Nad żadnym systemem geologicznym nie zrobiono tylu, co nad karbonem, drobiazgowych i ścisłych spostrzeżeń cząstkowych, dotyczących najdrobniejszych nawet szczegółów uławicenia i kolejnego następstwa warstw. Powodem do tego b y ły wyborne odsłonięcia w licznych kopalniach i olbrzymia doniosłość praktyczna systemu, zniewalająca do tego rodzaju badań; stąd też pochodzi, że pojedyncze wychodnie utworów w ęglow ych nadzwyczaj dokładnie są znane. Do mniej pom yśl
nych jednak dochodzim y wyników, gdy usiłujemy posunąć się dalej, gdy chcemy zdać sobie sprawę ze stosunków wzajemnych, zachodzących między pojedynczemi lokalnemi grupami warstw, gdy pragniemy ułożyć ogólny podział całego systemu węglowego lub poznać stopniowe przekształcanie się życia organicznego podczas osadzania się jego. Dopiero w ostatnich czasach udało się ustalić podstawowe ry
sy ogólnego podziału karbonu.
Stosunki angielskie były miarodajne dla całego ujęcia i podziału systemu wę
glowego, musimy je przeto przedewszystkiem poznać. W rozmaitych częściach kraju owego osady te są nadzwyczaj szeroko rozprzestrzenione, pokrywają około 30000 km? jego powierzchni i zawierają takie bogactw o pokładów węgla, że tylko wschodnia część Am eryki Północnej i Chiny przewyższają niem Anglię. Wszelako w bliższe szczegóły występowania i w oznaczanie wartości tego ważnego materya- łu palnego, głów nego czynnika nowoczesnego rozw oju przemysłowego, wchodzić tutaj nie możemy i zajmiemy się wyłącznie tylko geologicznym podziałem for- macyi.
W różnych okolicach A nglii dolną część systemu stanowią wapienne osady morskie, t. zw. w a p i e ń g ó r s k i c z y l i w ę g l o w y , który zawiera mnóstwo do
brze zachowanych skamieniałości, najczęściej produktusy i spiryfery z działu ra- mienionogów, dalej zaś małże, ślimaki, głow onogi, liczne korale i szkarłupnie. Nad
166 3. Młodsze utwory paleozoiczne (system w ęglow y i permski).
wapieniem węglowym spoczywa m i l l s t o n e g r i t albo p i a s k o w i e c p ł o n n y (flózleerer Sandstein), którego grubość w różnych okolicach A n gin bardzo jest zmienna, waha się bowiem o d ld o 2 5 0 m . W reszcie najwyżej spoczywa p r o d u k c y j na f o r m a c y a w ę g l o w a ( c o a l m e a s u r e s ) , mianowicie gliny łupkowe, pia
skowce, zlepieńce, pokłady węgla z obfitą florą lądową i dość rozproszonymi szcząt
kami zwierząt lądowych i słodko-wodnych.
W Devonshire, w południowo-zachodniej Anglii, zamiast wapienia w ęglow ego występuje układ łupków i piaskowców, zawierających podrzędne ławice wapienia, a w części górnej pokłady nieczystego węgla; Murchison i Sedgw ick cały ten kom pleks warstw nazwali warstwami kulmowemi, od m iejscowego wyrazu „kulm “ , oznaczającego tam węgiel. Często trafiają się rośliny lądowe, a w dolnej połowie łupki wapienne i wapienie zawierają wraz z roślinami i szczątki zwierząt morskich, wśród których najbardziej się wyróżniają małż, P o s i d o n o m y a B e c h e r i (rys. 101) oraz kilka goniatytów ( G o n i a t i t e s s p h a e r i c u s , m i x o l o b u s ) . Na kontynen
cie wielce są rozpowszechnione osady całkiem podobnego rodzaju, jak ten dolny oddział wasstw kulmowych Devonshireu; zawierają one liczne rośliny lądowe, a między niemi A r c h a e o c a l a m i t e s r a d i a t u s ( C a l a m i t e s t r a n s i t i o n i s ) i L e p i d o d e n d r o n V e l t h e i m i a num . P o s i d o n o m y a B e c h e r i i wymie
nione powyżej goniatyty towarzyszą tym roślinom i tworzą najważniejsze typy fauny morskiej, w gatunki ubogiej, choć często w osobniki bogatej. Utwór ten obecnie znany jest powszechnie pod nazwą k u l m u ; rozpościera się on szeroko w Harcu, w Westfalii, w prowincyach nadreńskich, w Nassau, w Alzacyi, na Ślą
sku i na Morawach; w Hiszpanii odnaleziono go także w kilku punktach, a nawet w Ameryce Północnej, w Tennessee, występują też, jak się zdaje, utwory całkiem podobne.
Pomijając d e v o n s h i r s k i obszar kulmowy, znajdujem y w A n g l i i cztery wielkie pola węglowe: w W a l i i p o ł u d n i o w e j , w W a l i i p ó ł n o c n e j i przy
ległych hrabstwach angielskich, na północy n a d g r a n i c ą s z k o c k ą i wreszcie w ś r o d k o w y c h okolicach królestwa. R ozległe osady karbońskie znajdują się także w Szkocyi, na równinie między górami Grampiańskiemi na północy a po
łudniową krainą górską; osady te wyróżniają się występowaniem wewnątrz wa
pienia górskiego łupków i piaskowców, t. zw. calciferous sandstone, i utworów za
wierających węgiel.
Sąsiednia I r l a n d y a stanowi rażący kontrast z A nglią i Szkocyą, gdyż przyroda odmówiła jej równie potężnego zasobu węgla, pozbawiając ją zarazem podstawy do równie wysokiego rozw oju przem ysłowego. W prawdzie bynajmniej tam nie brak formacyi węglowej, zajmuje ona nawet względnie znacznie większy obszar niż w Wielkiej Brytanii, pokrywa bowiem prawie połow ę całej powierzchni wyspy; wszakże prawie wyłącznie tylko utwory morskie, wapień 'węglowy i kulm, gdy tymczasem utwory produkcyjne biorą mały udział w budowie tego kraju. Na południu Irlandyi pod wapieniem w ęglow ym leży utwór śródlądowy, t. zw. glangoriff grit, który odpowiada szkockiemu calciferous sandstone.
Jedną cechę wspólną posiadają wszystkie większe osady angielskie z okresu węglowego, mianowicie, że powstały one w pobliżu morza, „ p a r a l i c z n i e " . Skutkiem masowego nagromadzenia się osadów dolnokarbońskich z morza w yło
Podział karbonu na kontynencie europejskim. 167 nił się ląd now y; na lądzie tym w płaskich, bagnistych nizinach tw orzyły się w ar
stwy z pokładami węgla; wtrącone zaś w te warstwy cienkie ławice wapienne ze skamieniałościami morskiemi świadczą, że morze przy sposobności nieraz z pow ro
tem zalewało wydarte mu obszary.
Na kontynencie ten nadmorski (paraliczny) typ systemu węglowego odnaj
dujemy we Francyi północnej i Belgii, w okolicy Akwizgranu, w "Westfalii, pod Ostrawą w Morawii, na Śląsku austryackim i górnym , wreszcie koło Krakowa i Dąbrowy w Polsce. Podczas gdy Belgia bogatem w skamieliny wykształceniem wapienia węglowego, ściśle zbliża się do A nglii, w Niemczech w dolnym oddziale systemu panuje kulm, a zamiast pozbaw ionego pokładów węgla millstone grit występują w części warstwy ostrawskie z pokładami węgla (por. tabl. na str. 168).
Ale na kontynencie bogato jest rozwinięty jeszcze drugi typ systemu węglowego, mianowicie typ jeziorow y ( „ l i m n i c z n y “ ), który w A nglii mało jest rozpowszech
niony. Takie osady jeziorow e (limniczne) tworzyły się daleko w głębi lądu w niec
kach starych kontynentów i były całkowicie zabezpieczone od wpływu morza. S p o
czywają one nie na wapieniu węglowym lub kulmie, jak nadmorskie (paraliczne) pokłady węglowe, lecz na rozmaitych geologicznie starszych gatunkach skał, często
kroć nawet bezpośrednio na skałach pierwotnych. Ze pokłady te powstały w więk
szych lub mniejszych jeziorach śródlądowych, tego jasno dowodzą liczne spostrze
żenia: w Czechach potężny pokład węgla leży prawie bezpośrednio na „górach podstawowych“ , pokład ten przystosow yw a się do wszystkich nierówności swe
go podłoża, od którego oddzielony jest tylko cienką warstwą gliny; w zagłębiu Commentry we Francyi zdołano rozpoznać w piaskowcach i zlepieńcach karboń- skich deltę potoku dzikiego z niezmierną ilością otoczaków sąsiednich skał kry
stalicznych. Zagłębia te stopniowo zapełniały się mniej lub więcej grubym mate- ryałem, zawsze obficie toczonym przez wpadające do nich rzeki, a gdzie warunki sprzyjały, tam dochodziło do tworzenia się węgla kamiennego. Ku górze jezioro
we (limniczne) warstwy karbońskie przechodzą bez żadnej wyraźnej granicy w sy
stem permski, i ten bowiem system składa się z piaskowców ze szczątkami roślin i z pokładów węgla. Do typu jeziorow ego należą pola węglowe w środku Czech, małe zagłębia francuskiej płyty środkowej i nad dolną Loarą, pokłady węgla w Szwarcwaldzie, w Turyngii i w Banacie. Osady te przeważnie odpowiadają najmłodszym częściom karbonu górnego, tylko w polach węglowych Saarbriickenu i Waldenburga na Śląsku dolnym utwór jeziorow y zaczął się warstwami walden- burskiemi ju ż w środku form acyi karbońskiej i bez przerwy trwał aż do formacyi permskiej.
Drogą ścisłych badań ustalono, że europejskie osady karbońskie zawierają cztery kolejne flory lądowe. Pierwsza flora odpowiada roślinom lądowym, zanie
sionym do kulmu przez wodę, druga, bardzo szeroko rozprzestrzeniona, pochodzi z poziomu warstw ostrawsko-waldenburskich i z millstone gritu. Nieco bardziej ograniczony jest ju ż obszar, zajęty przez florę trzecią, która odpowiada warstwom schatzlarskim i saarbriickeńskim, wreszcie czwarta flora wyróżnia się daleko za
chodzącą specyalizacyą na poszczególne flory lokalne. K arbon górny był cza
sem fałdowania intrakarbońskiego; skały staropaleozoiczne i dolnokarbońskie zo
stały w tym okresie wypiętrzone w potężne pasma górskie (por. t. I, str. 389
1 6 8 3. Młodsze utwoiy paleozoiczne (system węglowy i permski).
i 393); prawdopodobnie słusznem jest przypuszczenie, źe przez to stworzone zosta
ły zmienne warunki geograficzno-klimatyczne, które pociągnęły za sobą wyodręb
nienie się flor lokalnych. A zatem w okresie węglow ym powstawały zarówno osa
lu i na Timanie. Zamiast zachodnio-europejskich lądowych warstw węglowych w karbonie górnym występują tutaj iście m o r s k i e w a p i e n i e nacechowane szczególniej masowem występowaniem wyżej wzmiankowanego rodzaju otwornic F u s u l i n a . W Rosyi środkowej Nikitin podzielił te w a p i e n i e f u z u l i n o w e na dwa piętra, dolne, t. zw. piętro moskiewskie, i górne — gżelskie; oba te piętra wyposażone są bogatemi faunami (patrz tablicę poniższą). Rozw ój karbonu dolnego
Cm
Margle czerwone, prawie zupełnie skamielin pozbawione, w Texasie, R osyi (przejście do tryasu dolnego)
Środkowy wapień produktusowy in dyj
skich gór Solnych, piętro artyńskie na Uralu i w Bucharze, W ichita Beds, Texas
Spągo- /
Piętro gżelskie, górny wapień fuzulinowy - z Chonetes uralica i Spirifer supramos-
zno-W apień fuzulinowy. Karbon Ameryki Pu. 169 wu pojawia się warstwa wapienia morskiego z P r o d u c t u s m e s o l a b u s , w za
głębiu zaś Donieckiem morskie osady wapienne kilkakroć warstwują się naprze- mian z zawierającymi pokłady węgla utworami śródlądowymi.
Lecz i w innych stronach podobna zmiana kolejna warstw morskich i nie- morskich nie jest bynajmniej niezwykłą. W Leña w Asturyi spotykamy tego ro
dzaju przemienne uławicenie warstw, które odpowiadają piętru ostrawsko-wal- denburskiemu z florą drugą i piętru moskiewskiemu ze S p i r i f e r m o s q u e n s i s . W Alpach karnijskich karbon górny jest rdzennie morskim utworem z licznemi skamieniałościami, właściwemi górnemu wapieniowi fuzulinowemu, lecz w p o
szczególnych ławicach łupków i piaskowców zawiera zarazem rośliny lądow e.’
Dla stratygrafii systemu w ęglow ego nadzwyczajną doniosłość posiada ta naprze- mianległość facyi morskiej i lądowej; albowiem tylko drogą ścisłego badania tego właśnie stosunku udało się dokonać dość dokładnej paralelizacyi grup warstw karbońskich, tak różnorodnych, a przez swe odosobnione przestrzennie wykształ
cenie pozbawionych wszelkiego kryteryum porównawczego. Umieszczamy tu tabelkę porównawczą, ułożoną głów nie według F. Frecha, a obejmującą także utwory permskie, o których później m ów ić będziemy; w tabelce tej, według teraźniejszego stanu naszych wiadomości zestawionej, wyrażony został stosu
nek wzajemny flor i faun; widzim y z niej zarazem, że rozwój flor i faun nie
jednakowym krokiem posuwał się naprzód. Z faktem tym spotykamy się także i w innych systemach i łatwo go sobie objaśnić możemy, gdyż zwierzęta mor
skie i rośliny lądowe znajdują się pod wpływem warunków rdzennie różnych, a naj
zupełniej od siebie niezależnych.
Wapienie fuzulinowe z ich fauną, bardzo istotnie różną od fauny dolnokar- bońskiej, mają rozległe rozprzestrzenienie w obszarze śródziemnomorskim starego świata, w pasie gór, zaczynającym się od Asturyi na zachodzie, a ciągnącym się aż do Indyi na wschodzie. W apienie te wkraczają nawet na Ural i na Timan, a następnie znane są w Japęnii, K orei i Chinach. W ystępowanie ich świadczy w niektórych miejscowościach o transgresyi lokalnej: na terenie timańskim wapienie te leżą bez
pośrednio na dewonie, a we wschodniej części obszaru śródziemnomorskiego i w In- dyach wapienie fuzulinowe występują również w wielu takich miejscach, gdzie brak starszych osadów karbońskich. K arbon górny w północnych, środkowych i za
chodnich łańcuchach A lp zbliża się do typu środkowoeuropejskiego, tylko warstwy jego zwykle uległy metamorfozie, łupki przeobraziły się w fillity, a pokłady węgla w antracyt lub nawet w grafit (por. t. I, str. 723 i 724). W Alpach południowych panuje śródziemnomorski wapień fuzulinowy. Karbon dolny zarówno w Alpach północnych jak w południow ych znany jest w postaci morskiej.
Ze wszystkich krajów, których rozwój zgodny jest z rozwojem europejskim, najwspanialsze wykształcenie systemu w ęglow ego odnajdujemy w A m e r y c e P ó ł n o c n e j . Olbrzymią jest przestrzeń zajęta tutaj przez ten system, potężną jest ilość skamieniałości, a przedewszystkiem niezmiernie dużym jest zapas paliwa kopalnego, którem zwłaszcza region atlantycki hojnie został uposażony. I tu taj także oddział starszy składa się zazwyczaj z wapienia węglow ego, który szcze
gólniej w środkowych i zachodnich stanach Unii ogromnie jest
rozprzestrzenio-ny, podczas gdy na wschodzie, w regionie a p a l a c h s k i m , zamiast m ego prze
ważnie występują potężne osady piaskowca i łupku z roślinami lądowem i i m iej
scami z pokładami węgla; lecz i tu trafiają się także podrzędne warstewki wapien
ne. Nadzwyczaj bogate wykształcenie utworów morskich spotykamy zwłaszcza w środkowym regionie Stanów Zjednoczonych, w stanach I l l i n o i s , K e n t u c k y , J o w a i M i s s o u r i ; odróżniono tutaj liczne poziomy, a fauna tutejsza przepy
chem i rozmaitością znacznie przewyższa fauny najsłynniejszych z tych względów miejscowości w Belgii, Anglii i Irlandyi. Osobliwemi swemi postaciami i przecud- nem zachowaniem wyróżniają się szczególniej szkarłupnie: jeżow ce, blastoidy;
przedewszystkiem jednak zwracają uwagę wspaniałe szczątki liliow ców , które znaj
dują się w osadach g r u p y „ k e o k u k “ i g r u p y b u r 1 i n g t o ń s k i ej w tak niezmiernie licznych i w tak pięknych okazach, jak nigdzie ju ż chyba na ziemi. Na zachodzie wapień w ęglow y posiada również niezwykłą miąższość i znaczne roz
przestrzenienie, a słynny „wielki kanion“ rzeki Colorado właśnie przeważnie w tej skale został wyryty.
W górnej części systemu węglowego, tak samo jak w Europie, widzim y także dwa uderzająco różne rodzaje rozwoju; na wschodzie Stanów Zjednoczonych i w znacznej części obszaru środkowego, następnie w N o w y m B r u n ś w i k u i N o w e j S z k o c y i występuje formacya produkcyjna z pokładami węgla, ze szczątkami roślin lądowych, ślimaków lądowych, w ijów , skorpionów, pajęczaków, owadów i skrzeków (płazów); w tych to właśnie okolicach mieszczą się ogromne skarby węglowe nowego świata, podczas gdy na zachodzie panują wapienie fuzu
linowe.
Na zakończenie wspomnimy jeszcze pokrótce o występowaniu karbonu na d a l e k i e j p ó ł n o c y . Na Szpicbergu, na Nowej Ziem i i na wyspie Niedźwie
dziej znaleziono morski wapień w ęglow y i warstwy ze szczątkami roślin. Elora do
liny Roberta na Szpicbergu należy do kulmu, flora zaś w yspy Niedźwiedziej wyka
zuje jeszcze trochę dawniejszy typ i stanowi przejście do flory dewońskiej. W roz
dziale poprzednim zastanawialiśmy się ju ż nad wielką doniosłością tych flor dale
kiej północy dla zagadnienia o klimacie okresu węgla kamiennego.
j j q 3. Młodsze utwory paleozoiczne (system w ęglow y i permski).