

► od NE natomiast Sarmacja rozgraniczona jest pasem wulkanicznym Lipetsk- Łosjew z metawulkanitami łuku wyspowego (~ 2.1 Ga) oraz ryftem Paczelmy (młodszy ryft)

► w S części zawiera tarczę ukraińską i masyw Woroneża (z pokrywą osadową) które to jednostki rozdzielone są rowem (aulakogenem= bruzdą tektoniczną= „paleoryftem”) dnieprowsko- donieckim, przedłużającym się dalej (na kierunku NW) w rów Prypeci

► średnia grubość skorupy na obszarze Sarmacji to ok. 48km a max. dochodzi do 50km (jednakże na powierzchnię wychodzi tylko zewnętrzna część skorupy)

TARCZA UKRAIŃSKA (= WOŁYŃSKO- AZOWSKA)

● powierzchnia tej jednostki strukturalnej to ok. 200 tys. km²

● zbudowana jest ze skał metamorficznych i magmowych z przedziału wiekowego 3.65- 0.60 Ga tworzących kilka (5 lub 6) bloków skorupy

BLOKI FUNDAMENTU TARCZY UKRAIŃSKIEJ:

(OD SE DO NW)

AZOWSKI

ŚRODKOWEGO DNIEPRU

INGUL- INGULETSKI

ROS- TIKICZ

DNIESTRU- BUGU (lub dwa osobne bloki w jego obrębie: PODOLSKI I BUGU)

● trzy spośród tych bloków powstały w archaiku (azowski, środkowego Dniepru i Ingul- Ingulet) i są tego samego wieku co występujące na ich przedłużeniu bloki w masywie woroneskim (= masywie Woroneża):

► BLOK OSKOLSKO- AZOWSKI (3.65- 3.00 Ga): zawiera ultramaficzne i tonalitowe skały + zieleńce (podścielające paleoproterozoik) oraz sekwencje zawierające BIF-y

► BLOK SUMY- DNIEPRU ŚRODKOWEGO (3.20- 3.10 Ga): złożony jest z pasów zieleńcowych (metawulkanity, skały metaosadowe i BIF-y) okalających granitowo- gnejsowe struktury (~ 3.2- 3.0 Ga)

► BLOK SEWSKO- INGULETSKI (3.10- 2.80 Ga): charakteryzuje go skład granitowo- gnejsowo- zieleńcowy

Podane fakty pozwalają wysunąć jeden zasadniczy wniosek, iż przyłączanie (akrecja) bloków do tarczy ukraińskiej następowało od strony NW !!!!!

● kompleksem archaicznym jest również blok podolski zawierający skały maficzne, granulity i granitoidy wieku 3.65 Ga

● blok azowski jak i blok podolski zostały silnie przebudowane w paleoproterozoiku, natomiast blok środkowego Dniepru nie podlegał proterozoicznym procesom przebudowy

● blok wołyński (NW blok) i sąsiedni (w kierunku E) Ros- Tikicz zawierają w większości fragmenty paleoproterozoicznej skorupy (~ 2.4- 2.0 Ga) dołączone do paleo- mezoarchaicznej skorupy bloku podolskiego i są to głównie gnejsowe kompleksy zmetamorfizowane w facji amfibolitowej i epidotowo- amfibolitowej

● w paleoproterozoiku (2.5- 2.3 Ga) powstało szereg suprakrustalnych pasm rozdzielających te bloki i zawierających liczne żelaziste formacje (BIF-y)

● rozróżniono 2 zasadnicze rodzaje sekwencji żelazistych:

► Krzywego Rogu, które rozwinęły się wzdłuż krawędzi Sumy- dnieprowskiego archaicznego bloku (kratonu)

► oskolsko- azowskie formacje żelaziste, charakterystyczne z kolei dla wewnętrznej części tej domeny

● metamorfizm i fałdowanie tych formacji tworzących pasma oraz silna przebudowa archaicznej skorupy odbyła się w paleoproterozoiku (2.3- 2.1 Ga)

● następnie podczas mezoproterozoiku dochodzi do intruzji anortozytów oraz granitów rapakiwi biegnących od centralnej i NW części tarczy ukraińskiej (wieku 1.79- 1.72 Ga) aż po centralną część tarczy bałtyckiej (1.65- 1.50 Ga)

● w neoproterozoiku na tarczy ukraińskiej zaczęła się rozwijać pokrywa osadowa !!! (wykształcona jako piaskowce i iłowce z interkalacjami tufów oraz trachitów)

● kolejne intruzje (głównie gabrowo- piroksenitowe, sjenitowe i andezytowe) zachodziły na obszarze bloku azowskiego

PODSUMOWANIE:

I. Archaiczna litosfera tarczy ukraińskiej i masywu woroneskiego została kilkakrotnie w różnym stopniu przebudowana:

1. w paleoproterozoiku: ▪ 2.10- 2.00 Ga

▪ 1.80- 1.75 Ga

▪ 1.70- 1.40 Ga

2. w neoproterozoiku: ▪ ~ 550 Ma

3. w dewonie : ▪ ~ 380- 360 Ma

[wówczas to powstał ryft (paleoryft) Dniepr- Donieck z zachodnim przedłużeniem w rowie Prypeci o przebiegu WNW- ESE i długości ok. 2000km]

II. Skały krystaliczne tarczy ukraińskiej reprezentują orogeny:

1. DNIEPRYDÓW (~ 3.7- 2.7 Ga)

2. BUGIDÓW (~ 2.7- 2.0 Ga)

3. WOŁYNIDÓW (~ 2.0 Ga)

4. SAKSAGANIDÓW (~ 2.0- 1.7 Ga)

5. OWRUCYDÓW (~ 1.575 Ga)

MASYW WORONEŻA

(= MASYW WORONESKI= ANTEKLIZA WORONEŻA)

● zbudowany jest z szeregu bloków archaiczno- wczesno- proterozoicznych, które pierwotnie były prawdopodobnie częścią tarczy ukraińskiej

● otoczony jest ze wszystkich stron aulakogenami

● występuje stosunkowo cienka i niekompletna pokrywa osadowa, zawierająca ogniwa wieku: młodszy paleozoik, jura- kreda oraz paleogen

● paleoproterozoiczne pasma z BIF- ami stanowią tutaj obszar jednej z największych anomalii magnetycznych (jest to tzw. kurska anomalia magnetyczna)

WYKŁAD 5.

WOŁGO- URALIA

(= REGION WOŁŻAŃSKO- URALSKI=

ANTEKLIZA WOŁŻAŃSKO- URALSKA)

► stanowi E region kratonu wschodnioeuropejskiego

► skorupa jest w większości archaicznego wieku (podobnie jak Sarmacja) a jej średnia grubość to ok. 40km

► fundament krystaliczny w różnych częściach tego regionu zalega na zmiennych głębokościach: od 800m do nawet 4km i podzielony jest na szereg rowów i wyniesień

► ta jednostka strukturalna posiada pokrywę osadową o zasięgu stratygraficznym: górny proterozoik- czwartorzęd a jej zapis sedymentacyjny jest nieciągły (obecność licznych luk)

KRATON WSCHODNIOEUROPEJSKI:

[zestawienie najważniejszych zdarzeń geologicznych i ich następstw]

→ konsolidacja kratonu wschodnioeuropejskiego nastąpiła w paleoproterozoiku podczas kolizji archaicznej części Sarmacji, Fennoskandii oraz Wołgo- Uralii

→ segmenty te uwidaczniają wyraźnie złożoną budowę, której składowymi były terrany (protokontynenty)

→ każdy spośród segmentów cechuje się zupełnie niezależnym rozwojem w archaiku po wczesny proterozoik

→ segmenty Wołgo- Uralii oraz Sarmacji utworzyły w czasie 2.05- 2.00 Ga niezależny kontynent

→ natomiast terminalna amalgamacja z Fennoskandią nastąpiła 1.7 Ga

→ na W od tych trzech archaicznych składowych kratonu wschodnioeuropejskiego (Fennoskandii, Sarmacji, Wołgo- Uralii) znajduje się europejska część bardzo rozległego północnoatlantyckiego akrecyjnego pasa juwenilnej proterozoicznej skorupy

→ pas ten ciągnie się do Europy przez Grenlandię i dalej do N Ameryki wzdłuż ówczesnej południowej krawędzi kratonu laurentyjskiego

→ w Europie można wydzielić 2 wyraźne części tego pasa: jedna rozrastała się na zewnątrz od archaicznej Fennoskandii, druga tworzyła się na zewnątrz od Wołgo- Uralii

STRUKTURY RYFTOWE PLATFORMY WSCHODNIOEUROPEJSKIEJ:

1. Intensywny ryfting fundamentu krystalicznego platformy w ryfeju (1650- 650 Ma)

Powstaje wówczas m.in.:

● PROWINCJA RYFTOWA MEZEN

[złożona z 4 ryftów o orientacji NW- SE i średnich rozmiarach: 15- 40km szerokości oraz ponad 100km długości i 1- 2km głębokości]

● RYFT WAŁDAJSKI

[jego przybliżone wymiary to 40- 50km szerokości oraz 130km długości i ok. 3.5km głębokości a ogólny kierunek przebiegu: ENE- WSW]

● RYFT WOŁYŃ- ORSZA

[ok. 150- 200km długości]

● RYFT CENTRALNO- ROSYJSKI (= ŚRODKOWO- ROSYJSKI)

[jest to system lokalnych rowów o głębokości od 1.5 do 4.5km szerokości w przedziale15- 40km i długości w granicach: 40- 150km]

● RYFT PACZELMY

[jest to ryft o ogólnej orientacji: NW- SE usytuowany pomiędzy masywem Woroneża a Wołgo- Uralską anteklizą i ma 50- 100km szerokości oraz 4.5- 5.0km głębokości]

Wszystkie te ryfty w miarę formowania się były wypełniane synryftowymi osadami.

Postryfejska sedymentacja (prowadząca do ukształtowania osadów postryftowych) trwa z kolei od neoproterozoiku po kenozoik.

2. Rozległy ryfting fundamentu krystalicznego platformy w czasie od środkowego późnego dewonu po wczesny karbon

Powstaje wówczas m.in.:

● INTRAKRATONICZNY RYFT DNIEPROWSKO- DONIECKI I PRYPECI

[rozcina on archaiczno- proterozoiczny fundament krystaliczny i oddziela masyw woroneski od tarczy ukraińskiej !!!]

● WSCHODNI BASEN BARENTSA

● BASEN TIMAN- PECZORA

● BASEN PERYKASPIJSKI

Trzy ostatnie baseny ryftowe powstawały na krawędziach kratonu, stąd określane są jako baseny perykratoniczne w odróżnieniu od intra- (wewnątrz) kratonicznych.

[Wschodni basen Barentsa uformowany na E krawędzi dalej na jego S płytkomorskim przedłużeniu- Basen Timan- Peczora oraz na SE krawędzi- basen perykaspijski]

Baseny powstały na przebudowanym krystalicznym fundamencie akrecyjnie połączonym w neoproterozoiku (~ 1000- 540 Ma) z platformą wschodnioeuropejską.

STRUKTURY POKRYWY OSADOWEJ PLATFORMY WSCHODNIOEUROPEJSKIEJ:

► w podłożu pokrywy osadowej platformy wschodnioeuropejskiej występują liczne wyniesienia i obniżenia

► w miejscu wyniesień mamy anteklizy

(pokrywa osadowa ma wówczas mniejsze miąższości)

► w miejscu obniżeń występują syneklizy

(duże miąższości pokrywy osadowej)

► główne anteklizy obszaru platformy to:

ANTEKLIZA BIAŁORUSKO- MAZURSKA

ANTEKLIZA WORONESKA

ANTEKLIZA WOŁŻAŃSKO- URALSKA

► główne syneklizy obszaru platformy to:

SYNEKLIZA PERYBAŁTYCKA

SYNEKLIZA PODLASKA

SYNEKLIZA MOSKIEWSKA

RYFT (AULAKOGEN) DNIEPROWSKO- DONIECKI Z ROWEM PRYPECI

▪ jest to intrakratoniczny ryft rozdzielający tarczę ukraińską i masyw woroneski

▪ jego przedłużenie w kierunku NW stanowi rów Prypeci

▪ z kolei w części SE ryftu wyróżnić można strukturę fałdową o charakterze synklinorium określaną mianem Donbasu (= DONBAS)

RÓW PRYPECI:

▪ rów Prypeci wypełniają (jako najstarsze) osady środkowego dewonu (wykształcone w postaci osadów terygenicznych) następnie sedymentacja kontynuowała się do triasu (klastyki a w obrębie nich wkładki skał węglanowych plus skały wulkanogeniczne) a łączna miąższość całej tej sekwencji dochodzi do nawet kilku kilometrów

▪ młodsze serie osadów rowu Prypeci reprezentują zakres czasowy: górny trias- czwartorzęd i charakterystyczna jest dla nich stosunkowo niewielka miąższość (jedynie ok. 150- 200m) i spowolniona, przerywana sedymentacja

DNIEPR- DONN:

▪ fundament krystaliczny tej struktury znajduje się na głębokości ok. 5km na W zaś w części E strefa Moho sięga do głębokości 45km

▪ początek sedymentacji następuje w młodszym paleozoiku i trwa po kenozoik

UPROSZCZONY PROFIL:

środkowy dewon- górny dewon

▪ wykształcony jako polifacjalna sekwencja wulkanogenicznych, solnych, węglanowych i terygenicznych osadów w barwach od szarych do czerwonych

▪ całkowita miąższość sekwencji jest stosunkowo duża: 7.5- 9.0km

karbon

▪ jest tu reprezentowany przez wszystkie piętra i stanowi ważny dokument paleontologiczny z licznymi złożami węgla kamiennego

▪ osady: aluwialne, paraliczne, deltowe, lagunowe oraz morskie polifacje z umiarkowanym udziałem wapieni

▪ miąższość wynosi ponad 12km

Skały dewonu i karbonu SE części aulakogenu dnieprowsko- donieckiego zostały sfałdowane i stanowią podłoże paleozoicznej platformy scytyjskiej !!!

dolny perm (ASELSK- DOLNY SAKMAR)

▪ ma stosunkowo małe rozprzestrzenienie geograficzne

▪ miąższość osadów na obszarze aulakogenu jest stosunkowo mocno zróżnicowana: od 10- 100m w jego NW części do 2.5- 2.7km w centralnej i SE

▪ osady dolnego permu wykształcone tutaj jako dolomity, osady klastyczno- węglanowe, anhydryty oraz sole zalegają niezgodnie na środkowym i górnym karbonie

trias

▪ reprezentują osady piaszczysto- ilaste niezgodnie zalegające na utworach permu i karbonu

▪ ich miąższość waha się w granicach od kilkudziesięciu do kilkuset metrów

jura

▪ charakterystyczne utwory stanowią szare terygeniczne i węglanowe osady z fauną morską

▪ zalegają one niezgodnie na różnowiekowych osadach triasu

kreda

▪ dolna: wykształcona jako terygeniczne kontynentalne osady o miąższości w granicach ok. 160m

▪ górna: reprezentowana przez utwory morskie głównie osady marglisto- wapienne o miąższości ok. 800m

paleogen

▪ budują osady morskie: węglanowo- krzemionkowo- terygeniczne

▪ miąższości tych utworów dochodzą do 400m

neogen- czwartorzęd

▪ osady terygeniczne

▪ do 100m miąższości

Węgiel kamienny wydobywany jest z bardzo licznych karbońskich złóż aulakogenu natomiast perspektywy wydobywania ropy naftowej na tym obszarze są raczej słabe.

DONBAS:

▪ jest to struktura fałdowa (o charakterze synklinorium) znajdująca się w SE części intrakratonicznego późnopaleozoicznego dnieprowsko- donieckiego basenu ryftowego

▪ zbudowana z osadów młodszego paleozoiku, mezozoiku i kenozoiku

▪ osady karbonu (zawierające liczne złoża węgla kamiennego) osiągają tutaj nawet do 15- 18km miąższości

BASEN TIMAN- PECZORA (= BASEN TIMAŃSKO- PECZORSKI)

▪ rozwijał się na E krawędzi platformy

▪ na jego obszarze wydzielono drobniejsze jednostki o charakterze terranów

▪ znajduje się na NE skraju Fennoskandii

▪ jego fundament tworzą neoproterozoiczne zmetamorfizowane kompleksy z intruzjami granitowymi

▪ obecnie uważa się, że jest on wynikiem akrecji różnych terranów (przebieg terranów: NW- SE) lub też dywergentnej kolizji kontynentów Baltii (= Baltidy) i Arctidy (północny terran) na granicy wend/ kambr (na prawdziwość tej drugiej koncepcji nie ma jednak jakiś mocnych dowodów)

▪ skały fundamentu odsłaniają się jedynie w części SW basenu timańsko- peczorskiego mianowicie w górach Timan oraz na E Uralu

▪ w kambrze orogen Timan- Peczora (czyli fundament krystaliczny basenu Timan- Peczora) był tektonicznie przebudowywany i erodowany

▪ neoproterozoiczne kompleksy regionu timańsko- peczorskiego można zasadniczo podzielić na dwa megabloki: TIMANU I WIELKIEJ ZIEMI

▪ megablok Timanu: zawiera słabo zmetamorfizowane i zdeformowane sekwencje osadowe

▪ megablok Wielkiej Ziemi: zbudowany jest z intensywnie zdyslokowanych i zmetamorfizowanych wulkaniczno- osadowych i granitoidowych skał

▪ następnie już po późnoproterozoicznej kolizji region timańsko- peczorski był w paleozoiku pasywną krawędzią kontynentalną

▪ i na tak uformowanym fundamencie krystalicznym zaczyna powstawać wczesnopaleozoiczny zbiornik sedymentacyjny

▪ fundament basenu Timan- Peczora zalega na zmiennej głębokości ok. 7- 9km

▪ sam basen wypełniany był osadami począwszy od ordowiku aż po kenozoik

▪ ordowik- dewon: reprezentują silikoklastyczne osady stopniowo przechodzące w utwory węglanowe a dodatkowo ale tylko we E części basenu górny ordowik zawiera ewaporaty natomiast górny dewon (fran) na kierunku wschodnim wykształcił się w formie osadów rafowych określanych jako roponośna FACJA DOMANIKOWA

▪ karbon: zawiera silikoklastyki, wapienie oraz ewaporaty

▪ perm: jego dolna część to osady morskie i lagunowe natomiast górną reprezentują utwory lądowe z węglem

▪mezo- kenozoik: pod względem litostratygraficznym jest wyraźnie podobny do utworów basenu moskiewskiego

▪ generalnie pośród wszystkich osadów wypełniających basen 55- 60% to węglany natomiast 30- 40% stanowią silikoklastyki a średnio tylko 5% ewaporaty

▪ przebudowa tektoniczna basenu następowała w czasie ruchów hercyńskich (wówczas w tym regionie w permie zachodzi kompresja od E) i wczesnokimeryjskich czyli w okresie od późnego triasu po wczesną jurę

▪ w jednostce Timan- Peczora do tej pory odkryto aż ponad 170 pól naftowych i gazowych (22 miejsce w rankingu światowym) w których to kolektorami są osady od ordowiku po trias

BASEN (REGION) MORZA BARENTSA

(= WSCHODNI BASEN BARENTSA= ZAPADLISKO MORZA BARENTSA)

▪ wydziela się tutaj trzy zasadnicze pietra strukturalne:

najniższe: stanowi fundament zawierający skały różnego wieku (prekambr)

środkowe: tworzą je paleozoiczne- węglanowe oraz klastyczne osady pokrywy platformowej które są przedłużeniem zapisu sedymentacyjnego basenu Timan- Peczora ale już wyraźnie głębszego środowiska

najwyższe: reprezentuje klastyczny kompleks basenu szelfowego z podziałem na subkompleksy:

● górny perm- trias

● jura- dolna kreda

● górna kreda- eocen

● oligocen- czwartorzęd

▪ wraz z wypiętrzaniem się Uralu (środkowy perm) nastąpiła na tym obszarze wyraźna zmiana sedymentacji z węglanowej na w pełni klastyczną reprezentowaną głównie przez osady górnego permu i triasu o miąższościach rzędu: do kilku kilometrów (wzdłuż brzeżnych części i na centralnym wyniesieniu Barentsa) oraz 8- 10km (w bardziej subsydentnych rejonach tego basenu)

▪ klastyki górnego permu i mezozoiku stanowią tutaj osady roponośne (kolektory ropy)

BASEN PERYKASPIJSKI

(= ZAPADLISKO NADKASPIJSKIE)

▪ jest to eliptyczna paleodepresja o wymiarach 600 na 900kilometrów położona na SE krańcu platformy wschodnioeuropejskiej

▪ jego podłoże stanowi stabilny kraton wschodnioeuropejski

▪ fundament basenu perykaspijskiego zalega na zróżnicowanych głębokościach: 3- 8km (w części N), 0- 5km (na E) oraz 5- 11km (we fragmencie SE) i 8- 20km (po stronie SW)

▪ łączna średnia miąższość osadów wypełniających basen to: 20- 22km

▪ cała sukcesja osadowa tego obszaru jest podzielona na dwie sekwencje: przedsolną i postsolną które to są rozdzielone serią solonośną o miąższości 5- 10km

▪ sekwencja przedsolna zawiera generalnie osady od środkowego dewonu po dolny perm o średniej miąższości ok. 12km

[starsze osady: jedynie w centralnej części od neoproterozoiku i w części N (koło Orenburga) gdzie nawiercono kambro- sylurskie utwory]

▪ seria solonośna zawiera osady solne wieku kungur- kazań o miąższości ok. 4- 5km, sól jest tutaj silnie zdeformowana i tworzy diapiry w których sąsiedztwie występują złoża węglowodorów

▪ sekwencja postsolna reprezentująca osady wieku górny perm- kenozoik ma miąższość ok. 4- 4.5km i jest dobrym rezerwuarem węglowodorów których migracja następuje (wzdłuż uskoków oraz skrzydeł diapirów) z sekwencji przedsolnych

▪ głównymi kolektorami ropy na obszarze basenu są osady mezozoiku

▪ w północnej części basenu w ostatnich latach wykonano 218 odwiertów za ropą z czego obecnie 118 jest eksploatowanych (na przykład: eksploatowane pole Karaczagansk w stropie osadów górnego permu) i ponadto działa 47 pól gazowych

▪ przez niektórych autorów basen perykaspijski jest interpretowany jako struktura poimpaktowa (jednakże takie genetyczne podejście stanowi bardzo niepewny i słabo udokumentowany pogląd)

STRUKTURY POKRYWY OSADOWEJ PLATFORMY WSCHODNIOEUROPEJSKIEJ:

Główne baseny sedymentacyjne platformy wschodnioeuropejskiej: (~ idąc od N)

► BASEN (SYNEKLIZA) MEZEN

► BASEN (ANTEKLIZA) WOŁŻAŃSKO- URALSKI

► BASEN (SYNEKLIZA) MOSKIEWSKI

► BASEN PERYBAŁTYCKI (= BASEN BAŁTYCKI= SYNEKLIZA BAŁTYCKA)

► BASEN PERYFERYJNY ZACHODNI KRATONU (= BASEN STREFY T- T)

SYNEKLIZA MEZEN

▬ w pokrywie wydzielono tu trzy zasadnicze piętra strukturalne:

▪ PIĘTRO SYNRYFTOWE → RYFEJ

[w tym czasie obszar basenu Mezen został pocięty na szereg rowów i zrębów (horstów) przy czym depozycja osadów zachodziła głównie w rowach a deponowane utwory stanowiły argility (miąższości ok. 2.5km) przykryte aluwialnymi piaskowcami (o miąższości ok. 1.4km)]

▪ PIĘTRO SYNEKLIZY → WEND- KAMBR

[wówczas na całym obszarze platformy wschodnioeuropejskiej ma miejsce sedymentacja osadów klastycznych]

▪ PIĘTRO PLATFORMOWE → PALEOZOIK- MEZOZOIK

[po depozycji osadów wieku wend- kambr mamy na obszarze basenu do czynienia z istotną luką sedymentacyjną trwającą aż przez ok. 120- 160 mln lat po której w zapisie platformowych osadów mamy sekwencje:

* środkowo- górnodewońskie klastyki

* karbońsko- dolnopermskie węglany i siarczany

* górnopermskie- triasowe czerwone osady

* kontynentalno- morskie osady jury, kredy i czwartorzędu

II. ANTEKLIZA WOŁŻAŃSKO- URALSKA

▬ cechuje się złożoną budową geologiczną

▬ strop fundamentu krystalicznego zalega na różnych głębokościach od 0.8 do 4km

▬ w jej składzie występuje zarówno kilka wyniesień (kopuł) jak i rowów

▬ pokrywa osadowa zawiera utwory od wendu po mezozoik plus czwartorzęd

III. SYNEKLIZA MOSKIEWSKA

▬ ma charakter bardzo rozległej syneklizy

▬ fundament krystaliczny zalega do głębokości 3- 4km (w centralnej części basenu)

▬ zapis litostratygraficzny tego obszaru obejmuje osady od neoproterozoiku aż po czwartorzęd (jednakże z licznymi lukami)

▬ dewon zalega niezgodnie na starszym podłożu

▬ karbon jest bardzo zróżnicowany litofacjalnie

(osady zarówno morskie, lagunowe jak i lądowe z pokładami węgla)

▬ perm reprezentują na tym obszarze głównie morskie osady z ewaporatami

▬ mezozoik z licznymi lukami sedymentacyjnymi (przykładowo brak w zapisie dolnej jury)

SYNEKLIZA BAŁTYCKA

▬ ma ok. 600km szerokości i rozciąga się od Pomorza na W aż po Estonię na E

▬ krystaliczny fundament tego basenu obniża się systematycznie w kierunku W do wartości ok. 5km

▬ zbiornik wypełniają osady z przedziału czasowego: najwyższy neoproterozoik- czwartorzęd

▬ dewon zwykle zalega niezgodnie

WYKŁAD 6.

KALEDONIDY EUROPEJSKIE:

► orogen kaledoński obejmuje większą część obszaru Norwegii, część centralnej i N Szwecji (czyli tzw. kaledonidy skandynawskie) oraz Szkocję, N Anglię i Walię (czyli tzw. kaledonidy brytyjskie)

► kaledonidy Europy rozciągają się wzdłuż ogólnego kierunku: NE- SW

► struktury kaledońskie występują także pod pokrywą osadową na obszarze od Anglii przez Niemcy aż do NW i W Polski

KALEDONIDY EUROPEJSKO- AMERYKAŃSKIE TO EFEKT KOLIZJI LAURENCII Z BALTICĄ !!!

► orogen kaledoński (w sensie zdarzeń tektonicznych) powstał podczas zamykania Iapetusa i kolizji późnoproterozoicznych kontynentów Baltiki, Laurencji i Avalonii (wedle teorii tektoniki płyt)

► w skład Avalonii wchodziło szereg różnych mikroteranów

KALEDOŃSKI CYKL OROGENICZNY TRWAŁ OD PÓŹNEGO KAMBRU DO

WCZESNEGO DEWONU !!!

KALEDONIDY SKANDYNAWSKIE

● mają około 1800km długości

● powstały podczas kolizji Baltiki i Laurencji gdzie kulminacja tej kolizji przypada na okres: 420- 390 Ma

● złożone są z sekwencji płaszczowin które były nasuwane ku E i SE na fundament krystaliczny i autochtoniczną pokrywę Fennoskandii

● na obszarze kaledońskiego orogenu skandynawskiego wydzielono (w kolejności superpozycyjnej) cztery zasadnicze kompleksy o budowie płaszczowinowej- inaczej określane allochtonami

● granice kompleksów płaszczowinowych to szerokie zapadające ku W strefy ścinania

Schemat następstwa stratygraficznego jednostek strukturalnych (=kompleksów płaszczowinowych= płaszczowin) kaledonidów skandynawskich:

NAJWYŻSZY ALLOCHTON

GÓRNY ALLOCHTON (KÖLI)

GÓRNY ALLOCHTON (SEVE)

ŚRODKOWY ALLOCHTON

DOLNY ALLOCHTON

AUTOCHTON

AUTOCHTON- PARAAUTOCHTON:

▪ zawiera prekambryjskie skały tarczy bałtyckiej przykryte późnoproterozoicznymi (facja sparagmitowa) ordowickimi osadami

▪ są to głównie osady terygenicznego pochodzenia (najczęściej piaskowce z mułowcami) a zdecydowanie rzadziej węglany

DOLNY ALLOCHTON:

▪ zbudowany z szeregu płaszczowin

▪ zawiera głównie górnoproterozoiczne- dolnopaleozoiczne osady (złożone w Iapetusie)

▪ powstał w strefie niskiego stopnia metamorfizmu i w szerokiej strefie ścinania oraz posiada fragmenty „drzazgowe” podłoża pochodzące z W krawędzi tarczy bałtyckiej, które lokalnie zostały zimbrykowane

▪ generalnie stopień odkształcenia i metamorfizmu wzrasta ku W, zgodnie z następstwem poszczególnych jednostek z E na W

ŚRODKOWY ALLOCHTON:

▪ składa się z płasko ponasuwanych płaszczowin złożonych ze skał prekambryjskiego podłoża i psamitowej pokrywy

▪ został przemieszczony przeszło 300km ponad prekambryjskim fundamentem- płaszczowiny mają tu rodowód bałtycki

▪ generalnie płaszczowiny tego kompleksu podlegały metamorfizmowi niskiego stopnia

▪ płaszczowiny środkowego allochtonu pokrywają obszar kilku tys. km² oraz mają grubość ok. 4- 6km

WYKAZANO ŻE DOLNY I ŚRODKOWY ALLOCHTON MAJĄ POWIĄZANIE Z KRATONEM BALTIKI

GÓRNY ALLOCHTON:

▪ rozciąga się wzdłuż E skłonu kaledonidów skandynawskich na długości ponad 800km

▪ zawiera w różnym stopniu zmetamorfizowane i zdeformowane skały osadowe, ofiolitowe (perydotyty) a także wulkanity łuków wyspowych oraz skały plutoniczne

▪ większość osadów tej struktury jest wieku ordowickiego

▪ górny allochton złożony jest z dwóch kompleksów płaszczowinowych

Kompleksy płaszczowinowe górnego allochtonu:

KOMPLEKS PŁASZCZOWIN SEVE

♦ jest to kompleks płaszczowin złożonych z osadów powstałych w strefie przejściowej Baltica / Iapetus (podczas otwierania zbiornika Aegir) i z fundamentów płaszcza tj. soczew perydotytów

♦ zawiera średnio lub silnie zmetamorfizowane łupki, gnejsy, kwarcyty i metaarkozy oraz podrzędnie marmury, metabazyty i ciała ultramaficzne

♦ protolit skał kompleksu jest wieku środkowo- proterozoicznego (według datowania na podstawie badań radiometrycznych)

♦ w kompleksie płaszczowin Seve wyróżnić można dwie fazy orogeniczne:

▬ FAZA FINMARK ~ 500 Ma

[kolizja łuku wyspowego i Baltiki]

▬ FAZA SKANDYNAWSKA ~ 420- 390 Ma

[czas końcowego etapu zamknięcia Iapetusa]

KÖLI PŁASZCZOWINA (KOMPLEKS PŁASZCZOWIN KÖLI)

♦ jest kompleks płaszczowin złożony z asocjacji ofiolitowych magmowych skał łuków wyspowych, osadów załukowych i marginalnych sukcesji basenowych

♦ obecne tutaj zespoły faunistyczne świadczą o afiliacji Europy oraz N Ameryki

NAJWYŻSZY ALLOCHTON:

▪ posiada ponad 600km długości

▪ zawiera głównie węglany facji amfibolitowej, lokalnie węglanowo- silikatowe konglomeraty (mono- do polimiktycznych) w których jak dotąd nie stwierdzono skamieniałości oraz suprakrustalne i plutoniczne skały powstałe wzdłuż laurentyjskiej krawędzi Iapetusa

▪ wiek chemostratygraficzny wapieni (marmurów) to: wend- kambr

KALEDONIDY SKANDYNAWSKIE:

-formowanie i etapowy rozwój-

► pierwsze deformacje nastąpiły podczas orogenezy (fazy) takońskiej i wówczas to utworzyły się fałdy o NW wergencji (przełom ordowik / sylur)

► sylur- dewon to czas kolizji Baltiki i Laurencji na tym obszarze wskutek której gruba sukcesja osadowo- metamorficzna jak i kompleksy plutoniczne zostały odkute od laurentyjskich korzeni i następnie przetransportowane na wyższy poziom kaledonidów skandynawskich

[w tym ujęciu powstanie kaledonidów skandynawskich jest rozumiane zatem jako zderzenie i w następstwie pogrubienie skorupy w miejscu kolizji oraz późniejsze odkucia i przemieszczenia naruszonych fragmentów orogenu; obok tych przedstawionych poglądów istnieją naturalnie również inne interpretacje genezy kaledonidów skandynawskich...]

► środkowa jura to okres intensywnej erozji zachodzącej w ciepłym i wilgotnym klimacie

► ryfting w późnej jurze i wczesnej kredzie doprowadził do powstania na szelfie szeregu wyniesień i basenów

► w neogenie znaczna część wyniesień oraz basenów wraz z obszarem Morza Barentsa została wydźwignięta

► późny pliocen oraz plejstocen to czas glacjalnej erozji gdzie duże ilości osadu zostały doprowadzone do marginalnych części Morza Norweskiego i Morza Barentsa

► począwszy od zaniku pokrywy lodowej cała Skandynawia jest izostatycznie wynoszona

RÓW OSLO

(RYFT KONTYNENTALNY OSLO)

● wypełniony jest głównie zdeformowanymi osadami starszego paleozoiku (kambr- sylur)

● na osadach tych zalega tzw. Asker grupa reprezentowana przez: osady fluwialne, głównie deltowe, przechodzące w jeziorne lub basenów brakicznych z interkalacjami morskimi i z fauną westfalu, obecne są także permskie wulkanity jak i plutonity

● główny okres ryftingu przypada na wczesny perm (~ 298- 276 Ma)

KALEDONIDY SZKOCKIE

● tworzy je szereg terranów

● na obszarze Szkocji wyodrębnia się następujące jednostki strukturalne:

▬ Blok Hebrydów ograniczony od S nasunięciem Moine

▬ Północny Blok Highland ograniczony od S uskokiem Great Glen

▬ Strefa grampiańska (= Blok Grampian) ograniczona od S Highland Boundary Fault

▬ Blok Midland Valley ograniczony od S uskokiem wyżyny południowo- szkockiej (Southern Upland Fault)

▬ Blok Southern Upland (= Wyżyna Południowoszkocka)

● kaledonidy szkockie tworzy zatem pięć bloków (terranów) których granice mają tektoniczny charakter

● w obrębie poszczególnych bloków można jeszcze wydzielić szereg mniejszych jednostek litostratygraficznych

BLOK HEBRYDÓW:

▪ w obrębie bloku Hebrydów wyróżnia się dwie serie (kompleksy) skalne: kompleks lewizyjski oraz zalegającą na nim serie torridońską

▪ powyżej utworów lewizyjskich i torridońskich z niezgodnością kątową zalega szelfowa sekwencja kambro- ordowicka

▪ pierwotnie cały blok Hebrydów miał stanowić brzeżną część Laurencji

KOMPLEKS LEWIZYJSKI: budują głównie gnejsy i granulity (~ 3450 Ma???; ~ 3.0- 2.6 Ga) oraz zmetamorfizowane wapienie, kwarcyty i łupki łyszczykowe (~ 2.6- 1.3 Ga) plus skały intruzywne (reprezentowane najczęściej przez anortozyty).

SERIA TORRIDOŃSKA (TORRIDON): zawiera neoproterozoiczne (~ 950 Ma) utwory klastyczne (o średniej miąższości ok. 7km): przeważnie piaskowce oraz iłowce i mułowce (interpretowane jako osady nadbrzeżnych stożków napływowych) a także wapienie.

W obrębie serii wydziela się jeszcze cztery formacje. Cała sekwencja jest generalnie interpretowana jako osady delty, spłycających się stopniowo zbiorników jeziornych aż do ich całkowitego wyschnięcia.

STREFA NASUNIĘĆ MOINE:

▪ może być interpretowana jako tektoniczny kontakt metaosadów Moine z lewizyjskim fundamentem na którym została osadzona a następnie przemieszczona

▪ charakteryzuje się ekstensywnym rozwojem mylonitów

W stratygraficznym modelu Szkocji wydzielono od N ku S następujące jednostki:

► NADGRUPA MOINE

[występuje w Północnym Bloku (N Highland)]

► „GRUPA PODŁOŻA”

[występuje bezpośrednio na S od uskoku Great Glen]

► GRUPA GRAMPIAN

[zawiera wszystkie skały, które stratygraficznie leżą pomiędzy „grupą podłoża” a Appin grupą]

► NADGRUPA DALRAD

[bardzo mocno rozbudowana]

Wszystkie wymienione grupy datowane są na neoproterozoik !!!

NADGRUPA MOINE:

▪ jest złożona głównie z psamitowych, pelitowych oraz psamo- pelitowych metaosadów o miąższości ok. 7- 10km

▪ stopień metamorfizmu osadów (facja amfibolitowa i zieleńcowa) wzrasta od W ku E

▪ skały sekwencji Moine są uważane za metamorficzny ekwiwalent skał torridońskich (neoproterozoik: ~ 1.005- 0.873 Ga) i są pocięte granitoidami i pegmatytami (~ 0.8 Ga)

▪ główne wystąpienia sekwencji Moine zlokalizowane są w Północnym Bloku (N Highland)

GREAT GLEN FAULT:

▪ ma charakter uskoku przesuwczego

▪ wzdłuż jego powierzchni północna część Szkocji została przesunięta o kilkaset kilometrów

SEKWENCJA MOINE ZOSTAŁA PRZEMIESZCZONA NA KAMBRO- ORDOWICKIE ORAZ TORRIDOŃSKIE OSADY !!!

NADGRUPA DALRAD (- IAN):

▪ posiada 25km miąższości

▪ dzieli się na cztery grupy (w kolejności superpozycyjnej):

Grupa Grampian

Grupa Appin

Grupa Argyll

Grupa Południowoszkockiej Wyżyny

GRUPA GRAMPIAN: jest to najstarsza grupa w obrębie Dalradianu której wiek określany jest na neoproterozoik (~ 800- 670 Ma) i zawierająca piaskowce oraz wapienie osadzone w warunkach pasywnego szelfu kontynentalnego.

GRUPA APPIN: reprezentowana przez wapienie, pelity, kwarcyty i laminowane psamito- pelity.

GRUPA ARGYLL: zawiera dobrze wysortowane kwarcyty i wapienie zaś w części spągowej również tyllity powstałe w czasie 620- 590 Ma (co koreluje się z okresem globalnej glacjacji tzw. „śnieżna kula”).

GRUPA POŁUDNIOWOSZKOCKIEJ WYŻYNY: datowana na górny kambr- dolny ordowik dochodzi do 4km grubości i zawiera gruboziarniste do drobnoziarnistych turbidytowe osady z wulkanoklastykami oraz tyllity występujące tylko w górnej części tej sekwencji co jest świadectwem glacjacji o ograniczonym zasięgu.

▪ nadgrupa Dalrad występuje głównie w bloku strukturalnym Grampian

▪ pierwotnie ta sukcesja była osadzana wzdłuż krawędzi Laurencji

▪ podczas ruchów środkowopaleozoicznych (wczesny dewon) związanych z orogenezą akadyjską osady te uległy metamorfozie (od nisko do średnio stopniowej) ale nie są silnie zdeformowane stąd zachowały pierwotne struktury sedymentacyjne

▪ intruzje granitowe (~ 400 Ma) tworzą bardzo duże batolity (m.in. w Cairngorms)

► DALRAD I GRUPA MOINE MIAŁY ZOSTAĆ OSADZONE W ROZSZERZAJĄCYM SIĘ KU S BASENIE RYFTOWYM !!!

► NASTĘPNIE ZOSTAŁY ZDEFORMOWANE I ZMETAMORFIZOWANE W RÓŻNYM STOPNIU (NP. MIGMATYTOWY KOMPLEKS CENTRAL HIGHLANDS) W CZASIE: OROGENEZY GRAMPIAŃSKIEJ (~ WCZESNY ORDOWIK)- MOINE ORAZ

OROGENEZY AKADYJSKIEJ- DALRAD !!!

BLOK (TERRAN) MIDLAND VALLEY:

(= RYFT MIDLAND VALLEY)

▪ jego fundament jest prawdopodobnie granulitowy

▪ najstarsze występujące skały reprezentują ordowik i są interpretowane jako skorupa Iapetusa pochodzenia obdukcyjnego

▪ powyżej tych utworów niezgodnie zalegają osady środkowego ordowiku- środkowego syluru wykształcone w postaci fliszu o miąższości ok. 10km

▪ w części SE występuje również dolny dewon

▪ główne fałdowanie utworów wypełniających ryft miało miejsce przed lochkowem (~ późny sylur)

▪ dewon dolny (wykształcony w facji old redu) zalega niezgodnie na starszym podłożu, powyżej występują osady dewonu górnego i karbonu (obojętne i kwaśne wulkanity oraz skały okruchowe z węglem kamiennym) a łączna miąższość wszystkich tych utworów to ok. 3,6km

BLOK (STREFA) WYŻYNY POŁUDNIOWOSZKOCKIEJ:

(= THE SOUTHERN UPLAND)

▪ zbudowana jest głównie z niezmetamorfizowanych osadów ordowiku i syluru (wykształconych w formie fliszu) silnie sfałdowanych i pociętych uskokami oraz z górnosylurskich granitów a także utworów dewonu i karbonu (osady klastyczne plus wulkanity) zachowanych jednakże jedynie lokalnie

▪ zapis skalny tej jednostki posiada wyraźne cechy pryzmy akrecyjnej powstałej powyżej subdukującej płyty w ostatnim stadium zamykania Iapetusa

▪ stąd wynika interpretacja głosząca iż terrany (bloki): Grampian, Midland Valley i Southern Upland nie były względem siebie w ordowiku egzotycznymi

▪ osady fliszowe były deponowane dopiero wówczas gdy blok Grampian został gwałtownie wydźwignięty i erodowany co z kolei dostarczało materiału do sąsiednich basenów oraz rowów

STREFA WALII:

▪ fundament krystaliczny jest wieku prekambryjskiego

▪ zalega na nim sekwencja niezmetamorfizowanych osadów o łącznej miąższości ok. 10km reprezentowana przez utwory: neoproterozoiku (klastyki), kambru (osady piaszczysto- mułowcowo- ilaste), ordowiku (ignimbrytowe wulkanoklastyki i wulkanity) oraz syluru (flisz)

▪ główne fałdowanie nagromadzonych osadów zachodziło na przełomie sylur / dewon

▪ na tak ukształtowanych i speneplenizowanych strukturach kaledońskich (podłożu kaledońskim) niezgodnie spoczywają osady od dewonu po kenozoik a zatem sukcesja utworów old redu, karbonu (ze złożami węgla kamiennego), permu, mezozoiku i kenozoiku

PODSUMOWANIE:

♦ struktury kaledońskie Szkocji mają swoje przedłużenie na obszarze Irlandii (strefa grampiańska, Midland Valley, blok Southern Upland) która w swojej N i środkowej części jest zbudowana właśnie z kaledonidów zaś w części S są już waryscydy !!!

♦ kaledonidy Wysp Brytyjskich zawierają terrany (bloki) różniące się wiekiem deformacji i stopniem metamorfizmu

♦ terrany: Północny i Grampian (wraz z ich irlandzkimi ekwiwalentami) były deformowane (przez fałdowanie polifazowe) oraz metamorfizowane w czasie: 590- 480 Ma a zatem podczas orogenezy grampiańskiej

♦ terrany: Południowoszkockiej Wyżyny, Lake District (mikroteran położony na S) i Walii (wraz z ich irlandzkimi ekwiwalentami) podlegały deformacji oraz metamorfizmowi niskiego stopnia w okresie ok. 400 Ma (~ wczesny dewon) a zatem w trakcie ruchów orogenezy akadyjskiej

♦ zakres czasowy orogenezy kaledońskiej: starszy paleozoik- środkowy dewon

♦ główne fazy orogenezy kaledońskiej:

▬ FAZA FINNMARK ~ KAMBR / ORDOWIK

▬ FAZA GRAMPIAŃSKA ~ KAMBR / ORDOWIK

▬ FAZA SARDYJSKA ~ KAMBR / ORDOWIK

~ ~ ~ PRZERWA W SEDYMENTACJI ~ ~ ~

▬ FAZA SANDOMIERSKA ~ WCZESNY ORDOWIK

▬ FAZA TAKOŃSKA ~ ORDOWIK / SYLUR

▬ FAZA ARDEŃSKA ~ PÓŹNY SYLUR

▬ FAZA ERYJSKA ~ SYLUR / DEWON

▬ FAZA AKADYJSKA ~ EMS / ŚRODKOWY DEWON

[N Appalachy, E Kanada, N Anglia]

♦ powstawaniu brytyjskich kaledonidów towarzyszyła konsumpcja basenu oceanicznego Iapetus (istniał on począwszy od neoproterozoiku aż do dewonu) oraz orogeniczna deformacja (podczas ordowiku) w strefie kolizyjnej pomiędzy Laurencją (Grenlandia plus kraton N Ameryki) na północy a terranem Avalonii na południu

♦ terran Avalonii zawiera fundament Anglii i Walii położony na N od szwu waryscyjskiego

♦ umiejscowienie i deformacja osadów związanych z łukiem wyspowym oraz sekwencji wulkanicznych odbywały się w trakcie postępującej orogenezy zaś rotacja bloków i ruch przesuwczy wzdłuż głównych uskoków kontynuowały się przez sylur i dewon

♦ końcowym rezultatem tych procesów było złączenie terranów średniego metamorfizmu z terranami niskiego stopnia metamorfozy

♦ osady Iapetusa oraz sukcesje ofiolitowe zostały w wyniku kolizji Laurencji, Baltiki i Avalonii wyciśnięte a następnie nasunięte na kraton Baltiki oraz Laurencji

♦ dopiero późniejsze (mezozoiczno- kenozoiczne) otwarcie Atlantyku spowodowało podział pasma kaledonidów na elementy leżące po obu jego stronach

♦ rozwarcie nastąpiło wzdłuż nieco innej linii niż linia połączenia Baltiki i Laurencji wskutek czego obecnie fragmenty Laurencji stanowią część Europy (Szkocja, Hebrydy, część Irlandii) a fragmenty Baltiki (i naturalnie również Avalonii) są częścią Ameryki Północnej (Nowa Fundlandia, Nowa Szkocja, E Maine)

♦ wynika z tego jasno że ślady orogenu kaledońsko- appalachijskiego można spotkać na ogromnym dystansie ok. 75 tys. km !!!

WYKŁAD 7.

EUROPA ŚRODKOWA I ZACHODNIA:

(= PLATFORMA PALEOZOICZNA ŚRODKOWEJ I ZACHODNIEJ EUROPY)

► obejmuje to co znajduje się na W od linii T- T

► skały podłoża reprezentują utwory od prekambru po wczesny paleozoik

► deformacja osadów w prekambrze i podczas orogenezy kaledońskiej oraz waryscyjskiej

► na skałach podłoża platformowego zalegają utwory pokrywy osadowej reprezentowane przez osady od młodszego paleozoiku (czas końcowej konsolidacji tej części Europy) aż po kenozoik

► w miarę postępującej konsolidacji podłoża platformy zaczęła rozwijać się jej pokrywa osadowa

► pokrywa osadowa platformy zawiera utwory z przedziału czasowego: dewon- kenozoik

► począwszy od kredy po neogen (czas ruchów orogenezy alpejskiej) następowało stopniowe usuwanie pokrywy osadowej i odkrywanie starszego podłoża

► proces ten umożliwił dobre rozpoznanie budowy tektonicznej platformy

► stąd w jej obrębie wydzielono:

● masywy paleozoiczne

● baseny sedymentacyjne

● ryfty kontynentalne

WARYSCYDY EUROPEJSKIE:

► obecnie uważa się, że pasmo waryscyjskie to efekt kolizji Gondwany i Laurencjo- Baltiki czyli Laurusji (połączone kontynenty Laurencji i Baltiki= LAURUSJA)

► kolidujące kontynenty były rozdzielone Oceanem Reicznym (dawniej: Paleotetyda)

► czas trwania orogenezy waryscyjskiej: młodszy paleozoik [dewon- perm (środkowy trias ?)]

► podczas całego cyklu orogenezy waryscyjskiej (trwającej od dewonu do permu a miejscami nawet po środkowy trias) pomiędzy ówczesnymi kontynentami rozmieszczonymi na N i S półkuli istniały bloki (terrany) które odsłaniają się obecnie w obrębie pasma waryscydów

► w centralnej Europie wydzielono następujące bloki (terrany):

● WSCHODNIA AVALONIA

● ARMORYKA

● BRUNO-SILESIA (= BRUNOSILESICUM= MORAVIA)

WSCHODNIA AVALONIA:

▪ jej prekambryjski i paleozoiczny fundament odsłania się na powierzchni (nie jest przykryty młodszymi osadami) w centralnej Anglii oraz Belgii

▪ belgijskie wystąpienia fundamentu zawierają silikoklastyki niskiego stopnia metamorfizmu datowane na: kambr- sylur

▪ fragmenty bloku wschodniej Avalonii wbudowane są obecnie w masywie Brabanckim (położonym na N od frontu deformacji waryscyjskiej) oraz w Ardenach (masywy: Rocroi, Stavelot- Venn, Serpont, Givonne)

▪ dewońsko- karbońska pokrywa sedymentacyjna fundamentu wschodniej Avalonii była deponowana w marginalnym basenie wzdłuż północnej, pasywnej krawędzi Oceanu Reicznego (obecnie należy do strefy renohercyńskiej)

ARMORYKA:

▪ dawniej interpretowana jako pojedynczy krustalny blok

▪ obecnie uważana za zespół terranów (tzw. ATA) odkrytych w szeregu różnych masywów ciągnących się od Hiszpanii po Polskę (m.in. masyw Armoryki, Czeski, Moldanubii)

BRUNO-SILESIA:

(= BRUNOSILESICUM= MORAVIA)

▪ fundament częściowo odkryty jest w Górach Świętokrzyskich (terran łysogórski i małopolski)

▪ powszechnie fragmenty tego bloku uważane są za późnoproterozoiczne (związane z działaniem orogenezy kadomskiej) i pochodzenia gondwańskiego

W OBRĘBIE WARYSCYDÓW EUROPEJSKICH WYDZIELONO

TRZY STREFY (= ZONY):

[~ idąc od północy~]

▬ STREFA RENOHERCYŃSKA (= RHENOHERCYNICUM)

▬ STREFA SAKSOTURYNGIJSKA (= SAXOTHURINGICUM= STERFA SAKSOTURYŃSKA)

▬ STREFA MOLDANUBSKA (= MOLDANUBIC= MOLDANUBICUM)

Wydzielone strefy zawierają wypełnienie Oceanu Reicznego i różnią się między sobą: zasięgiem czasowym, genezą oraz rozwojem litostratygraficznym.

WYKŁAD 8.

STREFA RENO- HERCYŃSKA

(= RHENOHERCYNICUM= RH)

● stanowi zewnętrzny pas fałdowy europejskich waryscydów względnie słabo zdeformowany

● w kierunku E sięga po Harz i Wzgórza Flechtingen a na W rozciąga się po SW Anglię oraz S Irlandię i dalej aż po S Portugalię

● główne wychodnie skał strefy RH to Reńskie Góry Łupkowe (RGŁ) z Ardenami oraz góry Harz i masyw kornwalijski

● sięga na S po północną zonę (strefę) fyllitową która jest jednocześnie południową granicą RH

REŃSKIE GÓRY ŁUPKOWE:

(= Rheinisches Schiefergebirge)

▪ stanowią pasmo niewysokich gór położonych w zachodniej części Niemiec nad środkowym Renem oraz na terenie Luksemburga, Belgii i Francji

▪ w ich skład wchodzą następujące pasma górskie:

● Taunus

● Westerwald

● Hunsrück

● Eifel

● Ardeny

● Sauerland

▪ najwyższy szczyt: Grosser Feldberg (878,5m n p m)

Uwaga: Ardeny są traktowane zarówno jako pasmo górskie Reńskich Gór Łupkowych lub też omawiane osobno i uważane za ich wschodnie przedłużenie w obrębie strefy renohercyńskiej (generalnie oba podejścia są poprawne i stosowane w zależności od konwencji przyjętej przez danego autora).

LITOSTRATYGRAFIA GŁÓWNEGO PASMA RENOHERCYŃSKIEGO:

■ ordowik wykształcony jedynie na małym obszarze w N części pasma (tzw. garb Ebbe)

■ przeddewońskie zmetamorfizowane wulkanity występują na S w obrębie antyklinorium Hunsrück i Taunus

■ dewon zalega tutaj niezgodnie na starszych utworach

■ we wczesnym dewonie na szelfie zewnętrznym miała miejsce sedymentacja osadów terygenicznych

■ środkowy dewon reprezentują różne odmiany łupków (m.in. ilaste, mułowcowe czy kwarcowe) oraz skały węglanowe i wulkaniczne (głównie diabazy)

■ górny dewon to skały węglanowe (w tym rafowe których wiek określany jest na fran) obecne przede wszystkim w zachodniej części regionu oraz czerty i piaskowce występujące we wschodnim i południowym fragmencie pasma

■ wiek górnodewoński cechuje także różnorodnie wykształcone tutaj osady szelfowe (strefy szelfu wewnętrznego na N i szelfu zewnętrznego na S i SE)

■ dolny karbon reprezentują utwory węglanowe oraz kulmu (w formie fliszu)

■ flisz osadzał się bezpośrednio przed przesuwającym się w kierunku N frontem deformacji

■ całkowita miąższość osadów dewońsko- karbońskich to ok. 3- 12km

■ deformacje pasma zachodziły głównie w czasie: późny wizen- westfal

■ front deformacji przesuwał się z N ku S

■ wytworzyło się wówczas szereg antyklin i synklin o kierunku NE- SW

■ część Reńskich Gór Łupkowych podlegała metamorfozie stopniowo nasilającej się od N na S

■ stąd wynika zróżnicowany wiek metamorfizmu datowany na górny karbon (~ 305- 290 Ma) w N części oraz na dolny karbon (~ 340- 320 Ma) w S fragmencie pasma

■ po ostatecznym wypiętrzeniu następuje sedymentacja górnokarbońskiej molasy w rowie przedgórskim

■ w kilku miejscach sedymentacja molasowa trwała aż po dolny perm

■ utwory molasy zawierają ponad 100 udokumentowanych pokładów węgla kamiennego

■ począwszy od późnego permu Reńskie Góry Łupkowe i Ardeny były lądem

■ na ich obrzeżeniu (o różnym zasięgu geograficznym) występują zarówno osady morskie jak i lądowe wieku: górny perm- kenozoik

ARDENY:

▪ strukturalnie dzielą się na szereg synklin i antyklin o kierunku WSW- ENE

▪ skały dolnopaleozoiczne mają swoje wychodnie w masywach: Rocroi oraz Stavelot- Venn

▪ wczesny paleozoik reprezentują silikoklastyki, łupki wapniste oraz wapienie a także ryolity i tufity z zakresu stratygraficznego: kambr- sylur

▪ młodszy (późny) paleozoik zalega niezgodnie na starszym podłożu

▪ dolny dewon wykształcony jako old red w facji lądowej i morskiej (szelf)

▪ środkowy dewon reprezentują głównie wapienie płytowe oraz dolomity

▪ górny dewon to wapienie płytowe i rafowe a także łupki wapniste, łupki ilaste oraz piaskowce

▪ łączna miąższość wszystkich osadów dewonu w masywie ardeńskim wynosi ok. 7,5km

▪ dolny karbon wykształcony jest przede wszystkim w facji wapienia węglowego (przykładowo w obrębie szelfu zewnętrznego budowle organiczne facji Waulsortien datowanej na turnej czy wapienie płytkowodne w tym oolitowe wieku wizeńskiego)

▪ w późnym karbonie następuje sedymentacja w warunkach regresywnego etapu wypełniania basenu

▪ górny karbon to paraliczna formacja węglonośna którą reprezentuje głównie węglonośna molasa (osady równi deltowych czy też paralicznych bagien) o miąższości ok. 3- 5km

HARZ:

▪ jest najdalej na E położonym masywem należącym do pasma reno- hercyńskieg (= reńsko- hercyńskiego) europejskich waryscydów

▪ w jego budowie geologicznej można wyróżnić cztery zasadnicze strefy:

HARZ WYSOKI (część NW)

[zawiera łupki i wapienie dewońskie z diabazami plus łupki krzemionkowe oraz szarogłazy dolnego karbonu wśród których liczne są pakiety powstałe w wyniku spływów podmorskich a więc olistolity]

HARZ ŚRODKOWY (masywy: Brocken i Ramberg)

[występują tu skały z interwału stratygraficznego: sylur- dolny karbon (wykształcony w facji kulmu w formie fliszu) reprezentowane głównie przez diabazy i keratofiry oraz waryscyjskie intruzje granitowe wśród których do największych zalicza się masyw Brocken i Ramberg]

HARZ NISKI (część SE)

[zbudowany ze sfałdowanych skał od syluru do dolnego karbonu na które są nasunięte płaszczowinowo utwory dewońskie tj. kwarcyty, łupki krzemionkowe i szarogłazy natomiast główne fałdowanie wszystkich tych osadów miało miejsce po wizenie stąd między dolnym karbonem a westfalem występuje niezgodność kątowa]

STREFA WIPPRA (część skrajnie SE)

[jest to strefa metamorficzna reprezentowana przez fyllity wieku: ordowik- sylur i stanowiąca wyniesioną część skorupy rhenohercynicum]

▪ skały sekwencji ordowicko- permskiej są otoczone osadami permo- mezozoicznymi i zaczęły być wynoszone we wczesnej kredzie jednakże największy stopień ich wypiętrzenia przypada na późną kredę (~ 83 Ma)

▪ masyw Harzu zawiera proterozoiczne polimorficzne terrany (m.in. gnejs Ecker) oraz kilka post- orogenicznych intruzji granitowych (m.in. Brocken, Ramberg czy Öker) jak również maficznych kompleksów gabrowo- norytowych (w tym ultramaficzny harzburgit)

▪ wiek intruzywnych kompleksów: 293- 297 Ma

▪ w N części pasma (rejon Goslar) wydobywano rudy Pb i Zn oraz niewielkie ilości Au i Ag

▪ natomiast w Harzu Wysokim (okolice Clausthai- Zellerfeld) zlokalizowane są liczne złoża hydrotermalne

▪ wapienie dewońskie wykorzystywane często do produkcji cementu

▪ z kolei karbońskie łupki, szarogłazy oraz kwarcyty stanowią powszechny materiał budowlany

PODSUMOWANIE:

► zasadnicza część (główne pasmo) RH zbudowana jest z dewońskich klastyków i węglanów które były deponowane w basenie pasywnej krawędzi kontynentu oldredowego

► powyżej tych utworów zalegają hemipelagiczne łupki oraz wczesnokarboński flisz

► cała ta sekwencja stanowi autochton który jest z kolei przykryty allochtonem zawierającym wczesnodewońskie skały bazaltowe, skondensowane pelity i osady fliszowe wieku fran- wczesny karbon

► obszarem alimentacyjnym fliszu było środkowo- niemieckie krystaliczne wyniesienie

► ta asocjacja reprezentuje oceaniczną część reno- hercyńskiego basenu która to była transportowana ponad sekwencją powstałą w basenie pasywnej krawędzi

► basen strefy RH pogłębiał się w kierunku S

PÓŁNOCNA STREFA (ZONA) FYLLITOWA:

▪ stanowi stosunkowo wąski pas w południowej części RH

▪ zbudowana jest z kambryjsko- ordowickich (?) a głównie z sylursko- dewońskich skał metaosadowych i metawulkanicznych (łuków wyspowych) oraz podrzędnie bazaltów typu MORB

▪ fragmenty tej strefy zachowane są w płaszczowinach Gießen (Harz)

▪ ponieważ transport zachodził w kierunku NW stąd obecnie utwory północnej zony fyllitowej zalegają bezpośrednio na RH

▪ deformacja i metamorfizm w facji zieleńcowej miały miejsce podczas orogenezy waryscyjskiej

▪ skały metamorficzne zawierają relikty wysokociśnieniowych asocjacji co jest interpretowane jako wskaźnik strefy subdukcji aktywnej w czasie 380- 350 Ma oraz strefy szwu oceanicznego

MASYW KORNWALIJSKI:

▪ skały budujące Kornwalię deponowane były w środowisku epikontynentalnym (szelf)

▪ w kierunku N linia brzegowa lądu oldredowego sięgała po dzisiejszą S Walię, środkową Anglię, S Irlandię i jeszcze dalej aż po SE Polskę

▪ z kolei na S istniał Ocean Reiczny rozszerzający się stopniowo począwszy od ordowiku

▪ głównym budulcem masywu są osady dewonu i karbonu deponowane w czterech basenach:

▬ BASEN GRAMSCATHO

▬ BASEN TREVONE

▬ BASEN POŁUDNIOWEGO DEWONU

▬ BASEN KULMU

▪ wypełnianie basenów postępowało od S ku N osadami dostarczanymi przez przemieszczające się w kierunku NW sterty płaszczowinowe

▪ w efekcie progresywnego zamykania Oceanu Reicznego następowało stopniowe podsuwanie się Gondwany w kierunku NW

▪ dewon dolny reprezentują łupki ilasto- piaszczyste i mułowce bogate w skamieniałości które wskazują jednoznacznie na panujące ówcześnie płytkowodne środowisko

▪ dewon górny zawiera bardzo zróżnicowane utwory wśród których dominują zlepieńce, wapienie, łupki, mułowce oraz lawy poduszkowe (tzw. pillow lawy)

▪ karbon dolny stanowią przede wszystkim czarne łupki, piaskowce, wulkanity, tufy a także turbidyty (taki inwentarz litologiczny świadczy wyraźnie o panującym wówczas względnie głębokowodnym środowisku)

▪ namur- westfal to piaskowce (wykorzystywane na kamienie młyńskie, formacja Millstone Grit) oraz warstwy węglonośne

▪ występujące tutaj granity są efektem częściowego przetopienia głębokiej skorupy

▪ wokół intruzji powstały szerokie aureole metamorfozy a procesy hydrotermalne doprowadziły do ich mineralizacji

▪ począwszy od epoki brązu aż po początek XX wieku Kornwalia była jednym z głównych europejskich obszarów wydobywczych rud cyny (kasyterytu), ołowiu, cynku, miedzi, arsenu, srebra czy kaolinitu

▪ najstarsze skały masywu kornwalijskiego budują tzw. kompleks ofiolitowy półwyspu Lizard będący pozostałością prekambryjskiej skorupy oceanicznej

▪ kompleks ten składa się z czterech „grup” skalnych:

► serpentynitów stanowiących zmetamorfizowane i zdeformowane fragmenty górnego płaszcza

► „oceanicznego” kompleksu reprezentowanego przez łupki hornblendowe i łyszczykowe

► skał intruzywnych (min. różnego typu gabra)

► metamorficznego fundamentu (amfibolity, maficzne granulity)

WALIA:

▪ kaledońskie speneplenizowane podłoże występuje w S części regionu

▪ dewon wykształcony w facji old redu

▪ karbon

▪ karbon górny węglonośny oraz sekwencja permo- kenozoiczna stanowią pokrywę powaryscyjską

▪ bardzo podobne skały jak w S Wali obecne są również w S Irlandii

PODSUMOWANIE:

► strefa RH charakteryzuje się miąższymi seriami osadowymi z przedziału czasowego: kambr (?)- dolny karbon

► skały są silnie pofałdowane i zuskokowane oraz przemieszczone ku N

► występuje stosunkowo dużo struktur płaszczowinowych

STREFA SAKSO- TURYNGIJSKA

(= SAXOTHURINGICUM= ST)

● sięga na W po basen Saar- Nahe a ku E przez Odenwald, Spessart, krystaliczny kompleks Ruhla, N część Lasu Turyńskiego (= Turyngijskiego) aż po SW kraniec Polski (Sudety)

● w jej obrębie wydzielono dwie zasadnicze strefy:

► ŚRODKOWO- NIEMIECKIE KRYSTALICZNE WYNIESIENIE (PRÓG) ~ na N

ang. Mid- German Crystalline High

► SAKSO- TURYNGIJSKI BASEN ~ na S

● NW granica (o charakterze szwu kolizyjnego) ST zachowana jest w strefie Lizard (SW Kornwalia) i w północnej strefie fyllitowej

● SE granicą ST jest strefa Tepla w większości zamaskowana przez późnowaryscyjskie granity i osady rowów trzeciorzędowych stąd też precyzyjne wyznaczenie południowej granicy (Fichtelgebirge- Góry Kruszcowe) jest mocno dyskusyjne

ŚRODKOWO- NIEMIECKIE KRYSTALICZNE WYNIESIENIE (PRÓG):

▪ posiada niehomogeniczną budowę i tym samym może być złożony z różnych allochtonicznych jednostek

▪ zawiera magmatyczne i metamorficzne kompleksy o różnym stopniu metamorfozy (meta- i ortognejsy)

▪ magmatyczne kompleksy stanowią plutony o przed- i waryscyjskim wieku (min. na bloku przedsudeckim)

▪ obecnie ta jednostka jest interpretowana jako aktywny S brzeg RH basenu a zatem jako obszar synorogenicznego magmatyzmu i źródło synorogenicznych klastycznych osadów transportowanych ku NW

FUNDAMENT KADOMSKI ST:

(na przykładzie Łużyc)

▪ orogeneza kadomska (650- 550 Ma ~ neoproterozoik) była ostatnią w sekwencji zdarzeń które uformowały krystaliczny fundament Europy

▪ basen był wypełniany silikoklastykami z dominującymi turbidytami, szarogłazami, czertami jak i różnego typu wulkanitami poza tym obecne są również diamiktyty stanowiące dowód istnienia glacjacji neoproterozoicznej

▪ wiek detrytycznego cyrkonu wskazuje na dostawę materiału skorupy archaicznej i paleoproterozoicznej pochodzącego prawdopodobnie z kratonu zachodnio- afrykańskiego i avalońskiego a zatem stanowiącego fragmenty starej skorupy Gondwany

▪ nie jest wykluczone że sedymentacja w basenie stanowiącym kadomski fundament ST trwała od neoproterozoiku po wczesny kambr

▪ zdeformowane osady basenu kadomskiego zawierają plutony granitoidowe wieku ~ 540- 535 Ma

PODSUMOWANIE:

► strefa ST zbudowana jest z osadów paleozoicznych (zafałdowanych podczas orogenezy waryscyjskiej) i skał prekambryjskich na których niezgodnie zalegają niezafałdowane osady permo- karbonu

► w obrębie tych utworów występują waryscyjskie intruzje granitowe (min. plutony: Eibenstock, Fichtelgebirge, Karlove Vary czy masyw Karkonoszy)

► strefa ST powstała podczas trwania procesów orogenicznych wewnątrz avalońsko- kadomskiego łuku przy krawędzi Gondwany a zatem blisko peryferii Afryki Zachodniej oraz kratonu subsaharyjskiego

► jako część iberyjsko- armorykańskiego zespołu terranów (ATA) strefa ST została włączona w pasmo waryscyjskie w efekcie kolizji typu kontynent- kontynent

► kadomski fundament ST zawiera kilka fragmentów załukowych basenów powstałych ok. 570- 540 Ma przy gondwańskim fundamencie (przykładowo datowanie cyrkonem określało wiek basenów na 570 Ma a z kolei za pomocą popiołu synsedymentacyjnego otrzymano wynik 565 Ma)

► strefa ST zawiera obecnie kilka kompleksów ograniczonych uskokami

► w jej N części występują słabozmetamorfizowane jak i niezmetamorfizowane osady ordowicko- górnodewońskie głównie pochodzenia oceanicznego

► dla tego N fragmentu strefy ST charakterystyczna jest sedymentacja wizeńska ujawniająca się w formie licznych serii szarogłazowych i fliszowych jak również terrestialna sedymentacja górnokarbońska której efektem są utwory konglomeratowe oraz molasa

► część S omawianego obszaru zawiera w swojej górnej części słabozmetamorfizowane osady dewońskie złożone wzdłuż grzbietów podmorskich (w późnym dewonie sedymentacja została przerwana)

► w części tej strukturalnie najgłębsze jednostki litologiczne są odkryte w domenie gnejsowej Gór Kruszcowych jak również w Górach Granulitowych

► masyw gnejsowy Münchberg tradycyjnie jest interpretowany jako część ST i uważany obecnie za allochtoniczny kompleks płaszczowinowy Tepla- Barrandienu który to został przemieszczony we wczesnym karbonie (wizen) na ST (wg Franke et. al., 1992)

MASYW ARMORYKAŃSKI:

● podzielony został na trzy zasadnicze domeny (rozdzielone dwiema strefami ścinania):

► PÓŁNOCNĄ

► CENTRALNĄ

► POŁUDNIOWĄ

DOMENA PÓŁNOCNA:

▬ zawiera głównie skały sekwencji briower- górny proterozoik które były fałdowane i metamorfizowane podczas orogenezy kadomskiej (w okresie pomiędzy 650- 550 Ma)

[briower= najmłodszy cykl sedymentacyjny prekambru]

▬ na tych skałach zalegają niezgodnie utwory kambru i ordowiku zachowane jednakże jedynie sporadycznie

▬ omawiany blok został w niewielkim tylko stopniu dotknięty tektono- metamorficznymi waryscyjskim zdarzeniami

DOMENA CENTRALNA:

▬ w obrębie tej domeny na skałach brioweru leżą osady epikontynentalne najmłodszego neoproterozoiku i wczesnego paleozoiku słabo zafałdowane podczas orogenezy waryscyjskiej

DOMENA POŁUDNIOWA:

▬ zawiera skały brioweru i płaszczowiny złożone z serii: kambr- dolny dewon oraz granity karbońskie

▬ ze wszystkich domen podlegała najsilniej różnym waryscyjskim procesom tektoniczno- metamorficznym

Według aktualnych interpretacji armorykańska mikropłyta oderwała się we wczesnym paleozoiku od Gondwany i dryfowała ku N kolidując z Laurusją i jednocześnie stając się częścią kaledońskich Appalachów oraz waryscyjskiego orogenu.

STREFA MOLDANUBSKA

(= MOLDANUBIK= MOLDANUBICUM)

● termin ten używany jest w dwóch podstawowych znaczeniach (ujęciach):

► MOLDANUBIK (SENSU STRICTO): jest to największa jednostka w obrębie Masywu Czeskiego wg Suessa (1903) stanowiąca jego południową połowę usytuowaną pomiędzy Wełtawą (niem. Moldau) i Dunajem

► MOLDANUBIK (SENSU LATO): rozumiana jako regionalna tektoniczna jednostka wyodrębniona wśród środkowoeuropejskich waryscydów

● jest to jednostka o złożonej budowie

● strefa moldanubska (rozpatrywana w szerokim, regionalnym kontekście czyli sensu lato) zawiera dwie główne tektonostratygraficzne jednostki:

▬ STREFĘ MOLDANUBSKĄ (SENSU STRICTO) ku SW

▬ TEPLA- BARRANDIEN (= BOHEMICUM)

● graniczy z ST wzdłuż stromo zapadającej strefy ścinania o kierunku NE- SW

● ku S strefa ta stanowi prawdopodobnie krystaliczny fundament Alp a w kierunku SW ma przedłużenie w terranach składających się na Masyw Centralny i Masyw Iberyjski

● w mezozoiku i kenozoiku Moldanubic był przedpolem orogenu alpejskiego

● podczas późnego paleozoiku (na przełomie dolnego i górnego karbonu) doszło do kolizji Moldanubicum oraz Saxothuringicum

● strefa saksoturyngijska podsuwała się pod moldanubską po zamknięciu oceanu (wg Matte & Franke, 1990)

● Moldanubicum (rozpatrywane w wąskim znaczeniu czyli sensu stricto) zawiera głównie skały wysokiego stopnia metamorfizmu (datowane na neoproterozoik) takie jak: para i ortognejsy, migmatyty pochodzenia suprakrustalnego, granulity i liczne posttektoniczne intruzje granitowe (wieku: karbon- perm)

MASYW CZESKI:

▪ leży w obrębie strefy moldanubskiej europejskich waryscydów i ograniczony jest ze wszystkich stron strefami uskokowymi (uskokami)

▪ na NE kontaktuje z Sudetami a od NW z Górami Kruszcowymi

▪ jest największą w Europie centralnej jednostką z eksponowanymi na powierzchni skałami podłoża

▪ utwory budujące masyw podlegały deformacjom podczas cyklu kadomskiego (trwającego od neoproterozoiku do kambru) oraz waryscyjskiego

▪ zawiera również niezmetamorfizowane sekwencje Tepla- Barrandienu (TB)

▪ jednostka TB posiada kadomski fundament który budują neoproterozoiczne utwory fliszowe i wulkanity z osadami pelagicznymi reprezentującymi górną skorupę natomiast głębszą część skorupy stanowią przeważnie skały facji zieleńcowej czy amfibolitowej oraz kambryjskie plutony

▪ fałdowanie neoproterozoicznych osadów (w centralnej części masywu dochodzących do miąższości nawet kilku tysięcy metrów!) miało miejsce przed wczesnopaleozoiczną transgresją

▪ na fundamencie zalegają z niezgodnością kątową osady o zasięgu stratygraficznym: dolny kambr- środkowy dewon a dodatkowo występują również wulkanit

TEPLA- BARRANDIEN:

▪ występuje przejście sedymentacyjne od syluru (stratotyp granicy)

▪ zawiera utwory słabo zdeformowane i niezmetamorfizowane

▪ w obrębie masywu czeskiego pokrywa platformowa zawiera perm, fragmentarycznie zachowaną jurę oraz terygeniczne osady kredowe osiągające szerszy rozwój i zajmujące zwłaszcza północną część masywu

▪ TB tworzy suprakrustalny kompleks który to w porównaniu z Moldanubicum czy ST nie podlegał karbońskiemu wysokotemperaturowemu / niskociśnieniowemu metamorfizmowi

▪ stanowi jeden ze wschodnich reliktów kadomskiego łańcucha terranów włączonych w pasmo waryscyjskie

MASYW IBERYJSKI:

▪ stanowi centralną część półwyspu iberyjskiego

▪ od NE ograniczony jest Pirenejami zaś na SE sąsiaduje z pasmem betyckim

▪ zbudowany z prekambryjskich i paleozoicznych skał

▪ na obszarze masywu wydzielono kilka głównych zon które po zespoleniu uformowały blok iberyjski i są to następujące strefy (od NE ku SW):

► STREFA KANTABRYJSKA

► STREFA ZACHODNIO- ASTURYJSKA- LEONESE

► STREFA GALICJI- TRANS- OS- MONTES

► STREFA CENTRALNO- IBERYJSKA

► STREFA OSSA- MORENA

► STREFA POŁUDNIOWO- PORTUGALSKA

▪ masyw ograniczony jest Zatoką Biskajską oraz Atlantykiem a na SE uskokiem Guadalquivir

▪ natomiast w części W i E przykryty jest mezozoicznymi i trzeciorzędowymi osadami

STREFA KANTABRYJSKA:

♦ zbudowana ze skał o zasięgu stratygraficznym: kambr- perm

♦ kambr- ordowik reprezentują osady klastyczne oraz wapienie

♦ sylur zawiera głównie łupki graptolitowe jak i interkalacje piaskowców z Fe

♦ dewon wykształcony w dużej mierze jako wapienny w swej górnej (wyższej) części posiada także piaskowce

♦ karbon budują kolejno: ▪ czarne łupki (turnej)

▪ wapienie, łupki, radiolaryty (wizen)

▪ czarne wapienie, turbidyty z olistolitami (serpuchow)

♦ na przełomie dolnego i górnego karbonu zachodzi kompresja, fałdowanie i w efekcie wypiętrzanie masywu

♦ namur reprezentują osady złożone w rowach i zapadliskach

♦ westfal: węglonośny (o miąższości ok. 5000m)

♦ stefan wykształcony jest w formie molasy

♦ w permo- mezozoiku ma miejsce tektonika ekstensyjna stąd też duża różnorodność litologiczna (środowiska zarówno kontynentalne jak i lagunowe)

♦ trias budują głównie facje kontynentalne (klastyki a w lagunach: gipsy i margle)

♦ jura i kreda to osady morskie

STREFA ZACHODNIO- ASTURYJSKA- LEONESE:

♦ na utworach prekambru zalegają głównie kambr i ordowik wykształcone w postaci osadów płytkowodnych utworzonych w subsydującym rowie

♦ jedynie w podrzędnym stopniu obecne są tutaj utwory z przedziału czasowego: sylur- karbon reprezentujące już głębsze środowisko

♦ metamorfoza osadów zachodziła w facji zieleńcowej i amfibolitowej

♦ w karbonie utwory tego obszaru były erodowane oraz dostarczały materiału do karbońskiego zbiornika strefy kantabryjskiej

STREFA GALICJI- TRANS- OS- MONTES:

♦ położona w N Portugali na NW krańcu Iberii

♦ nazywana jest również allochtonicznym kompleksem

♦ buduje ją sterta pięciu płaszczowin (tzw. dolna, pierwsza, druga, trzecia, czwarta) wysoko zmetamorfizowanych w efekcie kolizji płyty iberyjskiej z terranem Meguma

♦ płaszczowina dolna to skały wysokociśnieniowego- niskotemperaturowego metamorfizmu

♦ płaszczowina druga posiada charakter ofiolitowy

♦ płaszczowinę trzecią stanowią skały dolnej części skorupy (wysokich temperatur i ciśnień)

♦ płaszczowina czwarta to słabo zmetamorfizowane osady pochodzące z wietrzenia lądu

♦ metamorfizm całego allochtonu (kompleksu allochtonicznego) datowany jest na późny dewon (~ 390- 380 Ma)

♦ utwory allochtoniczne podściela autochton którego budulcem są skały z przedziału: ediakaran- dolny paleozoik

♦ powyżej zalegają różnego typu łupki metamorficzne (stanowiące tzw. paraautochton) oraz intruzje granodiorytów

STREFA CENTRALNO- IBERYJSKA:

♦ wychodnie utworów tej zony znajdują się na SW od Salamanki oraz w Górach Toledo

♦ prekambr (?)- kambr: orto i paragnejsy

♦ ordowik- sylur: łupki, turbidyty, interkalacje wapienne, piaskowce, konglomeraty, łupki graptolitowe

♦ dewon: terygeniczne osady oraz wulkanity

♦ karbon dolny ma charakter fliszowy a budujące go utwory występują wzdłuż S granicy omawianej jednostki

♦ inwentarz litologiczny uzupełniają jeszcze liczne intruzje waryscyjskich granitów

STREFA OSSA- MORENA:

♦ występuje na obszarze S Portugali oraz przy SW krańcu Hiszpanii

♦ zawiera utwory prekambru i paleozoiku (o podobnym wykształceniu jak w obrębie strefy centralno- iberyjskiej) w różnym stopniu przeobrażone przez waryscyjskie tektono- metamorficzne zdarzenia

♦ karbon reprezentują sekwencje turbidytowe powyżej których zalegają formacje węglonośne (westfal limniczny i stefan o charakterze molasy)

♦ granicę pomiędzy strefą Ossa- Morena a Południowo- Portugalską budują ofiolity (min. eklogity, łupki glaukofanowe) nasunięte na skały zony S- Portugalskiej

STREFA POŁUDNIOWO- PORTUGALSKA:

♦ zajmuje najbardziej SW część masywu iberyjskiego

♦ zbudowana ze skał górnego dewonu oraz karbonu

♦ utwory dewońskie reprezentują fyllity i kwarcyty

♦ karbon dolny tworzą wulkanity (turnej) i turbidyty o miąższości rzędu kilku kilometrów (wizen)

♦ wizen dolny zawiera często również rudy manganu, cynku czy żelaza (piryt) budujące złoża hydrotermalne (eksploatacja pirytu odbywa się na tym obszarze od przeszło 2000 lat)

♦ podczas cyklu waryscyjskiego następuje rozwój licznych intruzji granitowych (w większości o wieku: 318- 319 Ma a niekiedy: 340 Ma) oraz gabrowych

W późnym triasie i wczesnej jurze na obszarze masywu iberyjskiego można wyróżnić dwa zasadnicze etapy ryftingu:

► I etap na W krawędzi Iberii gdzie zachodzi rozciąganie i subsydencja

► II etap zachodzący we E części Iberii to ryfting od późnego permu po trias oraz od późnej jury po wczesną kredę

WYKŁAD 9.

MASYW CENTRALNY:

▪ zajmuje powierzchnię ok. 87 470km²

▪ fundament (jadro masywu) budują skały metaosadowe (głównie łupki krystaliczne oraz gnejsy) wieku przedkadomskiego stanowiące niegdyś piaskowce i mułowce subsydującego basenu

▪ łączna miąższość utworów podłoża to ok. kilka tysięcy metrów

▪ są one dość mocno zdeformowane tworząc wielkie asymetryczne i często leżące oraz ponasuwane na siebie fałdy

▪ na tym grubym jądrowym kompleksie łupków krystalicznych i gnejsów zalegają skały różnego stopnia metamorfizmu i z przedziału stratygraficznego: neoproterozoik- dolny dewon (m.in. SE część- masyw Cévennes) lub też: kambr- dolny karbon

(m.in. NE część- masyw Morvan)

▪ te pierwotnie osadowe sekwencje pocięte są dodatkowo dewońsko- karbońskimi intruzjami granitowymi oraz wulkanitami (przeważnie kwaśnymi)

▪ przedstefański magmatyzm granitowy zajmuje prawie 50% powierzchni Masywu Centralnego

▪ pokrywa osadowa tworzyła się na waryscyjskim podłożu zarówno w obrębie samego masywu jak i w różnych basenach (paryskim czy akwitańsko- langwedockim)

▪ wiek deponowanych osadów: górny karbon (lokalnie produktywny)- kenozoik

▪ sedymentacja utworów pokrywowych odbywała się w zbiornikach epikontynentalnych, śródlądowych oraz morskich

▪ podczas kenozoiku (późny eocen) rozpoczęła się wzmożona aktywność wulkaniczna w tym regionie kontynuująca się dalej przez pliocen i plejstocen aż do holocenu

(w N części- Chaine des Puys, Owernia; obecna także na S)

▪ uważa się że ów intensywny wulkanizm związany jest z występującą w płaszczu ziemskim bezpośrednio pod Masywem Centralnym plamą gorąca (potwierdzeniem takiej interpretacji mają być obserwacje pewnego stopnia cienienia skorupy w obrębie regionu)

▪ procesy fałdowania masywu związane są zarówno z ruchami kadomskimi, kaledońskimi jak i waryscyjskimi które to doprowadziły do całościowego scalenia omawianej jednostki

MONTAGNE NOIRE:

♦ położony jest w SW części Masywu Centralnego

♦ zawiera niezmetamorfizowane skały paleozoiczne

♦ na obszarze tego masywu znajduje się stratotyp dolnej granicy systemu karbońskiego tworzony przez skały węglanowe

♦ paleozoik zalega niezgodnie na utworach prekambru

(głównie łupkach krystalicznych wieku wendyjskiego spod których gdzieniegdzie odsłaniają się gnejsy o niejasnej pozycji stratygraficznej)

♦ kambr reprezentowany jest początkowo przez kwaśne wulkanity i zlepieńce a w części wyższej wapienie z archeocjatami oraz dolomity

♦ ordowik dolny tworzą głównie utwory piaskowcowo- łupkowe (piaskowce, łupki) środkowy zaś budują wulkanity ryolitowo- andezytowe powstałe w środowisku lądowym a górny ordowik to już typowe osady morskie (czarne łupki ilaste, piaskowce czy wapienie)

♦ sylur zawiera utwory morskie litologicznie dość zbliżone do górnoordowickich

(czarne łupki, piaskowce, wapienie)

♦ na przełomie sylur / dewon następują ruchy związane z orogenezą kaledońską

♦ dewon (wykształcony podobnie jak sylur w facjach morskich) leży z luką stratygraficzną na skałach starszego paleozoiku

♦ brak w profilu ogniw najwyższego dewonu oraz turneju !

♦ karbon dolny reprezentują osady fliszowe wizenu a w części wyższej szarogłazy i różne typy wapieni w tym wapienie rafowe

♦ w okresie fałdowań hercyńskich największe znaczenie miała faza asturyjska

♦ właśnie w efekcie bardzo silnych orogenicznych ruchów waryscyjskich powstało na obszarze omawianej jednostki wiele fałdów, nasunięć i płaszczowin o wergencji południowej

WOGEZY:

▪ stanowią pasmo górskie położone we E Francji

▪ na ich obszarze wydzielono trzy zasadnicze domeny (= strefy= zony):

► POŁUDNIOWA

► CENTRALNA

► PÓŁNOCNA

▪ utwory masywu Wogezów interpretowane są jako sekwencje osadowo- wulkaniczne aktywnej krawędzi kontynentalnej intrudowane przez wapniowo- alkaliczne kompleksy plutoniczne (od diorytów po granity) o wieku ok. 340- 335 Ma

▪ warto zaznaczyć iż podobny zapis litostratygraficzny znajduje się w masywie Schwarzwaldu (= Czarny Las) oddzielonym od Wogezów Rowem Górnego Renu

STREFA POŁUDNIOWA:

♦ zawiera wulkaniczno- sedymentacyjną sukcesję utworów z przedziału stratygraficznego: górny dewon- wizen

♦ wulkanity datowane są głównie na czas ok. 345- 340 Ma

♦ osadowce charakteryzują się kilku kilometrową miąższością

♦ w obrębie strefy występują najczęściej skały słabo zmetamorfizowane

(metamorfizm niskiego stopnia)

♦ liczne intruzje granitów zachodziły tu we wczesnym karbonie i są interpretowane jako równowiekowe z regionalną kompresyjną deformacją karbońską

STREFA CENTRALNA:

♦ reprezentowana przez skały wysokiego stopnia metamorfizmu głównie granulity z budinami granatowych perydotytów oraz migmatyty i gnejsy a także granity intruzywne czy anatektyczne oraz leukogranity

♦ wymienione utwory budują podłoże krystaliczne omawianej jednostki i wszystkie są wieku prekambryjskiego

♦ według powszechnie przyjętej interpretacji kompleksy granulitowe zostały nasunięte na skały facji amfibolitowej

♦ główne fałdowanie osadów przypada na fazę bretońską orogenezy waryscyjskiej

(przełom dewon / karbon)

♦ zona centralna oddzielona jest od domeny północnej wyraźnie zaznaczoną strefą ścinania

STREFA PÓŁNOCNA:

♦ należy do strefy sakso- turyngijskiej

(w przeciwieństwie do dwóch pozostałych domen budujących Moldanubicum)

♦ zbudowana jest z niezmetamorfizowanych oraz słabo zmetamorfizowanych skał dewońsko- dolnokarbońskich (m.in. łupki ilasto- krzemionkowe czy osady facji kulmu z licznymi pokrywami tufów, diabazów, ryolitów, trachitów i andezytów oraz przedstefańske intruzje granitów i granodiorytó

NAJWAŻNIEJSZE FAZY OROGENEZY WARYSCYJSKIEJ:

► FAZA LIGERYJSKA ~ ŚRODKOWY DEWON / GÓRNY DEWON

[Masyw Centralny w NW części fałdowanie, intruzje granitów i metamorfizm wysokociśnieniowy]

► FAZA REUSSYJSKA ~ ŚRODKOWY DEWON / GÓRNY DEWON

[obszar Turyngii]

► FAZA BRETOŃSKA ~ DEWON / KARBON

[Bretania; efekt kolizji mikrokontynentu akwitańsko- iberyjskiego z zachodnioeuropejskim brzegiem Laurusji]

► FAZA SUDECKA ~ WIZEN / NAMUR [Saxothuringicum]

► FAZA KRUSZCOGÓRSKA ~ NAMUR / WESTFAL

[obszar ST oraz RH]

► FAZA ASTURYJSKA ~ WESTFAL / STEFAN

[fałdowanie rowu przedgórskiego]

► FAZA SAALSKA ~ PERM

[efektem jej działania są niezgodności między dolnym a górnym czerwonym spągowcem]

► FAZA PFALDZKA ~ PERM / TRIAS

[rejon Nadrenii]

BRUNOVISTULICUM

● stanowi jedną z pierwszych tektonicznych jednostek centralnej Europy zdefiniowaną jako terran

● obecnie sięga na S po Krems (Austria) natomiast w kierunku NNE poprzez Morawy rozciąga się do Polski (prawdopodobnie aż po uskok odrzański)

● współcześnie tym terminem określa się obszar obejmujący masyw górnośląski na N oraz jednostki morawsko- śląskie tworzące wąską metamorficzną strefę Brunovistulicum na kontakcie Moldanubicum ze strefą sakso- turyngijską

● jednostka ta zawiera kadomskie podłoże reprezentowane w części W przez granitoidy (~ 580- 600 Ma) budujące masyw Brna i Thaya a w części E zawierająca głównie paragnejsy wysokiego stopnia metamorfizm

● lokalnie na krystalicznym podłożu zalega wendyjski flisz złożony ze skał anchimetamorficznych takich jak fyllity, metapelity, metapsamity

● paleozoik jest tu reprezentowany przez osady dwóch cykli sedymentacyjnych:

► dolno- środkowo kambryjski

[występujący w części N oraz NE i SE tworzą osady klastyczne]

► dewońsko- dolnokarboński

[złożony z wapieni oraz fliszu (dolny karbon) zastępującego ku E facje węglanowe]

● w obrębie samego dewonu wyróżnia się trzy zasadnicze facje:

► FACJA DRAHANY

[zawiera wapienie powstałe w głębszych częściach basenu oraz wulkanity]

► FACJA MORAWSKI KARST

[reprezentują ją głownie wapienie koralowcowo- stromatoporoidowe natomiast wapienie głębszych facji (wieku: fran- famen) pojawiają się jedynie w górnej części profilu]

► FACJA MIESZANA

[posiada elementy dwóch poprzednich facji]

● sedymentacja węglanowa utrzymuje się na obszarze W Brunovistulicum aż po dolny karbon zaś w kierunku E węglany stopniowo zastępowane są fliszem

Brunovistulicum jest konwencjonalnie interpretowane jako fragment avalońsko- armorykańsko- kadomskiego pasma orogenicznego, które powstało w późnym prekambrze wzdłuż N aktywnej krawędzi Gondwany a następnie uległo ponownej fragmentacji we wczesnym paleozoiku i dołączone zostało do SE krawędzi pasma Waryscydów.

WYKŁAD 10.

POKRYWA POSTWARYSCYJSKA:

► platforma paleozoiczna zachodniej i środkowej Europy złożona jest z dwóch zasadniczych pięter strukturalnych:

■ PODŁOŻA- budowanego przez skały metamorficzne, wulkaniczne i osadowe pocięte intruzjami głównie kwaśnych skał plutonicznych gdzie deformacja tych utworów następowała podczas trwania orogenezy kadomskiej (prekambr), kaledońskiej oraz hercyńskiej

■ POKRYWY OSADOWEJ- która to zaczęła rozwijać się (w zależności od wieku konsolidacji podłoża) począwszy od dewonu wczesnego (facja old redu) lub późnego karbonu aż po kenozoik

► wypiętrzanie elementów podłoża nastąpiło w czasie ruchów alpejskich i wtedy to została z nich w różnym stopniu usunięta pokrywa osadowa

GÓRNY KARBON:

▪ zawiera utwory molasowe rowu przedgórskiego

▪ górnokarboński rów przedgórski obejmował: S Irlandię, Walię, N Francję, Holandię, Belgię, N Niemcy i prawdopodobnie rozpościerał się aż do rowu przedgórskiego Appalachów

▪ sedymentacja paraliczna

▪ dominują osady węglonośne

▪ główne zagłębia węglowe stanowią tu kopalnie SW Anglii (Kornwalia), zagłębie północno- francusko- belgijskie oraz północno- zachodnio- niemieckie (= Zagłębie Ruhry)

▪ zapadliska (niecki) śródgórskie były wypełniane molasą limniczną

▪ powstały one w obrębie strefy sakso- turyngijskiej i moldanubskiej

(m.in. niecka śródsudecka czy rowy: Saar- Nahe i Sale będące efektem inwersji w obrębie progu środkowoniemieckiego)

▪ w obrębie strefy śląsko- morawskiej (a zatem części Brunovistulicum) utwory górnego karbonu powstały w zapadlisku przedgórskim (m.in. zagłębie górnośląskie: molasa paraliczna [namur A] wyżej już tylko osady lądowe)

PERM:

▪ pokrywa osadowa wieku permskiego posiada dwie zasadnicze serie sedymentacyjne

▪ dolny czerwony spągowiec to sekwencje lądowe głównie klastyki oraz dobrze zachowane struktury sedymentacyjne (powszechne rzeki roztokowe, warstwowania przekątne)

▪ między dolnym a górnym czerwonym spągowcem zaznacza się niekiedy niezgodność

▪ górny czerwony spągowiec zawiera osady klastyczne często rozdzielone sekwencją wulkaniczną

Czerwony spągowiec w basenie środkowoeuropejskim:

AUTUN: występuje na W oraz N obrzeżeniu Masywu Centralnego i reprezentowany jest przez ciemne łupki bitumiczne, cienkie pokłady węgla a także pokrywy kwaśnych i zasadowych wulkanitów (głównie ryolity, bazalty, trachyandezyty, ryodacyty).

Obszarowo utwory te są ograniczone do basenów w których odbywała się sedymentacja późnokarbońska.

SAKSON: zalega zwykle niezgodnie na autunie oraz posiada szersze od niego rozprzestrzenienie terytorialne.

W brzeżnych częściach basenów występują osady gruboklastyczne zaś wewnątrz osady limniczne, lagunowe i solonośne.

Przykładowe baseny środkowoeuropejskie: B. Polski, B. Saksoński, B. Morza Północnego

▪ każdy kolejny cykl sekwencji basenowej staje się progresywnie coraz cieńszy odzwierciedlając jednocześnie stopniowe wypełnianie basenu

Idealny cykl (cyklotem) cechsztyński:

▬ sole potasowo- magnezowe

▬ sól kamienna (NaCl)

▬ siarczany (gips → anhydryt)

▬ węglany (wapienie przechodzące w dolomity)

▪ w części S basenu permskiego wyróżniono 5 zasadniczych cykli:

(obecnie wydziela się ich już ponad 10)

● WERRA (Z1)

● STASSFURT (Z2)

● LEINE (Z3)

● ALLER (Z4)

● OHRE (Z5)

▪ osady środkowoeuropejskiego zbiornika permskiego (zarówno utwory czerwonego spągowca jak i cechsztynu) zawierają złoża gazu (przede wszystkim czerwony spągowiec) i ropy

(gdzie największe zlokalizowane jest w dolomicie głównym w obrębie cyklotemu Stassfurt- Z2)

▪ w wapieniach pierwszego cyklotemu występuje okruszcowanie miedzią i ołowiem !!!

▪ każdy kolejny cykl reprezentuje zalewanie basenu od strony morza borealnego a następnie jego zawężanie i wreszcie stopniowe wysychanie

▪ bariera pomiędzy morzem cechsztyńskim oraz otwartym oceanem musiała być przepuszczalna dlatego też możliwe tutaj było wytrącanie anhydrytu

▪ cykliczność sedymentacji mogła być wywołana zmianami eustatycznymi a te z kolei zamienną glacjacją oraz deglacjacją Gondwany

▪ niewątpliwie pokrywa lodowa nie miała charakteru ciągłego

▪ gondwańska glacjacja zakończyła się prawdopodobnie ok. 254- 252 Ma

▪ wobec tego transgresja cechsztyńska odzwierciedla zapewne końcowe już stadium topnienia pokrywy lodowcowej

▪ na obszarze Polski najpełniejszy zapis pokrywy możemy obserwować w bruździe

Polsko- Duńskiej

POKRYWA MEZOZOICZNA

TRIAS:

▪ w obrębie pokrywy postwaryscyjskiej trias wykształcony jest w facji germańskiej

▪ facja germańska zawiera typowe utwory zbiornika epikontynentalnego

▪ litofacje triasu wykazują wyraźną trójdzielność

LITOFACJE TRIASU:

► KAJPER: środowisko lagunowe, lądowe

► WAPIEŃ MUSZLOWY: środowisko morskie

► PSTRY PIASKOWIEC: środowisko lądowe, lagunowe

▪ poszczególne facje pod względem litostratygraficznym dzielą się dalej na formacje

JURA:

▪ obszary jury epikontynentalnej: Góry Jura, baseny: londyński (angielski), paryski, akwitański, Morza Północnego, Rodanu, północnoniemiecki (Hanoweru), południowoniemiecki, polski

▪ utwory jury występują również w Skanii, na Bornholmie, w S Szwecji a także na terenie Czech (tzw. basen czeski= niecka praska) oraz w basenach platformy wschodnioeuropejskiej gdzie obserwuje się ich stopniowy rozwój na W od Uralu, zbiornika kaspijskiego i szelfu Barentsa

WYBRZEŻE DORSET i E DEWONU:

● jest to obszar gdzie występuje prawie pełny profil obejmujący skały z przedziału: trias- kreda (~ 251- 66 Ma)

● osady tej części wybrzeża były deponowane w basenie Wessex

(sedymentacja odbywała się od mezozoiku po kenozoik)

● stanowi jedną z najlepiej rozpoznanych sekwencji jury morskiej

(spośród wszystkich 74 poziomów amonitowych brak jest tutaj jedynie trzech)

● zawiera zapis 6 powtarzających się cykli zmian poziomu morza

(iłowce- piaskowce- wapienie: a zatem udokumentowany jest tu pełny cykl sedymentacyjny !!!)

GÓRY JURA:

● mają ok. 300km długości oraz ok. 70km szerokości

● najwyższy szczyt: Crét de la Neige (~ 1723 m n.p.m.)

● rozciągają się pomiędzy basenem molasowym (w środkowej Szwajcarii), rowem Renu (na N) i Bresse (na S) oraz Wogezami i Schwarzwaldem

● stanowią łukowate pasmo powstałe głównie w późnym miocenie i pliocenie

● uległo one wówczas skróceniu o ok. 30km a na wytworzonej powierzchni odkłucia ujawniają się górnotriasowe ewaporaty

● mezozoik budują osady płytkomorskie osiągające maksymalną miąższość do 1.5km na N

i ok. 2- 3km w części S pasma

● góry Jura dzielą się na dwie zasadnicze jednostki strukturalne:

■ JURA TABULARNA (PLATEAU) ~ N część pasma

[stanowi fragment mezozoicznej pokrywy Wogezów i Schwarzwaldu]

■ JURA FAŁDOWA ~ S część pasma

[łączy się z alpejskim frontem deformacji poprzez subalpejskie pasmo Chaines]

LITOFACJE JURY:

► LIAS (= JURA DOLNA)

► DOGGER (= JURA ŚRODKOWA)

► MALM (= JURA GÓRNA

JURA DOLNA:

▪ inne określenia: lias, jura czarna, lias czarny, lias niebieski

(ostatnie dwa charakterystyczne są szczególnie dla opisu dolnojurajskich osadów basenu londyńskiego)

▪ inwentarz litologiczny reprezentują przede wszystkim ciemne bitumiczne osady ilaste oraz margle z interkalacjami wapiennymi (przykładem tak wykształconej facji wieku wczesnojurajskiego może być tzw. facja szwabska)

[dla dolnojurajskich osadów zbiornika północnoniemieckiego charakterystyczne są tzw. łupki posidonitowe]

▪ utwory dolnej jury występują głównie w basenach z powtarzającą się stratyfikacją wód stagnujących takie środowisko bowiem umożliwia depozycję łupków bogatych w materię organiczną (m.in. basen paryski czy S część NW basenu europejskiego)

▪ w cieplejszych zaś wodach (Atlantyku czy Tetydy) zachodziła sedymentacja wapienna

JURA ŚRODKOWA:

▪ inne określenia: dogger, jura brunatna

▪ kontynuacja eustatycznego wzrostu poziomu morza

▪ osady basenowe rozciągały się pierwotnie na ogromnym obszarze od Portugali aż po Kaukaz oraz od Sycylii po Peczorę i archipelag Svalbard na dalekiej N

▪ baseny łączyły się z otwartymi oceanami przez systemy różnych cieśnin

(przykład: cieśnina Wikingów położona między Grenlandią a Norwegią)

▪ jura środkowa litologicznie jest bardzo zróżnicowana co stanowi następstwo obecności różnych typów środowisk (od deltowych po szelfowe) kształtowanych w odmiennych strefach klimatycznych (od borealnej po subtropikalną)

▪ inwentarz skalny reprezentują przede wszystkim: silikoklastyki, margle i wapienie

(m.in. oolitowe, muszlowe czy rafowe)

JURA GÓRNA:

▪ inne określenia: malm, jura biała

▪ litologia to głównie różne odmiany osadów węglanowych (facje rafowe) a jedynie lokalnie

w N części zbiornika północnoniemieckiego oraz miejscami w basenie londyńskim obserwować możemy górnojurajskie utwory brakiczne i lądowe (tworzące tzw. facje purbeck ~późna jura)

▪ bogate w materię organiczną osady kimerydu- tytonu deponowane były w basenach ryftowych (takich jak basen biskajski) lub w zbiornikach płytszych (m.in. basen Morza Północnego czy

kanału La Manche)

KREDA:

▪ w okresie wczesnej kredy większa część obszaru Zachodniej i Centralnej Europy była wyniesiona a warunki morskie panowały głównie w basenach ryftowych (zwłaszcza pośród szeregu basenów atlantyckich takich jak: zbiornik Rockall- Fearoe rozciągający się na N od Irlandii w kierunku NE ku Hebrydom i Szetlandom, basen biskajski oraz Morza Północnego)

▪ w tym samym czasie baseny o znacznej subsydencji (m.in. basen Dolnej Saksonii, kanału La Manche, zbiornik Morza Celtyckiego czy Sole Pit) wypełniane były przez osady deltowe do kontynentalnych klastyków (o łącznej miąższości ok. 3- 4 tys. m)

▪ podczas późnej kredy ma miejsce narastająca stopniowo transgresja powodująca rozszerzanie zasięgu basenów epikontynentalnych

▪ maksymalny zasięg późnokredowej transgresji przypada na okres: późny cenoman- turon

LITOFACJE KREDY:

► WEALD

► URGON

► KREDA PISZĄCA

► CZARNE ŁUPKI

WEALD: jest to facja lądowa, brakiczna zawierająca osady klastyczne dolnej kredy (~ neokom)

URGON: to facja organogeniczna (węglanowa) płytkomorska formowana w zewnętrznej części zbiornika alpejskiego (~ barrem- apt)

KREDA PISZĄCA: reprezentuje typowe facje epikontynentalne zawierające głównie biogeniczne osady węglanowe z krzemieniami (~ górna kreda)

CZARNE ŁUPKI: jest to facja głębokomorska miejscami obecna także w morzach marginalnych (charakteryzuje się wysoką zawartością substancji organicznej dochodzącą nawet do 30%)

BASEN ELBY:

● stanowi przykład mniejszego basenu sedymentacyjnego wypełnionego osadami górnej kredy

● założony został w dolinie geoszwu

● rozdziela blok Gór Kruszcowych od bloku W Sudetów

● w profilu osadów górnokredowych brak najniższego cenomanu !!!

● wraz z późnym cenomanem dochodzi do transgresji (rozbitej na liczne ingresje) o generalnym kierunku NW- SE oraz z SE ku NW (zatem przechodzącej przez Masyw Czeski)

● pełny profil górnej kredy obejmuje osady od cenomanu (późnego) przez turon po koniak

Mezozoik to generalnie czas postępującego ryftingu (ryft Atlantycki czy biskajski) oraz krustalnej ekstensji (rozciągania, rozszerzania) której efektem są liczne systemy rowów (m.in. w obrębie Morza Północnego, rowy Wikingów czy rów centralny)

PALEOGEN W EUROPIE

► dominują zbiorniki epikontynentalne takie jak basen Morza Północnego (który podczas paleogenu transgreduje w kierunku S na obszar N Niemiec i Polski) czy basen parysko- londyński

► występują zróżnicowane zbiorniki sedymentacyjne (od płytko- do głębokowodnych) porozdzielane barierami w obszarze alpejskim i karpackim

► charakterystyczne osady zbiorników epikontynentalnych:

PALEOCEN: dolna część profilu to jeszcze utwory facji kredy piszącej natomiast górna to osady klastyczne: zlepieńce, piaskowce (często glaukonitowe), mułowce oraz iłowce

EOCEN: to duże zróżnicowanie litologiczne: piaski, iły a także płytkowodne wapienie

OLIGOCEN: reprezentowany jest przez dwie zasadnicze litofacje:

▪ osady morskie umiarkowanie głębokowodne oraz piaski płytkomorskie

▪ utwory fliszowe zbiorników głębokowodnych (geosynklin)

► oprócz osadowców powszechnie występują również wulkanity

NEOGEN W EUROPIE

► zanika większość epikontynentalnych basenów paleogeńskich

► powstają płytsze zbiorniki śródlądowe (m.in. limniczne) gdzie odbywa się sedymentacja klastyków, iłów a przede wszystkim węgli brunatnych

► z kolei na przedpolu Alp i Karpat formują się tzw. baseny potomne o znacznej subsydencji

► przykładem jest tutaj duży zbiornik euksyńsko- kaspijski z którego (pod koniec pliocenu) wyodrębniły się następujące baseny śródlądowe: Morze Czarne, Morze Kaspijskie oraz

Jezioro Aralskie

► wszystkim tym procesom charakterystycznym dla neogenu Europy niezmiennie towarzyszył intensywny wulkanizm

PLATFORMA (= DOMENA) SCYTYJSKA:

▪ znajduje się na SE krańcu kratonu wschodnioeuropejskiego

▪ sięga w kierunku SW aż do przedpola Karpat a na E po Kaukaz

▪ od strony N platforma scytyjska ograniczona jest wyniesieniem Karpińskiego oraz

strukturą fałdową Donbasu natomiast na NW sąsiaduje z masywem Ukrainy

▪ w jej obrębie można wyróżnić cztery zasadnicze mniejsze jednostki (= bloki) strukturalne:

► MASYW DOBRUDŻY

► PŁYTA MEZYJSKA

► PŁYTA MOŁDAWSKA

► PŁYTA SCYTYJSKA

▪ krystaliczny fundament platformy scytyjskiej posiada charakter heterogeniczny jednak jego budowa nie jest zbyt dobrze rozpoznana (występują bloki o konsolidacji późnoproterozoicznej jak i waryscyjskiej)

▪ prawdopodobnie fundament tworzą neoproterozoiczne „łupki zielone”

(łupki chlorytowe, szarogłazy i piaskowce) oraz metamorficzne sekwencje(?) starszego paleozoiku

▪ utwory fundamentu odsłaniają się na powierzchni m.in. w masywie Dobrudży

▪ na starszym paleozoiku zalegają osady dewonu i wczesnego karbonu

▪ wiek deformacji określany jest na karbon- perm

▪ platforma scytyjska podlegała kilkakrotnym ekstensyjnym zdarzeniom tektonicznym

[wg Nikiszina et. al. (1996)]

▪ główne fazy ryftingu zachodziły w dewonie oraz na przełomie karbon/perm a także perm/trias

▪ stąd na obszarze platformy wyróżniono kilka faz magmatyzmu

[m.in. magmatyzm bazaltowy (wczesny- środkowy trias) charakterystyczny dla ryftingu załukowego]

▪ następnie w okresie późny trias- wczesna jura ryfting zostaje przerwany przez zdarzenia kompresyjne

▪ Basen Nogiask (stanowiący główny zbiornik sedymentacyjny tego okresu) wypełniany zostaje wówczas molasą oraz wulkanitami andezytowo- riolitowymi

▪ pokrywa osadowa platformy scytyjskiej zaczyna tworzyć się począwszy od jury

(zatem zawiera utwory z przedziału stratygraficznego: jura- kenozoik)

▪ przykrywa również sąsiadujące od N tzw. wyniesienie Karpińskiego

▪ średnie miąższości osadów pokrywowych mieszczą się w zakresie ok. 200- 5000m

(obserwuje się przy tym wyraźny wzrost miąższości ku SW oraz w kierunku SE)

WYKŁAD 11.

U R A L :

► na powierzchni szerokość pasma uralskiego waha się w granicach od ok. 150 do 300km natomiast jego długość wynosi ok. 2500km

► posiada prawie południkowy przebieg (mniej więcej wzdłuż 60° długości geograficznej E)

► w części S sięga po S Mugodżary (położone na obszarze W Kazachstanu) kontynuując się

(już pod przykryciem młodszych utworów) zarówno ku SW (do granicy SE zapadliska nadkaspijskiego oraz dalej aż po Morze Kaspijskie) jak i w kierunku S (sięgając S wybrzeży

Morza Aralskiego)

► w części N pasmo wyraźnie skręca najpierw ku NE (tworząc tzw. Ural Polarny) a następnie przybierając kierunek NW ciągnie się poprzez masyw Paj Choj aż po Nową Ziemię

► całkowita długość systemu uralskiego (wraz z fragmentami znajdującymi się pod przykryciem młodszych skał) wynosi ok. 4000km !!!

► orogen uralski usytuowany jest pomiędzy paleozoiczną platformą zachodniosyberyjską (na E)

a platformą (kratonem) wschodnioeuropejską (na W)

► bezpośrednio od wschodnioeuropejskiego kratonu oddzielony został rowem przedgórskim natomiast granicę z jednostką zachodniosyberyjską wyznaczył potężny rozłam wgłębny

► w obrębie Uralu wydzielono 6 podstawowych jednostek strukturalnych (o przebiegu N- S)

a w nich mniejsze (podrzędne) jednostki (o równoleżnikowym przebiegu: E- W)

► główny uskok uralski (= główne nasunięcie uralskie) rozdziela trzy zachodnie megazony: zapadlisko przeduralskie (= przeduralski rów przedgórski), Ural zachodni oraz Ural centralny od trzech stref wschodnich: strefy Tagil- Magnitogorsk, Uralu wschodniego i strefy transuralskiej

► zony zachodnie przebiegają na całej długości pasma uralskiego i powstały na

pasywnej krawędzi platformy wschodnioeuropejskiej

► strefy wschodnie (położone na E od głównego uskoku uralskiego) występujące tylko

w centralnej oraz południowej części orogenu zawierają paleozoiczne łuki wyspowe

i bloki mikrokontynentalne

Główne jednostki strukturalne Uralu:

ZAPADLISKO PRZEDURALSKIE

URAL ZACHODNI MEGAZONY ZACHODNIE

URAL CENTRALNY

GŁÓWNY USKOK URALSKI

STREFA TAGIL- MAGNITOGORSK

URAL WSCHODNI STREFY WSCHODNIE

STREFA TRANSURALSKA

ZAPADLISKO PRZEDURALSKIE:

(= PRZEDURALSKI RÓW PRZEDGÓRSKI)

▪ zawiera synorogeniczne osady o zasięgu stratygraficznym: górny perm- dolny trias oraz miąższości ok. 6km

▪ najniższy perm reprezentują utwory głębokowodne zaś w młodszej części profilu- molasa

▪ w kungurze (najmłodszy dolny perm) ma miejsce sedymentacja soli

▪ poniżej utworów permskich zalegają ordowicko- karbońskie osady szelfowe o miąższości w granicach od 3 do 7km

▪ bezpośrednio pod nimi znajduje się fundament prekambryjski reprezentowany przez różnego typu skały metamorficzne, magmowe oraz osadowe

▪ brak w profilu utworów kambru!!!

▪ na powierzchni szerokość basenu dochodzi maksymalnie do 100km

(prawdopodobnie rozszerza się jeszcze pod Uralem o ok. 20km)

▪ główne fałdowania zachodzą na przełomie: wczesny / środkowy trias oraz trias / jura

(deformacje fałdowe z pogranicza triasu i jury występują jedynie w skrajnie N części)

▪ obszar zapadliska przeduralskiego odznacza się wyraźnie poprzeczną asymetrią co stanowi charakterystyczną cechę rowów przedgórskich

▪ część W zawiera stosunkowo słabo zdeformowane osady zaś na E pojawiają się już struktury fałdowo- nasunięciowe (deformacja postępuje w miarę zbliżania się do frontu uralskiego)

URAL ZACHODNI:

▪ od strony W graniczy z zapadliskiem przeduralskim

▪ zawiera paleozoiczne (z przedziału stratygraficznego: ordowik- perm) osady szelfowe i batialne powstałe przy krawędzi wschodnioeuropejskiego kratonu

▪ charakterystyczne duże zróżnicowanie facjalne występujących utworów

▪ dominują węglany (tzw. kompleks węglanowy) poprzedzielane sekwencjami piaskowcowymi

▪ główne poziomy piaskowców: ◦ dolny ordowik

◦ dolny środkowy dewon

◦ dolny górny dewon

◦ dolny wizen

◦ środkowy wizen

▪ w części S osady od ordowiku po dolny dewon wykształcone są jako kompleks ofiolitowy (łupki krzemionkowe, serpentynity oraz zasadowe wulkanity) zaś górny dewon i dolny karbon reprezentuje już sekwencja fliszowa (flisz)

▪ sekwencje ofiolitowe stanowią jednostki allochtoniczne przetransportowane ku W

▪ silnie sfałdowane osady tworzą tutaj zazwyczaj płaszczowiny i nasunięcia o wergencji W

URAL CENTRALNY:

▪ powszechnie uważany jest za segment miogeosynklinalny

▪ zawiera późnoproterozoiczne osadowce, skały magmowe oraz metamorficzne (facji zieleńcowej i amfibolitowej)

▪ lokalnie utwory te są nasunięte na strefę (megazonę) zachodniouralską

▪ fundament metamorficzny (wieku: ryfej- wend) odsłania się na obszarze antyklinorium baszkirskiego (określanego również jako: wyniesienie baszkirskie czy megaantyklina baszkirska i uważanego za fragment kratonu wschodnioeuropejskiego) oraz antyklinorium Ural- Tau

▪ utwory fundamentu antyklinorium baszkirskiego (tj. ryfej i wend o miąższości ok. 15km) podlegały deformacji prawdopodobnie w późnym paleozoiku

▪ wyniesienie Ural- Tau (położone na E od antyklinorium baszkirskiego) buduje zespół wysokociśnieniowych skał metamorficznych (facji niebieskich łupków i eklogitowej) datowanych na ok. ~ 380 Ma oraz interpretowanych jako fragment ryftu śródoceanicznego

(stąd obecność złóż Cu, Ni, Fe stanowiących prawdopodobnie pozostałości działania tzw. „black smokersów” czyli „czarnych kominów”)

GŁÓWNY USKOK URALSKI:

▪ rozdziela skłon zachodni Uralu od jego skłonu wschodniego na długości ok. 2000km

▪ wzdłuż tej struktury kontaktują skały pasywnej krawędzi wschodnioeuropejskiego kontynentu i W części oceanu azjatyckiego, łuku wyspowego oraz kontynentalnych terranów

▪ stanowi dobrze zachowaną strefę graniczną pomiędzy płytami

(posiadającą charakter strefy ścinania o ponad 20km szerokości)

▪ strefa uskokowa charakteryzuje się tzw. melanżem serpentynitowym oraz zawiera wysokociśnieniowy pas eklogitowo- glaukofanowy

▪ główny uskok uralski zapada w kierunku E pod kątem ok. 40- 50° sięgając na głębokość 15km

(dane te zostały ustalone na podstawie profilowania sejsmicznego)

STREFA TAGIL- MAGNITOGORSK:

▪ reprezentuje typowy kompleks łuku wyspowego

▪ dzieli się na dwie zasadnicze części: strefę magnitogorską (położoną w S Uralu) oraz strefę Tagil (zlokalizowaną w środkowej części Uralu)

▪ obie wydzielane zony tworzą synformy zbudowane głównie ze skał maficznych

▪ całą jednostkę powszechnie uważa się za pozostałość Oceanu Uralskiego a zatem interpretuje jako fragment skorupy oceanicznej

▪ w obrębie strefy Tagil- Magnitogorsk brak intruzji granitowych !!!

▪ magnitogorski łuk wulkaniczny (S Ural) uważany jest za najlepiej odsłonięty na powierzchni

łuk Uralu

▪ zawiera on ordowicko- górnodewońskie wulkanity i wulkanoklastyki na których niezgodnie zalegają osady wieku: środkowy dewon- dolny karbon wykształcone jako płytkowodne węglany

▪ akrecja łuku wyspowego Tagil- Magnitogorsk z kratonem wschodnioeuropejskim miała miejsce w czasie: późny dewon- wczesny karbon

▪ w S części Uralu występują bogate złoża siarczków Zn, Cu, Pb a także Ag i Au

▪ generalnie jest to strefa o stosunkowo silnej koneksji magmatycznej (wulkanizm, intruzje)

i procesów związanych z tektoniką ekstensyjną oraz halmyrolizą (czyli podmorskim wietrzeniem)

URAL WSCHODNI:

▪ uważa się, iż tworzą go mikrokontynentalne i oceaniczne bloki

▪ charakterystyczna obecność głównej granitowej osi

▪ od W graniczy ze strefą Tagil- Magnitogorsk

▪ zawiera zróżnicowany kompleks wysokozmetamorfizowanych prekambryjskich oraz paleozoicznych skał natury kontynentalnej jak i oceanicznej wraz z intruzjami granitowymi

▪ prekambryjskie granitoidy i gnejsy przykryte są osadami ordowicko- karbońskimi

(z miejscami nasuniętymi seriami ofiolitowymi wieku: ordowik- dewon) oraz wulkanitami lub wulkanoklastykami pochodzącymi z łuku wyspowego

▪ zawiera również liczne kompleksy sialiczne zbudowane z prekambryjskiej skorupy kontynentalnej (materiał miał być dostarczany przez mikrokontynenty m.in. E Mugodżary)

▪ w skały całej strefy Uralu Wschodniego intrudowały począwszy od późnego dewonu aż po perm synorogeniczne granity tworząc wyraźną oś magmatyczną o przebiegu N- S

▪ granitowa oś magmatyczna powszechnie jest interpretowana jako efekt końcowego etapu zamykania oceanu uralskiego z jednoczesną subdukcją ku E platformy wschodnioeuropejskiej

STREFA TRANSURALSKA:

▪ charakteryzuje się wyraźnym litologicznym zapisem eugeosynklinalnym

▪ od jednostki Uralu Wschodniego oddzielona jest uskokiem Troisk

▪ wykazuje podobną budowę litostratygraficzną co Ural Wschodni

▪ oprócz skał paleozoicznych obecne są również mezozoiczno- kenozoiczne utwory pokrywające znaczną część jednostki transuralskiej

Ural stanowi zachodnie skrzydło deformacji Uralidów które podścielone początkowo platformą zachodniosyberyjską dalej w kierunku wschodnim wychodzą na powierzchnię wzdłuż E krawędzi platformy syberyjskiej.

WYKŁAD 12.

ALPIDY EUROPEJSKIE:

OROGENEZA ALPEJSKA:

► zasięg czasowy: TRIAS- R

► podzielona na trzy etapy fałdowań:

▬ PÓŹNOALPEJSKI (~ neogen)

▬ ŚRODKOWOALPEJSKI (~ paleogen) najintensywniejsze ruchy

▬ WCZESNOALPEJSKI (trias- kreda)

► w obrębie każdego etapu wydzielono szereg faz orogenicznych

FAZY OROGENEZY ALPEJSKIEJ:

I. Przedkenozoiczne:

► FAZA WCZESNOKIMERYJSKA (= STAROKIMERYJSKA) ~ TRIAS/ JURA

► FAZA PÓŹNOKIMERYJSKA ~ JURA/ KREDA

▪ zachodzą fałdowania na Krymie

▪ w tym samym czasie ma miejsce również: rozpad Gondwany (i Pangei), wulkanizm w Afryce NW oraz w S części Ameryki N jak i N obszarze Ameryki N

▪ powstaje tzw. centralno atlantycka prowincja magmatyczna jako efekt regionalnego wulkanizmu

▪ w Europie: faza deisterska (~ późny kimeryk) i osterwaldzka

▪ europejskie późnokimeryjskie fazy orogeniczne obejmują NW oraz środkowe Niemcy zaś w Polsce podkreślone są przez szerokopromienne fałdy wokół Gór Świętokrzyskich

► FAZA SUBHERCYŃSKA ~ PÓŹNA KREDA

[TURON- KONIAK]

▪ zasięg: NW część Niemiec w Polsce: Tatry i Pieniny

► FAZA LARAMIJSKA ~ KREDA/ PALEOGEN

▪ występowanie: Góry Skaliste, Kaukaz, SE Himalaje, Taurus, Karpaty, Alpy

▪ wywołała regresję późnokredowego morza i zanik połączenia między zbiornikiem polskim a rosyjskim

▪ w efekcie ruchów związanych z fazą laramijską wydźwignięte zostały Góry Świętokrzyskie oraz bruzda polsko- duńska

Kenozoiczne:

► FAZA WALACHIJSKA (= WOŁOSKA) ~ PLIOCEN/ PLEJSTOCEN

► FAZA RODAŃSKA ~ MIOCEN/ PLIOCEN

▪ powoduje wynurzenie całej S Europy

► FAZA ATTYCKA ~ MIOCEN/ PLIOCEN

▪ wypiętrza głównie Hellenidy

► FAZA STYRYJSKA ~ PÓŹNY MIOCEN

▪ Karpaty & Alpy

► FAZA SAWSKA ~ PALEOGEN/ NEOGEN

▪ jej działanie zaznacza się praktycznie we wszystkich europejskich pasmach !!!

► FAZA HELWECKA ~ OLIGOCEN

► FAZA PIRENEJSKA ~ EOCEN

▪ Alpy W, Pireneje, Apeniny, Góry Dynarskie, Kaukaz

Europejskie Alpidy dzielą się na:

ALPIDY ZACHODNIE

■ GÓRY BETYCKIE

■ GÓRY KATALOŃSKIE

■ PIRENEJE

■ BLOK KORSYKAŃSKI

ALPIDY ŚRODKOWE

■ ALPY

■ APENINY

■ KARPATY

ALPIDY BAŁKAŃSKIE

■ DYNARYDY

■ HELLENIDY

KAUKAZ

Alpidy pozaeuropejskie:

ATLAS

PASMA AZJI MNIEJSZEJ: GÓRY PONTYJSKIE, TAURUS

PASMA AZJI ŚRODKOWEJ: HINDUKUSZ, PAMIR

HIMALAJE

ANDY

KORDYLIERY

WIELKIE GÓRY WODODZIAŁOWE

GÓRY BETYCKIE:

▪ położone w S i SE Hiszpanii

▪ zajmując SE część Półwyspu Iberyjskiego ciągną się na długości ok. 500km i szerokości ok. 100km od Gibraltaru na zachodzie aż po Alicante na wschodzie

▪ ogólna orientacja (rozciągłość) pasma: W- NE

▪ złożone są z czterech zasadniczych części:

▬ STREFA WEWNĘTRZNA (= KRUSTALNA DOMENA ALBORAN)

[zbudowana z paleozoicznych i mezozoicznych skał powstałych w warunkach zróżnicowanego stopnia metamorfizmu: od niskiego do wysokiego, których deformacja zachodziła głównie w późnej kredzie i paleogenie a następnie nasuwane były na obszar S Hiszpanii oraz N Maroka już we wczesnym miocenie]

▬ PŁASZCZOWINY FLISZOWE

[reprezentowane przez turbidyty kredowo- oligoceńskie]

▬ STREFA EKSTERNALNA (= ZEWNĘTRZNA)

[charakteryzuje się fałdami naskórkowymi (tworzącymi rozległe płytkie odkłucia) oraz pasmami nasunięć zawierającymi osady mezozoiczno- trzeciorzędowe powstałe na krawędzi kontynentalnej a których deformacja zachodziła od wczesnego miocenu po pliocen]

W obrębie strefy zewnętrznej dokonuje się wydzielenia jeszcze dwóch stref:

♦ STREFA SUBBETYCKA

[usytuowana w części SE i zawierająca osady głębokowodne]

♦ STREFA PREBETYCKA

[położona w NW części oraz reprezentowana przez utwory płytkowodne]

▬ BASEN PRZEDGÓRSKI (= BASEN GUADALQUIVIR)

[wypełniony osadami neogenu i czwartorzędu które zalegają przekraczająco na strefie południowo- portugalskiej, centralno- iberyjskiej oraz na strefie Ossa Morena]

Interpretacja:

● Betydy są częścią łuku gibraltarskiego (który zawiera również Rif marokański)

● w trzeciorzędzie ma miejsce kompresja wielkości ok. 300km

● na łuku gibraltarskim (~ późny miocen) powstało wyniesienie odcinające kilkakrotnie połączenie Atlantyku z Morzem Śródziemnym czego ostatecznym efektem był tzw.

kryzys messyński czyli ewaporacja akwenu Morza Śródziemnego pod sam koniec miocenu

BASEN ALBORAN:

▪ położony na S od Hiszpanii

▪ uformowany został we wczesnym miocenie

▪ stanowi efekt rozciągania oraz cienienia skorupy kontynentalnej

▪ zawiera ok. 8km osadów wykształconych głównie w pliocenie i plejstocenie (plus wulkanity)

▪ obecnie pozostałość lądową basenu stanowi hiszpańska Wyspa Alborán na Morzu Śródziemnym

PIRENEJE:

▪ ciągną się na długości ok. 430- 440km i szerokości od 50 do 140km od Atlantyku po Morze Śródziemne i położone są na terytorium Hiszpanii oraz Francji

▪ najwyższy szczyt: Pico de Aneto (f. Pic de Nethou)→ 3404m n p m

▪ konwencjonalnie dzielą się na: zachodnie, centralne oraz wschodnie

▪ wydzielenie centralne stanowi najwyższą część pasma pirenejskiego i zbudowane jest ze skał paleozoicznych oraz z waryscyjskich masywów granitowych

▪ centralne Pireneje charakteryzują się ponadto największym skróceniem (proces ten kontynuuje się tutaj od eocenu a zatem od ok. 40 Ma)

Pireneje są późnokredowo- wczesnomioceńskim orogenem kolizyjnym który odznacza się strukturami inwersyjnymi w obrębie wszystkich skał.

▪ zasadniczo (pod kątem geologiczno- strukturalnym) dzielą się na:

► INTERNIDY (= PIRENEJE CENTRALNE)

► EKSTERNIDY (= PIRENEJE ZEWNĘTRZNE)

▪ są orogenem dwustronnym

(tzn. po obu stronach strefy osiowej internidów znajdują się strefy zewnętrzne eksternidów)

▪ eksternidy północne nasunięte są na osady basenu akwitańskiego natomiast południowe na utwory zapadliska (rzeki) Ebro

▪ wielkość skrócenia tektonicznego waha się od 90 do 165km co w efekcie daje znaczące pogrubienie skorupy na tym obszarze

▪ wyróżnia się także wschodnie i zachodnie (większe) Pireneje centralne

INTERNIDY:

(= PIRENEJE CENTRALNE= STREFA OSIOWA PIRENEJÓW)

▪ zbudowane ze skał paleozoicznych oraz waryscyjskich masywów granitowych

▪ utwory kambru- ordowiku reprezentowane są przez gnejsy oraz skały intruzywne

▪ najmłodszy (późny) ordowik- dolny karbon to zróżnicowane litologicznie sekwencje

[górny ordowik (karadok- aszgil): zawiera konglomeraty, piaskowce i zasadowe wulkanity sylur: reprezentowany najczęściej przez czarne łupki, kwarcyty oraz wapienie

dewon- dolny karbon: to przede wszystkim węglany]

▪ sekwencje paleozoiczne deformowane były w czterech fazach orogenezy waryscyjskiej a wytworzone wówczas fałdy cechuje wergencja N jak i S

▪ na podłożu waryscyjskim zalega (sfałdowany po stefanie) karbon górny (miejscami węglonośny) oraz grubookruchowa permska molasa (tworząca powaryscyjską pokrywę osadową)

▪ węgiel pochodzenia limnicznego

▪ cechują się największym skróceniem (proces zapoczątkowany już w eocenie)

EKSTERNIDY:

(= PIRENEJE ZEWNĘTRZNE= STREFA BRZEŻNA)

▪ rozciągają się na N i S od strefy osiowej Pirenejów

▪ zbudowane ze sfałdowanych i spłaszczowinowanych osadów mezozoiku oraz paleogenu

▪ trias wykształcony w facji germańskiej (w jej obrębie również ewaporaty)

▪ jura reprezentowana głównie przez utwory wapienne

▪ kreda dolna zawiera osady piaszczyste oraz węglanowo- margliste

▪ kreda górna- paleogen to flisz występujący przede wszystkim w części N

▪ główne ruchy fałdowe nastąpiły w środkowym i późnym eocenie

(zatem w czasie fazy pirenejskiej orogenezy alpejskiej)

▪ powierzchnie odkłuć płaszczowinowych związane są głównie z gipsowo- solnymi osadami triasu

▪ na strukturach fałdowo- płaszczowinowych spoczywa molasa

(formowana w części N obszaru w neogenie zaś na S począwszy od późnego eocenu)

● w eksternidach północnych (w ich E części- przesuwając się od strefy osiowej w kierunku N) wydziela się:

► PÓŁNOCNO- PIRENEJSKĄ STREFĘ USKOKOWĄ

[uważaną za osiową strefę kolizyjnego pasma i granicę pomiędzy Iberią a płytami (blokami) europejskimi]

► PÓŁNOCNO- PIRENEJSKĄ STREFĘ NASUNIĘĆ

[położoną na N od strefy uskokowej oraz stanowiącą strefę wielkoskalowej jednostki antyklinalnej przykrywającej również część akwitańskiego basenu]

● występujące tu nasunięcia o kierunku N złożone są ze skał fundamentu

(bloki granulitowe pocięte późnokredowymi uskokami normalnymi) oraz utworów mezozoiku

● bloki fundamentu były wynoszone ponad pokrywę osadową podczas inicjalnego etapu przemieszczania

● od N jak i S Pireneje są ograniczone kilkoma basenami przedgórskimi

● od strony S masyw pirenejski ograniczają baseny: Ebro i Duero zawierające osady synorogeniczne głównie kontynentalnego pochodzenia i ponad 5km miąższości

● na N Pireneje okalane są przez kontynentalne oraz synorogeniczne morskie sekwencje basenu akwitańskiego o łącznej miąższości przekraczającej 5km

INTERPRETACJA BUDOWY STRUKTURALNEJ:

■ główny etap fałdowań przypada na okres: środkowy- późny eocen i związany jest z ruchami orogenicznymi tzw. fazy pirenejskiej

■ wypiętrzenie Pirenejów nastąpiło w neogenie będąc efektem obrotu Iberii o ok. 35° z W na E w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara

■ bezpośrednim następstwem obrotu bloku iberyjskiego było powstanie Zatoki Biskajskiej

■ wówczas to (w neogenie) płyta iberyjska uległa częściowej subdukcji pod płytę europejską

■ inicjalna kompresja z cieniejącą subdukowaną skorupą miała miejsce już w santonie

■ w części W obszaru skorupa była subdukowana nieco później bo na przełomie kredy i paleogenu

■ występujące tu nasunięcia skierowane są przeważnie ku S

Pireneje są konsekwencją pre-, syn- i post- kolizyjnej ewolucji N części płyty iberyjskiej.

Przy interpretacji genezy wydziela się cztery zasadnicze fazy rozwoju orogenicznego masywu Pirenejów:

wczesna inwersja pasywnej krawędzi

wzrost

niszczenie frontalnej części pryzmy

wzmożony wzrost (rozwój) pryzmy

Budowa geologiczna Polski

Skomplikowana i zróżnicowana budowa geologiczna Polski jest wynikiem:

- istnienia w najodleglejszej epoce geologicznej zaczątków lądów - tarcz prekambryjskich,

- sedymentacji, gromadzenia się osadów na dnie mórz ~ powstanie płyt i platform,

- ruchów tektonicznych (górotwórczych) prowadzących do powstania gór fałdowych i zrębowych,

- procesów denudacji, które są przyczyną istnienia powierzchni zrównań,

- ciągłych zmian klimatycznych sprzyjających tworzeniu się licznych surowców mineralnych,

- działalności lądolodu plejstoceńskiego i lodowców górskich.

Polska ma mozaikową budowę geologiczną. Jest ona skomplikowana, różnowiekowa, różnorodna tektoniczne.

Polska na pograniczu wielkich struktur geologicznych Europy

Polska ma urozmaiconą budowę geologiczną, która kształtowała się od prekambru (około 5 mld lat temu) aż do czasu współczesnego (holocen).

Tablica chronologiczna dziejów Ziemi (stratygraficzna) porządkuje geologiczną przeszłość, dzieląc Jana ery, okresy, epoki i piętra.

Polska jest obszarem, na którym spotykają się wielkie jednostki (struktury) tektoniczne: platforma wschodnioeuropejska, struktury fałdowań paleozoicznych oraz struktury objęte fałdowaniem (orogenezą) alpejskim.

Przez Polskę przebiega ważna granica, wyraźnie oddzielająca obszar platformy wschodnioeuropejskiej od młodszych struktur fałdowanych Europy Zachodniej. Ciągnie się ona od Półwyspu Jutlandzkiego przez Polskę, Ukrainę do Morza Czarnego i zwana jest strefą Teisseyre'a-Tomquista.

W brzeżnych częściach platformy, spod skał osadowych o strukturze płytowej wyłania się, zalegający w dolnej części, sztywny fundament krystaliczny - Tarcza Bałtycka (Fennoskandzka) oraz Tarcza Ukraińska.

Obszary tych tarcz są zdecydowanie jednymi z najstarszych struktur geologicznych na Ziemi.

Wokół obszarów prekambryjskich, w otaczających je morzach, tworzył się płaszcz, sfałdowany następnie podczas kolejnych ruchów górotwórczych. Co najmniej trzykrotnie w swych geologicznych dziejach Ziemia zmieniała swe oblicze i to w niezwykle dynamiczny sposób. Na przełomie syluru i dewonu nastąpiła orogeneza kaledońska.

Nazwa tych ruchów górotwórczych pochodzi od Gór Kaledońskich w Szkocji, gdzie po raz pierwszy stwierdzono ich ślady. W tym czasie w Europie powstały też Góry Skandynawskie i Grampian. W Polsce ślady tych fałdowań stwierdzono w Górach Świętokrzyskich i w Sudetach.

Po krótkim, trwającym zaledwie 50 min lat, okresie stabilności zaczęły się formować górotwory hercyńskie (waryscyjskie).

Fałdowanie to rozpoczęło się pod koniec dewonu i trwało przez okres karbonu do schyłku górnego permu, łącznie około 140 min lat. Wówczas wypiętrzyły się w Europie między innymi łańcuchy gór Harzu (stąd nazwa), Ardeny, Wogezy, Masyw Centralny, Schwarzwald, Las Czeski, Sudety i Góry Świętokrzyskie.

Hercyńskim ruchom górotwórczym towarzyszyło wdarcie się magmy granitowej w pęknięcia skorupy ziemskiej - widoczne do dziś w masywie Karkonoszy, a także w masywie Strzegomia i Strzelina. Tworzyły się wtedy liczne złoża kruszców metali (miedzi, ołowiu i żelaza) na obrzeżach masywu Sudetów i w Górach Świętokrzyskich.

W karbonie istniały warunki do powstawania pokładów węgla kamiennego - panował klimat gorący i wilgotny. Klimat ten sprzyjał rozwojowi bujnych lasów z przewagą skrzypów, widłaków i paproci. Z nagromadzonych szczątków tych roślin, zasypywanych stopniowo materiałem skalnym powstałym z wietrzenia wydźwigniętych łańcuchów górskich, utworzone zostały pokłady węgla kamiennego dzisiejszych zagłębi: Górnośląskiego, Wałbrzyskiego i Lubelskiego.

Era mezozoiczna to okres transgresji i gromadzenia się osadów morskich. Na osi Kołobrzeg - Włocławek - Opoczno wyłoniło się wyniesienie zwane Wałem Kujawsko-Pomorskim, w obrębie którego tworzyła się sól kamienna i sole potasowo-magnezowe, występujące często w postaci wy-sadów (słupów solnych).

Powstawaniu wyniesień, czyli wałom (antyklinoria) towarzyszyło powstawaniem obniżeń, czyli niecek (synklinoria), np. szczecińsko-mogileńsko-mie-chowskiej.

W okresie jurajskim prawie cały obszar Polski został zalany przez morze. Powstały wówczas pokłady wapieni, budujących dziś Wyżynę Krakowsko-Częstochowską oraz obrzeża Gór Świętokrzyskich. Tworzyły się także pokłady rud żelaza - w okolicy Częstochowy, Łęczycy i częściowo w rejonie Kielc.

Fałdowania najmłodsze, alpejskie, wystąpiły w kredzie i trzeciorzędzie. Alpidy zaznaczają się głównie w dwóch strefach: śródziemnomorsko-himalajskiej i pacyficznej. Do pierwszej strefy należą w Europie: Pireneje, Jura, Alpy, Apeniny, Karpaty, Góry Dynarskie i Bałkany.

Fałdowanie alpejskie objęło obszar rozległego, istniejącego od triasu, basenu morskiego zwanego geosynkliną Tetydy. Najbardziej na północ wysunięty obszar tektoniczny tej geosynkliny stanowią polskie Karpaty.

Osady płytkiego morza, zbudowane z naprzemianległych piaskowców, łupków, zlepieńców i margli noszą nazwę flisz. Powstał on w morzu o zmieniającej się rytmicznie głębokości, w pobliżu wypiętrzających się gór, z materiału pochodzącego z ich niszczenia (denudacji). We fliszu karpackim spotyka się złoża ropy naftowej i gazu ziemnego (Jasło, Krosno, Gorlice).

Na przedpolu Karpat powstało w trzeciorzędzie zapadlisko przedkarpackie. W płytkim morzu, w warunkach klimatu ciepłego i suchego tworzyła się sól kamienna (Bochna i Wieliczka) oraz gipsy (w Niecce Nidy) i osadowe złoża siarki Tarnobrzega i Staszowa.

Siarka jest skałą pochodzenia chemicznego. Powstaje wskutek wyziewów wulkanicznych w szczelinach skalnych lub pod wpływem bakterii, wskutek przemiany gipsu w siarkowodór, a następnie w siarkę. Trzeciorzędowym (alpejskim) ruchom górotwórczym towarzyszyły silne wybuchy wulkanów.

W czasie tworzenia się górotworu karpackiego nastąpiło odmłodzenie Sudetów. Wystąpiły tam potężne dyslokacje (przemieszczenia carstw skalnych), w których wyniku powstały łańcuchy górskie (zręby) oraz potężny uskok oddzielający masyw Sudetów od Przedgórza Sudeckiego. Dyslokacjom towarzyszyły zjawiska wulkaniczne, doszło też do intensywnych procesów wietrzenia.

Wydżwigmęciu spowodowanemu ruchami tektonicznymi na południu Polski uległ obszar dzisiejszych wyżyn. W Polsce Środkowej powstało rozległe obniżenie, w którym następowało gromadzenie się osadów lądowych. W młócenie, w ciepłym i wilgotnym klimacie, w obniżeniach tych -a także na przedpolu Sudetów (Turoszów), w Wielkopolsce (Konin) oraz w okolicach Bełchatowa - wytworzyły się bogate złoża węgla brunatnego.

Ruchy górotwórcze na wielką skalę ustały pod koniec trzeciorzędu.

Czwartorzęd (plejstocen) to okres występowania lądolodu skandynawskiego i lodowców górskich

 

---