Budowa geologiczna i rozwój rzeźby Kaczawskich

Góry Kaczawskie i ich pogórze, ze względu na różnorodną budowę geologiczną, określane są mianem naturalnego muru petrograficznego. Charakteryzują się one mozaikową budową, która wyraża długą i skomplikowaną historię ich geologicznego rozwoju. Obszar ten należy do dwóch wielkich struktur geologicznych Sudetów. Jedną z nich tworzą kaledonidy kaczawskie, drugą niecka północnosudecka.

Kaledonidy kaczawskie zbudowane są ze staropaleozoicznych, słabo zmetamorfizowanych, skał osadowych, które powstawały w warunkach geosynklinalnego morza. Pod koniec syluru, w czasie orogenezy kaledońskiej, utwory te uległy sfałdowaniu, a później, wraz z kompleksem skał wulkanicznych, częściowo się zmetamorfizowały i tektonicznie przemieściły. Utwory te przykryły w całości, leżący głębiej prekambryjski krystaliczny fundament Sudetów.

Niecka północnosudecka uformowana została w końcowej fazie waryscyjskich ruchów górotwórczych w karbonie. Wypełniała się ona osadami morskimi, lądowymi
i wulkanicznymi, aż do okresu górnej kredy. Niecka północnosudecka obejmuje swym zasięgiem głównie obszary pogórzy.

Najstarszymi skałami Gór Kaczawskich są łupki radzimowickie, które powstały
w kambrze (600-500 mln lat temu). W tym samym czasie tworzyły się wapienie okolic Wojcieszowa (wapienie dolomityczne i dolomity krystaliczne). Skały węglanowe Gór Kaczawskich tworzą niewielkie ok. 500 m. miąższości, izolowane wzgórza w kształcie soczew. Zajmują one powierzchnię ok. 11 km2 . Wzgórza te ciągną się wąskim pasem od okolic Bolkowa na południowym wschodzie, po okolice Wlenia na północnym zachodzie. Do górnego kambru zalicza się również słabo zmetamorfizowane, pochodzenia wulkanicznego, skały, określane mianem zieleńców. Jest to kompleks skalny szeroko rozpowszechniony w okolicach Bolkowa, Jakuszowej, Wojcieszowa (m. in. na Skopcu) i Kaczorowa (Góry Ołowiane). W niektórych partiach zieleńce przybierają struktury poduszkowe ( pukliste ), świadczące o wylaniu się lawy pod powierzchnią morza. Miąższość całej, silnie sfałdowanej i tektonicznie rozczłonkowanej serii zieleńcowej, ocenia się na ok. 2000 m.
Razem z serią zieleńcową występują również szare bądź brunatne, niekiedy czerwone skały wulkaniczne typu trachitów i paleoryolitów. Określane są one wspólną nazwą jako keratofiry. Utwory te występują w okolicy Wojcieszowa i Kaczorowa, gdzie tworzą wychodnie malowniczych skał.

W czasie ordowiku (500-430 mln lat) i sylurze (430-400 mln lat) ma miejsce zalew morski. Osady tego okresu reprezentowane są przez ciemne, ilaste łupki graptolitowe, czarne lidyty, łupki krzemionkowe z przewarstwieniami łupków ilastych, fyllity, pojawiają się również przeławicenia kwarcu i drobnoziarnistych zlepieńców, świadczą one o ruchach w obrębie geosynkliny kaledońskiej.

W końcu syluru w geosynklinie kaledońskiej wzmagają się ruchy górotwórcze, związane z fałdowaniami kaledońskimi. Spowodowały one zanik facji graptolitowej i nagłą regresję morza. Ruchom tym towarzyszyły zjawiska wulkaniczne. Najsilniej zaznaczyły się one w południowo-wschodniej części Gór Kaczawskich. Skały wulkaniczne występują tu zarówno w ordowiku jak i w sylurze, tworząc serię skalną, której miąższość dochodzi od 1000 do 2000 m. Są one reprezentowane przez lawy i tufy zasadowe zmienione w masywne złupkowane zieleńce oraz keratofiry i paleoporfiry, które, pod wpływem silnej i dynamicznej metamorfozy, zmieniły się w złupkowane porfiroidy. Fałdowanie utworów geosynkliny kaledońskiej było na obszarze obecnych Gór Kaczawskich ogromne, ponieważ doprowadziło ono do powstania wielkich nasunięć i fałdów leżących. Ruchy te przyczyniły się również do rozbicia geosynklinalnego basenu sedymentacyjnego na kilka mniejszych.

W okresie dewonu (400 – 350 mln lat), zwłaszcza w dewonie górnym, na skutek ruchów górotwórczych zarysowały się liczne deniwelacje, północna część dzisiejszych Gór Kaczawskich stanowiła ląd, natomiast cała część południowa znalazła się w zasięgu morza. Z tego okresu pochodzą łupki serycytowe i krzemionkowe, zielonkawe łupki ilaste i piaszczyste, szare fyllity z łupkami grafitowymi i mułowcami węglistymi oraz czarne i ciemnoszare, drobnoławicowe wapienie.

W okresie karbonu (350-285 mln lat) nasiliły się ruchy tektoniczne, które dały początek wielkopromiennym deformacjom, uskokom i nasunięciom. Wraz z tymi ruchami nasilił się wulkanizm intruzywny. Procesy te doprowadziły do wypiętrzenia masywów górskich i ukształtowania się basenu sedymentacyjnego niecki północnosudeckiej.

W okresie permu (285-230 mln lat) doszło do dalszego rozszerzania się basenów sedymentacyjnych, znajdujących się w obniżeniach tektonicznych. Baseny te wypełniały się stopniowo materiałem piaszczystym i żwirowym, pochodzącym z wypiętrzonych wcześniej masywów. Materiał ten niesiony był przez okresowe rzeki. W tym czasie zmianie uległ również klimat (w karbonie był wilgotny i ciepły), który stał się suchy i gorący. Wraz ze zmianą klimatu nastąpiło ograniczenie wietrzenia chemicznego, a niedobór substancji organicznej, redukującej tlenki żelaza, przyczynił się do tego, że powstałe wtedy osady i gleby posiadają obecnie charakterystyczne czerwono-brunatne zabarwienie. Szczególnie jest to widoczne w okolicach Bolkowa i Świerzawy.

W dolnym permie (czerwony spągowiec) miał miejsce silny wulkanizm powierzchniowy, związany ze schyłkiem orogenezy waryscyjskiej. Początkowo procesy wulkaniczne przybierały postać intruzji i wylewów skał zasadowych takich jak: melafiry i porfiry ortoklazowe, a następnie skał kwaśnych – porfirów kwarcowych i ich tufów. Grubość tych serii dochodzi nieraz do 1500m. W Górach Kaczawskich i na Pogórzu często tufy są przeławicowane piaskowcami arkozowymi, łupkami z florą i wapieniami z fauną ryb. W górnym permie (cechsztynie) miał miejsce płytki zalew morski, który wypełnił nieckę północnosudecką osadami typu zlepieńców, szarych wapieni i margli miedzionośnych. W suchym i gorącym klimacie morze z czasem zaczęło ustępować. Pozostałością po nim są czerwone iły z wtrąceniami piaskowców, wapieni i dolomitów. Z tego okresu pochodzą również iły pstre z pokładami anhydrytów.

Początkiem triasu (230-195 mln lat) w wapieniu muszlowym miał miejsce ponowny zalew morski. Dostarczył on osadów w postaci różowawych i czerwonawych piaskowców z otoczakami u dołu , wyżej ilastych i grubopłytowych, których miąższość w zachodniej części Gór Kaczawskich dochodzi do 350m. Gdy ustąpiło morze, cały ten obszar przez ponad 100 min lat pozostawał lądem. Warunki klimatyczne zbliżone wtedy były do klimatu panującego w permie dolnym (klimat suchy i gorący), co sprzyjało intensywnym procesom erozyjnym.
Ostatni zalew morski miał miejsce w górnej kredzie (105-67 mln lat). Do górnokredowego morza znoszony był materiał w postaci piasków, żwirów, wapnistych iłów, mułków. Osady te dały początek grubej serii piaskowców ciosowych, wapieni piaszczystych i margli płytowych (plenerowych). Pod koniec kredy nasiliły się ruchy górotwórcze (faza młodosaksońska), które spowodowały ustąpienie morza i częściową deformację niecki.

Ruchy laramijskie, związane z orogenezą młodosaksońską, doprowadziły na obszarze Sudetów do regresji morza górnokredowego. Doszło wtedy również do ugięcia niecki północnosudeckiej, która wypełniona była osadami górnej kredy. Wraz z wgięciem niecki podniesieniu uległ obszar jej obrzeżenia. Przez cały paleocen i eocen trwało niszczenie obszarów wydźwigniętych w dwóch fazach ruchów laramijskich. Procesy niszczące doprowadziły do całkowitego zdarcia pokryw skał górnokredowych i odsłoniły skały starszego podłoża. Zrównywaniu rzeźby w paleocenie i eocenie sprzyjały warunki klimatyczne. Panował wówczas klimat wilgotny, subtropikalny o średniej temperaturze ok. 220 C i rocznej sumie opadów ok. 1480 mm w paleocenie i średniej temperaturze 220 C, przy rocznej sumie opadów 1800 mm w eocenie. Obszar Gór Kaczawskich, tak jak reszta lądowego obszaru Polski, znajdował się w strefie wiecznie zielonej roślinności tropikalnej i podzwrotnikowej. W takich warunkach zachodziły intensywne procesy wietrzenia chemicznego. Płynące wody, wraz z energicznie zachodzącymi procesami denudacyjnymi, niwelowały rzeźbę tego terenu.

Oligocen przyniósł nieznaczne oziębienie klimatu, jednak fakt ten nie spowodował zahamowania procesów chemicznego wietrzenia skał. Okres degradacji skał trwał przez blisko 40 mln lat. Był to okres spokoju tektonicznego, który sprzyjał powstawaniu rozległej powierzchni zrównania, która określana jest jako paleogeńska powierzchnia zrównania. W Górach Kaczawskich powierzchnia ta przebiegała na wysokości ok. 700 m. n.p.m. Jej fragmenty zachowały się na Pogórzu Kaczawskim pod pokrywami bazaltowymi jako tzw. powierzchnie podbazaltowe. Pod koniec środkowego oligocenu miały miejsce ruchy górotwórcze związane z fazą sawijską orogenezy młodosaksońskiej. Ruchy te miały charakter wielkopromienny. W czasie ich trwania Sudety zostały dźwignięte wzdłuż systemu uskoków i fleksur. Dochodziło również do ożywiania starszych systemów, pochodzących z okresu ruchów waryscyjskich. Najbardziej charakterystyczną jednostką jest sudecki uskok brzeżny, który oddzielił Sudety od ich przedgórza. Z dźwiganiem tych terenów związany jest również młody wulkanizm, którego ślady zachowały się w postaci neków na Pogórzu Kaczawskim, np.Ostrzyca koło Proboszczowa, Wilkołak koło Złotoryi, czy Góra Zamkowa w Grodźcu.

Ożywienie ruchów tektonicznych, związanych z środkowomioceńską fazą styryjską lub późniejszą attycką, zakończyło procesy planacji. Ponownie doszło do dźwignięcia poszczególnych części Sudetów i Pogórza. Dźwiganie to zachodziło wzdłuż uskoków powstałych w oligocenie. Ruchy tektoniczne uruchomiły procesy erozyjne, które spowodowały rozcinanie szerokich den dolinnych i dolnomioceńskich powierzchni zrównań wciosowymi dolinami. Na Pogórzu Kaczawskim dolnomioceńska powierzchnia zrównania, 400-430 m. n.p.m., została rozcięta do poziomu 300-360m. Wskutek ruchów fazy styryjskiej odnowione zostały zniszczone krawędzie uskoku brzeżnego pomiędzy Pogórzem Kaczawskim a jego północnym przedpolem. Również tym ruchom towarzyszyły wybuchy wulkanów, które pozostawiły po sobie lawy i neki bazaltowe.

Rozcinanie poziomu dolnoplioceńskiego związane jest z ożywieniem ruchów tektonicznych w środkowym i górnym pliocenie – faza rodańska. Ruchy te wypiętrzyły tereny południowej Polski do mniej więcej dzisiejszej wysokości. W Górach Kaczawskich, w wyniku tych ruchów, fragmenty zrównań o założeniach paleogeńskich dźwignięte zostały do wysokości ok. 700 m. n.p.m.

Wskutek ostatnich większych wypiętrzeń w środkowym i górnym pliocenie nastąpiło pogłębianie dolin rzecznych, nawet poniżej ich współczesnego dna. Zwiększonym procesom erozyjnym w górach towarzyszyła akumulacja w dolinie Kaczawy i Bobru, między innymi złotonośnych piasków i żwirów kwarcowych, w poziomie 220-230 m. tj. ok. 25-30 m. nad współczesnym dnem. Osady te znane są z okolic Wlenia, Jerzmanic i Złotoryi.

Pod koniec górnego pliocenu klimat stawał się coraz bardziej chłodniejszy i suchy, średnia temperatura wynosiła ok. 120 C, a roczna suma opadów nie przekraczała 600 mm. Klimat ten zaznaczył się w skałach Pogórza Kaczawskiego występowaniem skorup pustynnych. Po tym okresie nastąpił dalszy spadek temperatury i zmniejszanie się ilości opadów. Stan taki trwał niezmiennie do końca trzeciorzędu.

Grzegorz Strojny
www.kaczawskie.pl

Dodaj komentarz