W śród tych, co nie są bliżej obeznani z występowaniem kopalnych szczątków roślinnych, pospolitem jest mniemanie, że szczątki te w dobrem zachowaniu zawiera przedewszystkiem sam węgiel kamienny i że właśnie jeg o pokłady są głównem miejscem znajdowania skamieniałości roślinnych. Mniemanie to bynajmniej nie odpowiada rzeczywistości: przepyszne okazy paproci, kalamitów, sygilaryi, lepido- dendronów i t. d. pochodzą z glin łupkowych i piaskowców, które towarzyszą węglowi kamiennemu; sam węgiel zaś prawie nigdy wyraźnych szczątków roślin
nych nie zawiera, lecz stanowi zbitą masę zwykle o przełamie m uszlowym, w k tó
rej ani gołem okiem, ani też nawet w słabem powiększeniu żadnych śladów bu
dowy organicznej nie dostrzeżemy. Budowa komórkowa nawet w szlifie m ikrosko
powym nie jest zbyt wyraźną, a delikatne jej szczegóły można w ydobyć na jaw dopiero za pomocą żmudnych metod.
Dopóki drobiazgowych tych badań, jeszcze nie przeprowadzono, w ysoce ude
rzającym wydawać się musiał kontrast między łupkami z ich wybornie zachowa- nemi roślinami a węglem, w którym roślin tych dopatrzeć się niepodobna. Niektó
rzy badacze wywnioskowali stąd nawet, że te wyżej uorganizowane rośliny w bar
dzo drobnej tylko mierze lub nawet wcale nie przyczyniły się do wytwarzania, po
kładów węgla kamiennego, które, zdaniem ic-h, osadziły się w morzu i powstały z nagromadzenia nizko uorganizowanych roślin wodnych, w szczególności zaś w o
dorostów. Miano tu na myśli warunki, które obecnie przedstawia morze Sargas- sowe, ta część oceanu Atlantyckiego, gdzie niezmierne mnóstwo m orszczyn napeł
nia wodę, i przypuszczano zarazem, że i dziś także na dnie morza Sargassowego tworzy się węgiel kamienny. Co prawda, brak szczątków zwierząt morskich w „p ro
dukcyjnej“ formacyi węglowej; dalej nie dające się w ytłum aczyć zjawisko, że łup
ki, uwarstwione naprzemian z pokładami węgla, zawierają nie w odorosty, lecz ro
śliny lądowe; wreszcie wynik badań głębin morskich, które dow iodły, że na dnie morza Sargassowego niema żadnych nagromadzeń obum arłych morszczyn; w szy
stko to przemawiało przeciwko poglądom powyższym . W szelako cios ostateczny zadały im dopiero ścisłe obserwacye mikroskopowe. Gróppert, Grumbel i Renault tak wyczerpująco zbadali nadzwyczaj obfity materyał, iż żadnej co do pochodzenia węgla kamiennego nie możemy ju ż mieć wątpliwości.
Wynikiem tych badań jest, że w ę g i e l k a m i e n n y składa się w całości z c z ę ś c i i o k r u c h ó w r o ś l i n , co prawda, m ocno zmienionych, lecz o widocznej jeszcze budowie roślinnej; materyału na pokłady węgla dostarczyły przeważnie le- pidodendrony, sygilarye, kalamarye i różne rośliny im pokrewne. Badanie tkanek roślin zwęglonych wykazało, że węgiel powstał z liści, drewna, a przedewszy
stkiem z korkowych warstw kory, prócz tego zaś, że własności chemiczne i fi
zyczne węgla zależą istotnie od rodzaju roślin, które przyczyniły się do w ytw orze
nia odnośnych pokładów.
Pewnem jest tedy tworzenie się w ęgli kamiennych z roślin lądowych; pozo- staje jeszcze rozstrzygnąć drugie pytanie, czy roślinność ówczesna bezpośrednio na tern samem miejscu, gdzie rosła, przeobrażała się w węgiel i tw orzyła je g o pokła
Powstawanie pokładów węgla kamiennego. 159 dy, czy też mamy do czynienia z nagromadzeniami materyału roślinnego, zniesio
nego przez wodę na niziny. Dawniej mniemano powszechnie, że w tworzeniu się pokładów węgla w ybitny udział przypisać należy drzewu, które rzeki spławiają do morza lub jezior. Nie jest wprawdzie wyłączonem, że w ten sposób w ytworzyć się mogły niektóre nieznaczne a bardzo nieprawidłowe pokłady węgla, które są wtrą
cone między osady morskie; wszelako czynnika takiego nie można wciągać w ra
chubę, gdy chodzi o normalne warstwy węglowe, które rozpościerają się w jedna
kowej grubości na znacznych przestrzeniach. Dlatego też obecnie, oceniając należy
cie trudności, nastręczające się teoryi drzewa napływowego, odrzuca się myśl 0 powstawaniu węgla ze znoszonych przez wodę mas nienaruszonych pni drzew
nych; natomiast przypuszcza się, że w okolicach o niezmiernie bogatej i bujnej we- getacyi w ody bieżące znosiły na dół z miejsc wyższych butwiejące rośliny, próch
no drzewne, jednem słowem całe mnóstwo gnijących materyi roślinnych, które tu
taj na dole osadzały się w jeziorach, w głębi lądu leżących.
Przeciwieństwem poglądu pow yższego jest mniemanie, że pokłady węgla powstały z roślinności bagnisto-leśnej, w tern samem miejscu niegdyś rosnącej.
Roślinność ta miała pokryw ać rozległe równiny, a w okolicach nadbrzeżnych na wzór teraźniejszych gąszczy m angrow iow ych wkraczała w morze. Najważniejszych punktów oparcia tego ostatniego poglądu dostarczają badania podłoża pokładów węglowych, które zrobiono najpierw w Anglii, a później i gdzieindziej. Np. koło Swansea w W alii południowej podścielisko każdego z licznych pokładów węgla tworzy piaszczysta glina łupkowa, t. zw. underclay, niejako spód pokładów.
W glinie tej korzenią się liczne stygmarye, kłącze sygilaryi i lepidodendronów, czę
stokroć zupełnie nawet nie zgniecione i w położeniu naturalnem, podczas gdy pnie, z korzeniami tymi połączone, na w ysokość kilku metrów przebijają pokłady węgla 1 pokrywające je ławice piaskowca (rys. 126). Te prosto stojące pnie występują bardzo licznie i z wielką prawidłowością, co dowodzi, że nie są to drzewa przy
niesione przez wodę, które tylko wskutek obciążonych ziemią korzeni zdołały się utrzymać w położeniu pionowem . Jeszcze wyraźniej wypływ a to z warun
ków występowania tych drzew w Lancashirskiem polu węglowem — gdzie grunt, w którym się one korzeniły, usiany był szyszkami tych roślin — lub w Nowej Szkocyi — gdzie w wydrążeniach di'zew takich znaleziono ślimaki lądowe, wije i szkielet stegocefalowy. W edłu g H. Potoniego walcowate, zwykle jednak w p o
staci wstęgowatej zachowane przysadki stygm aryi zajmują częstokroć w otacza- jącej glinie łupkowej naturalne położenie względem konaru głów nego, a, wobec nadzwyczajnej delikatności tych organów, możliwem to jest tylko w tym przypad
k u , jeśli stygmarye rosły w tern samem miejscu, gdzie je obecnie znajdujemy.
Z przykładów powyżej przytoczonych, których ilość z łatwością powiększyć- byśmy mogli, można bezpiecznie wyprow adzić wniosek, że pokłady węgla tw o
rzyły się często w tych miejscach, w których niegdyś istniała bogata roślinność leśna lub bagnista. Dalej, ponieważ często się zdarza, że kilka pokładów leży jeden nad drugim, przedzielają je zaś piaskowce i łupki, węgla nie zawierające, przeto wypada stąd oczywiście, że w jednem i tern samem miejscu warunki, sprzyjające powstawaniu pokładów w ęglow ych , kilkakroć się wytwarzały i również często zanikały. Inne to ju ż wszakże pytanie, czy pokłady węgla składają się wyłącznie
160 3. Młodsze utwory paleozoiczne (system w ęglow y i permski).
z odpadków tej roślinności miejscowej, czy też w tworzeniu się węgla brał także udział materyał roślinny, skądinąd przez wodę przyniesiony.
Łatwo sobie można wystawić, iż rzeki, których łożyska w Newcastle lub na krawędzi południowo-francuskiej płyty środkowej jeszcze teraz dadzą się wyka
zać, znosiły wraz ze żwirem, piaskiem i mułem także materyał roślinny do roz
ległych nizin, lasów bagniskowych lub do płytkich zagłębi śródziemnych, lub w re
szcie do terenów deltowych. Materyał grubszy wraz z ciężkimi pniami i gałęzia
mi osiadał niebawem, natomiast drobniejsze cząstki materyi roślinnych m ogły zo
stać zawleczone daleko i osadzały
kładom węglowym w Illinois często brakuje gliny spodkowej, skutkiem czego spo
czywają one bezpośrednio na łupku lub wapieniu, w takich zaś razach należy przy
puszczać, że masy materyi roślinnych przyniesione zostały z innego miejsca; wie
my zaś przytem, że pokłady te w stronę Nebraski przechodzą w warstwy gliny łupkowej, popruszone tylko niejako pojedynczym i, porozrywanymi szczątkami roślin“ . (E. Sues s. )
Zwolennicy teoryi napływowej powołują się prócz tego na często się zdarza
jące subtelne uwarstwienie pokładów węgla i na wielokrotne kolejne następstwo
R ys. 126. P r z e k r ó j s y s t e m u w ę g l o w e g o w S o u t h J o g g i n s
Powstawanie pokładów w^gla kamiennego.
161 cienkich warstw łupku i węgla; wszakże Grand’Eury i inni badacze francuscy naj
ważniejsze dowody, popierające tę teoryę, zaczerpnęli ze ścisłej obserwacyi proce
su butwienia roślin. Natomiast przeciwko tej teoryi przemawia fakt, że pokłady w ę
gla zupełnie równomiernie rozpościerają się na ogrom nych przestrzeniach, mierzą
cych niekiedy wiele tysięcy kilom etrów kwadratowych; z pewnością bowiem inało jest prawdopodobnem, aby butwiejące materye roślinne m ogły równomiernie i do tego wyłącznie osadzać się na tak znacznych obszarach.
Jeżeli w procesach teraźniejszych szukać będziemy punktów porównania, to — obok wspomnianych ju ż bagien m angrowiowych, tworzących nieprzebyte gą
szcze n a nizkich przestrzeniach nadbrzeżnych pasa zwrotnikowego, i obok buj
nych lasów bagniskowych delt i starych, na pół zamulonych koryt rzecznych — przedewszystkiem będziemy musieli brać pod rozwagę torfowiska, zwłaszcza zaś moczary leśne Am eryki Północnej, t. zw. „swam ps“ . Oczywiście niema tu nawet mowy o całkowitej zgodności z naszemi torfowiskami, te bowiem w gruncie rze
czy rozwijają się kosztem w egetacyi mchów, gdy owe stare osady materyał swój zawdzięczają wielkim, drzewiastym roślinom; zgodność ta polega jedynie na pano
waniu jednakowych warunków zewnętrznych, na niekompletnym rozkładzie roślin
ności błotnej, wskutek zatamowania przez wodę dostępu powietrza. Nie ulega prawie żadnej wątpliwości, że węgle brunatne epoki trzeciorzędowej w znacznej części p o wstały w ten sam sposób, co nasze torfowiska; młodsze zaś węgle epoki mezozoicz- nej stanowią ogniwo pośrednie, łączące w ęgiel kamienny okresu karbońskiego z tam
tymi młodocianymi utworami.
Ze spostrzeżeń w naturze przeto wynika cały szereg faktów, które przema
wiają za tern, że węgiel kamienny pochodzenie swe może zawdzięczać różnorodnym procesom. Niektóre bliższe okoliczności nie zostały jeszcze dostatecznie wyjaśnio
ne, lećz, jak się zdaje, jest rzeczą dość pewną, że różnorodne procesy, prowadzące do tworzenia się pokładów węgla, wcale nie wyłączały się nawzajem. W wielu ra
zach. węgiel m ógł powstać wyłącznie z nagromadzenia się odpadków roślinności, w tern samem miejscu niegdyś żyjącej, kiedyindziej znów przyczyniały się do tego i materye roślinne, skądinąd przez wodę przyniesione, które zresztą m ogły tworzyć nawet osobne pokłady. Za teren powstawania węgla, stosownie do okoliczności, służyły zarówno płytkie jeziora śródlądowe, jak szerokie doliny rzeczne i delty, lub też niziny pomorskie.
Niejednokrotnie próbowano obliczyć czas, potrzebny do utworzenia się p o
kładu węgla, lecz wszystkie te obliczenia spoczywają jeszcze na bardzo chwiej
nych podstawach; pewnem jest tylko to, że osadzanie się piaskowca odbywać się musiało dość szybko, inaczej bow iem nie potrafiłyby się zachować stojące pionowo pnie drzew, które w tylu ju ż m iejscow ościach zdołano dostrzedz.