Pour Céline avec la sympathie

Projekt okładki i stron tytułowych: Lidia Michalak

Ilustracja na okładce: Stanislav Duben/123RF

Wydawca: Katarzyna Włodarczyk-Gil

Koordynator ds. redakcji: Renata Ziółkowska

Redakcja i korekta: Ryszard Przybył

Produkcja: Mariola Grzywacka

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwa Naukowego PWN

Karol Ossowski/Woblink

Książka, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.

Szanujmy cudzą własność i prawo.

Więcej na www.legalnakultura.pl

Polska Izba Książki

Copyright © by Wydawnictwo Naukowe PWN SA

Warszawa 2019

ISBN 978-83-01-20695-6

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2019 r., (wyd. I)

Warszawa 2019

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 69 54 321, faks 22 69 54 288

infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl; reklama@pwn.pl

www.pwn.pl

Spis treści

Spis treści

Przedmowa

Wstęp

Główne jednostki tektoniczne Europy

Kraton wschodnioeuropejski

Główne terrany – składowe fundamentu kratonu

Główne jednostki strukturalne kratonu wschodnioeuropejskiego

Tarcza bałtycka

Orogen kolsko-karelski

Orogen sfekofeński

Orogen gotyjski

Orogen sfekonorweski

Tarcza ukraińska

Prototerrany tarczy ukraińskiej

Szwy tarczy ukraińskiej

Antekliza mazursko-białoruska

Antekliza woroneska

Antekliza wołżańsko-uralska

Synekliza perybałtycka

Synekliza podlaska

Aulakogen Prypeci

Aulakogen dnieprowsko-doniecki

Synekliza moskiewska

Zapadlisko nadkaspijskie

Płyta Peczory-Morza Barentsa

Timan

Marginalne, południowo-zachodnie i południowe części kratonu

Płyta scytyjska

Szew transeuropejski

Kaledonidy Europy

Kaledonidy skandynawskie

Kaledonidy Wysp Brytyjskich

Terran Hebrydów

Terran grampiański

Terran Midland Valley

Terran Wyżyny Południowoszkockiej

Svalbard

Struktury kaledońskie na przedpolu orogenu kaledońskiego

Awalonia

Przedpole kontynentu Awalonii

Blok pomorski

Blok Kutna

Blok radomsko-łysogórski

Blok kielecki

Blok małopolski

Waryscydy Europy zachodniej i środkowej

Masywy waryscyjskie

Masyw iberyjski

Masyw Armorykański

Masyw kornwalijski

Masyw Centralny

Wogezy i Schwarzwald

Masyw Czeski

Rudawy (Góry Kruszcowe)

Blok dolnośląski

Ardeny

Reńskie Góry Łupkowe

Harz

Masyw Dobrudży

Przedpole orogenu waryscyjskiego

Basen bristolski

Basen Campine

Basen górnośląski

Góry Świętokrzyskie

Powstanie europejskich waryscydów

Pokrywa osadowa struktur kaledońskich i waryscyjskich

Jednostki pokrywy osadowej

Basen Ebro

Basen Duero

Basen Tajo

Basen kantabryjski

Basen akwitański

Basen paryski

Basen Weald

Basen londyński

Basen Hampshire

Basen Morza Północnego

Basen południowoniemiecki

Basen turyński

Basen subhercyński

Basen duńsko-niemiecko-polski

Basen mezyjski

Basen mołdawski

Basen scytyjski

Kenozoiczne rowy tektoniczne

Ryfty zachodniej i środkowej Europy

Ryft dolnego Renu

Ryft górnego Renu

Ryft heski

Ryft Bresse

Ryft Limagne

Ryft Ohře

Główne kompleksy strukturalne pokrywy osadowej struktur kaledońskich i waryscyjskich

Ural

Strefy tektoniczno-strukturalne Uralu

Przeduralski rów przedgórski

Antyklinorium baszkirskie

Strefa zachodniouralska

Antyklinorium środkowouralskie

Synklinorium tagilsko-magnitogorskie

Antyklinorium wschodniouralskie

Antyklinorium uralsko-tobolskie

Synklinorium wschodniouralskie

Strefa zauralska

Synklinorium tiumeńsko-kustanajskie

Antyklinorium Paj-Choj–Nowa Ziemia

Strefa fałdowań alpejskich południowej Europy

Alpidy zachodnie

Góry Betyckie

Masyw korsykański

Pireneje

Alpidy środkowe

Alpy

Alpy Zachodnie

Alpy Wschodnie

Rów przedalpejski

Geneza Alp

Góry Jura

Apeniny

Wyspy Liparyjskie

Alpidy wschodnie

Karpaty

Karpaty wewnętrzne

Apuseni

Zapadlisko panońskie i transylwańskie

Karpaty zewnętrzne

Zapadlisko przedkarpackie

Alpidy bałkańskie

Dynarydy

Albanidy

Hellenidy

Kreta

Rodos

Cypr

Rodopidy

Bałkan

Kaukaz

Wielki Kaukaz

Mały Kaukaz

Strefa transkaukaska

Zapadlisko przedkaukaskie

Islandia i Malta

Islandia

Malta

Czwartorzęd Europy – główne wydarzenia

Plejstoceńskie zlodowacenia

Tektonika (neotektonika) i wulkanizm

Literatura

Patroni merytoryczni:

Przedmowa

Geologia Europy to publikacja, która powstawała przez wiele lat, jednak ostateczny charakter autor nadał jej w ciągu ostatniego roku. Ów długi czas namysłu spowodowany był przede wszystkim tym, że autor nie mógł do końca zdecydować – czy jest w stanie taką książkę napisać, a także do kogo ją adresować, aby osiągnąć sukces na rynku wydawniczym. Decyzja o jej przygotowaniu nie wynikała z wyolbrzymionego ego autora, lecz z przeświadczenia, że choć żyjemy w Europie i wiele wiemy o jej starożytnej i nowożytnej historii, to o tej zapisanej w skałach zdecydowana większość osób żyjących w naszym kraju wie niewiele. Polskie opracowania z zakresu geologii poszczególnych krain naszego kontynentu są nieliczne i daleko niekompletne. A przecież otwarte szeroko granice sprzyjają poznawaniu Europy, nie tylko jej historii oraz kultury i sztuki, lecz również geologii. Kiedy wchodzimy na Etnę, wszyscy wiemy, że jest to czynny wulkan, ale mało kto zadaje sobie pytanie, dlaczego i kiedy powstał. Wspinając się na Giewont, nie zastanawiamy się, w jaki sposób powstałe w morzu skały znalazły się tak wysoko na lądzie. Co dopiero mówić o Mount Blanc, czy Mount Evereście, które zdobywa się właściwie tylko po to, żeby potem z nich zejść. A przecież masywy te mają bardzo interesującą, wręcz fantastyczną, liczącą sobie miliony lat historię, która może zafascynować każdego. Dzisiaj takimi aspektami zajmuje się przede wszystkim geoturystyka. Jeśli myślimy o geoturystyce krajowej, możemy sięgnąć po dostępne źródła w języku polskim. Jednak gdy chcielibyśmy wcielić się rolę detektywa-geologa w innym kraju, napotkamy często na barierę językową, a do tej pory na polskim rynku wydawniczym nie było pozycji, która odpowiadałaby zapotrzebowaniu ludzi na wiedzę o budowie i przeszłości geologicznej naszego kontynentu. W końcu zwyciężyła myśl, że adresatem niniejszej pozycji będzie każdy, kogo interesuje geologiczna przeszłość kontynentu europejskiego. Autor chciałby, aby publikacja mogła służyć zarówno jako podręcznik dla studentów, jak i książka, po którą może sięgnąć turysta czy podróżnik, udający się w różne regiony Europy, chcący uprzednio poznać nieco historię jego przyrody nieożywionej. Takie podejście autora spowodowało, że musiał założyć, iż Czytelnik wie dostatecznie dużo na temat historii Ziemi i używana w książce terminologia nie jest mu obca. Niemniej jednak starał się, aby język tej publikacji, wzorem poprzednich jego książek, nie był zbyt specjalistyczny, a jeśli pojawią się w nim trudne terminy, to zawsze będzie wyjaśnione ich znaczenie. Autor ma nadzieję, że po książkę sięgną również studenci i wykładowcy wydziałów przyrodniczych, którzy chcą poszerzyć swoją wiedzę z zakresu geologii historycznej i regionalnej.

Autor pragnie złożyć serdeczne podziękowanie prof. dr. hab. Stanisławowi Orłowskiemu, prof. dr. hab. Tadeuszowi Perytowi oraz prof. dr. hab. Krzysztofowi Szamałkowi, którzy przekonując autora, że jest w stanie sprostać zadaniu, przyczynili się do powstania publikacji. Prof. dr. hab. Marianowi Adamowi Gasińskiemu autor dziękuje za życzliwość i przekonanie go, że niski poziom jego samooceny nie powinien być powodem do zmniejszenia wysiłku twórczego. Prof. dr. hab. Leszkowi Marksowi autor dziękuje za najnowsze informacje dotyczące czwartorzędu Europy. Wreszcie autor pragnie podziękować studentom wydziałów geologicznych wielu uczelni, a szczególnie Uniwersytetu Jagiellońskiego, którzy przekonywali go, że jego książki o tematyce geologicznej, stosowane jako podręczniki akademickie, są wykorzystywane przez nich na co dzień. To dzięki nim autor przygotował i obecną pozycję.

Autor zdaje sobie jednak sprawę, że w historii geologicznej kontynentu europejskiego jest jeszcze wiele znaków zapytania. Jednak Czytelnikowi trzeba podać treść jak najbardziej zbliżoną do prawdy, najmniej kontrowersyjną, ale jednocześnie akceptowaną przez autora, zgodną z jego punktem widzenia. Dlatego też i ta książka, podobnie jak poprzednie, przedstawia nie tylko obiektywnie istniejące fakty geologiczne, ale też prezentuje autorskie podejście do dyskutowanych kwestii. Czy spotka się to ze zrozumieniem znawców tematu, nie wiadomo. Autor będzie czekał na ich reakcję. Konieczne jest jednak przedstawianie spójnych ze sobą koncepcji dotyczących rozwoju poszczególnych jednostek geologicznych Europy, nawiązując do historii geologicznej kontynentu jako całości.

Objętość poszczególnych rozdziałów jest zróżnicowana. Autor ma nadzieję, że Czytelnika nie zdziwi, że obszar Polski nie został w książce potraktowany wyjątkowo, lecz jednostkom występującym na ich obszarze poświęcono na ogół niewiele uwagi. To zabieg celowy, gdyż książka dotyczy geologii Europy, a nie Polski na tle Europy. Jednocześnie autor dokonał subiektywnego wyboru, które jednostki geologiczne Europy opisać bardziej czy mniej dokładnie. Szczegółowe przedstawienie wszystkich jednostek wymagałoby kilkutomowego wydawnictwa, a jeśli Czytelnik zechce wiedzieć więcej – sięgnie po literaturę, której spis znajduje się na końcu książki. Korzystanie z niej ma też ułatwić indeks.

Treść książki jest więc autorskim podejściem do historii geologicznej Europy, opartym na powszechnie znanych faktach geologicznych. Dlatego autor składa serdeczne podziękowania Pani Redaktor Wydawnictwa Naukowego PWN – Katarzynie Włodarczyk-Gil za wyrozumiałość, za akceptację pomysłu, za pracę nad ostatecznym kształtem publikacji. Podziękowania należą się wielu kolegom autora, którzy dzielili się z nim wiadomościami na temat literatury dotyczącej poszczególnych jednostek geologicznych Europy. Osobne podziękowanie autor składa Pani dr Beacie Piekarskiej, bez której pomocy nie zdobyłby się na przygotowanie książki, jak również Paniom dr Małgorzacie Setny i dr Marioli Lech-Kancelarczyk. Wśród wielu osób, którym autor zawdzięcza powstanie książki, wyjątkowe miejsce zajmuje Pani Jolanta Dziewulska, która od wielu lat „walczy” o poprawę znajomości przez autora tajników języka angielskiego.

Autor jest swego rodzaju więźniem czasu, chcąc dotrzymać terminu, musi każdego dnia przygotowywać wciąż nowy i nowy fragment książki, co czynił w czasie wolnym od pracy w Państwowym Instytucie Geologicznym. Dlatego, jak zawsze, autor musi przyznać, że większość zasług, w powstaniu również tej książki, należy przypisać jego Żonie Aleksandrze, bez której wyrozumiałości pozycja ta po prostu nie mogłaby zostać oddana w terminie do redakcji wydawnictwa.

Ksiażka, którą otrzymuje Czytelnik nie jest jedynie dziełem autora, ale również redaktorów Wydawnictwa Naukowego PWN. Autor dziękuje Państwu Annie i Ryszardowi Przybyłom, jak i Pani Renacie Ziółkowskiej za trud, który włożyli w osteteczny kształt tej książki.

Czy zamiar autora powiódł się? Na pytanie to odpowiedzą zarówno jego koledzy, współpracownicy, pracownicy wyższych uczelni, jak i studenci, pasjonaci geologii czy geoturyści. Autor będzie wdzięczny za kierowanie wszelkich uwag na temat książki na adres Wydawnictwa Naukowego PWN, jak i na adres autora: wlomiz@pgi.gov.pl.

Włodzimierz Mizerski

Warszawa – Nałęczów, 2018

Wstęp

Pierwszymi osobami, które wypowiadały się na tematy geologiczne dotyczące Europy byli filozofowie greccy, m.in. Tales z Miletu (VII/VI p.n.e), Pitagoras z Samos (VI p.n.e.), Arystoteles ze Stagiry (IV p.n.e), Strabo (I p.n.e). Powstanie współczesnej geologii wiąże się z osobą Georgiusa Agricoli z Niemiec (1494–1555), którego niektórzy nazywają „dziadkiem geologii”. Innymi pionierami europejskiej geologii byli Leonardo da Vinci (1452–1519) z Włoch, Conrad Gesner (1516–1565) ze Szwajcarii, Nicolaus Steno (1638–1686) z Danii, Abraham Gottlob Werner (1750–1817) z Niemiec, Jöns Jacob Berzelius (1779–1848) ze Szwecji, William Smith (1769–1839), ojciec angielskiej geologii, Charles Lyell (1797–1875) i James Hutton (1726–1797) z Anglii, Georges Cuvier (1769–1832) i Alexandre Brongniart (1770–1847) z Francji, którzy pracowali od XV do końca XIX w., tworząc podwaliny mineralogii, krystalografii, paleontologii, stratygrafii i geologii złóż. Oznacza to, że badania stratygrafii i struktury geologicznej Europy trwają już ponad 500 lat.

W XX wieku fundamentalne znaczenie miały prace Alfreda Wegenera (1880–1930), którego poglądy znalazły rozwinięcie we współcześnie obowiązującej teorii tektoniki płyt litosfery, a która potrafi w logiczny sposób wytłumaczyć nie tylko powstawanie kontynentów i oceanów, ale i złożone procesy zachodzące w obrębie skorupy ziemskiej, prowadzące do powstania skomplikowanych struktur różnej skali na obszarze kontynentów.

Europa jest jedynym chyba kontynentem na Ziemi, w obrębie którego jak w soczewce skupiają się elementy, z których można wyprowadzać wnioski dotyczące historii geologicznej całej kontynentalnej skorupy ziemskiej. W jej skład wchodzą fragmenty (terrany) utworzone jeszcze w eonie archaicznym i proterozoicznym – Fennoskandia, Sarmacja i Wołgo-Uralia. To właśnie one wskutek kolizji utworzyły pod koniec proterozoiku kontynent Baltika, którego znaczna część wchodzi dzisiaj w skład kratonu wschodnioeuropejskiego. Efektem kolizji tych starych terranów było utworzenie pasm fałdowych, których korzenie, zbudowane ze skał metamorficznych, można prześledzić w obrębie prekambryjskiego podłoża kratonu wschodnioeuropejskiego. Kontynent Baltika otoczony był wodami wszechoceanu, ale był też tylko jednym z kontynentów i kontynentalnych wysp ówczesnej Ziemi. Zgodnie z powszechnie przyjętym modelem ewolucji skorupy ziemskiej już w eonie proterozoicznym skorupa ziemska dzieliła się na segmenty kontynentalne i oceaniczne, poruszające się po sferze Ziemi dzięki prądom konwekcyjnym działającym w płaszczu Ziemi. Prądy, często przeciwstawne, prowadziły do kolizji większych i mniejszych elementów skorupy kontynentalnej, z których jednym był kontynent Baltika. Dzięki temu kontynent ten powiększył się w obecnej części północno-wschodniej o płytę Peczory-Morza Barentsa, która na początku paleozoiku zderzyła się z nim, a wynikiem tej kolizji było powstanie struktury Timanu (ryc. 1).

Ryc. 1. Położenie struktur Timanu w północno-wschodniej części kontynentu europejskiego (wg D.G. Gee, 2006 – zmodyfikowana)

We wczesnym paleozoiku kontynent Baltika stopniowo się powiększał. Przyczyniała się do tego jego kolizja z kontynentem Awalonia (ryc. 2), który oderwał się od znajdującej się na południu Gondwany i przydokował do dzisiejszej północno-zachodniej granicy kontynentu Baltika. Jego efektem było powiększenie Baltiki o dzisiejszą południową Irlandię, Walię, Anglię, północną Francję, Belgię, północne Niemcy i deformacje typu kolizyjnego na tym obszarze. Kolizje te następowały na skutek stopniowego zmniejszania się skorupy oceanicznej Morza Tornquista. Zapewne jednym z izolowanych, oderwanych od głównego kontynentu fragmentów Awalonii był masyw Brunovistulia, na części którego rozwinięte jest w Polsce Górnośląskie Zagłębie Węglowe. Jednocześnie następowało stopniowe zwężanie oceanu Iapetus rozciągającego się między Baltiką a Laurencją, a subdukcja skorupy tego oceanu pod fenoskandzką część kontynentu Baltika doprowadziła do powstania w sylurze łańcucha kaledońskiego nasuniętego z jednej strony ku południowemu wschodowi na obszar Skandynawii i Szkocji, z drugiej zaś – ku północnemu zachodowi na obszar Kanady, Grenlandii i dzisiejszego Spitsbergenu (ryc. 3). Dzięki temu Baltika połączyła się z Laurencją, tworząc od tej pory, aż do późnego karbonu kontynent euroamerykański – Laurosję. Początkowo był to kontynent o urozmaiconej morfologii, na którym powstawały kontynentalne osady okruchowe, pochodzące z niszczenia obszarów wypiętrzonych tzw. ląd oldredowy. Później obszar został zrównany i po transgresji morskiej stał się miejscem sedymentacji płytkomorskiej, głównie szelfowej.

Ryc. 2. Kontynent Awalonii i jego kolizja z Baltiką i Laurencją (https://www.google.com/search?rlz=1C1AFAB_enPL521PL543&q=Avalonia+500+miljoen+jaar+geleden&tbm)

Ryc. 3. Powstanie kaledoniów Europy w wyniku kolizji Laurencji z Baltiką i nasunięcia utworów utworzonych w oceanie Iapetus z jednej strony na Laurencję, z drugiej zaś – na Baltikę (wg D. Robertsa, 2003 – zmodyfikowana)

Jednak procesy kolizji zachodziły nie tylko w dzisiejszej północnej-zachodniej części kontynentu Baltika. Na zachodzie i południowym zachodzie kontynentu Laurosji już w dewonie rozpoczęły się procesy, które, z jednej strony prowadziły do procesów ryftogenezy i otwierania się basenów o skorupie oceanicznej, z drugiej zaś – do kolizji bloków kontynentalnych odrywanych od Gondwany z Laurosją. Jednym z największych mikrokontynentów zderzających się z Laurosją była Armoryka, która podzieliła się na mniejsze fragmenty i zderzając się z Laurosją, powodowała deformacje tektoniczne, z którymi związany był metamorfizm i magmatyzm. Jednym z fragmentów Armoryki był dzisiejszy Masyw Czeski, czy Masyw Centralny. Kolizje fragmentów Armoryki i subdukcja oceanicznej skorupy pod skorupę Laurosji spowodowała powstanie wielkiego łańcucha europejskich waryscydów, ciągnących się od Półwyspu Iberyjskiego na zachodzie po Sudety na wschodzie. Procesy zachodzące w waryscyjskich strefach kolizyjnych odbiły się szerokim echem na obszarach sąsiednich, gdzie również nastąpiły ruchy fałdowe i wypiętrzające, lecz niezwiązane bezpośrednio z procesami zachodzącymi w strefach subdukcji, jak np. w Górach Świętokrzyskich.

Układ komór konwekcyjnych w płaszczu Ziemi doprowadził w końcu paleozoiku do skupienia się wszystkich fragmentów o skorupie kontynentalnej w jeden kontynent – Pangeę. Kolizja północno-zachodniej Afryki z południowo-zachodnią częścią Laurosji spowodowała powstanie północnoamerykańskich Appalachów oraz Pasma Ouachita–Marathon, które stały się elementem waryscyjsko-kaledońskiego łańcucha górskiego, ciągnącego się od wschodnich wybrzeży dzisiejszej Ameryki Północnej przez południową Grenlandię do Szkocji i Gór Skandynawskich (ryc. 4). Kolizja kontynentu syberyjskiego z Laurosją, wywołana likwidacją skorupy oceanicznej Oceanu Uralskiego, doprowadziła do powstania potężnego łańcucha górskiego, którego zachodnią częścią jest pasmo waryscyjskie Uralu. W konsekwencji, w północnej części Pangei utworzył się jej fragment zwany Laurazją.

Ryc. 4. Paleozoiczne oceany między Baltiką, Laurencją i Gondwaną i ich likwidacja. Powstanie orogenu waryscyjskiego Europy oraz orogenu Ouachita–Allegheny jako rezultat kolizji Laurosji z Gondwaną (wg R.D. Nance i in., 2014 – zmodyfikowana)

Dopiero z końcem triasu przebudowa konwencji w płaszczu Ziemi doprowadziła do zasadniczych zmian warunków geotektonicznych dzisiejszej południowej Europy, która od permu już na stałe złączyła się z Syberią, a później innymi blokami kontynentalnymi wchodzącymi w skład dzisiejszej Eurazji.

Począwszy od permu, obszar dzisiejszej południowej Europy oddzielony był od znajdującej się na południu Gondwany, zachodnią odnogą oceanu Tetyda, zwężającą się ku zachodowi. Nie był to jednak spokojny geotektonicznie region. Można by go porównać z dzisiejszym wybrzeżem wschodniej i południowo-wschodniej Azji. Południe europejskiej części Laurazji było poddawane procesom ryftogenezy w różnym czasie i miejscu, co prowadziło do powstawania niebyt szerokich basenów o zróżnicowanym typie skorupy, które otwierały się i zamykały w różnym czasie. Jednocześnie, ciągłe zwężanie się Tetydy i zbliżanie się dzisiejszej północnej Afryki do południowej Europy powodowało kolizje z kontynentem europejskim, przyłączając do niego wiele łuków wysp oraz większych fragmentów skorupy kontynentalnej. Procesy te, trwające od jury po neogen spowodowały powstanie pasm alpejskich Europy południowej (ryc. 5). W pasma te wbudowane są nie tylko fragmenty skorupy kontynentalnej wchodzącej niegdyś w skład Gondwany, ale również fragmenty skorupy oceanicznej (ofiolity), subdukowanej (np. na obszarze Dynarydów), a niekiedy i obdukowanej na struktury alpejskie (np. na Cyprze). Szeroka dawniej Tetyda zwęziła się do szerokości dzisiejszego Morza Śródziemnego, lecz procesy prowadzące do jej zwężania trwają nadal. Ich świadectwem są częste i silne trzęsienia ziemi, a także wulkanizm na obszarze południowej Europy.

Ryc. 5. Alpejskie łańcuchy górskie w Europie. Strzałki ilustrują kierunki nasunięć płaszczowinowych

Procesy ryftogenezy prowadzące do powstania i rozszerzania się Atlantyku spowodowały oderwanie się od Europy Ameryki Północnej i Grenlandii. Jednak strefa rozerwania nie pokryła się ze szwem kaledońskiej kolizji Baltiki i Laurencji. Stąd też w dzisiejszą północno-zachodnią Europę (Szkocja) wbudowane są fragmenty dawnego kontynentu laurentyjskiego.

Ostatnim, spektakularnym aktem historii kontynentu były zlodowacenia plejstoceńskie, które w ciągu ostatniego miliona lat wielokrotnie pokrywały Europę północną i środkową, a w wysokich górach wywoływały powstawanie lodowców górskich. Całkowite ustąpienie plejstoceńskich lądolodów w Europie nastąpiło około 11 tys. lat temu.

Ta krótka historia kontynentu europejskiego uświadamia nie tylko różnorodność i siłę procesów prowadzących do jego powstania, ale jednocześnie jest koniecznym wprowadzeniem w jego budowę geologiczną, która bez zrozumienia historii geologicznej kontynentu byłaby tylko niczym suche wyliczanie dat panowania dynastii, wojen i innych wydarzeń historycznych. A przecież i one zachodziły w określonym kontekście, który trzeba poznać, aby zrozumieć historyczne procesy. Wyjaśnieniu takich kontekstów w historii geologicznej Europy służy właśnie ta książka.

Główne jednostki tektoniczne Europy

Złożona ewolucja obszaru dzisiejszej Europy spowodowała powstanie skomplikowanej struktury geologicznej kontynentu, odzwierciedlającej historię kolizji poszczególnych jej fragmentów oraz historię otwierania i zamykania znajdujących się w jej strefie marginalnej basenów o skorupie oceanicznej. Powoduje to niekiedy trudności z jednoznacznym określeniem granic między głównymi jednostkami tektonicznymi, tym bardziej że w wielu regionach ich budowa geologiczna cechuje się piętrowością wywołaną nasuwaniem się na siebie głównych jednostek różnego wieku. Tak jest np. na obszarze Półwyspu Skandynawskiego, gdzie na kraton wschodnioeuropejski nasunięte są płaszczowiny kaledońskich Gór Skandynawskich. Podobnie na obszarze Polski na kraton wschodnioeuropejski nasunięte są płaszczowiny waryscydów sudeckich.

Biorąc pod uwagę wiek poszczególnych fragmentów kontynentu europejskiego, jak również wiek ostatecznego ich usztywnienia w wyniku procesów fałdowych, magmowych i metamorficznych, w obrębie kontynentu wyróżnia się cztery główne jednostki (ryc. 6):

kraton wschodnioeuropejski, wykraczający daleko poza wydzielaną wcześniej platformę wschodnioeuropejską i niesłusznie z nim identyfikowaną, którego podłoże zostało ostatecznie skonsolidowane podczas procesów magmowo-tektonicznych w eonie archaicznym i proterozoicznym; na tym podłożu (fundamencie krystalicznym) spoczywają leżące na ogół niemal płasko skały osadowe od neoproterozoiku po holocen (pokrywa osadowa kratonu). Tylko lokalnie pokrywa osadowa jest silniej zdeformowana, co wiązane jest najczęściej z procesami niepełnej ryftogenezy (np. ryft dnieprowsko-doniecki), czy ruchami blokowymi podłoża (np. obszar Lubelszczyzny). Zachodnia granica kratonu wschodnioeuropejskiego przebiega wzdłuż rozłamu Kraków–Lubliniec–uskok środkowej Odry–strefa uskokowa Łaby;

Ryc. 6. Schematyczna mapa geologiczna Europy bez Uralu, ilustrująca główne systemy orogeniczne kontynentu (wg F. Neubauera, 2009 – zmodyfikowana)

kaledońskie pasmo fałdowe północnej Europy, powstałe w wyniku likwidacji skorupy oceanu Iapetus i związanych z nią procesami magmowo-metamorficzno-tektonicznymi, ciągnące się wzdłuż północno-zachodniego brzegu Skandynawii, kontynuując się w Szkocji, północno-wschodniej Anglii, Walii oraz środkowej i północnej Irlandii, a także na archipelagu Svalbard;

strefę fałdowań waryscyjskich (hercyńskich) zachodniej i środkowej Europy, ciągnącą się od Półwyspu Iberyjskiego na zachodzie, aż po Masyw Czeski i orogen sudecki na wschodzie; w strefę fałdowań waryscyjskich wbudowane są też fragmenty o konsolidacji staro- i młodokaledońskiej, które powstały w wyniku kolizji z Baltiką niewielkich bloków kontynentalnych (m.in. Awalonii, Armoryki), jak również bloki kontynentalnej skorupy ziemskiej o konsolidacji proterozoicznej (np. Masyw Czeski), których kolizja z ówczesnym kontynentem Laurosji wywołała powstanie niektórych łańcuchów górskich (m.in. Sudetów). Na zrównanych w wyniku erozji orogenach waryscyjskich i kaledońskich leży różnej miąższości pokrywa osadowa o wieku dewon–holocen. Niektóre fragmenty waryscyjskich orogenów zostały później wypiętrzone i tworzą izolowane masywy wśród młodszych skał osadowych (np. Masyw Centralny, Wogezy, Schwarzwald, Harz). Struktury waryscyjskie (i tylko miejscami kaledońskie) usztywniły skorupę ziemską w tej części kontynentu Laurosji i wraz z leżącymi na nich utworami górnopaleozoiczno-mezozoiczno-kenozoicznymi utworzyły nieformalną megajednostkę zwaną platformą paleozoiczną Europy środkowej i zachodniej;

strefę fałdowań alpejskich Europy południowej, ciągnącą się od Gór Betyckich, przez Alpy, Karpaty, Dynarydy aż po Kaukaz, w której skład wchodzą również łańcuchy Pirenejów i Apeninów. W obrębie tej strefy znajdują się też bloki skorupy ziemskiej o konsolidacji waryscyjskiej i starszej, z których największy obejmuje Sardynię i zachodnią część Korsyki.

Wymienione wyżej główne jednostki tektoniczne dotyczą wyłącznie kontynentu europejskiego, a nie Europy w rozumieniu geograficznym, do którego zalicza się Islandię, a także archipelag Svalbard i Maltę. Islandia to młoda wyspa o genezie wulkanicznej, będącą wystającym ponad poziom oceanu fragmentem Grzbietu Śródatlantyckiego. Przez wyspę przebiega ryft, w obrębie którego ciągle tworzy się nowa skorupa oceaniczna ulegająca ekspansji po obu stronach ryftu. Archipelag Svalbard natomiast jest fragmentem kaledońskiego orogenu powstałego w wyniku kolizji Baltiki z Laurencją.

Kraton wschodnioeuropejski

Kraton wschodnioeuropejski jest najstarszą częścią kontynentu europejskiego. Rozciąga się od Uralu na wschodzie po uskok środkowej Odry na zachodzie, od Gór Skandynawskich na północnym zachodzie po Kaukaz na południowym wschodzie. O ile jego wschodnia i północno-zachodnia granica może być jednoznacznie ustalona, to granica południowo-wschodnia jest ciągle przedmiotem dyskusji. Wynika to przede wszystkim z faktu, że nie jest dostatecznie jasno określona południowo-zachodnia krawędź kontynentu Baltika, a także z tego, że pojęcie kratonu wschodnioeuropejskiego zawsze było utożsamiane z platformą wschodnioeuropejską. Od niemal początku XX w. za południowo-zachodnie granice platformy wschodnioeuropejskiej uznawano przebiegającą przez obszar Polski linię Teisseyre’a–Tornquista (T–T), która składa się z szeregu uskoków zrzutowych, obniżających fundament kratonu na znaczną głębokość. Nie wszyscy podzielali to zdanie, stąd też pojawiły się również inne propozycje zasięgu platformy wschodnioeuropejskiej (ryc. 7).

Ryc. 7. Zachodnia granica kratonu wschodnioeuropejskiego według różnych autorów (za E. Stupnicką, 2008). Autor jest zdania, że najbardziej prawdopodobną granicą kratonu jest granica poprowadzona według Carte tectonique de Europa

Przeprowadzone pod koniec XX w., pod kierownictwem A. Gutercha, głębokie sondowania sejsmiczne dowiodły, że linia T–T jest tylko jedną ze stref uskokowych i na południowym zachodzie od niej znajduje się kolejna, wzdłuż której podnosi się krystalinik prekambryjski. Strefa znajdująca się między linią T–T a następną strefą uskokową, gdzie skały osadowe fanerozoiku mają bardzo dużą miąższość, a utwory paleozoiku są w wielu miejscach sfałdowane, została nazwana strefą Gutercha (ryc. 8).

Autor jest zdania, że granice kratonu wschodnioeuropejskiego są tożsame z granicami późnoprekambryjskiego kontynentu Baltika, co w ostatnich latach znalazło potwierdzenie w pracach geofizycznych (Mazur i in., 2017). W tym sensie za najbardziej prawdopodobną południowo-zachodnią granicę kratonu wschodnioeuropejskiego należy uznać uskok środkowej Odry, przedłużający się ku północnemu zachodowi w strefę uskokową Łaby (ryc. 9), a ku południowemu wschodowi w strefę uskokową Kraków–Lubliniec.

Ryc. 8. Schematyczna mapa głębokiej skorupy ziemskiej obszaru Polski, sporządzona na podstawie głębokich sondowań sejsmicznych (wg A. Gutercha, M. Grada, 1996)

Ryc. 9. Schematyczna mapa tektoniczna Europy środkowej (wg S. Mazura i in., 2017 – zmodyfikowana)

BV – blok Brunovistulia, CDF – front deformacji waryscyjskich na kratonie wschodnioeuropejskim, GF – uskok Grójca, ŁB – blok łysogórski, MM – blok małopolski, MS – uskok ramzowski, STZ–TTS – strefa Teisseyre’a–Tornquista, VDF – front orogenu waryscyjskiego, obszar pasiasty – kraton, na którym zachodziły nieorogeniczne ruchy waryscyjskie lub struktury waryscyjskie są na niego nasunięte

W tym też sensie autor uznaje, że kraton wschodnioeuropejski również na południu Ukrainy sięga obecnie nie po nasunięcie karpackie, lecz aż po rozłam ograniczający od południa pieniński pas skałkowy oraz orogen alpejski południowego Krymu, a w jego obrębie znajduje się również płyta scytyjska, zaliczana do platformy paleozoicznej. Oznacza to jednocześnie, że na obszarze Europy środkowej na kratonie wschodnioeuropejskim zalega nasunięty na niego orogen waryscyjski, będący wraz z jego przedpolem, sięgającym do linii T–T, podłożem tzw. platformy paleozoicznej nałożonej na kraton. Na obszarze Wielkiej Brytanii natomiast mamy do czynienia z sytuacją, gdzie do kratonu wschodnioeuropejskiego został włączony element obcy – fragment kontynentu laurentyjskiego – co nastąpiło w starszym paleozoiku, a fragment ten pozostał elementem kontynentu europejskiego po ryftogenezie otwierającej Ocean Atlantycki. Na południu na kraton wschodnioeuropejski nasunięte zostały płaszczowiny Karpat zewnętrznych.