Masyw Strzelina

Masyw Strzelina jest niewielkim odsłonięciem różnych metamorficznych i wulkanicznych. Skały metamorficzne reprezentowane są głównie przez gnejsy, dla których protolitem były skały zarówno dolnopaleozoiczne jak i górnoproterozoiczne (Oliver i inni, 1993; Oberc-Dziedzic i inni, 2001). Podrzędnie występują również łupki mikowe i amfibolity (Szczepański i Oberc-Dziedzic, 1998). W gnejsach spotykane są kwarcyty podobne do kwarcytów jednostki Brannej i kopuły Desny. Na podstawie podobieństwa przypuszcza się ich wczesno- środkowodewoński wiek (Aleksandrowski i Mazur, 2002). Badania liczne granitowych intruzji w obszarze masywu Strzelina wskazują na trzy etapy ich powstawania datowane na okres od najniższego karbonu po wczesny perm (Oberc-Dziedzic i inni, 2010). Na podstawie podobieństwa z kopułą Desny, masyw Strzelina interpretowany jest jako jej ekwiwalent w rejonie bloku przedsudeckiego (Aleksandrowski i Mazur, 2002).

47

4 Globalne ramy paleogeograficzne

Omawiany interwał czasowy w całości zawiera się w erze paleozoicznej. Era paleozoiczna, trwająca od ok. 541 ±1 Ma do 252,17 ±0,06 Ma lat, była okresem wielu istotnych zmian w paleogeografii i biologii Ziemi. Era ta była okresem dużych wahań klimatu, co potwierdzają krzywe średniego poziomu oceanu, temperatury czy zawartości dwutlenku węgla w atmosferze. Wahania te związane były z cyklicznymi długookresowymi globalnymi wahanimi klimatu, to jest przejściem od okresów globalnych zlodowaceń

(icehouse effect) do okresów globalnego ocieplenia (greenhouse effect) (McCann, 2008).

Początek ery paleozoicznej związany jest z rozpadem superkontynentu Pannocji, z kolei uformowanie się kolejnego superkontynetu Pangei jest równoznaczne z końcem tej ery. Pomiędzy rozpadem a utworzeniem się kolejnego superkontynentu, doszło do dwóch głównych orogenez związanych z kolizjami poszczególnych kontynentów. Pierwsza z nich była efektem dwuetapowej kolizji Awalonii z Bałtyką a następnie z Laurencją na przełomie ordowiku i syluru, co doprowadziło do utworzenia się kontynenty Laurosji. Efektem tej kolizji są europejskie kaledonidy, obecnie najlepiej odsłaniające się na terenie Półwyspu Skandynawskiego. Druga z kolei – waryscyjska (hercyńska) była efektem kolizji Gondwany z Laurosją, co w efekcie doprowadziło do uformowania Pangei (np.: Golonka, 2007; Stampfli i inni, 2013; Torsvik i Cocks, 2013).

W neoproterozoiku, na wskutek orogenezy kadomskiej, wszystkie główne kratony były połączone w jeden superkontynent – Pannocję (Golonka, 2007). Rozpad tego kontynentu rozpoczął się na już w późnym wendzie (ediakarze), co w konsekwencji doprowadziło do otwarcia się nowych domen oceanicznych. W środkowym kambrze, postępująca aktywność ryftów zaskutkowała powstaniem i stałym powiększaniem się oceanu Iapetus, który oddzielił Laurencję, Bałtykę oraz kraton syberyjski od głównego kontynentu. Efektem działalności drugiego ryftu był ocean Pleionic oddzielający Bałtykę od kratonu syberyjskiego. Pod koniec kambru na wskutek rozpadu Pannocji, istniały już cztery duże kontynenty: Laurencja (kraton północnoamerykański), Bałtyka, Syberia oraz Gondwana, zajmująca większą część półkuli południowej.

Nazwa Gondwana została wprowadzona przez H. B Medlicott’a i H. F. Blanford’a, pracowników Indyjskich Służb Geologicznych dla określenia sekwencji osadów niemorskiego pochodzenia z obszaru Indii. Nazwa ta została rozpowszechniona później przez Suess’a (Suess, 1885) dla określenia obszaru występowania flory Glossopteris. Wegener (Wegener, 1915), znacznie zmienił i rozszerzył to pojęcie postulując, że istnienie

48 superkontynentu w późnym paleozoiku charakteryzującego się obecnością wyżej wspomnianej flory oraz osadów polodowcowych.

Gondwana tworzyła przez ponad dwieście milionów lat największy masyw lądowy. Jej jądro stanowiły płyty kontynentalne Ameryki Południowej, Afryki, Antarktyki, Australii, Madagaskaru i Indii. Podczas kolejnych etapów ryftowania, od krawędzi Gondwany odrywane były mikrokontynenty (terrany) noszące wspólną nazwe terranów perygondwańskich. Zalicza się do nich na przykład mikrokontynent Awalonii jak również terrany armorykańskie, których elementy obecnie wcielone są w orogeny kaledonidów i waryscydów Europy i Ameryki Połnocnej (np.: Stampfli i inni, 2002; Golonka i inni, 2006, Golonka i Gawęda, 2012, Stampfli i inni, 2013, Torsvik i Cocks, 2013).

W dolnym ordowiku zarówno Laurencja, Bałtyka, Gondwana i Syberia istniały jako osobne kontynenty. Były one od siebie oddzielone oceanami, które w tym okresie miały swoją największą szerokość. Szacuje się, że szerokość oceanu Iapetus mogła osiągnąć nawet 5000 km (Kent i van der Voo, 1990). Na wskutek rozwinięcia się subdukcji oceanu Iapetus pod Gondwanę doszło do powstania ryftu wzdłuż jej krawędzi i oderwania się w tremadoku kontynentu Awalonii wraz z licznymi mniejszymi jednostkami tworzącymi łuk wysp (Golonka, 2007). Pomiędzy nowym kontynentem Awalonii a Gondwaną utworzył się nowy ocean Rei. Część autorów postuluje również oderwanie się od Gondwany w późnym ordowiku kolejnego mikrokontynentu Armoryki i otworzenie się Oceanu Moldanubskiego (np.: Winchester i inni, 2002; Tait i inni, 1997; Matte, 2001).

Na przełomie późnego ordowiku i wczesnego syluru dochodzi do kolizji kontynentu Awalonii z Bałtyką, a następnie z Laurencją, czego efektem była orogeneza kaledońska w Europie, oraz powstanie kontynentu Laurosji (Golonka, 2007).

We wczesnym sylurze Ocean Rei osiągnął swoją największą szerokość. Szacuje się, że jego rozciągłość równoleżnikowa wynosiła około 30⁰. Późniejsze powstanie stref subdukcji wzdłuż południowej krawędzi bałtycko – awalońskiej części Laurosji i wzdłuż amazońskiego fragmentu północnej krawędzi Gondwany i zapoczątkowało zamykanie się oceanu Rei (Nance i inni, 2010).

We wczesnym dewonie dochodzi do powstania superkontynentu Oldredia, który był wynikiem połączenia się Laurosji z Gondawną na wskutek kolizji kratonu Laurencji z południowoamerykańskim fragmentem Gondwany. Rozpad superkontynentu nastąpił już w dewonie środkowym (Ford i Golonka, 2003). Na wskutek postępującej konsumpcji skorupy oceanicznej oceanu Rei, zachodzi wieloetapowa, skomplikowana kolizja

49 elementów północnej Gondwany z awalońsko - bałtyckim łukiem wysp wulkanicznych (Kroner i Romer, 2013).

W karbonie nastąpiło ostateczna uformowanie superkontynentu Pangei. Na wskutek kolizji Laurosji z Gondwaną doszło do wypiętrzenie łańcucha górskiego ciągnącego się od Meksyku po Europę Wschodnią i prawdopodobnie Bliski Wschód.

5 Dotychczasowe proponowane modele rozwoju Europy Centralnej

W poglądach na temat górnopaleozoicznej paleogeografii Europy Centralnej wyróżnić można dwie dominujące koncepcje. W pierwszej koncepcji, grupa terranów armorykańskich stanowiła fragment łuku wysp lub osobny mikrokontynent oderwany od Gondwany we wczesnym paleozoiku. Drugie podejście rozpatruję te jednostki jako północny fragment kontynentu gondwańskiego, usytuowany przez cały paleozoik przy jego północnoafrykańskiej krawędzi. Poniżej przedstawiono według autora najważniejsze opublikowane modele tektoniki płyt.

W oparciu głównie o dane paleomagnetyczne w 1997 (Tait i inni, 1997) zaprezentowano model reprezentujący pogląd na oderwanie się grupy terranów armorykańskich (Armorican Terrane Assemblage – ATA), sensu (Van der Voo, 1979; Tait i inni, 1997) od północnej krawędzi Gondwany, a następnie ich samodzielny dryft w kierunku północnym i kolizję z kontynentem Laurosji. Model ten implikował istnienie w górnym ordowiku dużej domeny oceanicznej, tak zwanego Oceanu Moldanubskiego, oddzielającej terrany armorykańskie od kontynentu gondwańskiego. Szerokość tego oceanu oszacowano na około 3 tys. km. Podobne poglądy zostały zaprezentowane przez innych badaczy, którzy postulowali istnienie więcej niż jednego szwu oceanicznego oraz oderwanie się w dolnym paleozoiku terranów armorykańskich od Gondwany i ich samotny dryf w kierunku Laurosji (Crowley i inni, 2000; Matte, 2001; Winchester i inni, 2002). Jednak krytyczna analiza danych paleomagnetycznych zaprzecza istnieniu kolejnego dużego oceanu (Robardet, 2003).

W 2002 roku (Stampfli i inni, 2002) opublikowano model, w którym wskazywano na oderwanie się grupy terranów Hunów od północnej Gondwany na wskutek subdukcji oceanu Rei pod Gondwanę. Do terranów tych zaliczono również terran saksoturyński, armorykański jak i inne jednostki budujące Masyw Czeski. Oderwanie się tej grupy terranów nastąpiło według autorów w późnym sylurze (około 420 milionów lat temu) i dało początek Paleotetydzie. Należy podkreślić, że model ten nie wskazuje na istnienie subdukcji oceanu Rei pod Laurosję.

50 Późniejsze rekonstrukcje tej grupy naukowców wskazują na przynależność terranów armorykańskich do grupy terranów galatyńskich. W tej interpretacji, terrany Hunów, stanowiły wschodnią kontynuację kontynentu awalońskiego. Według tego modelu, otwarcie oceanu Paleotetydy oraz oderwanie się terranów galatyńskich nastąpiło w dewonie środkowym (eifel) (Stampfli i inni, 2013). W odróżnieniu od wcześniejszego modelu, ocean Rei zamykany jest na wskutek dwóch stref subdukcji, zarówno pod Gondwanę jak i Laurosję. Efektem istnienia drugiej z nich było otwarcie się Oceanu Renohercyńskiego oraz powstanie systemu wysp wulkanicznych.

Według innego poglądu terrany armorykańskie nigdy w pełni nie oderwały się od Gondwany. Ewentualnie, mogły tworzyć osobne jednostki tektoniczne zlokalizowane w pewnym oddaleniu od krawędzi Gondwany (Lewandowski, 2003; Robardet, 2003; Golonka, 2007; Golonka i Gawęda, 2012; Kroner i Romer, 2013).

W koncepcji zaprezentowanej przez Lewandowskiego (Lewandowski, 2003), opartej głównie na danych paleomagnetycznych i paleoklimatycznych, terrany armorykańskie zlokalizowane były wzdłuż północnej Gondwany. Według autora, pomiędzy poszczególnymi terranami istniały wąskie domeny oceaniczne umożliwiające migrację fauny. Autor nie wykazuje konieczności istnienia basenu załukowego wzdłuż południowej krawędzi Laurosji, ale dopuszcza taką możliwość, zaznaczając możliwą kilkusetkilometrową szerokość basenu. Brak uwzględnienia w modelu stref ryftów, stref subdukcji czy uskoków transformujących nie pozwala do końca zweryfikować poprawności tego rozwiązania.

W modelu Golonki i Gawędy (Golonka i Gawęda, 2012), wykazano możliwość bałtycko – awalońskiego pochodzenie terranu Tepla – Barrandian, w pozostałych modelach zaliczany do terranów armorykańskich, który został oderwany od południowej krawędzi Laurosji na wskutek otwarcia się załukowego Oceanu Renohercyńskiego. W rekonstrukcji tej, południowa krawędź Oceanu Rei ma charakter pasywny, a strefa subdukcji występuje jedynie przy krawędzi północnej. Na wskutek kolizji wysuniętych terranów armorykańskich z łukiem wysp oddzielających basen załukowy, nastąpiła rotacja terranu Tepla-Barrandian i umiejscowienie go na południe od terranu saksoturyńskiego na wskutek wygięcia się strefy subdukcji ku południowi. W modelu tym kluczową rolę odgrywa system basenów załukowych powstałych wzdłuż całej aktywnej krawędzi, w części europejskiej utożsamiane z Oceanem Renoheryńskim. Bezpośrednim dowodem na istnienie tego systemu są liczne, w różnym stopniu zachowane kompleksy ofiolitów spotykane w zachodniej, centralnej i wschodniej Europie.

51 Kolejny model wskazujący na okołogondwańskie położenie terranów armorykańskich został zaprezentowany w 2013 roku (Kroner i Romer, 2013). W koncepcji tej, terrany armorykańskie stanowią zespół jednostek wysuniętych na północ od Gondwany tworząc „ostrogę armorykańską” (z ang.: Armorican Spur). Kolejne jednostki tworzące „ostrogę”, kolidowały z łukiem wysp oddzielających Ocean Renohercyński od Oceanu Rei. W modelu tym autorzy proponują istnienie trzech stref subdukcji, tworzących „waryscyjski system stref subukcji” (Variscan Subduction Zone System). Poszczególne strefy subdukcji były aktywne w okresie wczesnego dewonu, późnego dewonu oraz wczesnego karbonu. Reorganizacja stref subdukcji była wynikiem kolejnych etapów kolizji bloków armorykańskich z południową krawędzi Laurosji.

52

6 Stanowiska geologiczne

W poniższym rozdziale przedstawiono wybrane stanowiska geologiczne, opisane w ramach wyjazdów terenowych (Fig. 14) . Ponieważ prace terenowe stanowiły jedynie uzupełnienie lub zweryfikowanie zebranych informacji, zaznacza się, że ich celem nie było szczegółowe opisanie odsłonięć, a jedynie lepsze zrozumienie rozwoju geotektonicznego omawianego obszaru. W doborze stanowisk kierowano się przede wszystkim jak najlepszym zobrazowaniem różnorodności w wykształceniu strefy szwu oceanicznego, w którym spodziewano się odnaleźć dowody na istnienie basenów załukowych.

Fig. 14 Uproszczona mapa Sudetów z lokalizacją stanowisk geologicznych (na podstawie Aleksandrowski i Mazur, 2002)

53

Nr Nazwa Opis Wiek

1 Srebrna Góra ^{Karbońskiego fliszu (formacja ze Srebrnej Góry) i}

osadów typu "debris flow" ^C1

2 Żdanów ^{Sylurskie łupki graptolitowe w obszarze jednostki}

bardzkiej ^S/C1

3 Żdanów - Wilcza Sfałdowane osady fliszu jednostki bardzkiej C1

4 Święcko ^{Olistolity marmurów i metapiaskowców w łupkach i}

fyllitach serycytowo - chlorytowych i grafitowych ^C(?)

5 Nowa Ruda Fragment ofiolit śrudsudeckiego S/D

6 Jeziorko Daisy Płytkowodne wapienie z fauną i zlepieńce D/C

7 Wąwóz Myśliborski Lawy poduszkowe S/D

8

Kamieniołom wapienia wojcieszowskiego i łupków w Podgórkach

Odsłonięcie olistolitów wapieni wojcieszowskich

wśród łupków ^Cm 9 Nieczynny kamieniołom wapienia wojcieszowskiego "Gruszka"

Kontakt gigaolistolitu wapienia wojcieszowskich i

łupków dolnopaleozoicznych ^Cm

10

Rzeszówek II (koryto i skarpa potoku

Kamiennik)

Osady chaotyczne (melanże) przykryte silnie

spękanymi łupkami ^C

11 ^{Rzeszówek I (skarpa w}

potoku Kamiennik) ^{Silnie spękane łupki karbońskie C} Tab. 2 Tabela stanowisk geologicznych. Numeracja jak na Fig. 14.

W dokumencie Index of /rozprawy2/10979 (Stron 47-54)